集成炉排垃圾气化燃烧再循环供风系统的制作方法

本发明涉及垃圾气化燃烧，具体为一种集成炉排垃圾气化燃烧再循环供风系统。

背景技术：

1、随着社会经济的发展，生活垃圾的处理是当今社会最热门的研究课题之一，国家明确提出“无害化、减量化、资源化”的垃圾处理原则，而焚烧处理是降解垃圾的重要途径。生活垃圾因其有机制含量高、含水率较高的特点，通常在燃烧的时候需要耗费大量能源，但随着国内外对环保要求的不断提高，如何在处理大量生活垃圾的同时兼顾减少热损耗和提高热交换效率，有效回收燃烧过程产生的热量显得尤为重要。

2、经过多年的研究，人们逐渐发现应用烟气再循环技术可减少集成炉排垃圾气化燃烧产生的烟气污染和提高热交换效率，可以深度变革垃圾焚烧系统的工作模式。烟气再循环的主要目的在于切实降低nox的生成量，以低空气比燃烧技术为支撑，是在传统脱硝技术体系中而衍生出的新型方式。对于生活垃圾焚烧来说，必须配套烟气再循环风机，且该装置可抽取烟气，并将其作为二次来使用，经由焚烧炉的顶部吹入炉内，营造高温燃烧环境，充分燃烧，从而抑制co、二噁英等污染物的产生。

3、而为了消除燃烧垃圾过程中存留的水分对充分燃烧的影响，其中一种常用的方式是在燃烧之前对生活垃圾进行高温干燥，亦可达到提高能源使用效率的效果，在现有的垃圾燃烧装置中，一般是单独设置干燥装置，通过干燥装置往里通入高温气体或者利用燃烧过程产生的烟气直接进行垃圾的干燥。

4、发明人研究了一种机械炉排式垃圾气化焚烧炉的循环供风系统(专利号：cn105465792b)，包括燃烧炉、循环供风系统、旋风燃烧室，所述燃烧炉包括气化炉和燃烬炉，气化炉包括炉床上的干燥段、气化段，分别用于去除垃圾中的湿气以及对垃圾的含炭部分进行气化，并排出可燃的气化烟气和垃圾残渣，燃烬炉用于残炭的燃烧处理，并排出无害化的灰渣；所述循环供风系统的循环路径是气化炉产生的烟气经过第一烟气进口被输送到旋风燃烧室进行处理后排放，而燃烬炉产生的高温烟气经过第二烟气出口被输送到除尘装置处理后，再由第一风机经管路被直接输送到气化炉内以垃圾的干燥和气化效率。使用本循环供风系统后，虽然能够实现大规模的垃圾连续气化焚烧处理，有效减少热损耗和提高热交换效率，但是随着社会的不断发展，对生活垃圾气化燃烧处理的要求也在逐步提高，经过进一步研究发现本技术方案在减少热损耗和提高热交换效率以及减少污染物排放等方面能达成的技术效果有限，不能很好的满足当今社会对生活垃圾焚烧效率的标准和要求，更具体的问题在于：

5、1、对垃圾干燥、气化所需要的温度是不同的，将其集中在同一个炉膛内，热量分布不均衡的同时对热量的利用率较低；

6、2、一次风供风全部由下方的风室提供，一次风甚至可从炉排片的间隙处进入炉膛，一次风供风分散，垃圾料层附近的热量易被一次风携带快速流向炉膛，影响垃圾料层的干燥、燃烧效果，传统炉排结构类似的漏渣、漏风、卡阻问题

7、3、对烟气的热量利用不足，炉膛的供风热量主要来源于高温烟气换热空气或燃烬炉烟气循环。

技术实现思路

1、本发明提供了一种集成炉排垃圾气化燃烧再循环供风系统，能够以更高效的方式处理焚烧期间的烟气，降低污染物的排放量，满足日益增长的对垃圾气化燃烧设备工作效率的高要求和高标准。

2、本技术提供如下技术方案：

3、一种集成炉排垃圾气化燃烧再循环供风系统，包括气化燃烧炉，所述气化燃烧炉包括炉壳、集成炉排以及在炉壳内沿进料方向依次连通的干燥室、气化室、燃烬室，所述气化室的顶部沿烟气流出方向依次连通燃烧室、锅炉系统、烟气净化系统，在所述气化室和干燥室内均设置一次风室和二次风孔，所述锅炉系统设置出气口一和出气口二，所述出气口一依次连接高温除尘器和高温抽风机，所述高温抽风机出口一路连接干燥室和气化室的一次风室，另一路连接燃烧室，还有一路连接干燥室的二次风孔，所述出气口二一路连接燃烧室，另一路连接燃烬室；所述集成炉排包括集成炉排片、集成式活动炉排板和两个边梁组件，集成炉排片、集成式活动炉排板并排设置在两个边梁组件之间，所述边梁组件内设有一次风道；所述烟气净化系统末端连通低温抽风机，所述低温抽风机出口一路连接干燥室的一次风室与所述高温抽风机出口一路的高温烟气混合调温，另一路连接干燥室和气化室内集成炉排上所述边梁组件的一次风道用于供入低温循环烟气。本发明的技术原理为：

