一种垃圾焚烧系统的制作方法

本发明涉及垃圾焚烧发电设备及其配套设施技术领域，特别是涉及一种垃圾焚烧系统。

背景技术：

随着居民环保意识的提高和污染排放控制管理的日益严格，垃圾无害化处理技术的清洁化要求也逐步升级。

目前，垃圾的无害化处理主要采用垃圾焚烧发电。经过数十年技术发展，及工程经验积累，国内垃圾发电技术已经达到较好水平。但是由于垃圾特殊的复杂性，目前仍存在炉内结渣、受热面腐蚀、污染物排放较高、二噁英难以控制、发电效率低等问题。

然而，上述存在的问题不仅仅是技术难题，还很大程度取决于经济效益。比如采用高等级的受热面材料可以减少受热面腐蚀，在此基础上提高机组蒸汽参数可以提高发电效率。通过环保设备的升级可以进一步减少污染物排放。但更好的发电收益来自于更高的投入，成本过高会超过垃圾焚烧发电企业的承受能力。

垃圾焚烧发电电厂的收入一部分来自于处理垃圾的贴费，另一部分则来自于发电上网的售电收入。而目前垃圾发电机组的发电效率基本在20％左右，通过提高发电效率，可大幅度提高垃圾发电厂的效益，为垃圾无害化处理及减少污染物排放提供有利条件。

限制目前垃圾发电效率提高的，主要是现有垃圾焚烧技术存在的受热面结渣及腐蚀。

因此，如何改变现有技术中，垃圾焚烧存在的燃烧不充分的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种垃圾焚烧系统，以解决上述现有技术存在的问题，使垃圾充分燃尽，提高垃圾焚烧发电的工作效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种垃圾焚烧系统，包括顺序设置的：

干燥裂解炉，所述干燥裂解炉包括裂解炉本体，所述裂解炉本体内设置干燥输送炉排，所述干燥输送炉排将所述裂解炉本体的内腔分为两部分，所述裂解炉本体底部设置流化裂解布风室，所述流化裂解布风室与外界空气相连通，所述流化裂解布风室与所述裂解炉本体的内腔相连通，所述裂解炉本体上设置垃圾入口、裂解气出口、裂解固态产物出口，所述垃圾入口、所述裂解气出口、所述裂解固态产物出口均与所述裂解炉本体的内腔相连通，所述垃圾入口、所述裂解气出口均设置于所述干燥输送炉排的顶部，所述裂解固态产物出口设置于所述干燥输送炉排的底部；

高温气化炉，所述高温气化炉包括气化炉本体，所述裂解气出口、所述裂解固态产物出口均与所述气化炉本体的内腔相连通，所述气化炉本体上设置气化反应气出口、气化反应出渣口，所述气化反应气出口、所述气化反应出渣口均与所述气化炉本体的内腔相连通，所述气化炉本体的底部设置流化气化布风室，所述流化气化布风室与所述气化炉本体的内腔相连通，所述流化气化布风室与外界环境相连通，所述裂解炉本体和所述气化炉本体均设置大渣排出口；

过氧燃尽炉，所述过氧燃尽炉包括燃尽炉本体，所述气化反应出渣口与所述燃尽炉本体相连通，所述燃尽炉本体的底部设置流化燃尽布风室，所述流化燃尽布风室与所述燃尽炉本体的内腔相连通，所述流化燃尽布风室与外界环境相连通，且所述流化燃尽布风室向所述燃尽炉本体中输送的空气量大于物料燃尽所需的空气量，所述燃尽炉本体上设置过氧烟气出口、排灰口，所述过氧烟气出口、所述排灰口均与所述燃尽炉本体的内腔相连通；

燃尽室，所述燃尽室包括空气进口和烟气出口，所述空气进口和所述烟气出口均与所述燃尽室的内腔相连通，所述过氧烟气出口、所述气化反应气出口均与所述燃尽室的内腔相连通。

优选地，所述裂解炉本体设置炉排大渣排出口和第一炉底大渣排出口，所述炉排大渣排出口位于所述干燥输送炉排相连，所述第一炉底大渣排出口位于所述裂解炉本体的底部，所述第一炉底大渣排出口穿过所述流化裂解布风室与所述裂解炉本体的内腔相连通，所述气化炉本体的底部设置第二炉底大渣排出口，所述第二炉底大渣排出口穿过所述流化气化布风室与所述气化炉本体的内腔相连通。

