一种低氮燃烧的垃圾焚烧炉的制作方法

本发明涉及垃圾处理设备，尤其涉及一种低氮燃烧的垃圾焚烧炉。

背景技术：

与垃圾填埋、堆肥等垃圾处理技术相比，焚烧处理技术具有减容、减重效果明显，无害化彻底，且占地面积小，另外余热还能用于供热或发电，二次污染较少且可控等优点，已逐渐成为我国城市生活垃圾处理的主流技术。随着焚烧技术的大规模运用和发展，人们关注的焦点已经从焚烧技术可以处理转到了如何才能处理好，如何才能尽可能地回收垃圾中的能源，提高利用效率以及如何才能减少二次污染物的生产和排放。

现有炉排式垃圾焚烧炉炉排可划分为干燥段、热解段、燃烧段和燃尽段四个阶段。在垃圾焚烧过程中，不同炉段产生的烟气成份差异很大，如干燥段、热解段由于温度较低，其产生的烟气温度相对较低，氧含量较高，含有co、ch4等可燃气体；而燃烧段和燃尽段由于温度较高，产生的烟气温度较高，氧含量较低，腐蚀性气体含量少，腐蚀性弱。现有技术中，干燥段、热解段、燃烧段和燃尽段共用一个炉膛，各个炉段产生的不同成份的烟气在一个炉膛内混合流动，由于处于高温高氧状态，极易产生氮氧化物等有害气体。

现有的技术主要是通过还原剂将烟气中的氮氧化物还原为氮气，主要有选择性非催化还原技术(sncr)和选择性催化还原技术(scr)，但是这两种技术运行成本较高，需要消耗还原剂和催化剂。中国专利cn105371282a通过抽取炉排尾段的烟气，经旋风除尘后，从焚烧炉喉口位置送入焚烧炉，达到抑制氮氧化物的目的。该专利虽解决了锅炉出口烟气飞灰量增加的风险，但是此种技术与从余热锅炉或布袋除尘器出口抽取烟气送入焚烧炉的烟气再循环技术并无太大不同，均存在循环烟气管道需要保温，防止低温腐蚀，同时增加的设备较多，运行维护工作量大、费用高，运行控制也较为复杂。

技术实现要素：

为了解决现有技术问题，本发明提出一种低氮燃烧的垃圾焚烧炉，在垃圾焚烧炉膛内设置水冷分隔屏，将炉膛沿横向方向分割成前炉膛、后炉膛两个部份，将焚烧炉产生的烟气分隔成前烟气、后烟气，使干燥段、热解段产生的前烟气在前炉膛中流动，燃烧段、燃尽段产生的后烟气在后炉膛中流动，使高温的后烟气处于低氧的环境中，在后炉膛中还设置水冷降温器，使后烟气经过所述水冷降温器时温度进一步降低，并且在炉膛喉口处喷入二次风，使前烟气、后烟气与二次风混合之后的混合烟气进一步燃烧，进一步减少有害物质的形成。

本发明解决技术问题所提供方案是，一种低氮燃烧的垃圾焚烧炉，炉体主要包括炉排、垃圾入口、落灰口及炉膛，所述炉排分为干燥段、热解段、燃烧段和燃尽段四个阶段，在所述干燥段、热解段、燃烧段和燃尽段下侧分别接入一次风发挥助燃作用，其特征是，在所述炉膛内设置水冷分隔屏，所述水冷分隔屏将炉膛沿横向方向分割成前炉膛、后炉膛两个部份，将焚烧炉产生的烟气分隔成前烟气和后烟气，并使干燥段、热解段产生的前烟气被限制在前炉膛中流动，而燃烧段、燃尽段产生的后烟气被限制在后炉膛中流动，使高温的后烟气处于低氧的环境中，并且在后炉膛中还设置水冷降温器，使后烟气经过所述水冷降温器时温度进一步降低，所述前烟气与后烟气在炉膛内位于分隔屏上部汇合，在炉膛喉口处喷入二次风，使所述前烟气、后烟气与二次风混合之后的混合烟气进一步燃烧，进一步减少有害物质的形成。

