生活垃圾焚烧炉炉型及炉内配风对燃烧的影响研究

有的焚烧炉采用了部分烟气再循环的方式来加强炉内气体的混合、进一步降低总的空气过量系数，并调节炉内烟气温度。下面分析几种典型焚烧炉的炉膛结构。

（1）A型炉炉膛结构与配风，如图4所示。

图4 A型垃圾焚烧炉结构

A型垃圾焚烧炉采用顺推炉排，可以分为干燥段、热解燃烧段和燃尽段，其中干燥段与热解燃烧段、热解燃烧段与燃尽段之间各设置一级阶梯，使得干燥后的垃圾经过跌落后进行翻滚与碰撞，防止垃圾抱团成块，使料层不断翻松、更为均匀，减少床层阻力，也有助于挥发份的析出与焦炭的燃烧。

另外，在干燥段与热解燃烧段采用倾斜炉排，在炉排推动和重力作用下不断翻滚、挥发份析出更为均匀，并具有较快的下料速度。

A型生活垃圾焚烧炉的前后拱呈“八”字，对炉排形成了有效的覆盖。其中，前拱可以将其从炉膛火焰中吸收的热量，通过再辐射的形式向湿垃圾传热，辅助干燥与着火过程；后拱遮挡了此部分炉排向换热面的传热、将高温区辐射而来的热量转移到炉排上提高了该区域的温度水平，有利于垃圾的燃尽。

前后拱之间向上呈收缩形式形成喉口，可将炉排前后端的剩余空气输送到燃烧段上方可燃气体含量高的区域，使烟气聚拢、提高了烟气的混合效果：

一方面有利于挥发分的燃尽，提高炉膛的整体温度，来促进垃圾的干燥热解过程；另一方面将后端过氧区生成的NOx与前端缺氧区的NOx前驱物（NH3与HCN）混合，实现烟气中NOx的自身脱除。

A型垃圾焚烧炉所采用的炉排片开孔率低，风仓风压大（1～2kPa），通过炉排片的风速高，这样炉排片本身的空气阻力系数对总阻力系数占主要贡献。即使料层局部的阻力系数发生变化，对总阻力系数影响不大，从而保证了炉排配风的均匀程度，垃圾在炉内的燃烧可同步进行。

A型采用的高速燃烧炉排片技术，减少了料层燃尽所需的空气量，可将床层所需的空气过量系数控制在1.2～1.3的水平上。

A型垃圾焚烧炉使用空气分级和烟气再循环的方式，在保证炉排末端垃圾和炉排上可燃气体燃尽的前提下，将总空气量中的一部分作为二次风在焚烧炉的上部送入炉膛，尽可能降低一次风的空气过量系数。

在拱的导流和流体自身混合作用下，干燥段和燃尽段炉排上的过剩空气在主燃烧区同热解燃烧段上方的可燃气体进行混合燃烧时，可以将整体氧浓度维持在一个较低的水平，实现NOx的低浓度排放。

（2）B型炉炉膛结构与配风。

B型垃圾焚烧炉属于顺推炉排。同其他顺推炉排不同的是，炉排片为纵向布置，即固定炉排列与活动炉排列交错布置，如图5所示，每列炉排片由多块相互搭接的炉排片构成，活动炉排片在推动垃圾的同时也对垃圾进行了松动，使气流均匀；活动炉排片同固定炉排片炉排中设置了两层阶梯落差，将整个炉排分隔为干燥、燃烧和燃尽三段，落差达到了1.3m，垃圾在炉排之间的落差段处跌落时能对结块的垃圾起到较好的破碎作用，有效改善同空气接触。

图5 B型垃圾焚烧炉结构

三个燃烧段炉排设置独立的液压驱动装置，活动炉排的最大行程为150mm，三个炉排面平行布置，倾角都为15°，每块炉排片前端面设置了风孔，一次风经此风孔进入炉膛。

B型垃圾焚烧炉的前拱类似于前述的A型生活垃圾焚烧炉类似：前拱通过从炉膛火焰中吸收的热量，以再辐射的形式向湿垃圾传热，加强干燥过程。后拱结构长而低，覆盖率高，非常高效地遮挡了此部分炉排向换热面的传热，保持燃尽段的温度，有利于剩余焦炭的燃尽。

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