[發明專利]一種基于垃圾熱值的爐拱聯動調節焚燒裝置及方法

有效

• 申請號: 201710114372.0
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106765134B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 廖艷芬;徐佳晨;余昭勝;林有勝;林延;方詩雯;范云龍;陳琳;代民權;馬曉茜
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F23G5/00
• 分類號: F23G5/00;F23G5/04;F23G5/44;F23G5/50
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發明公開了一種基于垃圾熱值的爐拱聯動調節高效焚燒裝置，包括機械爐排爐、可移動后拱輻射板系統、控制系統、分布于機械爐排爐內的溫度傳感器、設置在汽包處的壓力傳感器和流量傳感器，可移動后拱輻射板系統設置于機械爐排爐內的后拱處，所述控制系統分別與溫度傳感器和可移動后拱輻射板系統電連接，用于根據溫度傳感器采集的爐膛溫度及正平衡法反推得到的入爐垃圾平均熱值自適應地進行可移動后拱輻射板系統的高度位置調節、升溫調節和壓火調節，使爐溫保持在預設范圍之內。本發明還公開了一種基于垃圾熱值的爐拱聯動調節高效焚燒方法。本發明燃燒效率高，環保效果好，操作性好，初建和運行成本低，適合于大、中、小規模處理量的城市生活垃圾焚燒。

技術領域

本發明涉及垃圾焚燒方法及焚燒爐，尤其涉及一種熱值適應性廣、燃料燃燒充分、低污染的爐拱聯動調節焚燒方法及裝置。

背景技術

垃圾圍城是各國城市普遍面臨的問題。一方面隨著生活水平的提高垃圾產量逐年增長；另一方面城市化進程加快，城市面積不斷擴大，導致垃圾處理用地問題極為嚴峻。城市生活垃圾的處理在能源與環境領域愈加備受關注。目前，城市生活垃圾焚燒發電是垃圾無害化、減量化、資源化處理的重要方式。

與西方發達國家相比，我國垃圾焚燒起步較晚，大型垃圾焚燒爐的核心技術和關鍵部件仍掌握在國外供應商手中；且我國垃圾并未進行分類處置，導致進爐垃圾熱值波動大、水分含量高、組分復雜，引進技術對于我國垃圾適應性不足。因此研究和發展適合我國垃圾的焚燒技術，具有重要的現實意義和經濟價值。

爐膛后拱是影響垃圾焚燒爐內燃燒穩定性、完全性以及爐內流場的關鍵因素。Yang.Y.B在Mathematical modeling of MSW incineration on a traveling bed中提出，濕垃圾在爐排上干燥和揮發分釋放過程所需的熱量一部分來自一次風的對流傳熱，另一部分則來自爐膛火焰和爐拱的輻射熱。賴志燚等在《前、后拱和二次風對垃圾焚燒爐燃燒影響研究》中認為，機械爐排爐后拱區的溫度較高，強烈的熱輻射效應有利于濕垃圾的干燥、熱解，對于維持爐內的穩定燃燒和較低污染物排放具有重要的作用。李秋華等在《垃圾焚燒爐爐拱改造與燃燒優化的數值模擬》中指出，降低后拱高度使爐膛火焰中心前移，對床層的輻射強度增加，提高對濕垃圾的干燥能力，使揮發分釋放和著火提前，保證垃圾的充分燃燒。段翠九等在《垃圾焚燒爐后拱高度的數值模擬》中指出，機械爐排爐后拱的高度是影響爐膛流場的主要影響因素之一，隨著后拱高度增加前拱下方處的渦流強度先增加，渦流強度越大越有利于前拱處入爐垃圾的干燥和熱解。但當后拱高度達到一定值，隨后拱高度增加，前拱下方處渦流強度開始減弱，直到渦流完全消失，對垃圾的焚燒產生不利影響。

我國的城市生活垃圾有水分含量高、熱值偏低、組分隨季節變化、燃燒不穩定等特點。在某些地區有時需要添加燃油助燃，增加了運行的成本。另外垃圾熱值隨來源、季節的不同存在較大幅度的波動，在沒有輔助燃料的情況下，低熱值垃圾燃燒不夠穩定，燃燒效率波動幅度較大。因此，有必要針對我國的城市生活垃圾特點研究適應性強的垃圾焚燒技術和方法。

發明內容

基于上述技術問題，本發明提供了一種裝置簡單、基于垃圾熱值的爐拱聯動調節高效焚燒方法及裝置，目的在于克服城市生活垃圾的較大熱值波動帶來的問題，節約助燃油，有效降低運行成本，高效低污染地焚燒垃圾。

本發明通過如下技術方案實現：

一種基于垃圾熱值的爐拱聯動調節高效焚燒裝置，包括機械爐排爐，所述機械爐排爐主要由焚燒爐膛、機械爐排、煙道、前拱、垃圾入口、排渣口和左右側墻包圍而成，還包括可移動后拱輻射板系統、控制系統、分布于機械爐排爐內的溫度傳感器、設置在汽包處的壓力傳感器和流量傳感器，所述可移動后拱輻射板系統設置于機械爐排爐內的后拱處，所述控制系統分別與溫度傳感器和可移動后拱輻射板系統電連接，用于根據溫度傳感器采集的爐膛溫度及正平衡法反推得到的入爐垃圾平均熱值自適應地進行可移動后拱輻射板系統的高度位置調節、升溫調節和壓火調節，使爐溫保持在預設范圍之內。