本发明的优选方案，所述水冷降温器采用蛇形管换热器。

本发明的有益效果：本发明提出一种低氮燃烧的垃圾焚烧炉，在垃圾焚烧炉膛内设置水冷分隔屏，将炉膛沿横向方向分割成前炉膛、后炉膛两个部份，将焚烧炉产生的烟气分隔成前烟气、后烟气，并使干燥段、热解段产生的前烟气在前炉膛中流动，而燃烧段、燃尽段产生的后烟气在后炉膛中流动，使高温的后烟气处于低氧的环境中，并且在后炉膛中还设置水冷降温器，使后烟气经过所述水冷降温器时温度进一步降低，并且在炉膛喉口处喷入二次风，使前烟气、后烟气与二次风混合之后的混合烟气进一步燃烧，进一步减少有害物质的形成。

附图说明

图1为现有技术一个实施例的结构布置示意图。

图2为本发明一个实施例的结构布置示意图。

图中：

1炉体，

1.1垃圾入口，

1.21干燥段、1.22热解段、1.23燃烧段、1.24燃尽段，

1.3落灰口，

1.4烟气，1.4a前烟气，1.4b后烟气，

1.5炉膛，1.5a前炉膛，1.5b后炉膛，

1.6水冷分隔屏，

1.7水冷降温器，

1.8a一次风，1.8b二次风，

1.9炉膛喉口处。

具体实施方式

图1为现有技术一个实施例的结构布置示意图。图中显示，一种低氮燃烧的垃圾焚烧炉，炉体1主要包括炉排、垃圾入口1.1、落灰口1.3及炉膛1.5，炉排分为干燥段1.21、热解段1.22、燃烧段1.23和燃尽段1.24四个阶段，在干燥段1.21、热解段1.22、燃烧段1.23和燃尽段1.24下侧分别接入一次风1.8a发挥助燃作用。

在垃圾焚烧过程中，不同炉段产生的烟气成份差异很大，如干燥段、热解段由于温度较低，其产生的烟气温度相对较低，氧含量较高，含有co、ch4等可燃气体，同时也含有会对余热锅炉受热面产生腐蚀的hcl、cl2等腐蚀气体，腐蚀性强；而燃烧段和燃尽段由于温度较高，因此产生的烟气温度较高，氧含量较低，腐蚀性气体含量少，腐蚀性弱。图中显示，现有技术中，干燥段、热解段、燃烧段和燃尽段共用一个炉膛1.5，各个炉段产生的不同成份的烟气在炉膛内混合形成烟气1.4，烟气1.4在炉膛1.5内流动过程中。由于处于高温高氧状态，因此极易产生氮氧化物等有害气体。

图2为本发明一个实施例的结构布置示意图。图中显示，与现有技术不同的是，本例中，在炉膛内还设置水冷分隔屏1.6，水冷分隔屏1.6将炉膛沿横向方向分割成前炉膛1.5a、后炉膛1.5b两个部份，将焚烧炉产生的烟气分隔成前烟气1.4a和后烟气1.4b，并使干燥段1.21、热解段1.22产生的前烟气1.4a被限制在前炉膛1.5a中流动，而燃烧段1.23、燃尽段1.24产生的后烟气1.4b被限制在后炉膛1.5b中流动，使高温的后烟气1.4b处于低氧的环境中，并且在后炉膛1.5b中还设置水冷降温器1.7，使后烟气1.4b经过水冷降温器1.7时温度进一步降低，前烟气1.4a与后烟气1.4b在炉膛内位于水冷分隔屏1.6上部汇合，在炉膛喉口处1.9喷入二次风1.8b，使前烟气1.4a、后烟气1.4b与二次风1.8b混合之后的混合烟气进一步燃烧，进一步减少有害物质的形成。

本例中，在后炉膛1.5b中设置降温器1.7的是控制、降低后烟气1.4b的温度，从而控制前烟气1.4a和后烟气1.4b混合后烟气的温度。前烟气1.4a与经降温后的后烟气1.4b于分隔屏上部汇合，并在炉膛喉口处1.9喷入二次风，使前烟气1.4a、后烟气1.4b与二次风1.8b混合。因为前烟气1.4a中含有部分未燃尽的co、ch4等可燃气体，在与后烟气1.4b和二次风1.8b于炉膛喉口处1.9混合时，这些可燃气体会再次燃烧，烟气温度会再次升高。通过降低后烟气1.4b的温度，控制混合烟气再次燃烧后烟气温度，并使其温度避开氮氧化物生成的温度区间，由于烟气温度受到控制，实现烟气在炉膛内实现隔离并分级燃烧，有效抑制、减少氮氧化物的生成。

本发明提示，本例中，水冷降温器1.7采用蛇形管换热器。