解讀：高溫燃燒垃圾焚燒爐原理

時(shí)間：2018-11-07作者：河北約翰節(jié)能設(shè)備科技有限公司瀏覽：147

一、城市垃圾的特征及燃燒特性分析
    城市生活垃圾是由多種廢物組成的混合物，成份非常復(fù)雜、水分高、熱值較低，在1400～3500kcal/kg左右，具有透氣性強(qiáng)、脫水速度快，燃燒速度快，灰份低等特點(diǎn)。
二、燃燒設(shè)計(jì)原理
    任何**物都是由簡單的無機(jī)小分子構(gòu)成的。**物分解成簡單無機(jī)分子的條件就是打開分子之間的結(jié)合力，使其為與氧氣反應(yīng)創(chuàng)造前提條件。**上處理二惡英的標(biāo)準(zhǔn)是使煙氣在800℃的高溫下，熱解時(shí)間不**2秒鐘，我們所設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是在900℃的高溫環(huán)境下，煙氣熱解時(shí)間不**2秒鐘。
三、關(guān)于燃燒部分的設(shè)計(jì)說明
在實(shí)際現(xiàn)場運(yùn)行中，所收集的垃圾水分含量和物料種類不可控，一般需要烘干等前置處理，造成設(shè)備復(fù)雜，結(jié)構(gòu)繁瑣，故障率高，增加運(yùn)行成本，之所以采用高溫氣化分級燃燒方式，一方面解決了二惡英的合成，另一方面解決了物料含水量及熱值不確定等不可控因素。本設(shè)備在設(shè)計(jì)過程中免去了前期的烘干過程，所搜集的所有物料直接進(jìn)入氣化室（包括建筑垃圾、金屬廢料），*分揀。
1、盡可能的提高燃燒室的溫度，燃燒室采用絕熱設(shè)計(jì)，用來保持氣化室和燃燒室的溫度且溫度可控。
2、燃燒方式：生活垃圾的燃燒由于透氣性強(qiáng)，燃燒速度快，一是容易造成燃燒室的氧含量大，NOx產(chǎn)生量大；二是易形成積碳，容易堵塞爐排及換熱管束。
為此我們在爐拱下部布置高溫風(fēng)管（高溫風(fēng)來源于爐膛內(nèi)部的盤管），利用高溫空氣從上而下吹燃燃料，減少NOx的產(chǎn)生。本高溫風(fēng)為主給風(fēng)量。
利用垃圾開始焚燒時(shí)產(chǎn)生的熱量來預(yù)熱空氣至300-500℃，把熱空氣加壓后，通過爐拱下部布置高溫風(fēng)管，從爐排上慢慢燃燒的火焰上部，逆行吹至燃料，使其進(jìn)行預(yù)熱后并迅速燃燒。垃圾在氣化室內(nèi)自上而下燃燒裂解。解決氧含量大與積碳問題。
3、水冷爐排（**號：ZL 201721554709.1）傾斜角39度，爐排下采用均布風(fēng)系統(tǒng)，分多個(gè)獨(dú)立風(fēng)室，每個(gè)風(fēng)室由二個(gè)獨(dú)立的對向風(fēng)機(jī)布風(fēng)，風(fēng)量大小由變頻控制。用來精確控制氣化室含氧量。
4、水冷爐排下方配置往復(fù)排，用于燃燒氣化在水冷排上送來的未氣化盡的燃料，調(diào)節(jié)往復(fù)排的速度可以控制物料的燃盡度及灰渣的下行速度。由于高溫氣化區(qū)在整個(gè)氣化室的前部，前部的水冷爐排因內(nèi)部有強(qiáng)制水循環(huán)冷卻，不會(huì)遭受損壞。隨著物料的下行，氣化室溫度降低，中低溫區(qū)正好處于往復(fù)爐排上部，往復(fù)爐排的材質(zhì)選擇范圍大，不必采用貴重特殊材料即可。
5、氣化室的高含碳量的高溫?zé)煔膺M(jìn)入一燃室，氣化室的高溫?zé)煔夂筒糠诌^剩氧氣進(jìn)入一燃室，進(jìn)行充分混合二次燃燒。產(chǎn)生高溫850-1100℃，用于做功。（一燃室也可引進(jìn)部分尾氣，讓尾氣中的氮氧分子在高溫中充分分解，使NOx排放較低。）
6、一燃室、二燃室及三燃室采用絕熱材料進(jìn)行保溫，不增加水冷壁管吸熱，以保證一、二、三燃室的高溫環(huán)境。根據(jù)煙氣流速計(jì)算出，一燃室至三燃室的煙氣流程長度，以保證煙氣在高溫環(huán)境中相對停留時(shí)間≥2S，以減少二惡英排放。
7、由于采用的是高溫氣化方式，較終燃燒的是氣化后的高溫?zé)煔?，即便是不增加任何尾氣處理設(shè)備，也不會(huì)有黑煙和味道。
四、垃圾與給料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    垃圾經(jīng)抓斗放入垃圾儲(chǔ)倉后，用液壓推料系統(tǒng)推進(jìn)料倉，再由液壓推料系統(tǒng)將料推入燃燒室。推料開口為190mm，可以將直徑350mm左右的團(tuán)狀垃圾擠壓后推入燃燒室。如塊大推不進(jìn)去，可由檢查孔人工打碎或由檢查孔從料倉內(nèi)取出。料倉的高度由料位儀控制，料倉內(nèi)設(shè)噴水管，防止回燃。給料系統(tǒng)由獨(dú)立的給料機(jī)控制。
五、推渣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    推渣采用液壓推渣系統(tǒng)，主要作用是控制底料的移動(dòng)速度及灰渣的多少。
六、關(guān)于熱解區(qū)的設(shè)計(jì)
    熱解區(qū)采用高溫耐火與蓄熱材料預(yù)制制作，主要作用是增大煙道內(nèi)的蓄熱量，提升低溫?zé)煔獾臏囟龋瑸?*分子充分熱解與氧氣反應(yīng)創(chuàng)造必要條件。
七、關(guān)于煙氣CO還原法脫硝技術(shù)
燃料燃燒溫度達(dá)到華氏900K（482℃）時(shí)開始生成NOx，溫度越高，生成的NOx濃度越高。NOx中95%以上為一氧化氮，一氧化氮在沒有催化劑的情況下，較佳還原溫度為950～1100℃之間，可以與之反應(yīng)的還原物質(zhì)有一氧化碳、活性炭、氫氣、甲烷、煤氣、氨水、尿素等。燃料分級燃燒技術(shù)是用還原性氣體在高溫下將一氧化氮還原成無害氣體氮?dú)狻?
不降低燃燒室的溫度，在煙氣的出口處增加脫硝裝置，產(chǎn)生的還原性氣體在高溫下與NO反應(yīng)將其還原成無害氣體（煙氣中95%以上的NXOX氣體為NO）。
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