生活垃圾焚烧采用炉排炉已成为行业的标准配置,本文通过对行业内几种常见焚烧炉结构的详细分析,从炉排形式、炉拱形式及炉内配风方式等多方面来说明这些因素对燃烧的影响,为该行业焚烧炉结构设计及优化提供理论参考。
料仓中的生活垃圾经推料器推入炉膛中的炉排上,生活垃圾中的**部分在炉排上充分燃烧转化为气体,可燃气体在上部炉膛中继续燃烧、燃尽,燃烧所产生的热量通过换热面进行回收,烟气被冷却,较终产生的烟气经过烟气处理设备净化后排入大气。
在炉排上,生活垃圾在进入炉排后,由炉排片运动的驱使向前移动,大体上经过干燥、热解、焦炭的燃烧以及燃尽四个过程后成灰。
3 垃圾焚烧炉的一般结构特点
垃圾焚烧的基本目的是实现垃圾减量、余热利用并消除有害物质,因而垃圾焚烧炉设计的基本要求是高燃烧效率、低污染物排放。
炉排炉是垃圾焚烧炉中较成熟的炉型之一,通过合理的炉排、炉拱设计和一次风、二次风布置,可以应对复杂多变的燃料性质,并降低NOx、二恶英、CO等污染物的排放,实现生活垃圾的清洁高效利用。 3.1 炉排
生活垃圾直接同炉排接触,在炉排上形成燃料层进行燃烧,炉排的设计主要考虑生活垃圾的充分燃尽、气体的燃尽,因此炉排需要具有以下几个功能: (1)输运垃圾经过整个炉膛,使垃圾经过燃烧过程后减量化;
(2)垃圾的均匀分布,对垃圾的搅动、混合,并在垃圾燃烧过程中对其进行翻滚,可有效促进垃圾的干燥、热解和燃烧的过程,使垃圾燃烧充分,所需空气量少; (3)输送并布置一次风(国内垃圾热值较低一般为热一次风); (4)控制生活垃圾在不同燃烧阶段的停留时间。
炉拱是实现高效燃烧的关键结构,分为前拱和后拱。前拱的主要作用是辅助新加入的原料干燥和着火。
前拱本身并不产生热量,它的引燃作用主要在于通过吸收来自火焰和高温烟气的辐射热量,并加以集中辐射到新燃料上,使之升温、着火。后拱位于炉排的后部,其具体作用包括: (1)引燃。一方面,输送高温烟气至前拱区,提高炉温、强化前拱的辐射引燃作用;另一方面,引导灼热炭粒(飞灰)至前端,并使之散落在新燃料上产生明火引燃效果,可称之为直接引燃。
(2)混合。后拱输送富氧的烟气至前拱区,使之与那里的可燃气体相混合,是炉内气体大尺度混合的主要方式。由于前拱一般不很长,因此后拱的输气路程较长。同时,由于后拱烟气的流动速度高,因而所产生的扰动混合也大。
(3)保温促燃。由于焦炭的化学活性较差,因此必须在炉排后部保持高温,才能保证那里以焦炭为主的燃料层的燃尽。后拱的存在,可有效地防止炉排面向炉膛上部放热,所以能有效地提高炉排后部的炉温。 3.3炉膛结构与配风
炉膛形式是影响主燃区燃烧的重要因素之一,炉膛形式与炉排上的焚烧相配合完成焚烧过程,也是进行燃烧优化的重要途径。通常依照炉膛结构(包括炉拱)与炉膛内一次风的流动形式将焚烧炉分为逆流式、顺流式、混流式以及二次流式焚烧炉.
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