热解燃烧炉设计方案.docx

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热解燃烧炉设计方案

1、设计方案

1.1高温气化深度热解燃烧炉与蒸汽发生器设计说明

一、塑料类垃圾的特征及燃烧特性分析垃圾热值在1400～3500大卡/公斤左右，具有透气性强、脱水速度快，燃烧速度快，灰份低等特点。

二、燃烧设计原理任何有机物都是由简单的无机小分子构成的。

有机物分解成简单无机分子的条件就是打开分子之间的结合力，使其为与氧气反应创造前提条件。

国际上处理二恶英的标准是使烟气在800℃的高温下，热解时间不低于2秒钟，我们所设计标准是在900℃的高温与富氧环境下，烟气热解时间不低于2秒钟。

三、关于燃烧部分的设计说明

1、尽可能的提高燃烧室的温度，燃烧室采用绝热设计，温度可控。

2、燃烧方式：

塑料类的燃烧由于透气性强，燃烧速度快，一是容易造成燃烧室的氧含量大，二是易形成积碳，堵炉排。

为此我们利用预热期燃煤产生的灰渣为底料，垃圾在其底料上自上而下燃烧，解决氧含量大与积碳问题。

炉排倾斜角39度（大于垃圾的下滑角度34～35度），炉排下采用均布风系统，分多个独立风室，每个风室由二个独立的对向风机布风，风量大小由变频控制。

四、垃圾与煤给料系统的设计垃圾经抓斗放入垃圾储仓后，用液压推料系统推进料仓，再由液压推料系统将料推入燃烧室。

一次推料开口大，不会堵料，二次推料开口为190mm，可以将直径350mm左右的团状垃圾挤压后推入燃烧室。

如块大推不进去，可由检查孔人工打碎或由检查孔从料仓内取出。

料仓的高度由料位仪控制，料仓内设喷水管，防止回燃。

给煤系统由独立的给煤机控制。

五、推渣系统的设计推渣采用液压推渣系统，主要作用是控制底料的移动速度及灰渣的多少。

六、关于热解区的设计

热解区采用高温耐火与蓄热材料预制制作，主要作用是增大烟道内的蓄热量，提升低温烟气的温度，为有机分子充分热解与氧气反应创造必要条件。

七、关于烟气一氧化碳还原法脱硝技术

燃料燃烧温度达到华氏900K（482℃）时开始生成氮氧化物，温度越高，生成的氮氧化物浓度越高。

氮氧化物中95%以上为一氧化氮，一氧化氮在没有催化剂的情况下，最佳还原温度为950～1100℃之间，可以与之反应的还原物质有一氧化碳、活性炭、氢气、甲烷、煤气、氨水、尿素等。

