技术领域
[0001] 本
发明涉及垃圾焚烧过程中渗沥液产生沼气的处理,尤其是一种垃圾焚烧炉沼气燃烧器的新型布置结构。
背景技术
[0002] 生活垃圾焚烧发电技术是目前实现生活垃圾“减量化、资源化、无害化”的主要途径,在破解围城难题的同时利用垃圾焚烧产生的热量发电,实现了垃圾作为再生资源的回收与利用。垃圾在垃圾池内储存时会析出大量的渗沥液,厂内渗沥液处理站的
厌氧反应器会产生大量的沼气,沼气经
脱硫净化后主要由甲烷、二氧化
碳气体组成,其中甲烷含量一般占55%~75%,二氧化碳含量占25%~40%,其他气体站5%~10%、沼气的热值约为20800~23600KJ/Nm3,是一种高
质量的清洁
燃料。
[0003] 现阶段垃圾焚烧炉的沼气处理常常使用沼气回焚烧炉燃烧的处理方法,该处理法是将渗沥液厌氧处理过程中产生的沼气经沼气燃烧器送入焚烧炉进行燃烧,它的
能量作为额外的能量进入整个系统,以实现对资源的
回收利用。通常的沼气燃烧器布置方式是将沼气燃烧器布置在垃圾焚烧炉
炉膛出口处辅助燃烧器的
位置,这种方法虽然能够为余热
锅炉提供热量以产生
蒸汽用于发电,但是会使得该处炉膛
温度过高,产生结焦等现象不利于锅炉的长期高效运行落。
发明内容
[0004] 为了提高沼气入炉燃烧的效率,以及解决沼气燃烧产生大量热量导致炉膛超温出现结焦的现象,本发明采用了一种新的沼气燃烧器布置方式。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种新型垃圾焚烧炉沼气燃烧器的布置结构,选择垃圾焚烧的燃烧段与燃烬段的落差段上方作为沼气燃烧器入炉的位置,可以提高垃圾燃烧的效率,使炉膛内热量分布更加均匀,降低热灼减率。
[0006] 在垃圾燃烧段与燃烬段落差段炉排位置上方2.5m处安装该燃烧器,该处位置距离炉排和后拱炉墙的位置都较为恰当,如有必要在该处再加装相应的宽度为1m,长度为2m的操作平台,其具有独立的检修及承重作用,可以方便运行人员以及检修人员更加方便的操作与检修。
[0007] 进一步的,将燃烧器
接口段与炉墙外护板固定,将
喷枪伸入炉墙内,用柔性的耐火材料将喷枪保护起来,该燃烧器进入炉膛的部分有柔性耐火材料包裹以防止燃烧器附近温度过高。该层柔性耐火材料厚度为200mm,其余部分炉墙按照
现有技术的方式实现即可,为了加强燃烧器的
稳定性,沼气经过燃烧器进入炉膛内,可以直接释放热量,不会产生爆炸。在燃烧器与护板
焊接处外加入相应的金属托架,同时在该段内外护板之间填入恰当的保温材料以防止操作时外部温度过高。
[0008] 进一步的,沼气燃烧器在燃烧段与燃烬段的落差段进入炉内,可以加热燃烧未完全的垃圾,提高垃圾处理效率。
[0009] 进一步的,沼气燃烧器在燃烧段与燃烬段的落差段进入炉内,可以提
高炉膛尾部温度,加快炉膛内热量的循环,使得炉膛内温度分布更加均匀。
[0010] 本发明的有益效果是,可以使得垃圾焚烧得更加完全,一定程度上减少热灼减率,同时防止因沼气入炉燃烧出现局部超温导致的结焦现象。
附图说明
[0011] 下面结合附图对本发明进一步说明。
[0012] 图1是本发明中沼气燃烧器的沼气燃气通道图。
[0013] 图2是沼气燃烧器外形图。
[0015] 图4是沼气燃烧器的安装图。
[0016] 图5是沼气燃烧器没有布置在该段时进行数值模拟的炉内温度
云图。
[0017] 图6是有沼气燃烧器在该段时的数值模拟的炉内温度云图。具体实施方式:
