[发明专利]一种低热值煤气焚烧废弃物的装置

说明书

本发明涉及废弃物的焚烧设备技术领域，具体涉及一种低热值煤气焚烧废弃物的装置，包括回转窑以及连接于窑尾的二燃室，所述回转窑窑头中部偏下设有多层套筒结构的低热值煤气燃烧器，其周边设有废弃物进料接口。低热值煤气燃烧器由内向外依次设点火装置、内层空气层、低热值煤气层、拢焰空气层和外层空气层。低热值煤气燃烧器分别连接有煤气管道和空气管道，管道中设有控制器。本申请的焚烧装置主要具有以下优点，其主燃料采用低热值煤气，运营成本低；燃烧火焰相对较短，对窑头部位的耐材热冲击小，可延长装置的使用寿命；装置调节比高，可低至25%负荷运行，适应回转窑波动工况；装置采用扩散燃烧，有利于降低燃烧温度，减少NOx等污染物的排放。

技术领域

本发明涉及废弃物的焚烧设备技术领域，具体涉及一种低热值煤气焚烧废弃物的装置。

背景技术

随着我国城市化进程的加速和人民生活水平的提升，城市吸纳的人口越来越多，不少城市的城市垃圾已接近城市的处理极限，化工等行业工艺流程中产生的多种化工固体和液体废弃物同样面临处理的难题。垃圾等废弃物进行焚烧无害化处理已被证明是可行的选择，利用回转窑焚烧垃圾和工业废弃物、用二燃室进一步燃烧回转窑的尾气和高温去除二噁英是常用的工艺路线。

现有技术的废弃物回转窑燃烧器多采用天然气或轻油等作为主要燃料，燃料送入窑头燃烧，在窑头罩径向另外布置补氧风机入口。由于目前回转窑焚烧和二燃室多用燃油和天然气等高热值燃料，因此燃料费用高，增加了废弃物处理的成本；而且燃烧产生的热强度较高，窑头耐火材料因强热震性而发生脱落，回转窑难以长期稳定运行，耐材的检修和更换周期短。

低热值煤气是冶金、化工、建材等行业工艺过程副产的煤气，热值大致在3000 kJ/Nm³-12000 kJ/Nm³，费用低廉。利用低热值煤气进行回转窑焚烧和二燃室的燃烧可以降低废弃物处理的运营成本。然而，低热值煤气与高热值燃料性质不同，若采用低热值煤气作为燃烧器的主燃料，则用于废弃物焚烧的低热值煤气燃烧器的结构和布置形式急需重新设计。

废弃物焚烧炉与一般煅烧回转窑对于燃料系统的需求不同，废固和废液具有一定热值，极端工况下在少量甚至完全没有热量输入时可与空气混合持续燃烧，而煅烧回转窑需要高热量的持续输入。另外，为提供回转窑焚烧炉中段和后段燃烧足够的空气量，通常需要在窑头加设补氧喷口，由补氧风机提供压头。但是补充的空气进入后与窑头燃烧器流场和温度场将发生干涉，不利于窑头部位废弃物的稳定燃烧。

焚烧回转窑的入口段是进入回转窑的废弃物的加热段，废弃物在这一段析出水分，快速升温。炉衬材料对于回转窑的可靠运行有重要的影响，回转窑加热段的炉衬材料对于快速升温和析出的水分较为敏感，以往技术经常发生炉衬因热震而发生剥落，运行一段时间后，回转窑不得不定期停窑更换炉衬。

发明内容

为克服现有废弃物焚烧燃料成本高、外围管道布置复杂、窑头耐材寿命短等的不足，本发明提出的废弃物的低热值煤气焚烧装置，一方面，替代高成本燃料，简化风道的布置，减少风道阀门及附件，降低投资和运营成本，另一方面，降低窑头燃烧的热强度，优化流场，延长耐材的检修更换周期。

本申请还提出了一种低热值煤气焚烧废弃物的装置，包括回转窑以及连接于回转窑窑尾的二燃室，所述回转窑窑头中部偏下设有多层套筒结构的耐热钢材质的低热值煤气燃烧器，所述低热值煤气燃烧器周边布设废弃物进料接口；所述多层套筒结构的低热值煤气燃烧器中心设点火装置，且由内向外依次为内层空气层、低热值煤气层、拢焰空气层和外层空气层，所述低热值煤气燃烧器分别与煤气管道和空气管道连接；所述煤气管道包括与点火装置连接的点火煤气管道，与低热值煤气层连接的窑前煤气管道；所述空气管道包括与内层空气层连接的第一空气管道，与拢焰空气层连接的第二空气管道，与外层空气层连接的第三空气管道；所述低热值煤气燃烧器通过空气管道与第一进风机连接，所述窑尾设二次风口，二次风口与第二进风机连接。