焚燒固體材料的方法和裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種用于在鍋爐中焚燒廢料的裝置和方法，該鍋爐包括供料系統、爐柵、爐膛、后燃燒室和初次及二次空氣系統，其中成排的噴嘴分隔成為分段，各分段能夠噴射不同于鄰近分段的空氣流量。本發明專利技術還涉及一種控制所述初次和二次空氣系統的方法。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及包括多排分隔成幾段的二次空氣噴嘴的廢物焚燒裝置。該專利技術涉及一種用于控制二次空氣幾個參數，包括下列參數中至少一個流量、速度、湍流、體積、成分和溫度，以便在焚燒系統中使焚燒過程最佳化。本專利技術涉及控制初次空氣的噴射方法。本專利技術也涉及一種焚燒設備，其功能按照所述方法控制初次和二次空氣噴射。
技術介紹
廢物的燃燒過程相當復雜，因為其中不但在爐柵上也在爐柵以上空間產生均勻和不均勻的反應。包括燃燒室和后燃燒室的鍋爐部分是焚燒裝置的關鍵部分并且需要以極大的注意進行設計。這種類型鍋爐的重要特性是良好的性能、高度靈活性、良好的實用性和可靠性并具有對各種壓力部件可接受的使用壽命。靈活性極其重要，因為廢物在例如成分和熱值方面有很大變化。鍋爐必須能夠在這些經常變化的狀態下運行并且在盡可能穩定方式下產生蒸汽和熱量。自實施EU廢物焚燒條令(2000/076)以來，要求對于市政廢物在溫度850℃以上至少保持駐留時間2秒以上，綜合集中使用選擇性剩余廢物和高熱值“問題”和不均勻廢棄燃料，達到完全燃燒的條件現在變得更加苛刻。大量現存的裝置并不設計在這些條件下運行并且需要這些系統進行主要的改進以便符合新的要求。為符合這些新要求近年來已經開發和實施幾種新技術。為增加燃燒效率和減少對于大氣污染物的排放，對于燃燒過程提供產生氧氣的二次空氣被供給到鍋爐中以便改進可燃廢氣的燃燒。例如，DE4401821描述一種由帶有二次空氣供應系統的“置換體”組成改進燃燒的方法和裝置。使用這種新的二次空氣噴射系統燃燒和后燃燒過程可以有力地改進并且能夠導致煙道氣體更短時間內并明顯地完全燃燒。在此，名詞置換體、非流線型體和棱形體可互換地使用。不過，獲得有效燃燒的一個主要問題是二次空氣的良好混合。二次空氣的細微調節很困難。另外，由于在鍋爐內缺乏由二次空氣引起的足夠湍流，不能達到二次空氣與可燃廢氣的足夠混合，導致不完全燃燒。還有，當噴入鍋爐中時，引入的二次空氣常常沒有正確地處理以便立即參加后燃燒過程。結果是，需要較長時間使后燃燒過程中煙道氣達到完全燃燒，而在鍋爐中噴入未經處理的二次空氣甚至可以減慢后燃燒過程。另一個問題是整個后燃燒室剖面上的溫度并不恒常；煙道氣的凹穴內有時與最佳溫度相比較熱或較冷，導致諸如腐蝕、結渣和污垢等不合要求的副作用。為解決上述問題，本專利技術提供一種包括改進的初次空氣和二次空氣系統的新裝置，一種控制包括流量、速度、湍流、體積、成分和溫度等二次空氣的參數的方法，和一種控制初次空氣的方法。采用這種裝置和方法導致高度有效的燃燒過程，其特征為產生低的初始排放物并且能夠適應EU條令規范。專利技術概要本專利技術的一個實施例是一種焚燒固體材料的裝置，包括-供料系統，能夠向鍋爐引入固體材料，-爐柵系統，包括幾個爐柵元件，-爐膛，能夠焚燒所述固體材料，-后燃燒室，能夠燒盡由于所述焚燒而產生的煙道氣，-初次空氣供應系統，能夠有差別地橫越不同爐柵元件和橫越爐柵寬度分配空氣，-置換體，放置在燃燒室出口和后燃燒室進口，能夠分裂所產生的煙道氣流成為兩條單獨的煙道氣流，-彎頭，作為裝置內部的前壁和后壁，其形狀使其與置換體外形一起在后燃燒室進口處建立兩個文丘里管形的煙道氣通路，-兩對多排二次空氣噴嘴，直接位于燃燒室出口和后燃燒室進口，一對位于爐膛內部前壁和對面的置換體壁；另一對位于爐膛內部后壁和對面的置換體壁，其中，各排二次空氣噴嘴區分為兩或更多分段，各分段包括兩個或多個噴嘴，使通過任何分段的氣流能夠不同于其直接鄰近的分段。本專利技術的另一實施例為如上所述的裝置，其中各分段和與其對面的分段在相對成對的二次空氣噴嘴排上形成成對的分段。本專利技術另一實施例為如上所述的裝置，其中對于各分段的空氣流通過一個或多個閥和/或調節一個或多個風扇和/或按照在所述分段內所選擇的二次空氣噴嘴直徑進行控制。本專利技術另一實施例為如上所述的裝置，其中，-各分段和位于其對面的分段包含較大和較小直徑的所述噴嘴，-具有較大直徑的噴嘴接近于在所述分段內的具有較小直徑的噴嘴，-在相對分段內的噴嘴對準，使那些較大直徑者直接放置在具有較小直徑的噴嘴的對面。