一种新型垃圾焚烧炉沼气燃烧器的布置结构,选择垃圾焚烧的燃烧段与燃烬段的落差段上方作为沼气燃烧器入炉的位置,可以在垃圾燃烧段与燃烬段落差段炉排位置上方2.5m处安装该燃烧器,该处位置距离炉排和后拱炉墙的位置都较为恰当,在该处再加装相应的宽度为1m,长度为2m的操作平台,可以方便运行人员以及检修人员更加方便的操作与检修。
将燃烧器接口段与炉墙外护板固定,将喷枪伸入炉墙内,用柔性的耐火材料将喷枪保护起来,该燃烧器进入炉膛的部分有柔性耐火材料包裹以防止燃烧器附近温度过高。该层柔性耐火材料厚度为200mm,其余部分炉墙按照现有技术的方式实现即可,为了加强燃烧器的稳定性,沼气经过燃烧器进入炉膛内,可以直接释放热量,不会产生爆炸。如图4所示,在燃烧器与护板焊接处外加入相应的金属托架15,以及根据现场情况考虑是否设置焚烧炉护板
16;同时在该段内外护板之间填入恰当的保温材料以防止操作时外部温度过高。
[0019] 将沼气燃烧器在燃烧段与燃烬段的落差段进入炉内,可以加热燃烧未完全的垃圾,提高垃圾处理效率。也可以提高炉膛尾部温度,加快炉膛内热量的循环,使得炉膛内温度分布更加均匀。
[0020] 在图1所示,由球
阀1、燃气
过滤器2、流量计3、压
力表4、压力
传感器5、压力
开关6、燃气
气动安全阀7、燃气气动主气阀8、阻火器9构成沼气管道,图2为沼气燃烧器本体10外形图。
[0021] 沼气运输通道如图1所示,由
球阀1进入管道,通过燃气过滤器2进入一段运输通道,再经过流量计3、压力表4、
压力传感器5处,该处再加一个压力开关,进入燃烧器之前再加上一个燃气启动安全阀7、一个燃气气动主气阀8、一个阻火器9即可构成完整的沼气运输通道。
[0022] 图3位沼气燃烧器定位图,如图所示沼气燃烧器本体10由该处进入炉膛,下方2.5m处为垃圾燃烧段的尾端。
[0023] 在图4所示安装图中,先将图1所示的整个沼气运输通道接到沼气燃烧器接口的位置。此外,从炉膛内到炉膛外,正常的炉墙材料顺序为
耐火砖、保温砖、
硅板、
硅酸铝纤维棉。按图3所示根据燃烧器的大小在前文叙述中确定的位置处开大小适当的孔。如图4所示,将燃烧器放入孔内后,沼气燃烧器和墙体之间用柔性耐火材料填满。从喷头往外依次为柔性耐火材料11、保温浇筑料12、耐火浇注料13、硅板14。按照这种布置,可以有效降低燃烧器处的温度,使得检修与操作更加安全。
[0024] 本发明的沼气燃烧器布置方式是使沼气燃烧器在燃烧段和燃烬段落差段进入炉膛,这种新的布置方式可以适当提升该段的炉膛温度,使得未完全燃烧的垃圾充分燃烧,在一定程度上减少热灼减率,提高垃圾焚烧的效率。同时,该段炉膛的温度相对于燃烧段正上方温度较低,沼气燃烧器从这段进入炉膛,不会导致炉膛局部严重超温,而且在燃烧过程促进炉膛后部的烟气的流动,使得炉膛温度更加均衡反而减少了因为超温而导致的结焦现象。为了获得理论上的支持,对某使用该布置方式的项目进行数值模拟,观测了改变沼气燃烧器的位置时,炉内中心线附近温度云图的变化,如图5与图6,增加了沼气燃烧器后,炉内燃烧段温度变化不大,燃烬段温度提高了大概40℃。并且在一次
风的配合下,没有形成局部超温,达到了想要的效果。
[0025] 该布置方式需要考虑燃烧器位置不能离炉膛后拱太近,同时要具有足够的空间供操作。本发明在处理沼气的同时,帮助炉膛内垃圾更加充分的燃烧,解决以往沼气燃烧器引起炉膛局部超温导致炉内结焦影响锅炉正常运行的方法。该发明主要使用于厂内渗沥液处理站厌氧反应器产生大量的沼气的垃圾焚烧厂,是一种提高该类型垃圾焚烧厂沼气处理效率的布置结构。