一种城市废弃物旋风燃烧器、锅炉及其工作方法与流程

本发明属于燃烧，涉及一种城市废弃物旋风燃烧器、锅炉及其工作方法。

背景技术：

1、

2、传统垃圾焚烧炉主要为炉排炉及少量流化床炉，焚烧温度水平较低，仅能达到850℃-950℃。为了尽可能实现垃圾完全燃烧，需要保证极高的过量空气系数，且生成的飞灰中二噁英浓度高，此外烟气中大量的重金属及氯盐限制了余热锅炉的高参数运行，使得整个系统发电效率偏低，通常在25％左右。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种城市废弃物旋风燃烧器、锅炉及其工作方法，本发明能够使城市废弃物充分燃烧，降低污染物的产生及排放。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种城市废弃物旋风燃烧器，包括燃烧器本体，燃烧器本体的内腔从内到外依次同轴设置有中心风室、一级燃烧室、二次风室和二级燃烧室，燃烧器本体上在一级燃烧室、二次风室和二级燃烧室的出口端均设有旋流叶片；一级燃烧室和二次风室出口端的旋流叶片旋向朝向燃烧器本体的轴心，二级燃烧室出口端的旋流叶片旋向背离燃烧器本体的轴心；燃烧器本体上在中心风室和二次风室的进口端分别设有中心风室风入口和二次风室风入口；

4、燃烧器本体上连接有第一燃料入口和第二燃料入口，第一燃料入口与一级燃烧室连通，第二燃料入口与二级燃烧室连通。

5、优选的，中心风室风入口和二次风室风入口均设有能控制进入的风量的调节门。

6、优选的，二次风室旋流叶片的出口侧以及和中心风室的出口端距离燃烧器本体出口端的端面距离为120-180mm。

7、优选的，中心风室与一级燃烧室之间布置有冷却保护装置。

8、本发明还提供了一种锅炉，所述锅炉的炉膛安装的燃烧器采用本发明如上所述城市废弃物旋风燃烧器。

9、优选的，炉膛上在所述城市废弃物旋风燃烧器的下方设置有主二次风风室，主二次风风室的气流出口方向与二级燃烧室的燃料出口方向垂直。

10、本发明如上所述锅炉的工作方法，包括如下过程：

11、将点火枪从中心风室风入口沿着中心风室伸入炉膛；

12、向中心风室风入口和二次风室风入口送入助燃气；

13、利用输送介质向第一燃料入口和第二燃料入口送入干燥的粉状城市废弃物，点火枪将干燥的粉状城市废弃物点燃。

14、优选的，第一燃料入口和第二燃料入口中干燥的粉状城市废弃物质量比例为1:(2-2.5)。

15、优选的，所述炉膛上在所述城市废弃物旋风燃烧器的下方设置有主二次风风室，主二次风风室的气流出口方向与二级燃烧室的燃料出口方向垂直；

16、中心风室出口风速为15-20m/s，二次风室的轴向风速为40-50m/s，主二次风风室的风速为100-200m/s。

17、优选的，中心风室的风量为所述城市废弃物旋风燃烧器总风量的4％-5％，二次风室的风量为所述城市废弃物旋风燃烧器总风量的25％-30％。

18、本发明城市废弃物旋风燃烧器采用了中心风室、一级燃烧室、二次风室和二级燃烧室，在结构上同时实现燃料、空气双分级，一级燃烧室出口的燃料和中心风室的空气相互支撑燃烧；二次风室的空气只是保证二级燃烧室出口的燃料进入炉膛后的刚性；本发明燃烧器能够使燃料能够通过一级燃烧室和二级燃烧室分级进入炉膛，通过一级燃烧室的燃料较少，且出口旋流方向朝燃烧器中心，能降低燃烧初期所需着火热，确保燃烧初期燃烧稳定。燃烧器本体上在一级燃烧室、二次风室和二级燃烧室的出口端均设有旋流叶片，因此，本发明城市废弃物旋风燃烧器的燃烧方式为旋风燃烧方式，经实验，通过本发明的城市废弃物旋风燃烧器在锅炉炉膛燃烧干燥的粉状城市废弃物时，能够在接近于绝热的燃烧室里将垃圾焚烧的炉膛温度从900℃提升至1600℃，可使余热锅炉参数提升至亚临界，有效提高机组效率近10％；大量的重金属及氯盐随着炉渣排出，能减少尾部环保设施压力并减少投资；市场前景广阔，社会及环境效益好。