优选地，所述炉排大渣排出口、所述第一炉底大渣排出口、所述第二炉底大渣排出口能够与破碎机构相连，所述气化炉本体的顶部还设置碎渣进口，所述碎渣进口与所述气化炉本体的内腔相连通。

优选地，所述气化炉本体还连接有第一旋风分离器，所述第一旋风分离器与所述气化炉本体的内腔相连通，所述第一旋风分离器的气体出口与所述气化反应气出口相连通，所述第一旋风分离器的固体出口通过返料器与所述气化炉本体的内腔相连通。

优选地，所述燃尽炉本体还连接有第二旋风分离器，所述第二旋风分离器与所述燃尽炉的内腔相连通，所述第二旋风分离器的气体出口与所述过氧烟气出口相连通，所述第二旋风分离器的固体出口通过返料器与所述燃尽炉本体的内腔相连通。

优选地，所述气化反应气出口、所述过氧烟气出口均与所述燃尽室的顶部相连通。

优选地，所述空气进口设置于所述燃尽室的顶部，所述烟气出口设置于所述燃尽室的底部，所述空气进口和所述烟气出口均位于所述燃尽室远离所述过氧燃尽炉的一侧。

优选地，所述空气进口的数量为多个，多个所述空气进口由所述燃尽室的顶部自底部均布设置。

优选地，所述气化炉本体和所述燃尽炉本体的顶部均具有锥体部，所述气化反应气出口、所述过氧烟气出口均与所述锥体部相连通。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的垃圾焚烧系统，包括顺序设置的干燥裂解炉、高温气化炉、过氧燃尽炉和燃尽室，将垃圾由垃圾入口投入干燥裂解炉中，在流化裂解布风室产生的高温裂解气的经过过程中，干燥输送炉排上的垃圾被干燥、破碎、部分裂解，被干燥、破碎、裂解的垃圾从炉排缝隙落入流化裂解布风室顶部的流化裂解区和空气进行裂解反应，产生的高温裂解气由裂解气出口进入高温气化炉，产生的裂解固态产物经过裂解固态产物出口进入高温气化炉中；在高温气化炉中，裂解固态产物在流化气化布风室顶部和空气进行气化反应，进入气化炉的裂解气和水蒸气与高温气化炉内高温焦炭及反应气进行重整反应，生成以一氧化碳及氢气为主的易燃尽反应气，通过气化反应气出口进入燃尽室中，产生的气化反应渣经过气化反应出渣口进入过氧燃尽炉；在过氧燃尽炉中，气化反应渣在流化燃尽布风室顶部与空气反应进行燃尽，空气的供应量大于物料燃尽所需的空气量，产生的过氧烟气通过过氧烟气出口进入燃尽室，产生的炉渣由排灰口排出；在燃尽室中，高温气化反应与高温过氧烟气进行混合燃烧，并通过空气进口补充空气，使得烟气在氧气充足、850℃以上的温度区停留2s以上，保证二噁英充分脱除。本发明的垃圾焚烧系统，通过将垃圾充分燃尽，为垃圾焚烧电厂余热锅炉实现高参数提供条件，提高发电效率，同时对排出的高温烟气进行了处理，为实现尾部烟气净化及最终排放提供了便利。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的垃圾焚烧系统的结构示意图；

图2为本发明的垃圾焚烧系统的干燥裂解炉的正视结构示意图；

图3为本发明的垃圾焚烧系统的干燥裂解炉的侧视结构示意图；

图4为本发明的垃圾焚烧系统的干燥输送炉排的结构示意图；

其中，1为干燥裂解炉，101为裂解炉本体，102为干燥输送炉排，103为流化裂解布风室，104为垃圾入口，105为裂解气出口，106为裂解固态产物出口，107为炉排大渣排出口，108为第一炉底大渣排出口，2为高温气化炉，201为气化炉本体，202为气化反应气出口，203为气化反应出渣口，204为流化气化布风室，205为第二炉底大渣排出口，206为第一旋风分离器，207为碎渣进口，3为过氧燃尽炉，301为燃尽炉本体，302为流化燃尽布风室，303为过氧烟气出口，304为排灰口，305为第二旋风分离器，4为燃尽室，401为空气进口，402为烟气出口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种垃圾焚烧系统，以解决上述现有技术存在的问题，使垃圾充分燃尽，提高垃圾焚烧发电的工作效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-4，其中，图1为本发明的垃圾焚烧系统的结构示意图，图2为本发明的垃圾焚烧系统的干燥裂解炉的正视结构示意图，图3为本发明的垃圾焚烧系统的干燥裂解炉的侧视结构示意图，图4为本发明的垃圾焚烧系统的干燥输送炉排的结构示意图。