本專利技術另一實施例為如上所述的裝置，還包括任何陣列的4個或更多溫度傳感器，各傳感器位于由一對分段所限定的區域上方。本專利技術另一實施例為如上所述的裝置，其中二次空氣通過其終端為噴嘴的二次空氣管道供應，這些噴嘴通過所述裝置的前壁和后壁以及通過置換體的薄膜壁。本專利技術另一實施例為如上所述的裝置，其中二次空氣供應管道由在置換體內部或沿鍋爐壁外部的兩個或多個同心管組成。本專利技術另一實施例為如上所述的裝置，其中所述裝置內部的前壁和后壁彎曲成為如此形狀，使其與置換體的外形一起建立兩個文丘里管形的煙道氣通路，并具有在20°到40°之間的開放角度(α/β)，以便增加在文丘里管形混合區域內的煙道氣湍流。本專利技術另一實施例為如上所述的裝置，其中置換體制成扭曲的長菱形柱體形狀。本專利技術另一實施例為一種包括采用上述裝置焚燒固體材料的方法。本專利技術另一實施例為一種如上所述的方法，包括下列步驟(a)監控煙道氣的氧氣含量，(b)從步驟(a)決定所述裝置需要的空氣總流量，(c)分配空氣到初次和二次空氣供應系統，使空氣總流量按照步驟(b)維持，(d)監控各溫度傳感器的溫度，(e)平衡位于各煙道氣流中的溫度傳感器的溫度，(f)比較步驟(e)中平衡的溫度，以便決定兩氣流中較熱的溫度，(g)通過位于兩氣流中較熱的氣流下面的二次空氣噴嘴增加二次空氣流量，并通過位于兩氣流中較冷的氣流下面的二次空氣噴嘴減少二次空氣流量，從而全面維持在二次空氣系統內的相同的空氣總流量，和(h)如果二氣流按照步驟(f)具有同樣溫度則不改變二次空氣的流量，以便全面維持在二次空氣系統內的同樣的空氣總流量。本專利技術另一實施例為一種如上所述的方法，還包括下列步驟(i)當在步驟(f)中決定的兩氣流中較熱者位于最接近供料系統處時，減少在最接近供料系統的爐柵元件下面的初次空氣流量，并且增加在其余爐柵元件以下面積中的初次空氣流量，使其在初次空氣系統中維持同樣的空氣總流量，(j)當在步驟(f)中決定的兩氣流中較熱者位于最接近輸出系統時，增加在最接近供料系統的爐柵元件下面的初次空氣流量，并且減少在其余爐柵元件以下面積中的初次空氣流量，使其在初次空氣系統中維持同樣的空氣總流量，(k)如果二氣流按照步驟(f)具有同樣溫度則不改變初次空氣的流量，以便在初次空氣系統中維持同樣的空氣總流量。本專利技術另一實施例為一種如上所述的方法，還包括下列步驟(l)比較在步驟(d)中監控的各溫度傳感器的溫度與在步驟(e)中決定的平衡溫度，(m)當傳感器探測到的溫度高于步驟(e)中決定的平衡溫度時，用位于傳感器下面的二次空氣噴嘴增加在兩個分段中的二次空氣流量，并減少對其它分段的二次空氣流量，以便維持在二次空氣系統中的同樣的空氣總流量，(n)當傳感器探測到的溫度低于步驟(e)中決定的平衡溫度時，用位于傳感器下面的二次空氣噴嘴減少在兩個分段中二次空氣流量，并增加對其它分段的二次空氣流量，以便維持在二次空氣系統中的同樣的空氣總流量，(o)如果由傳感器探測到的溫度與在步驟(e)中決定的平衡值相同則不改變二次空氣的流量，以便在二次空氣系統中維持同樣的空氣總流量。本專利技術另一方面涉及一種在焚燒器中對固體材本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種焚燒固體材料的裝置，包括：　　　?。┝舷到y，能夠向鍋爐引入固體材料，　　　?。瓲t柵系統，包括幾個爐柵元件，　　　　－爐膛，能夠焚燒所述固體材料，　　　?。笕紵遥軌驘M由于所述焚燒而產生的煙道氣，　　　?。醮慰諝夤到y，能夠有差別地橫越不同爐柵元件和橫越爐柵寬度分配空氣，　　　　－置換體，放置在燃燒室出口和后燃燒室進口，能夠分裂所產生的煙道氣流成為兩條單獨的煙道氣流，　　　?。瓘濐^，作為裝置內部的前壁和后壁，其形狀使其與置換體外形一起在后燃燒室進口處建立兩個文丘里管形的煙道氣通路，　　　　－兩對多排二次空氣噴嘴，直接位于燃燒室出口和后燃燒室進口，一對位于爐膛內部前壁和對面的置換體壁；另一對位于爐膛內部后壁和對面的置換體壁?！　　　∑涮卣鳛?，各排二次空氣噴嘴區分為兩或更多分段，各分段包括兩個或多個噴嘴，使通過任何分段的氣流能夠不同于其直接鄰近的分段。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：B埃答姆斯，R德普羅弗特，
申請(專利權)人：吉寶西格斯控股私人有限公司，
類型：發明
國別省市：SG[新加坡]