CN101776271A - 一种适宜于低热值废弃物处置的流化床焚烧装置及工艺 - Google Patents

一种适宜于低热值废弃物处置的流化床焚烧装置及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适宜于低热值固体废弃物处置的流化床焚烧装置及工艺。该工艺通过设置高温空气预热器提高一次风温度，设置绝热炉膛以提高炉膛燃烧温度，设置燃烬室延长燃烧时间，通过上述措施使炉膛稀相区燃烧温度在900～1100℃，烟气停留时间在4～5秒，从而确保低热值废弃物的高温洁净燃烧。该燃烧工艺不仅适宜于各种水分较高、热值较低的污泥、生活垃圾等的焚烧处置，也可以适宜于一些较难燃烬的危险废物处置。本工艺适用于净热值3500～6000kJ/kg以下的固体废弃物。如废弃物净热值低于3500kJ/kg，可以通过添加少量的辅助燃煤，使混合燃料的净热值达到3500kJ/kg以上。同时本焚烧装置热效率率可达到80～85％，烟气排放可以达到危险废物焚烧的污染控制标准。

Description

一种适宜于低热值废弃物处置的流化床焚烧装置及工艺
技术领域
本发明涉及废弃物能源化、资源化利用技术领域，尤其涉及一种适宜于低热值废弃物处置的流化床焚烧装置及工艺。
背景技术
随着经济的发展和人们环保意识的提高，我国大量固体废弃物亟需无害化处置，而焚烧法在减容、减量及能源化方面的优势使其成为废弃物处理的主要方法之一。但多数固体废弃物由于可燃物含量低、水分较高，热值较低，如市政或工业污泥、混合收集的生活垃圾等。为了保证此类废弃物的高温洁净焚烧，就可能需要添加辅助燃料。此时，如何避免使用或尽可能减少辅助燃料使用量对于降低焚烧的处理成本至关重要。国内规模较小的固体废弃物焚烧炉普遍存在处理成本高或焚烧温度不足、烟气排放不达标的问题。
国内也曾提出一些污泥、垃圾焚烧处置方面的专利(CN2702185污泥焚烧处理装置，CN1669961污泥焚烧处理方法及污泥焚烧处理***污泥焚烧处理方法及污泥焚烧处理***，CN1584399垃圾焚烧炉，CN1580635无助燃垃圾焚烧炉)。专利CN2702185采用先干化再焚烧的工艺，投资运行成本较大；专利CN1669961则是利用现有循环流化燃煤锅炉的处置方式，存在对原有锅炉影响较大，处理量较小；专利CN1584399、CN1584399则存在垃圾焚烧停留时间短、燃烧效率低及烟气排放可能不达标等问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种适宜于低热值废弃物处置的流化床焚烧装置及工艺。
适宜于低热值废弃物处置的流化床焚烧装置包括低热值固体废弃物给料装置、辅助燃煤料装置、排渣管、风室、布风板、流化床炉膛密相区、二次热风风嘴、流化床炉膛稀相区、燃烬室、排灰管、对流管束、一次风高温空预器、省煤器、二次风空预器；流化床炉膛密相区和稀相区外侧壁上设有低热值固体废弃物给料装置、辅助燃煤料装置和二次热风风嘴，流化床炉膛密相区下部依次设有布风板和风室，流化床炉膛密相区下部设有排渣管，并穿过布风板和风室，流化床炉膛稀相区上端与燃烬室相连，燃烬室下部与对流管束相连，燃烬室和对流管束底部分别设有排灰管，对流管束烟气出口连接的烟道内依次设有一次风高温空预器、省煤器和二次风空预器。
适宜于低热值固体废弃物处置的流化床焚烧工艺是：一次风通过一次风高温空预器加热，温度升至450～500℃，经风室、布风板在流化床炉膛密相区与固体废弃物、辅助燃煤充分混合燃烧，二次风通过二次风空预器加热，温度升至150～200℃，从流化床炉膛稀相区下部进入流化床炉膛补充燃烧空气，一次风量与二次风量的比例为0.8～1.2∶1，流化床炉膛稀相区上部出口布置燃烬室，燃烧烟气在流化床炉膛稀相区及燃烬室的停留时间4～5s，燃烧温度保持在900～1100℃，流化床炉膛密相区、流化床炉膛稀相区和燃烬室为绝热布置，烟气通过对流管束、一次风高温空预器、省煤器、二次风空预器受热面后，排烟温度降到140～160℃，使燃烧烟气余热得到充分利用，炉膛底渣的含碳量质量百分比为0.5～1％，而飞灰的含碳量质量百分比为3～5％，对流管束出口端烟气温度为600～700℃。
本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：通过该工艺设计的焚烧炉对于净热值3500～6000kj/kg的固体废弃物不需添加辅助燃料，炉膛焚烧温度维持在900～1100℃，烟气燃烧停留时间4～5s，从而保证低热值固体废弃物的洁净焚烧，同时使低热值固体废弃物焚烧装置的热效率可达到80～85％，炉膛底渣的含碳量质量百分比0.5～1％，飞灰的含碳量质量百分比3～5％。
附图说明
附图为低热值固体废弃物流化床焚烧装置结构示意图；图中，低热值固体废弃物给料装置1、辅助燃煤料装置2、排渣管3、风室4、布风板5、流化床密相区6、二次热风风嘴7、流化床稀相区8、燃烬室9、排灰管10、对流管束11、一次风高温空预器12、省煤器13、二次风空预器14。
具体实施方式
如附图所示，适宜于低热值废弃物处置的流化床焚烧装置包括低热值固体废弃物给料装置1、辅助燃煤料装置2、排渣管3、风室4、布风板5、流化床炉膛密相区6、二次热风风嘴7、流化床炉膛稀相区8、燃烬室9、排灰管10、对流管束11、一次风高温空预器12、省煤器13、二次风空预器14；流化床炉膛密相区6和稀相区8外侧壁上设有低热值固体废弃物给料装置1、辅助燃煤料装置2和二次热风风嘴7，流化床炉膛密相区6下部依次设有布风板5和风室4，流化床炉膛密相区6下部设有排渣管3，并穿过布风板5和风室4，流化床炉膛稀相区8上端与燃烬室9相连，燃烬室9下部与对流管束11相连，燃烬室9和对流管束11底部分别设有排灰管10，对流管束11烟气出口连接的烟道内依次设有一次风高温空预器12、省煤器13和二次风空预器14。
适宜于低热值固体废弃物处置的流化床焚烧工艺是：一次风通过一次风高温空预器12加热，温度升至450～500℃，经风室4、布风板5在流化床炉膛密相区6与固体废弃物、辅助燃煤充分混合燃烧，二次风通过二次风空预器14加热，温度升至150～200℃，从流化床炉膛稀相区8下部进入流化床炉膛补充燃烧空气，一次风量与二次风量的比例为0.8～1.2∶1，流化床炉膛稀相区8上部出口布置燃烬室9，燃烧烟气在流化床炉膛稀相区8及燃烬室9的停留时间4～5s，燃烧温度保持在900～1100℃，流化床炉膛密相区6、流化床炉膛稀相区8和燃烬室9为绝热布置，烟气通过对流管束11、一次风高温空预器12、省煤器13、二次风空预器14受热面后，排烟温度降到140～160℃，使燃烧烟气余热得到充分利用，炉膛底渣的含碳量质量百分比为0.5～1％，而飞灰的含碳量质量百分比为3～5％，对流管束11出口端烟气温度为600～700℃。
实施例：福州炼油厂(泉港)废物焚烧厂2台焚烧炉采用本工艺焚烧处理POX废渣，废渣含水分质量百分比80％，低位净热值为2500～3200kJ/kg，焚烧过程中掺烧质量百分比10％的21000kJ/kg的烟煤，每台焚烧炉每小时处理废渣5t；焚烧炉炉膛底渣含碳量为质量百分比0.8％，飞灰含碳量为质量百分比4.2％，焚烧锅炉热效率达到82.5％。

