一种垃圾焚烧炉的制作方法

本实用新型涉及垃圾焚烧技术领域，具体而言涉及一种垃圾焚烧炉。

背景技术：

我国经济的高速发展，带来了一系列的环境问题，包括废弃物污染。废弃物包括城市生活垃圾和危险废弃物，废弃物的处理一般采用焚烧发电的方式进行无害化、减量化、资源化处理。垃圾焚烧炉是目前国内外主流的生活垃圾焚烧处理装置，该技术系统具有技术成熟、垃圾焚烧彻底、运行可靠性高、耗电量低等优点，但在环境保护日趋严格和行业竞争加剧的形势下，进一步面临环保指标控制较难、烟气处理成本高以及积灰结焦严重等问题。

现阶段垃圾焚烧炉的燃烧模式较为传统，采用过量的一次风供床层焚烧，这时的床层燃烧速率快、火焰温度高、燃烬率高、有机物分解彻底，缺点是炉内污染物NOx生成量高，且由于一次风量大，炉内飞灰较多，容易沉积和粘结在焚烧炉壁面、过热器管壁、尾部受热面以及烟道内，导致炉内结焦速率快，锅炉传热效率降低，炉膛负压降低等问题。

因此，有必要提供一种新的垃圾焚烧炉，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对目前的不足，本实用新型提供一种垃圾焚烧炉，包括：炉膛；炉排，设置在所述炉膛内部且位于所述炉膛底部；和一次风供风系统，设置在所述炉排下方，用于向所述炉排提供一次风，其中，所述一次风的过量空气系数小于1。

进一步，所述一次风的过量空气系数的范围为0.8‐0.9。

进一步，所述一次风的过量空气系数小于1，是通过增大所述炉排的宽度，从而降低所述炉排上的床层的厚度实现的。

进一步，还包括二次风供风系统，位于所述炉膛的炉喉部，用于向所述炉膛提供二次风。

进一步，所述炉膛的所述二次风处的总的过量空气系数的范围为1.1‐1.3。

进一步，还包括燃尽风供风系统，位于所述炉膛的炉喉部上方，用于向所述炉膛提供燃尽风。

进一步，所述炉膛的所述燃尽风处的总的过量空气系数的范围为1.5‐1.7。

进一步，所述炉膛的所述燃尽风与所述二次风的高度差大于3米。

进一步，还包括位于所述炉排和所述一次风供风系统之间的灰斗。

进一步，还包括设置在所述炉膛的侧壁，且位于所述炉排一侧的给料口，以及设置在所述炉膛的底部，且位于所述炉排另一侧的排渣口。

综上所述，根据本实用新型的垃圾焚烧炉，所述一次风的过量空气系数小于1，可以实现炉排上的床层的慢速和清洁燃烧；同时可以大幅减少炉排上的床层在燃烧过程中生成的NOx，从源头上减少氮氧化物的生成量；而且，由于一次风的过量空气系数减小，炉排的风速也以相同幅度减小，因此被携带进垃圾焚烧炉的气相空间和余热锅炉的灰量也可以大量减少，从而可以缓解炉膛内的积灰以及结焦情况。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1为本实用新型实施例的垃圾焚烧炉的结构示意图。

附图标记说明：

100、垃圾焚烧炉 101、给料口

102、炉排 103、炉膛

104、一次风供风系统 105、灰斗

106、排渣口 107、二次风供风系统

108、燃尽风供风系统 109、烟气出口

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出具体的实施方案，以便阐释本实用新型如何改进目前存在的问题。显然，本实用新型的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现阶段垃圾焚烧炉的燃烧模式较为传统，采用过量的一次风(过量空气系数>1)供床层焚烧，这时的床层燃烧速率快、火焰温度高、燃烬率高、有机物分解彻底，缺点是炉内污染物NOx生成量高，且由于一次风量大，炉内飞灰较多，容易沉积和粘结在焚烧炉壁面、过热器管壁、尾部受热面以及烟道内，导致炉内结焦速率快，锅炉传热效率降低，炉膛负压降低等问题。其中，炉内原始NOx浓度值约为350mg/Nm³-500mg/Nm³，具有较大的燃烧优化空间。而目前的炉排式气化炉的炉排气化虽采用了较低的一次风(过量空气系数0.5-0.75)，但床层的前进速度较低，垃圾停留时间远大于传统燃烧模式，且气化炉的炉膛型式与焚烧炉差别较大，不适合大规模处理垃圾。

示例性实施例

图1示出了本实用新型的实施例的一种垃圾焚烧炉100的结构示意图。下面参照图1来具体描述该垃圾焚烧炉100。

如图1所示，本实用新型提供一种垃圾焚烧炉100，包括炉膛103；炉排102，设置在所述炉膛103内部且位于所述炉膛103底部；和一次风供风系统104，设置在所述炉排102下方，用于向所述炉排102提供一次风，其中，所述一次风的过量空气系数小于1。

