專利名稱：高、低溫過熱器分置式垃圾焚燒爐的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于機械設備領域，特別涉及到一種高、低溫過熱器分置式垃圾焚燒爐。
背景技術：
在現有的垃圾焚燒爐設備中，較多釆用的是循環流化床技術，由于其燃燒效率高、 燃料適應性廣、有害氣體排放少等優點，己得到迅速發展和應用。現有的一種循環流化 床垃圾焚燒爐可參看實用新型專利"流化床垃圾焚燒爐"(ZL專利號00200093. 8)它是 將過熱器放置在返料器和斜管之間，以避免高溫煙氣中S02和HC1對過熱器管材的腐蝕 作用。但是，高溫過熱器與低溫過熱器置于同一位置處，當垃圾熱值偏低時，難以滿足 既能維持爐膛燃燒溫度，同時輔助燃料添加量又符合國家標準，即對城市生活垃圾焚燒 處理摻煤比不允許超過垃圾混合燃料熱值20%的規定，以及垃圾品質的變化造成蒸汽溫 度波動較大，造成鍋爐蒸汽參數不能滿足發電要求的矛盾，而且過熱蒸汽不能充分利用， 不利于節能，這一矛盾狀態就呈現在本研發小組的面前。
發明內容
本實用新型需要解決的技術問題是，針對已知技術中，所包含的高溫過熱器與低 溫過熱器設置在同一位置處，帶來許多弊端，諸如難以同時滿足摻煤比《垃圾混合燃料 熱值20%的規定和同時滿足過熱蒸汽參數達到發電要求這樣的一致性，為了克服這些弊 端，需要對過熱器的配置加以重新安排，本實用新型的目的，是提供一種高、低溫過熱 器分置式垃圾焚燒爐，它能同時滿足上述兩方面的要求，特別是高、低溫過熱器分開布 置的循環流化床垃圾焚燒爐，該爐能滿足摻煤比《垃圾混合燃料熱值20%的規定，避免 高溫過熱器在高溫煙氣的酸性腐蝕，同時滿足鍋爐過熱蒸汽參數達到發電的要求。
本實用新型的目的是通過以下技術方案實現-一種高、低溫過熱器分置式垃圾焚燒爐，包括垃圾料斗及輸送組件，焚燒爐燃燒室， 燃燒室下部的風室，中部的二次風口，上部的水冷壁，與燃燒室出口相接的旋風分離器 及其下部連接的返料器，該返料器通過斜管與燃燒室下部相通，尾部設有豎井煙道，其 特征在于，在返料器與斜管之間串聯有換熱器，換熱器內布置高溫過熱器，換熱器的壁面處設置有補燃裝置。豎井煙道內布置有與高溫過熱器相通的低溫過熱器，該換熱器的 進料口與返料器的出口相通，出料口經斜管與燃燒室相通。這是一種整體布置的循環流 化床垃圾焚燒爐，其高溫過熱器布置在外置流化床換熱器內、低溫過熱器設置在鍋爐尾 部對流煙道內，形成高低溫過熱器分置式循環流化床垃圾焚燒爐。所述換熱器內布設的 高溫過熱器，其內的換熱管均勻分布于該過熱器的換熱室中，在該換熱室的底部布置有 布風板，布風板上設有布風管，布風管的下沿開有小孔。沿煙氣流程，所述低溫過熱器， 其后面依次在尾部堅井煙道內布置有對流管束、省煤器、及空氣預熱器。工作過程中， 燃燒的煙氣與外部的空氣不斷被入焚燒爐中，煙氣經空氣預熱器后進入尾部煙氣凈化 裝置，空氣經空氣預熱器進入燃燒室助燃。 本實用新型具有如下優點
1. 換熱室與換熱管、布風板的均勻布置，保證了整個換熱器內作為高溫固體顆粒 的循環灰向管內工質的蒸汽高效傳熱和高強度換熱，而補燃裝置的設置，可借助其輸送 煤粒或噴油的補燃，大幅度增加了換熱器的換熱量，使蒸汽溫度提高(達到40(TC以上) 進而提高發電效率，同時補燃裝置的調節靈敏、穩定而可靠，再加上減溫器具有降低過 熱蒸汽溫度的調節作用，因而又可使蒸汽出口溫度的波動值小(可小于正負5'C)并不 受垃圾品質的影響，滿足用于發電的嚴格要求，從而使得本實用新型專利特別適于垃圾 或垃圾混合燃料的發電。
