CN108916884A - 一种煤粉掺混垃圾的增氧燃烧方法 - Google Patents

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梅媚
罗江辉
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Abstract

本发明属于锅炉燃烧技术领域，并公开了一种煤粉掺混垃圾的增氧燃烧方法，该方法以垃圾与煤粉掺混的掺混物作为燃料，通过向一次风管道、二次风管道分别注入纯氧，以增加炉膛内的氧气浓度，促使燃料在炉膛内稳定、充分燃烧，其中，由空气分离装置提供两路纯氧，一路纯氧与空气在一次风管道内混合之后作为增氧一次风进入炉膛，另一路纯氧与空气在二次风管道内混合之后作为增氧二次风进入炉膛。本发明通过提高炉膛中的氧气浓度，提高了燃烧的稳定性，改变了燃烧过程中的温度分布，最终减少了NOX的生成，提高了垃圾与煤粉的掺混比例，增加了垃圾处置量，并使得热效率和燃尽率得到提高，有效减少了二噁英等污染物的排放。

Description

一种煤粉掺混垃圾的增氧燃烧方法
技术领域
本发明属于锅炉燃烧技术领域，更具体地，涉及一种增氧燃烧方法。
背景技术
焚烧方式是处理大量城市生活垃圾的主要方式之一，通过焚烧可以对垃圾进行显著的减容、减量及能源回收。垃圾焚烧炉炉膛中心温度一般只有800-900℃，炉温低，容易产生二噁英等污染物，因此导致垃圾焚烧处理的成本较高。采用煤粉掺混垃圾燃烧发电，可以利用高效发电***和污染物集中治理设施，洁净完全地处理垃圾，有效降低成本。但是，由于城市生活垃圾成分复杂，热值较低，致使其燃烧特性与煤粉由较大差异，使得垃圾与煤粉热值比例非常低，否则会导致掺混燃烧十分不稳定，影响锅炉的效率。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种煤粉掺混垃圾的增氧燃方法，在燃烧过程中实现垃圾合理处置的同时，提高了燃烧的稳定性，增加了城市垃圾处置量，从而提高混合燃料的燃烧效率，降低了NOX的排放，有效减少二噁英等污染物的排放。本***兼顾节能和污染物减排，具有较高的综合效益。、
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种煤粉掺混垃圾的增氧燃烧方法，其特征在于：
该方法以垃圾与煤粉掺混的掺混物作为燃料，通过向一次风管道、二次风管道分别注入纯氧，以增加炉膛内的氧气浓度，促使燃料在炉膛内稳定、充分燃烧，其中，由空气分离装置提供两路纯氧，一路纯氧与空气在一次风管道内混合之后作为增氧一次风进入炉膛，另一路纯氧与空气在二次风管道内混合之后作为增氧二次风进入炉膛，并且所述垃圾与煤粉的热值比为1：4-7：20。
优选地，垃圾与煤粉在进入炉膛之前充分混合形成掺混物，增氧一次风携带所述掺混物进入炉膛，增氧二次风促使燃料在炉膛内稳定、充分燃烧。
优选地，所述增氧一次风的含氧量为22％-30％，所述增氧二次风的含氧量为22％-26％，进入炉膛的氧气体积流量占进入炉膛总气体体积流量的22％-28％，炉膛内的过量空气系数为1-1.15。
按照本发明的另一个方面，还提供了一种煤粉掺混垃圾的增氧燃烧方法，其特征在于：
该方法以垃圾与煤粉掺混的掺混物作为燃料，通过向垃圾一次风管道、二次风管道注入纯氧，以增加炉膛内的氧气浓度，促使燃料在炉膛内稳定、充分燃烧，其中，由空气分离装置提供两路纯氧，一路纯氧与空气在垃圾一次风管道内混合之后作为垃圾一次风进入炉膛，另一路纯氧与空气在二次风管内混合之后作为增氧二次风进入炉膛，并且所述垃圾与煤粉的热值比为1：4-7：20。
优选地，煤粉由煤粉一次风管道内的煤粉一次风携带进入炉膛，垃圾由垃圾一次风管道内的垃圾一次风携带进入炉膛，垃圾与煤粉在炉膛内混合形成掺混物作为燃料并燃烧，所述增氧二次风促使燃料在炉膛内稳定、充分燃烧。
优选地，所述煤粉一次风为空气，所述垃圾一次风的含氧量为22％-30％，所述增氧二次风的含氧量为22％-26％，进入炉膛的氧气体积流量占进入炉膛总气体体积流量的22％-28％，炉膛内的过量空气系数为1-1.15。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1)在煤粉掺混垃圾燃烧过程中，在炉膛内氧气浓度为21％-30％之间的情况下，燃料的稳定性和燃尽率会有所提高，锅炉的排烟损失降低，垃圾与煤粉的热值比提高，增加了垃圾的处置量。
2)采用本方法，NOX的生成量大为减少，而且高温会更彻底地促进二噁英的进一步分解，有效减少二噁英等污染物的排放。
附图说明
图1为煤粉掺混垃圾(垃圾与煤粉预混)的增氧燃烧***示意图；
图2为煤粉掺混垃圾(垃圾与煤粉非预混)的增氧燃烧***示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，由空气分离装置分离出纯氧，通过第一阀门1输送一定量的纯氧至一次风管形成增氧一次风。垃圾与煤粉在进入燃烧器之前以一定比例混合，由增氧一次风携带进入炉膛，在炉膛内燃烧。通过控制第二阀门2可适当增加增氧二次风的氧气浓度，提高燃尽率。第三阀门3、第四阀门4可以调整进入炉膛的风量配比。