燃料分级燃烧技术是用还原性气体在高温下将一氧化氮还原成无害气体氮气。

不降低燃烧室的温度，在烟气的出口处增加脱硝装置，脱硝原料采用木炭及木材等生物质。

向木炭等还原剂上喷水，产生的还原性气体在高温下与NO反应将其还原成无

害气体（烟气中95%以上的NXOX气体为NO）

C+H2O550℃CO+H2↑

CO+NO高温CO2+N2↑

C+NO高温CO+N2↑

H2↑+NO高温N2↑+H2O

八、关于蒸汽发生器的设计

设计压力2.0MP，出力20吨，烧热值低的垃圾时出力小，烧热值高的垃圾时出力大。

九、关于上煤系统与除渣系统设计上煤系统采用连续斗式提升机提至一定高度，用二个管分到煤斗的二侧。

斗式提升机可以考虑安装到外面，这样屋内见不到煤，干净卫生。

也可以安装在前部有空的地方，占地面积不大。

除渣机如条件允许可以直接除到外面，这样屋内不见灰。

1.2高温气化深度热解燃烧工艺说明

一、处理规模

日处理90～110吨左右，垃圾的平均热值在1400～3500大卡/公斤，热值低时蒸汽产量小，热值高时蒸汽产量高。

二、垃圾高温气化深度热解燃烧工艺说明

先用煤加热燃烧室将高温热解区加热到900℃以上与高温热解区

起炉

用一次与二次推料机构垃圾自下而上燃烧，用燃烧的高温将垃圾烘干将垃圾送入燃烧室

燃烧

烟气经一次高温热解补充二次烟气在900℃的高温区停留2秒钟以上

风，经二次高温热解充分燃烧

三、燃烧操作过程

1、起炉：

第一次起炉前用斗式提升机向煤斗内加灰渣，灰渣经给煤机进入料仓，经推煤机构送到炉排上，下行至渣仓，将渣仓堆满（如图一所示）

2、渣仓堆满后，用斗式提升机向煤斗内加煤，用推煤机构将煤推入燃烧室内，煤距渣坑1米左右时完成加煤，如图一所示。

3、在煤与渣的接触面上，在煤表面浇上油料（机油、柴油等），用木材引燃，当火燃至距推煤口1米左右时，开始推煤进入正常燃烧阶段。

灰渣的主要作用是控制煤的下滑速度。

渣多时，用推渣机构向除渣机推渣。

当热解区的温度＞900℃时，炉子引燃阶段完成，进入燃烧阶段。

4、燃烧：

将垃圾储仓的垃圾经一级推料机构推入料仓，经二级推料机构推入燃烧室。

燃烧室炉排的角度设计大于垃圾的下滑脱落角34～35度，垃圾在推力及鼓风的作用下向下滑至渣坑的底部，在下滑过程中被烘干、燃烧，燃烧过程自下而上，由于垃圾的灰分较少，燃烧产生的空间为上部的垃圾下滑提供了位置，垃圾自上而下慢慢移动，下部高温燃烧火焰上行，一部分给下行的垃圾加热，一部分维持燃烧室的高温，一部分送出燃烧室。

当尾部渣仓的灰渣多时，用推渣机构将部分灰渣推至除渣机，但燃烧室炉排上各种物料仍要保持图一的状态。

四、二次风与脱硝烟气经一次热解区后，补充二次风燃烬。

二次风的补充量由尾部的氧含量测量仪确定。

脱硝的部分详见一氧化碳还原法脱硝原理与操作规程。

五、停炉

停炉时，要将推进料仓的垃圾全部推到燃烧室燃烬即可。

停炉后，所有炉门要关闭，防止燃烧室及热解区热量大量流失。

六、再起炉

观察热解区的温度，如温度低于900℃，要加煤升温，加煤多少由热解区的温度高

低确定

3、安装方案

本锅炉安装及验收应满足现行GB50273-2009《锅炉安装工程施工及验收规范》的要求。

一、安装前的准备工作

1、组织及人员配备

锅炉安装必须有专人负责，司炉工参加，并配备管工、钳工、起重工、冷作工、电焊工及辅助工。

2、组织有关人员学习资料

组织有关人员熟悉《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、锅炉图纸、安装使用说明书等文件，了解和掌握安装、起重、运行、操作等事项。

3、确定安装地点:

（1）安装地点最好能接近用汽地点，目的在于缩短管路，降低基本建设费用，减少管路散热损失及阻力。

（2）给水和排水方便。

（3）燃料和灰渣的存放与运行方便。

（4）锅炉在运输及安装时道路通畅。

（5）锅炉房的布置应符合《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的规定。

即光线充足，通风良好，地面不应积水。

为保证运行、操作和检查方便，炉前空余（从料斗边缘开始）3～4米，炉后空余1.2～2.5米，两侧空余不小于2～2.5米。

4、基础划线基础的施工、划线与验收，需按锅炉基础图和土建设计要求进行。

安装基础的划线：

锅炉纵向基准线，以锅炉本体中心线为基准。

5、锅炉安装顺序

（1）安装锅炉炉体

（2）组焊平台扶梯

（3）节能器的安装

（4）安装风道和鼓风机

（5）安装烟道、除尘器、引风机等

（6）安装锅炉范围内管道、阀门、仪表

（7）安装蒸汽管路、给水管路、水泵等

（8）安装电控箱

二、设备验收

1、锅炉运到后，按制造厂出厂清单，对零部件进行清点，根据锅炉安装图复核设备的完整性，检查锅炉大件在运输中是否有损坏、变形等情况。

2、锅炉大件（锅炉本体）如需起吊其起重设备能力，不小于100吨，可通过锅炉

顶的吊耳进行起吊。

3、吊起时钢丝绳与锅筒轴线夹角不得小于45o。

三、锅炉炉体的安装

（1）应先验收锅炉炉体的完整性。

（2）根据锅炉中心线为基准校正基础中心线，然后安装炉体。

（3）用水平尺校核炉体两侧是否保持水平，允许倾斜度不大于3毫米。

四、平台扶梯的安装炉体安装完毕后，扶梯、栏杆、栏杆柱等按图纸安装。

各件的安装要平直，焊接要牢固，栏杆柱的间距应均匀，栏杆接头焊缝处表面应光滑。

五、节能器的安装按总图及本说明书的要求位置将节能器放置于打好的基础上，调整好节能器管路位置后，根据总图、烟风道图的要求安装仪表阀门及烟风道，节能器安装后烟风道连接部位应严密，不得漏风。