19、进一步的，本发明的锅炉中设置了主二次风风室，大部分二级燃烧室出口的燃料进入炉膛后喷射后，经过炉膛主二次风风室喷出的主二次风位置时，与主二次风风室补充的氧气进行燃烧，因此燃烧时间是晚于一级燃烧室的燃料燃烧时间，保证炉膛燃烧的均匀性。

技术特征：

1.一种城市废弃物旋风燃烧器，其特征在于，包括燃烧器本体，燃烧器本体的内腔从内到外依次同轴设置有中心风室(9)、一级燃烧室(6)、二次风室(7)和二级燃烧室(8)，燃烧器本体上在一级燃烧室(6)、二次风室(7)和二级燃烧室(8)的出口端均设有旋流叶片；一级燃烧室(6)和二次风室(7)出口端的旋流叶片旋向朝向燃烧器本体的轴心，二级燃烧室(8)出口端的旋流叶片旋向背离燃烧器本体的轴心；燃烧器本体上在中心风室(9)和二次风室(7)的进口端分别设有中心风室风入口(4)和二次风室风入口(3)；

2.根据权利要求1所述的一种城市废弃物旋风燃烧器，其特征在于，中心风室风入口(4)和二次风室风入口(3)均设有能控制进入的风量的调节门。

3.根据权利要求1所述的一种城市废弃物旋风燃烧器，其特征在于，二次风室(7)旋流叶片的出口侧以及和中心风室(9)的出口端距离燃烧器本体出口端的端面距离为120-180mm。

4.根据权利要求1所述的一种城市废弃物旋风燃烧器，其特征在于，中心风室(9)与一级燃烧室(6)之间布置有冷却保护装置。

5.一种锅炉，其特征在于，所述锅炉的炉膛安装的燃烧器采用权利要求1-4任意一项所述城市废弃物旋风燃烧器。

6.根据权利要求5所述的一种锅炉，其特征在于，炉膛上在所述城市废弃物旋风燃烧器的下方设置有主二次风风室，主二次风风室的气流出口方向与二级燃烧室(8)的燃料出口方向垂直。

7.权利要求5所述锅炉的工作方法，其特征在于，包括如下过程：

8.权利要求7任意一项所述城市废弃物旋风燃烧器的工作方法，其特征在于，第一燃料入口(1)和第二燃料入口(2)中干燥的粉状城市废弃物质量比例为1:(2-2.5)。

9.权利要求7任意一项所述城市废弃物旋风燃烧器的工作方法，其特征在于，所述炉膛上在所述城市废弃物旋风燃烧器的下方设置有主二次风风室，主二次风风室的气流出口方向与二级燃烧室(8)的燃料出口方向垂直；

10.权利要求7任意一项所述城市废弃物旋风燃烧器的工作方法，其特征在于，中心风室(9)的风量为所述城市废弃物旋风燃烧器总风量的4％-5％，二次风室(9)的风量为所述城市废弃物旋风燃烧器总风量的25％-30％。

技术总结本发明公开了一种城市废弃物旋风燃烧器、锅炉及其工作方法，燃烧器本体上在一级燃烧室、二次风室和二级燃烧室的出口端均设有旋流叶片；一级燃烧室和二次风室出口端的旋流叶片旋向朝向燃烧器本体的轴心，二级燃烧室出口端的旋流叶片旋向背离燃烧器本体的轴心；燃烧器本体上在中心风室和二次风室的进口端分别设有中心风室风入口和二次风室风入口；燃烧器本体上连接有第一、第二燃料入口，第一燃料入口与一级燃烧室连通，第二燃料入口与二级燃烧室连通；采用液态排渣方式，保证大部分燃料在炉壁上熔融和燃烧，形成液态渣膜排出炉外。灰渣熔融温度可达1100℃，保证二噁英完全分解，提升重金属的固化率，为高参数余热锅炉技术的应用创造有利条件。技术研发人员：周飞,牛国平,王晓旭,岳佳全,李文锋,邹小刚,李楠,车宏伟受保护的技术使用者：西安西热锅炉环保工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15