4、生活垃圾焚烧已是一种重要的垃圾处理方式，但其局限之处在于焚烧过程中存在烟气排放的情况，进而污染大气环境。对此，应用炉内烟气再循环供风技术，设置有s1：气化室-燃烧室-烟气净化系统-低温抽风机-干燥室，s2:锅炉系统-高温除尘器-高温抽风机-干燥室，s3:锅炉系统-高温除尘器-高温抽风机-气化室、s4:锅炉系统-高温除尘器-高温抽风机-燃烧室，s5:锅炉系统-燃烧室，s6:锅炉系统-燃烬室共六条循环供风路径。

5、本方案的有益效果为：

6、1、通过循环供风系统与气化燃烧炉的连通，探索了多条循环供风路径，达到降低烟气中nox含量的同时，也能够有效抑制二噁英的产生，从而提高生态环境效益，同时对热量的回收效率大幅提升，进一步减少热损耗和提高热交换效率，提高焚烧厂的经济效益，最终实现经济效益和环境效益的共同发展。

7、2、具体实施过程中通过来自低温抽风机和高温抽风机的两路气体混合实现供气的温度控制，采用这种梯级升温加热的方式，避免干燥垃圾时因局部温度过高结焦，同时也能有效提高干燥垃圾的效率。

8、3、本发明的气化燃烧炉采用三炉体结构，将干燥室、气化室、燃烬室分别设置在不同的炉体中，进一步提升二次污染物控制水平，更加细化工艺控制过程，可实现更大规模的垃圾气化燃烧处理，且相比于现有技术在一个炉体进行干燥、气化，本发明的垃圾料层由于先在干燥室进行了干燥处理，当其进入气化室时可以更快速的热解气化，有利于提高垃圾气化燃烧的效率

9、本方案相对于上述对比文件具体有如下差异：

10、1、设置燃烧室，对经过气化室气化的高温烟气进行二次燃烧，有效降低nox的生成量，通过s5路径供给的三次风供入燃烧室进行辅助气相燃烧，有利于提升二次燃烧效率。

11、2、经过二次燃烧处理的烟气会被输送到净化装置端进行净化处理，处理过的较低温度气体经过s1路径被回输到干燥室，有利于干燥垃圾供风的温度控制。

12、3、燃烧室内设置换热器，经过s2路径，经换热的高温气体被输送到干燥室，有利于垃圾的快速干燥和减少热损耗，同时和经s1路径的低温气体混合，有利于实现集成炉排端的供风调温以实现对垃圾的梯级升温加热。

13、4、经s3路径的供风，合成气含量提高，可不进行气相燃烧，可直接进入后续的净化装置，有利于合成烟气的提纯再利用以提高热交换效率。

14、5、经s4路径的供风，有利于高温烟气回热调温，降低燃烧室内的局部温度，有利于减少nox含量以提升燃烧效率。

15、优选地，作为一种改进，在所述炉壳上对应干燥室的位置设置干燥室二次风孔，所述出气口一的高温循环烟气通过二次风孔一供入干燥室，所述炉壳上对应气化室的位置设置气化室二次风孔，所述干燥室顶部设置烟气出口，在气化燃烧炉外设置干燥烟气抽风机与所述烟气出口连接，所述干燥烟气通过炉壳上的气化室二次风孔供入气化室。

16、优选地，作为一种改进，所述干燥室的一次风室设置在干燥室底部，且沿集成炉排上垃圾输送的方向依次独立设置若干个，所述高温抽风机和低温抽风机分别与若干独立的一次风室连通，所述若干独立的一次风室内循环烟气混合呈梯级升温，有利于提升垃圾的干燥效果，避免出现垃圾底部结焦的现象。

17、优选地，作为一种改进，所述气化室的一次风室设置在气化室底部，且沿集成炉排上垃圾输送的方向依次独立设置若干个，所述高温抽风机分别与若干独立的一次风室连通，高温循环烟气通过所述若干独立的一次风室供入，有利于通过高温提高气化效率。

18、优选地，作为一种改进，所述气化燃烧炉还包括垃圾储料坑，所述锅炉系统上设置进气口三，所述进气口三通过鼓风机连接到垃圾储料坑，在所述炉壳上对应燃烬室的位置设置一次风孔，所述出气口二连接燃烬室的一次风孔向燃烬室内设置的底渣燃烧区供入助燃空气，所述炉壳上对应燃烬室的位置设置有弧形拱，底渣燃烧区产生的高温烟气可沿所述弧形拱从燃烬室进入气化室，有利于提高炉膛内的温度，辅助烟气重整。

19、优选地，作为一种改进，所述燃烧室设置回热风孔和三次风孔，所述出气口一通过回热风孔向燃烧室供入调温的高温循环烟气，有利于高温烟气回热调温，降低燃烧局部温度，减少nox量，所述出气口二通过三次风孔向燃烧室供入助燃空气有利于辅助气相燃烧。

20、优选地，作为一种改进，所述集成炉排片内部设有风道与所述一次风道连通，所述集成炉排片上部设有与风道连通的风孔，所述若干独立的一次风室上方设置活动支撑板，所述活动支撑板上设有若干气孔，所述若干气孔上方是活动炉排片内部的风道，所述风道与气孔连通，活动炉排片上部设有与风道连通的风孔，有利于进入一次风室的气体由依次连通的一次风道、风道、风孔进入气化室或干燥室。