一种抑制一氧化碳生成的炉膛布风结构的制作方法

本发明涉及流化床垃圾焚烧炉技术领域，特别涉及一种抑制一氧化碳生成的炉膛布风结构。

背景技术：

随着环保排放要求的提高，一氧化碳列入排放控制指标后，循环流化床已无法满足排放要求。每个电厂，尤其是垃圾焚烧电厂，在设计、环评都是按当时的环保要求通过环评而建设和投产的，现在的设备是符合当时的环评或环保政策的，当时一氧化碳没有列入环保要求。现在一氧化碳列入环保要求，也就是说昨天的设备与今天的要求不匹配，再者，目前尚没有一种在炉后处理一氧化碳高的设备和方法。

一般来讲，一氧化碳高可以理解为燃烧不完全。通常解决一氧化碳高的方法有两个，一是延长燃烧时间；二是加强燃烧强度，提高燃烧温度。其中延长燃烧时间受炉膛宽度和高度的限制，以及物料在炉内停留的时间受负压的烟气飞行速度限制。即使在炉膛尾部烟气侧加一跨通道，也因其不在燃烧区，炉膛出口后一路都是降温区域，作用甚微。

采取提高炉膛温度的办法，受设计温度的限制，因循环流化床这种运行方式，温度应控制在950℃，否则容易造成床体结焦。况且正常情况下，返料温度要高于床温80-120℃，也无法提高，难度极大。

经研究，一氧化碳产生的主要原因是在燃烧区域的边缘，火焰或烟气冲刷炉墙碰壁还原产生的。如图1所示，现行流化床无论是在左右墙，或是在前后墙布置，均采用对冲方法布置的，这样不可避免地产生正压和微正压。尤其是垃圾焚烧给料不能保证均匀的情况下，产生烟气冲刷、碰撞墙壁的情况。

现行炉墙的设计基本采用膜式水冷壁结构，由于水冷壁吸热的原因，炉墙的温度要比炉膛中心温度低很多，所以火焰或烟气冲刷炉墙后会降温，生产一氧化碳还原并在负压作用下沿壁上行至出口烟道，导致排放的一氧化碳严重超标。正压和微正压越多，一氧化碳含量越高。

因上述原因，现行设计的循环流化床及循环流化床垃圾焚烧炉很难做到一氧化碳达标排放。煤炉可以通过适当控制负荷、减少煤量和合理配风的方法，或可以适当更换煤种，来解决和控制一氧化碳的超标排放问题。而循环流化床垃圾焚烧炉只要无法解决给料均匀和正压、微正压，哪怕就是采用上述手段和方法，大幅度降低垃圾焚烧量、增加煤量、减少锅炉负荷，也基本无法做到一氧化碳在达标范围内稳定排放。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种抑制一氧化碳生成的炉膛布风结构，改变二次风进风方式，提高空气在炉膛内的停留时间，延长物料燃烧时间。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种抑制一氧化碳生成的炉膛布风结构，包括炉膛和向炉膛内进风的二次风装置，所述二次风装置数量至少四组，分设于所述炉膛的四周，所述二次风装置包括进风管，所述进风管连通于所述炉膛，所述进风管的吹风方向沿同一圆周方向倾斜于所述炉膛的炉墙，使所述炉膛内形成环状二次风气流。

本发明将现有技术中锅炉对冲布置的二次风改变为环形布置，将炉膛内二次风的对冲方式改为环形流动方式，不改变原有炉膛的容积和空间，即可有效地延长空气停留时间，延长物料的燃烧时间，也有效地减少和抑制火焰和烟气的碰壁现象，阻止一氧化碳碰壁还原现象的产生。

作为优选，所述二次风装置至少包括三层，且呈上下设置，上下相邻的两层所述二次风装置的吹风方向相同。

作为优选，所述进风管的吹风方向与所在的炉墙形成25°-35°的夹角。

作为优选，所述炉膛为矩形结构，位于所述炉膛长度方向两侧的所述进风管与所在的炉墙形成30°-35°的夹角，位于所述炉膛宽度方向两侧的所述进风管与所在的炉墙形成20°-30°的夹角。

