专利名称：垃圾焚烧炉选择性配风燃烧设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种燃烧垃圾并利用余热发电的焚化设备，尤其是对大型垃圾焚烧炉来说，能优化燃烧和简化炉膛结构的选择性配风燃烧设备。
背景技术：
随着国民经济及城市建设的发展，垃圾产生量越来越多，土地资源越来越紧张。根据国家环保部预测，垃圾量在2015年和2020年将达到I. 79,2. I亿吨，使得垃圾焚烧发电技术成为许多城市解决垃圾出路的新趋势和新热点。垃圾焚烧法可以使垃圾减容90%、减量70%-80%，使所占用的土地面积大为减少，符合减量化的要求；垃圾焚烧余热还可供热、发电，可实现资源化的目的。中国各地区甚至是沿海发达城市所产生的垃圾中厨余垃圾多，热值低、水分高、灰·分大、成分复杂。根据近年来对全国垃圾焚烧厂调查数据分析，国内焚烧炉有2/3以上的燃烧不正常。另外在炉膛设计方面，由于缺乏对中国低热值、高水分、高灰分的垃圾特点的认识，炉膛的容积热负荷和炉排面积热负荷设计方面缺乏经验，对炉膛的前拱和后拱的辐射和对流传热考虑不足，使得炉膛内火焰充满度较差，炉膛内整体温度不高，对于低热值的湿垃圾尤其明显，不得不加较多的煤或油辅助燃烧。
实用新型内容本实用新型提供一种垃圾焚烧炉选择性配风燃烧设备，来达到处理中国低热值、高水分、高灰分垃圾并发电的目的，或是对现有的炉膛结构进行简化，达到优化炉膛焚烧处理中国的垃圾并发电的目的。本实用新型技术解决方案是包括第一烟道9，其特别在于还包括有炉膛7，所述炉膛7包括前拱5、前拱下集箱6、后墙8，所述炉膛的前拱5上部的水冷壁鳍片设有至少一个的上层二次风喷嘴3及至少一个的下层二次风喷嘴4，各层二次风喷嘴的进风口各连通有二次风管1，所述的各层二次风喷嘴与二次风管I连接处设置有二次风门2。所述的上层二次风喷嘴3所在水平截面与前拱下集箱6垂直距离为I. 6m I. Sm,下层二次风喷嘴4所在水平截面与前拱下集箱6垂直距离为I. Om I. 3m。所述前拱的上下两层二次风喷嘴，每层有6个喷嘴，依次分别间隔布置在前拱上，两层共有12个二次风喷嘴。所述的前拱5的倾斜角b为10 20°，上层二次风喷嘴3入喷角度al为50° 60°，下层二次风喷嘴4入喷角度a2为40° 50° 。所述的各层二次风喷嘴的射流速度相同，均为70 90m/s，二次风均以冷风供入。下层二次风风量与上层二次风风量之比为16:1，射流速度相同均为70 90m/s，二次风均以冷风供入。所述两层二次风喷嘴的入射角度之间相差10°为佳。当燃烧处理热值较低、水份较高的垃圾时，垃圾干燥和着火需要更多的能量，这时应投入位于前拱的下层二次风喷嘴，反之，当燃烧处理垃圾的热值较高、水份较低时应投入位于前拱的上层二次风喷嘴。本实用新型的有益效果是I、垃圾焚烧炉选择性配风燃烧设备的炉膛结构是基于对中国低热值、高水分、高灰分的垃圾特点的认识，通过设计计算炉膛的容积热负荷和炉排面积热负荷，并对炉膛内辐射和对流传热深入研究，得到的新型炉型，这种新型炉型结构使得炉膛内火焰既充满炉膛空间又不会直接冲刷炉膛壁面，对于燃用低热值的湿垃圾尤其明显，而且不需要加较多的煤或油辅助燃烧。2、前拱布置有两层二次风喷嘴，非常适合中国复杂多变的城市垃圾特点，根据不同类型的垃圾特性选择性使用前拱的两层二次风喷嘴，达到最佳的焚烧处理垃圾效果并实现利用余热供暖发电的目的。3、前拱布置的二次风喷嘴的射流在炉膛内形成良好的空气动力场以利气相燃烧，同时延长粒子在炉膛内的运动时间以使炉膛空间得到充分利用，形成良好的混合条件并适当地降低燃烧温度，最大限度地抑制热力合成NOx的生成。本实用新型技术手段简便易行，不仅具备以上优点，而且垃圾焚烧炉选择性配风燃烧设备的炉膛结构形式，在二次风高速气流的配合下，使燃烧高温区的热烟气从炉膛后方卷吸到炉膛前方以使垃圾干燥并着火；同时在燃尽段处创建富氧气氛强化该处的辐射热流以使炉渣中的可燃物燃烬。
图I为本实用新型垃圾焚烧炉选择性配风燃烧设备图2为本实用新型的俯视图图3为本实用新型的前拱下层二次风喷嘴速度矢量图图中1 二次风管，2 二次风门，3上层二次风喷嘴，4下层二次风喷嘴，5前拱，6前拱下集箱，7炉膛，8后墙，9第一烟道。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的说明，但本实用新型的实施方式不限于此。实施例I如图I所示，在原有的第一烟道9基础上，还包括有炉膛7，所述炉膛7包括前拱
5、前拱下集箱6、后墙8，所述炉膛的前拱5上部的水冷壁鳍片设有至少一个的上层二次风喷嘴3及至少一个的下层二次风喷嘴4，各层二次风喷嘴的进风口各连通有二次风管1，所述的各层二次风喷嘴与二次风管I连接处设置有二次风门2。实施例2在实施例I的基础上，是所述的上层二次风喷嘴3所在水平截面与前拱下集箱6垂直距离为I. 6m I. Sm,下层二次风喷嘴4所在水平截面与前拱下集箱6垂直距离为
