二次风配送装置及导热油与蒸汽联产的TFB气化焚烧炉的制作方法

二次风配送装置及导热油与蒸汽联产的tfb气化焚烧炉
技术领域
1.本发明涉及一种二次风配送装置及导热油与蒸汽联产的tfb气化焚烧炉，尤其涉及一种适用于生活垃圾、工业固废等混合可燃固废处理的tfb气化焚烧炉，属于气化燃烧领域。


背景技术：

2.生活垃圾往往成分复杂多变，且受到诸如城市发展水平、居民生活习惯等因素影响而存在较大差异。中国的生活垃圾包括厨余垃圾、塑料、纸张、玻璃等，而且通常因其含水率较高，影响其在焚烧炉中的燃烧稳定性，造成燃烧不充分或者爆燃等问题，而水分蒸发到烟气中使得烟气水分含量偏高，容易造成受热面和后续设备的腐蚀。而在县域范围，其固体废弃物不仅仅有生活垃圾，还有工业固废、市政污泥、养殖粪污、农作物秸秆等，这些废弃物类型复杂、热值低且产生源分散，需要考虑综合处理。县域固废品种多、成分复杂，综合处理系统的核心是热处置，即焚烧，产生的热量（导热油及蒸汽）用于以粪污和秸秆为原料进行水热裂解的有机肥生产。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种二次风配送装置及导热油与蒸汽联产的tfb气化焚烧炉，尤其适用于成分复杂的生活垃圾、可燃工业废弃物等，还能够在县域固废综合处理中提供所需的高温蒸汽和高温导热油，用于有机肥的水热裂解处理。
4.本发明是通过以下技术方案来实现。
5.根据本发明的一个实施例，本发明一方面提供了一种二次风配送装置，能够用于锅炉的二次风配送，包括配风管和与所述配风管相连接的喷口，所述喷口按穿炉设置，其进口端和出口端分别设置在炉外和炉内；所述喷口进口端一侧设置有活动装置，所述活动装置带动所述喷口以炉壁为支点运动使得所述喷口的出口端角度能够变化。
6.上述技术方案中，所述活动装置包括连接于所述喷口的进口端的螺杆推动装置，通过螺杆上下运动使得喷口的进口端和出口端呈跷跷板式运动从而带动所述出口端角度上下变化，所述出口端角度变化范围为-30
°
~30
°
。
7.上述技术方案中，所述螺杆推动装置包括设置在上方并与所述进口端相连的螺杆及其驱动，和设置在下方并与所述进口端相连的弹簧件。
8.作为优选的一种技术方案中，所述二次风配送装置还包括连接所述配风管和所述喷口的软连接段。
9.根据本发明的一个实施例，本发明另一方面提供了一种导热油与蒸汽联产的tfb气化焚烧炉，包括设置在下方的气化室和设置在上方的燃烧段，所述气化室选用变截面气化室，包括设置在下部的锥形渐扩段和设置在上部的锥形渐缩段；所述变截面气化室设置有气化剂配送系统；所述燃烧段包括设置在下方的蒸汽产生段和设置在上方的导热油换热段；所述蒸汽产生段设置有二次风配送系统，所述二次风配送系统包括若干二次风配送装
置，若干二次风配送装置按照错位对冲方式设置在蒸汽产生段的相对壁面上。
10.上述技术方案中，所述气化剂配送系统包括下一次气化剂配送装置、中一次气化剂配送装置和上一次气化剂配送装置，下一次气化剂配送装置设置在所述变截面气化室的底部，中一次气化剂配送装置设置在锥形渐扩段的上部，上一次气化剂配送装置设置在锥形渐缩段的上部。
11.上述技术方案中，所述二次风配送装置距离蒸汽产生段顶部距离大于等于h。
12.作为一种优选的技术方案，h≥1m。
13.上述技术方案中，所述蒸汽产生段和变截面气化室的壁面选用膜式水冷壁结构。
14.上述技术方案中，所述导热油换热段内设置有若干导热油盘管，所述导热油盘管贴近内壁面布置。
15.与现有技术相比，本发明包括以下优点及有益效果：（1）二次风配送装置采用喷口与配风管软连接方式，并通过螺杆上下运动使得喷口以炉墙为支点形成跷跷板式运动，从而改变了喷口轴线与水平线的夹角，亦即使得喷口出口角度可变；在二次风风量调节（常规手段）的同时增加了一个喷口角度在线调节的变量，从而加大了二次风喷入区域可调范围，进一步实现配风的最优化。
16.（2）大大改善了气化焚烧炉对生活垃圾、可燃工业废弃物等可燃固体废弃物成分适应性，实现低氧量燃烧的同时实现低co和低nox的清洁燃烧。
17.（3）二次风配送装置风量及喷口出口角度可调，还可以调节进入导热油换热段的高温烟气的温度。
附图说明
18.图1为本发明所涉及的导热油与蒸汽联产的tfb气化焚烧炉示意图。
19.图2为本发明所涉及的二次风配送装置示意图。
20.图中：1－气化室；2－蒸汽产生段；21－膜式壁；22－耐火材料层；3－导热油换热段；4－气化剂配送系统；4a－下一次气化剂配送装置；4b－中一次气化剂配送装置；4c－上一次气化剂配送装置；5－二次风配送系统；51－二次风配送装置；511－配风管；512－喷口；513－软连接段；514－螺杆推动装置；515－保温密封件；516－弹簧件；6－旋风分离器；7－余热利用装置。
具体实施方式
21.下面结合附图对本发明的具体实施方式及工作过程作进一步的说明。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