六、鼓风机的安装先装鼓风机再装进风管，连接要严密，检查调风门启闭是否灵活，定位是否可靠，然后接通试车。

检查电机转向是否正常，有无磨擦振动现象。

电动机和轴承温度是否正常，一般温升不高于室温40℃。

具体安装使用详见鼓风机的安装使用说明书

鼓风机安装后，安装风道。

鼓风机出口风道用户自备。

七、除尘器的安装按照浇好的基础先竖好除尘器支架，再吊装除尘器，然后连接好前后烟道各法兰，连接处应嵌以石棉绳使之密封，最后浇灌好支架的地脚螺栓。

八、引风机的安装

锅炉大件安装完毕后，将除尘器、引风机及电动机、烟道连接管、烟囱等，按锅炉房布置要求配于锅炉本体后方，引风机装妥后，检查有无卡住、漏风等缺陷，然后接通电源试车，检查电机转向是否正常，有无磨擦振动现象。

为了加强引风机轴承的散热，在引风机轴上装有风叶轮，风叶轮的螺栓应拧紧，不可松动。

为了保证引风机轴承在高温下的润滑作用，安装的轴承座内应加油，以后每月加油一次。

引风机冷态试运转以及冷炉起动时，运转时间最多不得超过5分钟，并且应关小烟气调节门。

因为在冷态运转时,电动机负荷会几倍增多，对电动机有烧坏的可能。

具体安装使用详见引风机安装使用说明书。

九、锅炉范围内管道、阀门、仪表及附属件的安装

1、参照锅炉范围内管道、阀门、仪表图纸进行安装。

2、水泵应固定在适当的位置，应浇制好基础，接通电源后试运转。

3、安全阀应在水压试验后安装，安全阀应装设泄放管，在泄放管上不允许装置阀门，泄放管应导向锅炉房外安全处，并有足够的截面积及可靠的防冻措施，保证排泄畅通。

4、排污管应接至排污箱或其它安全之处，管道应固定，防止排污时移位或发生反击烫伤事故。

5、主汽阀以外的蒸汽管道由使用单位配接，在出水阀管道上至少有一个弯头，否则应加装伸缩管，管道外壁应予保温。

6、装置压力表时，应使刻度盘面垂直或倾斜不大于30度，压力表刻度盘上应画出红线，以示锅炉最高允许工作压力，压力表三通旋塞应转动灵活，不得漏水，输水应畅通，压力表管禁止保温。

十、电控箱的安装

电控箱上汇集了锅炉上所有电动机（鼓风机、引风机、水泵等）的开关按扭，用户可把电线接到各电动机上，然后接通外来电源，箱体应保护性接地，电控箱应接在锅炉前方，宜紧靠墙壁，以利于监察锅炉上各个仪表，并保证操作方便。

具体安装使用详见电控箱使用说明书。

十一、水压试验锅炉的管道、阀门、仪表安装完毕后，进行所试部分的内部清理和表面检查，然后关闭人孔，手孔及阀门，按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》及JB/T1612现行标准的有关规定进行水压试验。

具体步骤可参阅本说明书的第二十三条“受压元件的检验和水压试验”。

十二、烘炉和煮炉前的检查在烘炉和煮炉前，必须详细检查锅炉的各零部件，检查项目如下：

1、点火门开启灵活，。

2、鼓风机、引风机、出渣机、给水设备试运转要正常。

3、人孔、手孔是否严密，附属零件是否齐全。

4、炉墙是否正常，烟箱是否严密。

5、出汽管路、给水管路、排污管路等是否完整。

6、烟道是否严密，烟气通道是否畅通。

7、所有轴承箱及油杯内应充满润滑油。

十三、烘炉和煮炉锅炉各零部件安装完毕经检查和试运转后，证实各部件有安全起动的条件，即可开始烘炉和煮炉。

烘炉和煮炉应满足现行GB50273-2009《锅炉安装工程施工及验收规范》的要求。

烘炉时间不小于4天，其中二天结合煮炉一起进行。

1、烘炉目的在于使锅炉砖墙能够缓慢干燥起来，在使用时不致损裂，煮炉主要目的为清除锅炉的杂质和油垢，在内壁形成保护膜防止腐蚀。

煮炉时锅筒内需加入适当药品，使炉水成为碱性炉水，去掉油垢等杂物。

2、关闭后部人孔、手孔、阀门，打开上部人孔，将已处理的水通过给水管，注入锅炉内，给水温度为60℃，让锅内水位升至水位表正常水位处，