I.Om I. 3m。实施例3[0029]与实施例I相同，只是所述前拱的上下两层二次风喷嘴，每层有6个喷嘴，依次分别间隔布置在前拱上，两层共有12个二次风喷嘴。实施例4在实施例I至3任一项的基础上，前拱5的倾斜角b为20°，上层二次风喷嘴3入喷角度al为60°，下层二次风喷嘴4入喷角度a2为50° 。实施例5在实施例I至3任一项的基础上，前拱5的倾斜角b为10°，上层二次风喷嘴3入喷角度al为50°，下层二次风喷嘴4入喷角度a2为40° 。实施例6在实施例I至3任一项的基础上，前拱5的倾斜角b为15°，上层二次风喷嘴3入·喷角度al为55°，下层二次风喷嘴4入喷角度a2为45° 。实施例7在实施例I至6任一项的基础上，各层二次风喷嘴的射流速度相同，均为70 90m/s, 二次风均以冷风供入。实施例8如图2所示，与实施例I至7任一项相同，只是每层二次风喷嘴数量是6个，依次分别间隔布置在前拱5上。喷嘴之间的距离可以根据实际具体情况确定。上下两层二次风喷嘴采用相同的的管材和管径，喷嘴设计时可根据风量和风速的要求选用合适的喷嘴管材和管径。二次风管I接到二次风机上图中未示出，二次风均以冷风供入，二次风量占总风量的30%左右，每层二次风量由对应的二次风门2控制。根据垃圾焚烧炉设计参数，通过热力计算和模拟计算，得到表I所示的结果。在燃用低热值、高水分、高灰分垃圾时，使用下层二次风喷嘴，如图3所示。结果表明，选择性配风燃烧设备的焚烧炉结构中，采用合适的二次风量和风速、二次风喷入角度时，炉膛7内形成紊流状态，有很高的燃烧效率，使垃圾中的可燃物燃烧殆尽；炉膛7内均衡的温度和热负荷降低了高温腐蚀的风险，最大限度地抑制热力合成NOx的生成。表I
序号I名称I单位I数值
1_二次风率_%_30_
2二次风温V 25
3二次风速m/s 80
4al58°
5a246°
6b15。
7炉膛出口温度V 1033.1
8 气停留时间S 5.1
9_受热面热流密度 kW/m2 43.71
10F排面积热强度 kW/m2 421.88
11雨膛容积热强度 kW/m3 45.83
12I炉膛断面热强度 |kW/m2 |639. 3权利要求1.垃圾焚烧炉选择性配风燃烧设备，包括第一烟道(9)，其特征是还包括有炉膛(7)，所述炉膛(7)包括前拱(5)、前拱下集箱(6)、后墙(8)，所述炉膛的前拱(5)上部的水冷壁鳍片设有至少一个的上层二次风喷嘴(3)及至少一个的下层二次风喷嘴(4)，各层二次风喷嘴的进风口各连通有二次风管(I )，所述的各层二次风喷嘴与二次风管(I)连接处设置有二次风门(2)。
2.根据权利要求I所述的设备，其特征是所述的上层二次风喷嘴(3)所在水平截面与前拱下集箱(6)垂直距离为I. 6m I. Sm，下层二次风喷嘴(4)所在水平截面与前拱下集箱(6)垂直距离为I. Om I. 3mο
3.根据权利要求I所述的设备，其特征是所述前拱的上下两层二次风喷嘴，每层有6个喷嘴，依次分别间隔布置在前拱上，两层共有12个二次风喷嘴。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的设备，其特征是前拱(5)的倾斜角b为10 20°，上层二次风喷嘴(3)入喷角度al为50° 60°，下层二次风喷嘴(4)入喷角度a2为40。 50° 。
5.根据权利要求I至3中任一项所述的设备，其特征是各层二次风喷嘴的射流速度相同，均为70 90m/s，二次风均以冷风供入。
专利摘要本实用新型涉及垃圾焚烧炉选择性配风燃烧设备，具体地说是对垃圾焚烧炉来说，能优化燃烧和简化炉膛结构的选择性配风燃烧设备。它公开了包括有炉膛(7)，所述炉膛(7)包括前拱(5)、前拱下集箱(6)、后墙(8)，所述炉膛的前拱(5)上部的水冷壁鳍片设有至少一个的上层二次风喷嘴(3)及至少一个的下层二次风喷嘴(4)，各层二次风喷嘴的进风口各连通有二次风管(1)，所述的各层二次风喷嘴与二次风管(1)连接处设置有二次风门(2)。它能达到处理中国低热值、高水分、高灰分垃圾并发电的目的，或是对现有的炉膛结构进行简化，达到优化炉膛焚烧处理中国的垃圾并发电的目的。
文档编号F23G5/00GK202719609SQ201220239509
公开日2013年2月6日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日
发明者朱红芳, 王玲玲, 余笑枫, 卢圣良, 黄江涛, 罗翠红, 吴荫津, 冯健华, 朱燕云, 崔向阳 申请人:广州环投技术设备有限公司