根据本实用新型的垃圾焚烧炉，所述一次风的过量空气系数小于1，可以实现炉排上的床层的慢速和清洁燃烧；同时可以大幅减少炉排上的床层在燃烧过程中生成的NOx，从源头上减少氮氧化物的生成量；而且，由于一次风的过量空气系数减小，炉排的风速也以相同幅度减小，因此被携带进垃圾焚烧炉的气相空间和余热锅炉的灰量也可以大量减少，从而可以缓解炉膛内的积灰以及结焦情况。

其中，所述一次风用于干燥燃料中的水分，并且参与燃烧反应。具体地，所述一次风的过量空气系数小于1，是通过增大所述炉排102的宽度，从而降低位于所述炉排102上的床层的厚度实现的。炉排的宽度增大后，单位面积的炉排上的设计机械负荷可以降低一定幅度，使得垃圾入炉后的堆积厚度降低，或者相同厚度的垃圾在炉内的燃烧时间得以延长，可以大幅降低垃圾焚烧对一次风的要求，保证燃尽，从而可以实现床层燃烧的较低的过量空气系数，并且该措施对所有热值的生活垃圾均适用。其中，所述一次风的过量空气系数的范围为0.8‐0.9，在本实用新型中，所述一次风的过量空气系数的范围为0.85。

进一步，所述垃圾焚烧炉100还包括给料口101、灰斗105、排渣口106、二次风供风系统107、燃尽风供风系统108和烟气出口109。

其中，所述给料口101设置在所述炉膛103的侧壁，且位于所述炉排102一侧，所述排渣口106设置在所述炉膛103的底部，且位于所述炉排102另一侧。

所述灰斗105位于所述炉排102和所述一次风供风系统104之间，用于排灰以及为所述一次风提供流通通道，所述一次风从所述灰斗105进入所述炉排102。

所述二次风供风系统107位于所述炉膛103的炉喉部，用于向所述炉膛103提供二次风，所述二次风为按照燃烧次序送入的第二股风，用于炉膛中气相可燃物的燃烧。所述炉膛103的所述二次风处的总的过量空气系数的范围为1.1‐1.3，如1.2，以在促进燃烧的同时，保证火焰局部处于低氧浓度的环境。

所述燃尽风供风系统108位于所述炉膛103的炉喉部上方，用于向所述炉膛103提供燃尽风，所述燃尽风为按照燃烧次序送入的第三股风，用于炉膛中气相可燃物的燃尽。所述燃尽风也称为三次风，所述燃尽风供风系统也称为三次风供风系统。所述炉膛103的所述燃尽风处的总的过量空气系数的范围为1.5‐1.7，如1.6，所述燃尽风主要起到燃尽的作用。

其中，设置所述二次风与所述燃尽风，可以分级配置燃烧空气，降低主燃区的氧气浓度，增加还原性气氛，可以起到降低NOx的作用。并且所述炉膛103的所述燃尽风与所述二次风的高度差大于3米，以保证分级燃烧，降低炉膛内NOx的生成。

所述烟气出口109位于所述炉膛103的侧壁，且靠近所述炉膛103的顶部。

本实用新型的工作原理在于，垃圾从给料口101送入垃圾焚烧炉100，在炉排102上形成床层燃烧，一次风由一次风供风系统提供，并且从炉排102下方的不同灰斗105进入垃圾焚烧炉100，以供垃圾焚烧，床层通过炉排102的相对运动逐渐前进，燃尽的灰渣从末级炉排掉入排渣口106内；从床层析出的一次风和可燃气体进入垃圾焚烧炉100的炉膛103的上部空间继续燃烧，分别经过分级设置的二次风和燃尽风，所述二次风在促进燃烧的同时保证火焰局部处于低氧浓度的环境，所述燃尽风主要起到燃尽的作用，最终产生的烟气从炉膛103上方的烟气出口109排出，然后进入余热锅炉。在本实用新型中由于采用了改进设计的炉排参数，增大炉排的宽度，使得垃圾料层的厚度减薄，燃烧状况大大改善，可以使用较少的一次风量即可使料层燃尽，因此过量空气系数可以控制在0.8‐0.9，有利于抑制床层在燃烧过程中生成NOx；而且对炉膛内的燃烧空气进行分级配风设计，可以降低主燃区的氧气浓度，增加还原性气氛，可以起到降低NOx的作用。

综上所述，根据本实用新型的垃圾焚烧炉，所述一次风的过量空气系数小于1，可以实现炉排上的床层的慢速和清洁燃烧；同时可以大幅减少炉排上的床层在燃烧过程中生成的NOx，从源头上减少氮氧化物的生成量；而且，由于一次风的过量空气系数减小，炉排的风速也以相同幅度减小，因此被携带进垃圾焚烧炉的气相空间和余热锅炉的灰量也可以大量减少，从而可以缓解炉膛内的积灰以及结焦情况；设置二次风与燃尽风，可以分级配置燃烧空气，降低主燃区的氧气浓度，增加还原性气氛，可以起到降低NOx的作用。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。