[发明专利]一种适用于低热值混合垃圾的高温空气强化燃烧装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体废弃物焚烧处置技术，尤其涉及一种适用于低热值混合垃圾的高温空气强化燃烧装置及方法。

背景技术

随着我国城镇化速度加快，城市生活垃圾的排放量越来越大，每年以8%～10%的速度增长，垃圾无害化资源化处理的要求日益紧迫。卫生填埋、焚烧、堆肥、回收和综合利用是目前国内外普遍采用的垃圾处理技术和方法。从可持续发展战略角度，生活垃圾处理的目标应该是实现无害化、资源化和减量化。焚烧法处理生活垃圾是实现减量化的快捷和有效的技术方法。目前，我国生活垃圾的处理方式以填埋为主。根据发达国家社会和经济发展的经验，焚烧处理在我国生活垃圾处理技术中的比例将会有较大的增加。

目前国外运用较多、比较成熟的生活垃圾焚烧处理技术主要是炉排炉。它们对于国外热值较高、含水率较低的生活垃圾而言，焚烧处理效果较好。但根据实际运行经验，直接引进的国外炉排炉在焚烧处理没有经过预先分拣、成分复杂、热值较低、含水率较高且变化范围较大的中国生活垃圾时，焚烧处理效果却并不理想，并暴露出处理成本高、蒸汽参数低、运行不经济、垃圾要经过堆放后焚烧、垃圾渗滤液还要进行后续处理等缺点。循环流化床燃烧技术是上世纪六十年代初迅速发展起来的一种新型清洁燃烧技术，具有燃料适应性广、床内燃烧混合强度高、稳定运行、投资省和低污染排放等优点。因此循环流化床生活垃圾焚烧是一种综合性能优越的焚烧方式，尤其适合我国及其他发展中国家生活垃圾成分复杂、水分高、热值低的情形。但循环流化床燃烧技术也存在垃圾预处理系统复杂、排渣困难、焚烧发电效率低、掺煤比例较高和燃烧不够充分等缺点，而且新的生活垃圾焚烧污染控制标准给生活垃圾焚烧技术提出了更高的要求，规定单台炉规模为150吨/日以上（含）新建生活垃圾焚烧设施排放烟气中二噁英类限值为0.1 ng TEQ/m³。因此，寻找一种结构设计合理、燃烧稳定、运行可靠、污染物排放低于国家新规定限值的循环流化床焚烧技术显得很有必要。

发明内容

本发明的目的是克服垃圾预处理系统复杂、排渣困难、焚烧发电效率低、掺煤比例较高和燃烧不够充分的不足，提供一种适用于低热值混合垃圾的高温空气强化燃烧装置及方法。

适用于低热值混合垃圾的高温空气强化燃烧装置包括炉膛、旋风分离器、炉膛稀相区、炉膛密相区、垃圾给料口、水冷式冷渣分选及回料装置、回料器、高温空气预热器、高温过热器、中温过热器、低温过热器、一二次风空气预热器、省煤器、U型燃烬室、低温空预器、撞击式分离器和U型尾部烟道；炉膛1上部为炉膛稀相区，炉膛下部为炉膛密相区，U型燃烬室前侧上部设有高温空气预热器，U型燃烬室底部设有撞击式分离器，U型尾部烟道前侧从上到下顺次设有高温过热器、一二次风空气预热器、中温过热器、一二次风空气预热器、低温过热器、省煤器，U型尾部烟道后侧设有低温空预器，炉膛1下部侧壁设有垃圾给料口，炉膛上部侧壁设有与旋风分离器上部相连，旋风分离器底部与回料器上端相连，回料器下端与炉膛下部侧壁相连，旋风分离器上端与U型燃烬室前侧上部相连，U型燃烬室下端与炉膛下部侧壁相连，炉膛下端与通过水冷式冷渣分选及回料装置与炉膛下部侧壁相连，U型燃烬室后侧上部与U型尾部烟道前侧上部相连。

适用于低热值混合垃圾的高温空气强化燃烧方法是：垃圾通过垃圾给料口以750～850吨/天的给料速率送入炉膛密相区，通过高温床料将垃圾点燃燃烧，使炉膛内温度均匀保持在850～950℃，未燃烬的细颗粒和垃圾热解烟气被吹入炉膛稀相区继续燃烧，细颗粒通过旋风分离器分离，通过返料器送回炉膛密相区，燃烧产生的渣进入水冷式冷渣分选及回料装置，其中粗颗粒被收集，而细颗粒被送入炉膛密相区，通过旋风分离器分离的850～900℃高温烟气被送入U型燃烬室的前侧上部，经过设置在U型燃烬室前侧上部的高温空气预热器，将空气加热到450-500℃，撞击式分离器将烟气中剩余的细颗粒分离出来，并回送入炉膛密相区，烟气在炉膛和U型燃烬室的燃烧阶段的停留时间大于5秒，烟气通过U型燃烬室后侧进入U型尾部烟道前侧后，从上到下顺次通过高温过热器、一二次风空气预热器、中温过热器、一二次风空气预热器、低温过热器、省煤器冷却，并转向进入U型尾部烟道后侧，向上经过低温空气预热器，实现低热值混合垃圾的高温空气强化燃烧的目的。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

（1）与传统的生活垃圾处理焚烧方法相比，本发明利用高温空气强化低热值垃圾混合燃烧的方法更能适应我国垃圾成份复杂、高水分和低热值的特点，燃料适应范围更广，燃烧更稳定充分；