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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。

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