作为优选，所述进风管的管口为方形或竖向设置的长方形。

现有的进风管一般采用圆形结构的管口，经过圆形管口的二次风在进入炉膛后很容易扩散，难以形成环状气流，而采用方形或长方形的管口，气流强度大，不易扩散，更利于形成环状气流。

作为优选，所述进风管的长度大于或等于1.2米。

作为优选，所述二次风装置还包括风机、进风母管、集风箱和膨胀节，所述膨胀节连接于所述进风母管与集风箱之间，所述风机安装于进风母管的端部，所述进风管连接于所述集风箱上。

作为优选，所述进风管至少包括两根进风子管，所述进风子管上设有风门，位于同一组内的所述进风子管的吹风方向相同。

作为优选，所述风机的叶轮为后弯式结构。

本发明的有益效果：本发明有效地提高了空气在炉膛内的停留时间，延长了物料的燃烧时间，保证物料燃烧充分，减少和抑制炉膛内正压和微正压的产生，大幅降低一氧化碳的产生，满足环保排放要求。

附图说明

图1是现有技术中炉膛二次风布置结构示意图；

图2是本发明实施例的结构示意图；

图3是本发明实施例中二次风装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中风机的结构示意图；

图中：1-炉膛，2-二次风装置，21-进风子管，22-集风箱，23-膨胀节，24-进风母管，25-风机。

具体实施方式

结合附图对本发明作进一步的详细说明。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后，可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：如图2至图4所示，一种抑制一氧化碳生成的炉膛布风结构，包括炉膛1和向炉膛1内进风的二次风装置2，二次风装置2至少有三层，沿炉膛高度方向上下设置，二次风装置2数量一般为三层，也可以为四层，每层间隔距离为1.2米-1.5米。每层内的二次风装置2数量至少有四组，分别设置在炉膛的四周，炉膛1为矩形结构。

如图2所示，二次风装置2包括进风管，所述进风管连通于所述炉膛1，每层二次风装置2内的进风管位于同一高度。所述进风管的吹风方向沿同一圆周方向倾斜于所述炉膛1的炉墙，使所述炉膛1内形成环状二次风气流。进风管的吹风方向与所在的炉墙形成25°-35°的夹角，位于所述炉膛1长度方向两侧的所述进风管与所在的炉墙形成30°-35°的夹角a，优选角度为35°；位于所述炉膛1宽度方向两侧的所述进风管与所在的炉墙形成20°-30°的夹角b，优选角度为25°。上下相邻的两层所述二次风装置2的吹风方向相同，使上下的环状气流同向流动形成接力。

其中进风管的管口为方形或竖向设置的长方形，以提高二次风的刚度，便于形成环形空气流。进风管的长度要合适，大于或等于1.2米。二次风装置2还包括风机25、进风母管24、集风箱22和膨胀节23，所述膨胀节23连接于所述进风母管24与集风箱22之间，所述风机25安装于进风母管24的端部，所述进风管连接于所述集风箱22上，所述进风管至少包括两根进风子管21，所述进风子管21上设有风门，位于同一组内的所述进风子管21的吹风方向相同。如图4所示，所述风机25的叶轮为后弯式结构。这种结构能够使二次风保持了较高的速度和穿透力。后弯式的叶轮能减少阻力，叶轮中的流体绕流叶片，在绕流运动中流体作用一升力于叶片，反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于流体，这个力对流体做功，使流体得到能量而流出叶轮，这时流体的动能与压能均增大。由此使得进风母管24内的风压由原来的6kpa改成12kpa，当风进入集风箱22时，集风箱22就如一个储蓄罐将风的动能和压能储存在集风箱22处，从而保证进风子管21的风压，有效解决风的穿透性不足而导致一氧化碳高的问题，有效提高垃圾的燃尽率。