本发明同时提供另一种方法，如图2所示，煤粉由空气作为煤粉一次风携带进入炉膛。由空气分离装置分离出纯氧，第五阀门5打开，垃圾由垃圾一次风携带单独进入炉膛，通过控制第六阀门6可适当增加增氧二次风的氧气浓度，提高燃尽率。垃圾与煤粉在炉膛内充分混合并燃烧。第七阀门7、第八阀门8、第九阀门9可以调整进入炉膛的风量配比。
实施例1
如图1所示，垃圾与煤粉在实验前均进行干燥和磨碎，垃圾与煤粉的热值比为1：4，两者充分混合后由增氧一次风携带通入燃烧器，注入炉膛，增氧一次风的含氧量为22％，增氧二次风的含氧量为22％，进入炉膛的氧气体积流量占进入炉膛总气体体积流量的22％，炉膛内的过量空气系数为1。
实施例2
如图1所示，垃圾与煤粉在实验前均进行干燥和磨碎，垃圾与煤粉的热值比为3：10，两者充分混合后由增氧一次风携带通入燃烧器，注入炉膛，增氧一次风的含氧量为28％，增氧二次风的含氧量为24％，进入炉膛的氧气体积流量占进入炉膛总气体体积流量的26％，炉膛内的过量空气系数为1.05。
实施例3
如图1所示，垃圾与煤粉在实验前均进行干燥和磨碎，垃圾与煤粉的热值比为7：20，两者充分混合后由增氧一次风携带通入燃烧器，注入炉膛，增氧一次风的含氧量为30％，增氧二次风的含氧量为26％，进入炉膛的氧气体积流量占进入炉膛总气体体积流量的28％，炉膛内的过量空气系数为1.15。
实施例4
如图2所示，垃圾与煤粉在实验前均进行干燥和磨碎，垃圾与煤粉的热值比为1：4，煤粉由空气作为煤粉一次风携带进入炉膛，垃圾由22％含氧量的垃圾一次风携带进入炉膛，增氧二次风的含氧量为22％，垃圾与煤粉在炉膛内充分混合并燃烧，进入炉膛的氧气体积流量占进入炉膛总气体体积流量的22％，炉膛内的过量空气系数为1。
实施例5
如图2所示，垃圾与煤粉在实验前均进行干燥和磨碎，垃圾与煤粉的热值比为3：10，煤粉由空气作为煤粉一次风携带进入炉膛，垃圾由28％含氧量的垃圾一次风携带进入炉膛，增氧二次风含氧量为24％，垃圾与煤粉在炉膛内充分混合并燃烧，进入炉膛的氧气体积流量占进入炉膛总气体体积流量的26％，炉膛内的过量空气系数为1.05。
实施例6
如图2所示，垃圾与煤粉在实验前均进行干燥和磨碎，垃圾与煤粉的热值比为7：20，煤粉由空气作为一次风携带进入炉膛，垃圾由30％含氧量的垃圾一次风携带进入炉膛，增氧二次风含氧量为26％，垃圾与煤粉在炉膛内充分混合并燃烧，进入炉膛的氧气体积流量占进入炉膛总气体体积流量的28％，炉膛内的过量空气系数为1.15。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种煤粉掺混垃圾的增氧燃烧方法，其特征在于：
该方法以垃圾与煤粉掺混的掺混物作为燃料，通过向一次风管道、二次风管道分别注入纯氧，以增加炉膛内的氧气浓度，促使燃料在炉膛内稳定、充分燃烧，其中，由空气分离装置提供两路纯氧，一路纯氧与空气在一次风管道内混合之后作为增氧一次风进入炉膛，另一路纯氧与空气在二次风管道内混合之后作为增氧二次风进入炉膛，并且所述垃圾与煤粉的热值比为1：4-7：20。
2.根据权利要求1所述的一种煤粉掺混垃圾的增氧燃烧方法，其特征在于：垃圾与煤粉在进入炉膛之前充分混合形成掺混物，增氧一次风携带所述掺混物进入炉膛，增氧二次风促使燃料在炉膛内稳定、充分燃烧。
3.根据权利要求2所述的一种煤粉掺混垃圾的增氧燃烧方法，其特征在于：所述增氧一次风的含氧量为22％-30％，所述增氧二次风的含氧量为22％-26％，进入炉膛的氧气体积流量占进入炉膛总气体体积流量的22％-28％，炉膛内的过量空气系数为1-1.15。
4.一种煤粉掺混垃圾的增氧燃烧方法，其特征在于：
该方法以垃圾与煤粉掺混的掺混物作为燃料，通过向垃圾一次风管道、二次风管道注入纯氧，以增加炉膛内的氧气浓度，促使燃料在炉膛内稳定、充分燃烧，其中，由空气分离装置提供两路纯氧，一路纯氧与空气在垃圾一次风管道内混合之后作为垃圾一次风进入炉膛，另一路纯氧与空气在二次风管内混合之后作为增氧二次风进入炉膛，并且所述垃圾与煤粉的热值比为1：4-7：20。
5.根据权利要求4所述的一种煤粉掺混垃圾的增氧燃烧方法，其特征在于：煤粉由煤粉一次风管道内的煤粉一次风携带进入炉膛，垃圾由垃圾一次风管道内的垃圾一次风携带进入炉膛，垃圾与煤粉在炉膛内混合形成掺混物作为燃料并燃烧，所述增氧二次风促使燃料在炉膛内稳定、充分燃烧。
6.根据权利要求5所述的一种煤粉掺混垃圾的增氧燃烧方法，其特征在于：所述煤粉一次风为空气，所述垃圾一次风的含氧量为22％-30％，所述增氧二次风的含氧量为22％-26％，进入炉膛的氧气体积流量占进入炉膛总气体体积流量的22％-28％，炉膛内的过量空气系数为1-1.15。
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