22.本技术文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在以下各实施例的描述中，“多个”、“若干”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.本发明所提供的导热油与蒸汽联产的tfb气化焚烧炉优选用于县域固废联合处理，其燃料以生活垃圾为主，包括生活垃圾、可燃工业废弃物、污泥等，同样适用于医疗废物、陈腐垃圾等废弃物处理。所产生的热导热油用作禽畜粪便及秸秆等有机废弃物的水热裂解法制备有机肥过程的热源；所产生的蒸汽用于禽畜粪便及秸秆等有机废弃物的水热裂解法制备有机肥过程的热源或外供。
24.如图1所示，一种适用于生活垃圾、工业废料、危险废物等可燃固废的导热油与蒸汽联产的tfb气化焚烧炉，包括设置在下方的气化室1和设置在上方的燃烧段。气化室选用变截面气化室，包括设置在下部的锥形渐扩段和设置在上部的锥形渐缩段。作为一种优选的技术方案，锥形渐扩段和锥形渐缩段之间设置有连接直段，使得固体颗粒携带率、气化温度和气化程度更为可控。
25.变截面气化室的壁面选用膜式水冷壁结构，以确保足够的密封性能。在以生活垃圾等低热值燃料为气化燃料时，其内壁面敷设耐火材料。变截面气化室设置有气化剂配送系统4，包括下一次气化剂配送装置4a、中一次气化剂配送装置4b和上一次气化剂配送装置4c，能够喷入气化剂，形成湍流流态化，并在气化室内形成多级气化。下一次气化剂配送装置设置在变截面气化室的底部，中一次气化剂配送装置设置在锥形渐扩段的上部，上一次气化剂配送装置设置在锥形渐缩段的上部。下一次气化剂配送装置包括一次气化剂室、设置在一次气化剂室顶部的布风板及风帽。渐扩段底部一侧设置有排渣装置，选用床上排渣方式，用于排出炉内气化残渣等固体物料。进料口设置在变截面气化室，可燃固废作为燃料通过密封给料装置从进料口进入气化室气化。中一次气化剂配送装置4b和上一次气化剂配送装置4c均包括若干气化剂喷管。
26.燃烧段为等截面直管段，包括设置在下方的蒸汽产生段2和设置在上方的导热油换热段3。蒸汽产生段与渐缩段顶部相连。蒸汽产生段的壁面选用膜式水冷壁结构，采用悬吊方式。
27.蒸汽产生段2设置有二次风配送系统5，包括二次风机和若干并联设置的二次风配送装置51。二次风机优选变频风机，通过总挡板及分级阻力调节装置调节各二次风配送装置的风量。二次风配送装置按照错位对冲方式设置在蒸汽产生段的相对壁面上，即设置在相对的两侧壁面上（如左右侧墙或前后墙），且上下错位的非对称布置，从而形成对冲式紊流状态，最大限度地强化气体混合程度，使得气化气燃烧尽可能地均匀且提高燃烧效率及燃尽率。
28.其中一个实施例中，通过中一次气化剂配送装置和上一次气化剂配送装置喷入气化剂的气化剂喷管按前后向布置，通过二次风配送装置喷入二次风的喷口按左右向布置。
29.如图2所示，二次风配送装置51包括同轴设置的配风管511和喷口512以及连接两者的软连接段513。喷口512按穿炉设置，即贯穿单侧炉壁设置，其进口端和出口端分别设置在炉外和炉内，其进口端与软连接段513相连。进口端一侧设置有活动装置，活动装置能够带动喷口以炉壁为支点运动使得喷口的出口端角度（与水平线的夹角）变化。活动装置包括连接于喷口进口端的螺杆推动装置514。螺杆推动装置包括设置在上方的螺杆及其驱动，和设置在下方的弹簧件516，能够通过螺杆上下运动使得喷口512的进口端和出口端呈跷跷板式运动，从而带动喷口出口角度上下变化，出口角度α变化范围为-30
°
~30
°
（在此，正负符号只是表示上下方向）。当蒸汽产生段内壁面敷设耐火材料，形成如图2所示的膜式壁21加耐
火材料层22结构时，设置喷口的壁面处耐火材料层与此相对应的砌筑出同样角度α。为保证炉体密封性，炉外环绕着喷口还设置有保温密封件515，既能够密封保温，又不影响喷口上下运动。弹簧件516与喷口进口端和壁面均为固定连接，同时起到支撑固定作用。螺杆推动装置优选电机驱动，且优选通过控制系统与气化焚烧炉联动控制以达到二次配风的最优化。在大大改善了气化焚烧炉对生活垃圾、可燃工业废弃物等可燃固体废弃物成分适应性的同时，实现低氧量、低co和低nox的清洁燃烧，保证了初始排放的最小化。
30.由于本发明所述气化焚烧炉的燃料成分多变，尽管这些燃料在变截面气化室内先气化，再上行进入燃烧段燃烧，已经大为平缓了燃料的复杂性。但由于不同入炉组分不同成分燃料（尤其是差异显著的）气化后气化气成分不同、热值不同，其在燃烧区充分燃尽所需要的混合效果及温度分布也不同。因此选用如图2所示的二次风出口角度可调的二次风配送装置，将使得二次风量及其喷入位置可变性加强，从而使得该气化焚烧炉对可燃固废的成分适应性大为改善。
31.导热油换热段优选密封钢板设置，其内贴近内壁面设置有若干导热油盘管。导热油盘管优选分段设置，便于分段支撑。冷导热油自上方进入导热油盘管，与炉内燃烧高温烟气换热生成热导热油。
32.二次风配送装置风量及喷口出口角度可调，还可以调节进入导热油换热段的高温烟气的温度：喷口角度下倾能够降低高温区标高，而上斜则增加高温区标高；增大风量会降低最高点烟气温度。
33.二次风配送装置距离蒸汽产生段顶部距离至少大于等于1m。
34.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。