2. 換熱器的外置較之放在旋風分離器出口處的尾部豎井煙道內的常規做法(見圖 1所示的C處)，使換熱器徹底避免了煙氣中S02、 HC1的作用及煙氣傳熱系數較循環灰 低的不利影響，從而既避免了高溫下的強烈腐蝕而換熱效率又高。由于換熱器的換熱強 度高，故換熱管的尺寸可減少，從而使整個換熱器的尺寸緊湊。布風管布風均勻結構簡 單，其下沿開小孔可避免循環灰對風管的堵塞。換熱器可制成獨立的部件，能方便地串 聯在循環流化床燃燒設備中，且不影響原有設備中運行的循環灰總量的平衡。
3. 在低溫換熱器后面，對流管束的設置，不但可以提供足夠的受熱面將飽和水加 熱至飽和汽，而利于焚燒爐輸出的蒸汽溫度、壓力及流量達到設計要求，同時還可使燃 燒室內不布置或少布置水冷壁，保證以熱值低、水分高的垃圾或垃圾混合燃料作為能源 的爐膛內燃燒溫度。
4. 高溫過熱器布置在外置式換熱室內，低溫過熱器布置在尾部豎井對流煙道內， 可以減少外置式換熱器內的吸熱，提高返料灰溫度。在垃圾熱值較低時，該焚燒爐有利 于維持爐膛溫度，提高鍋爐燃燒效率。5.空氣預熱器的設置使空氣在被加熱之后再進入燃燒室，減少為加熱空氣所消耗 的熱量，克服垃圾或垃圾混合燃料熱值低、水分高、單位時間內進入燃燒室量大的不利 影響，進一步保證燃燒室內的燃燒溫度。
圖1為高、低溫過熱器分置式垃圾焚燒爐總體布置及配套裝置示意圖； 圖2為外置式換熱器的剖視示意圖； 圖3為圖2的A-A剖視示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖并通過實施例對本實用新型專利進一步詳述
參照圖1所示的高、低溫過熱器分置式循環流化床垃圾焚燒爐總體布置示意圖，圖 中，前部為垃圾輸送組件，垃圾進入垃圾料斗l，經過垃圾輸送機2，垃圾給料機3從 給料口a進入焚燒爐燃燒室4，若使用垃圾混合燃料，則將破碎篩選出來的，小于8mm 的煤粒，經給煤裝置5從給料口 b進入焚燒爐燃燒室，在燃燒室內垃圾或垃圾混合燃料 燃燒。
由鼓風機6鼓入的空氣在空氣預熱器7中被預熱到200 250°C，其中的60%~80%的 預熱空氣量作為燃料燃燒所需的空氣量出口至風室8，并通過布風板9，風帽10進入燃 燒室使燃料充分流化、燃燒，而其余的40% 20%的預熱空氣量經燃燒室中部的二次風噴 口11噴入，以補充燃料燃燒的所需。燃燒室內因燃料混合充分而著火升溫快，其溫度 達到850TT90(TC，向燃燒室添加石灰石可以除去S02、 HC1，燃料內不可燃的大顆粒灰 渣由排渣管12進入滾筒式水冷除渣機13冷卻后排出，除渣機出口處的機械驅動振動篩 14將小顆粒的灰粒分選后，經提升機15和物料補充裝置16從加料口 a送至燃燒室， 補充循環灰的灰量。燃料燃燒后，被氣流夾帶的細小灰粒經旋風分離器17后與煙氣分 離，再經返料器18的出口進入高溫過熱器19的進料口 38，參照圖2，圖3，它們分別 表示兩個剖面視圖，此時作為循環灰的細小灰粒具有85(TC 90CrC的高溫，將熱量傳給 換熱器內的蛇形換熱管39中的工質，并降低溫度后，從出料口 30排出并經斜管20 (圖 l所示)返回至燃燒室4，斜管與水平線呈40。 