本发明提供一种垃圾焚烧系统，包括顺序设置的：

干燥裂解炉1，干燥裂解炉1包括裂解炉本体101，裂解炉本体101内设置干燥输送炉排102，干燥输送炉排102将裂解炉本体101的内腔分为两部分，裂解炉本体101底部设置流化裂解布风室103，流化裂解布风室103与外界空气相连通，流化裂解布风室103与裂解炉本体101的内腔相连通，裂解炉本体101上设置垃圾入口104、裂解气出口105、裂解固态产物出口106，垃圾入口104、裂解气出口105、裂解固态产物出口106均与裂解炉本体101的内腔相连通，垃圾入口104、裂解气出口105均设置于干燥输送炉排102的顶部，裂解固态产物出口106设置于干燥输送炉排102的底部；

高温气化炉2，高温气化炉2包括气化炉本体201，裂解气出口105、裂解固态产物出口106均与气化炉本体201的内腔相连通，气化炉本体201上设置气化反应气出口202、气化反应出渣口203，气化反应气出口202、气化反应出渣口203均与气化炉本体201的内腔相连通，气化炉本体201的底部设置流化气化布风室204，流化气化布风室204与气化炉本体201的内腔相连通，流化气化布风室204与外界环境相连通，裂解炉本体101和气化炉本体201均设置大渣排出口；

过氧燃尽炉3，过氧燃尽炉3包括燃尽炉本体301，气化反应出渣口203与燃尽炉本体301相连通，燃尽炉本体301的底部设置流化燃尽布风室302，流化燃尽布风室302与燃尽炉本体301的内腔相连通，流化燃尽布风室302与外界环境相连通，且流化燃尽布风室302向燃尽炉本体301中输送的空气量大于物料燃尽所需的空气量，燃尽炉本体301上设置过氧烟气出口303、排灰口304，过氧烟气出口303、排灰口304均与燃尽炉本体301的内腔相连通；

燃尽室4，燃尽室4包括空气进口401和烟气出口402，空气进口401和烟气出口402均与燃尽室4的内腔相连通，过氧烟气出口303、气化反应气出口202均与燃尽室4的内腔相连通。

本发明的垃圾焚烧系统，包括顺序设置的干燥裂解炉1、高温气化炉2、过氧燃尽炉3和燃尽室4，将垃圾由垃圾入口104投入干燥裂解炉1中，在流化裂解布风室103产生的高温裂解气的经过过程中，干燥输送炉排102上的垃圾被干燥、破碎、部分裂解，被干燥、破碎、裂解的垃圾从炉排缝隙落入流化裂解布风室103顶部的流化裂解区和空气进行裂解反应，产生的高温裂解气由裂解气出口105进入高温气化炉2，产生的裂解固态产物经过裂解固态产物出口106进入高温气化炉2中；在高温气化炉2中，裂解固态产物在流化气化布风室204顶部和空气进行气化反应，进入气化炉的裂解气和水蒸气与高温气化炉2内高温焦炭及反应气进行重整反应，生成以一氧化碳及氢气为主的易燃尽反应气，通过气化反应气出口202进入燃尽室4中，产生的气化反应渣经过气化反应出渣口203进入过氧燃尽炉3；在过氧燃尽炉3中，气化反应渣在流化燃尽布风室302顶部与空气反应进行燃尽，空气的供应量大于物料燃尽所需的空气量，产生的过氧烟气通过过氧烟气出口303进入燃尽室4，产生的炉渣由排灰口304排出；在燃尽室4中，高温气化反应与高温过氧烟气进行混合燃烧，并通过空气进口401补充空气，使得烟气在氧气充足、850℃以上的温度区停留2s以上，保证二噁英充分脱除。本发明的垃圾焚烧系统，通过将垃圾充分燃尽，为垃圾焚烧电厂余热锅炉实现高参数提供条件，提高发电效率，同时对排出的高温烟气进行了处理，为实现尾部烟气净化及最终排放提供了便利。

