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垃圾高温气化超净排放分级燃烧技术
能带来什么?
在废弃物垃圾焚烧时,应考虑一般垃圾水分较高,热值较低;应处于负压状态,防止有害气体逸出;应有适当的冗余处理能力,废物进料量应可调节;确保焚烧炉出口烟气中氧气含量达到 6%-10%(干烟气);应设置二次燃烧室,并保证烟气在二次燃烧室 1100℃以上停留时间大于 2s,阻止二噁英的形成。
一、设备设计方案
垃圾预处理 → 高温气化裂解 → 在二次燃烧室900-1100℃的温度场内燃烧→高温烟气进入换热器换热
气化室需有较长的预热段;二次燃烧室温度需达到900-1100℃,二燃室设计足够大,并合理设置多段挡火墙,来保证烟气在二燃室的滞留时间>2S,用来阻止二噁英的形成;减少换热面,以保证排烟温度控制在500℃以上。
二、高温气化超净排放分级燃烧技术能做什么?
1、氮氧化合物(NOx)排放浓度<50mg/m³(用户无需再加装设备)。
2、燃料适应性强,可实现生物质燃料、煤兰炭、固废、污泥等的独立燃烧,也可实现多种燃料耦合燃烧。
3、有效解决二噁英合成问题。
4、有效解决结焦、飞灰粘结问题。
5、较直燃方式节能5-15%。
三、高温气化超净排放分级燃烧原理
整个燃烧设备分为两部分,一部分是气化室,一部分是燃烧室(也可称为氧化还原室)。气化室利用燃料燃烧产生800℃左右的温度场后,然后逐渐把燃料送入气化室,燃料会在合适的温度场内进行裂解气化。
此时产生的可燃气体,随着部分燃料完全燃烧产生的火焰进入燃烧室,燃烧室为绝热燃烧室,有足够的保温性,减少散热损失。当部分燃料充分燃烧产生的高温火焰,随可燃气体进入燃烧室,可燃气体借助高温火焰,在燃烧室混合燃烧,温度会逐渐增至900-1100℃,这时高温气化分级燃烧开始发生。
逐步开启鼓引风,来保证气化燃烧的持续进行,输出热能进行做功。
可燃气体在燃烧室内燃烧,此时的温度场为900-1100℃,当温度场≥800℃,大大超过了可燃气体的着火点,只要遇到氧气,就会发生剧烈的化学反应,着火、燃烧的稳定性极好。当温度场≥900℃,即使含氧量在5%,仍可获得稳定的燃烧火焰。
此时,由于可燃气体与氧的燃烧反应活化能,远低于氧原子与氮气的反应活化能,所以可燃气体首先与氧气发生燃烧反应,当氧有剩余时,才能与氮原子发生反应,生成NOx。足够的温度和燃烧空间扩展了火焰燃烧区域,燃烧还原室(二燃室)不出现炽热点,而且温度分布均匀,从而大幅降低NOx的生成,实现低氮排放。
因炉排采用水冷炉排TFWG ( Tilt fixed water-cooled grate ),炉床温度很低,低炉床温度也会降低NOx的生成。
四、高温气化分级燃烧设备结构设计
高温气化分级燃烧设备,设有气化室和燃烧还原室(二燃室)两部分。在气化室内燃料气化后,可燃气体伴随着气化室的高温火焰,进入燃烧还原室(二燃室)进行充分混合燃烧,产生的高温输出用来做功。
气化室采用倾斜固定水冷气化床TFWG ( Tilt fixed water-cooled grate ),并设有倾斜钢制瓦片出风口;气化床分N段独立供风。气化床下各分段的独立风室内部,都设有均布风板,单个独立风室两侧各装一台同功率风机,用一拖二的变频器,同步控制两台风机。调节每个变频器用来控制气化床各段的给风量,这样可根据需要,精确调节各分段段送风量。(在燃烧三要素中,有效控制了氧气计给量)
气化床上部砌筑绝热气化室(在燃烧三要素中,有效控制了温度场),用于恒定气化室的温度,确保气化过程稳定进行。
燃料由前部液压送料系统送入。启炉,待加热到800℃左右时,再利用液压送料机构,将物料慢慢送入气化室,燃料在高温下快速裂解气化,并伴有部分燃烧产生,气化燃烧产生的高温一部分用来维持气化室的高温,以保证高温热解气化燃烧反应的连续进行;另一部分气化后未完全燃烧的可燃气体,进入燃烧还原室(二燃室),再次进行充分混合燃烧。
燃烧还原室(二燃室)设计足够的的可燃气体燃烧反应空间,合理设置挡火墙,用来改变烟气流向,增加飞灰的碰壁次数,使大颗粒飞灰落入燃烧室底部,从排灰口排出,减少飞灰进入换热系统;加长烟气流程,避免局部产生炽热点,温度分布均匀,从而大幅降低NOx的生成。
燃烧还原室(二燃室)产生的高温烟气经出火口进入换热系统换热。
约翰节能高温气化低氮分级燃烧锅炉设备包括:垃圾焚烧炉、废弃物焚烧炉、垃圾发电炉、高温气化生物质锅炉、高温气化兰炭锅炉、锅炉节能改造等。均采用高温气化低氮分级燃烧技术(ZL 2017 2 0547106.2等),具有超净排放,遏制有害物质合成,提高锅炉热效率,降低运行成本,节能环保优势。同时,解决了工业锅炉的“小锅炉,大环保”难题。
更多锅炉信息可致电约翰节能史经理15097960319(同微信),或官网留言咨询。
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