50°的傾角，防止循環灰在管中堵塞 影響焚燒爐的正常運行，換熱器內用隔墻31 (見圖2)分割成換熱室32，蛇形管換熱 器39均勻分布于換熱室32中，在換熱管之間的空間底部布置有布風管33(圖2所示)，布風管的下沿開有小孔，換熱器的側壁34處設置有作為補燃裝置35的螺旋給料機，可 通過補燃口36(圖3)，將小于3mm的煤粒送入換熱室中補燃，其補燃量由垃圾焚燒爐 的控制系統根據蒸汽溫度的變化而對螺旋給料機的轉速加以調節，調節靈敏、穩定和可 靠。高溫過熱器的底部設置有循環灰的排空口 37，該排空口平時關閉，需要時可打開 以避免因循環灰進量太大造成換熱室內堵塞而降低流化效果。高溫過熱器的頂部設有進 料口38，經旋風分離器分離后的、具有85(TC 90(TC高溫的煙氣進入尾部豎井煙道21， 流經豎井煙道內的低溫過熱器29、對流管束22、省煤器23和空氣預熱器后，溫度降至 20(TC以下，通過除塵器24并在引風機25的作用下，從煙囪26排出。
水在省煤器中被加熱至飽和溫度后進入鍋筒27，鍋筒中的飽和水通過鍋筒的獨立 下降管道，分別進入水冷壁28和對流管束22，在其中汽化后又返回鍋筒，飽和蒸汽從 鍋筒引出后進入布置在換熱器中的換熱管，作為換熱管內工質的該飽和蒸汽靠換熱器內 循環灰的傳熱可達到45(TC的設計溫度。當低于此溫度值5'C時，垃圾焚燒爐的控制系 統即啟動換熱器的螺旋給料機進行補燃，當高于此溫度值5t:時，控制系統啟動減溫器 降低過熱蒸汽的溫度，從而使溫度為45(TC，波動值為土5'C的過熱蒸汽作為產品輸出 而用于發電。這對于過熱蒸汽是一種充分的利用，同時顯著地節省了能源，具有極積的 推廣價值。
權利要求1.一種高、低溫過熱器分置式垃圾焚燒爐，包括垃圾料斗及輸送組件，焚燒爐燃燒室，燃燒室下部的風室，中部的二次風口，上部的水冷壁，與燃燒室出口相接的旋風分離器及其下部連接的返料器，該返料器通過斜管與燃燒室下部相通，尾部設有豎井煙道，其特征在于，在返料器與斜管之間串聯有換熱器，換熱器內布置高溫過熱器，換熱器的壁面處設置有補燃裝置，豎井煙道內布置有與高溫過熱器相通的低溫過熱器，該換熱器的進料口與返料器的出口相通，出料口經斜管與燃燒室相通。
2. 根據權利要求1所述的高、低溫過熱器分置式垃圾焚燒爐，其特征在于，所述換 熱器內布設的高溫過熱器，其內的換熱管均勻分布于該過熱器的換熱室中，在該換熱室 的底部布置有布風板，布風板上設有布風管，布風管的下沿開有小孔。
3. 根據權利要求l所述的高、低溫過熱器分置式垃圾焚燒爐，其特征在于，所述低 溫過熱器，其后面依次在尾部堅井煙道內布置有對流管束、省煤器、及空氣預熱器。
專利摘要高、低溫過熱器分置式垃圾焚燒爐，屬于機械設備領域，包括垃圾料斗及輸送組件，焚燒爐燃燒室，燃燒室下部的風室，中部的二次風口，上部的水冷壁，與燃燒室出口相接的旋風分離器及其下部連接的返料器，該返料器通過斜管與燃燒室下部相通，尾部設有豎井煙道，在返料器與斜管之間串聯有換熱器，換熱器內布置高溫過熱器，換熱器的壁面處設置有補燃裝置。豎井煙道內布置有與高溫過熱器相通的低溫過熱器，該換熱器的進料口與返料器的出口相通，出料口經斜管與燃燒室相通。本裝置換熱室與換熱管、布風板的均勻布置，保證了整個換熱器內高效傳熱和高強度換熱，該焚燒爐有利于維持爐膛溫度，提高鍋爐燃燒效率。
文檔編號F23G5/46GK201137945SQ200720170000
公開日2008年10月22日 申請日期2007年7月31日 優先權日2007年7月31日
發明者姜鴻安, 濤 孫, 李詠梅, 明 栗, 王福核, 堅 金, 馬長永 申請人:北京中科通用能源環保有限責任公司