Claims (2)

1.一种适宜于低热值废弃物处置的流化床焚烧装置，其特征在于包括低热值固体废弃物给料装置(1)、辅助燃煤料装置(2)、排渣管(3)、风室(4)、布风板(5)、流化床炉膛密相区(6)、二次热风风嘴(7)、流化床炉膛稀相区(8)、燃烬室(9)、排灰管(10)、对流管束(11)、一次风高温空预器(12)、省煤器(13)、二次风空预器(14)；流化床炉膛密相区(6)和稀相区(8)外侧壁上设有低热值固体废弃物给料装置(1)、辅助燃煤料装置(2)和二次热风风嘴(7)，流化床炉膛密相区(6)下部依次设有布风板(5)和风室(4)，流化床炉膛密相区(6)下部设有排渣管(3)，并穿过布风板(5)和风室(4)，流化床炉膛稀相区(8)上端与燃烬室(9)相连，燃烬室(9)下部与对流管束(11)相连，燃烬室(9)和对流管束(11)底部分别设有排灰管(10)，对流管束(11)烟气出口连接的烟道内依次设有一次风高温空预器(12)、省煤器(13)和二次风空预器(14)。
2.一种使用如权利要求1所述装置的适宜于低热值固体废弃物处置的流化床焚烧工艺，其特征在于：一次风通过一次风高温空预器(12)加热，温度升至450～500℃，经风室(4)、布风板(5)在流化床炉膛密相区(6)与固体废弃物、辅助燃煤充分混合燃烧，二次风通过二次风空预器(14)加热，温度升至150～200℃，从流化床炉膛稀相区(8)下部进入流化床炉膛补充燃烧空气，一次风量与二次风量的比例为0.8～1.2∶1，流化床炉膛稀相区(8)上部出口布置燃烬室(9)，燃烧烟气在流化床炉膛稀相区(8)及燃烬室(9)的停留时间4～5s，燃烧温度保持在900～1100℃，流化床炉膛密相区(6)、流化床炉膛稀相区(8)和燃烬室(9)为绝热布置，烟气通过对流管束(11)、一次风高温空预器(12)、省煤器(13)、二次风空预器(14)受热面后，排烟温度降到140～160℃，使燃烧烟气余热得到充分利用，炉膛底渣的含碳量质量百分比为0.5～1％，而飞灰的含碳量质量百分比为3～5％，对流管束(11)出口端烟气温度为600～700℃。
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