其中，裂解炉本体101设置炉排大渣排出口107和第一炉底大渣排出口108，炉排大渣排出口107位于干燥输送炉排102相连，第一炉底大渣排出口108位于裂解炉本体101的底部，第一炉底大渣排出口108穿过流化裂解布风室103与裂解炉本体101的内腔相连通，气化炉本体201的底部设置第二炉底大渣排出口205，第二炉底大渣排出口205穿过流化气化布风室204与气化炉本体201的内腔相连通。无法经过干燥输送炉排102下落的大尺寸垃圾经过炉排大渣排出口107排出，裂解炉本体101设置第一炉底大渣排出口108，气化炉本体201设置第二炉底大渣排出口205，用于排出较大体积的固态产物。

为了使垃圾能够得到充分处理，炉排大渣排出口107、第一炉底大渣排出口108、第二炉底大渣排出口205能够与破碎机构相连，破碎机构能够对较大体积的垃圾和固态产物进行破碎，气化炉本体201的顶部还设置碎渣进口207，碎渣进口207与气化炉本体201的内腔相连通，进过破碎后的大渣进入高温气化炉2进行反应，保证垃圾被充分处理。

更具体地，气化炉本体201还连接有第一旋风分离器206，第一旋风分离器206与气化炉本体201的内腔相连通，第一旋风分离器206的气体出口与气化反应气出口202相连通，第一旋风分离器206的固体出口通过返料器与气化炉本体201的内腔相连通。在高温气化炉2中，裂解固态产物在流化气化布风室204顶部和空气进行气化反应，通过第一旋风分离器206形成循环流化床，进入高温气化炉2内的裂解气和水蒸气与高温气化炉2内高温焦炭及反应气进行重整反应，生成以一氧化碳及氢气为主的易燃尽反应气，经过第一旋风分离器206除尘后，通过气化反应气出口202进入燃尽室4中，产生的气化反应渣经过气化反应出渣口203进入过氧燃尽炉3。

同样地，燃尽炉本体301还连接有第二旋风分离器305，第二旋风分离器305与燃尽炉的内腔相连通，第二旋风分离器305的气体出口与过氧烟气出口303相连通，第二旋风分离器305的固体出口通过返料器与燃尽炉本体301的内腔相连通。在过氧燃尽炉3中，气化反应渣在流化燃尽布风室302顶部与空气反应进行燃尽，空气的供应量大于物料燃尽所需的空气量，产生的过氧烟气经过第二旋风分离器305除尘后，通过过氧烟气出口303进入燃尽室4，分离下来的物料进入过氧燃尽炉3中继续反应，产生的炉渣由排灰口304排出。

在本具体实施方式中，气化反应气出口202、过氧烟气出口303均与燃尽室4的顶部相连通，令高温混合烟气在燃尽室4中充分燃烧。

进一步地，空气进口401设置于燃尽室4的顶部，烟气出口402设置于燃尽室4的底部，空气进口401和烟气出口402均位于燃尽室4远离过氧燃尽炉3的一侧。在本具体实施方式中，空气进口401的数量为多个，多个空气进口401由燃尽室4的顶部自底部均布设置，空气进口401分级设置，进行空气分级燃烧，减少氮氧化物生成，加上进入燃尽室4的气体均经过旋风除尘进行除尘，从烟气出口402排出的高温烟气具有二噁英充分脱除、低氮、低尘的特点。

为了便于气体会聚，气化炉本体201和燃尽炉本体301的顶部均具有锥体部，气化反应气出口202、过氧烟气出口303均与锥体部相连通，气体汇聚后流入下一环节。

本发明的垃圾焚烧系统，通过循环流化，使得物料充分接触，低熔点的灰分和高熔点的灰分可以形成多成分共熔点产物，使得未被旋风分离的飞灰具有较高的灰熔点，减轻了炉膛及余热锅炉受热面的结渣状况。通过循环流化床炉内喷钙，可脱除大部分酸性气体。干燥裂解炉1处于缺氧工况、高温气化炉2处于缺氧工况，可通过减少空气量降低炉内温度；而过氧燃尽炉3处于空气过量工况，可通过增加空气量降低炉内温度，具有炉内温度场可控的特点。由于空气的供给采用布风室及喷口，区别于机械炉排炉风室有机械传动件，可通过预热温度较高的空气，保证燃烧温度。综上，经过本发明的垃圾焚烧系统，可将垃圾充分燃尽，得到高温、低硫、低氮、低尘、低二噁英、高灰熔点的烟气，为垃圾焚烧电厂余热锅炉实现高参数提供条件。高参数的余热锅炉将大幅度提高发电效率，为垃圾焚烧发电厂创造效益，从而为垃圾无害化处理及尾部烟气净化设备升级，最终实现排放进一步降低提供条件。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。