本发明涉及机械炉排的生活垃圾焚烧领域，尤其涉及一种用于炉排式垃圾焚烧炉的氧气助燃系统。
背景技术：
生活垃圾在焚烧过程中会释放出大量的有毒有害物质，比如hcl、二噁英(pcdd)及呋喃(pcdf)等，当这些物质在垃圾焚烧炉内的停留时间和燃烧温度满足一定的条件时，可以进一步发生氧化燃烧反应，使其最终转变为无害物质。一般情况下，有毒有害烟气在850℃以上的高温区域停留2s以上，就可以消除其毒性，满足垃圾焚烧烟气排放要求。但是由于生活垃圾具有水分差异大、热值变化大的特点，垃圾焚烧炉在实际运行过程中，经常出现燃烧不稳定、垃圾燃尽率差、烟气温度低的现象,无法满足有毒物质无害化的要求。现有技术主要通过投入油枪助燃的方法来解决该问题，虽然能够稳定燃烧，提高烟气温度，但极大地提高了垃圾焚烧成本。
技术实现要素：
为解决现有技术的缺点和不足，提供一种用于炉排式垃圾焚烧炉的氧气助燃系统，从而提供一种原理先进、结构简单的用于炉排式垃圾焚烧炉的氧气助燃系统，用氧气代替燃油，强化垃圾燃烧，提高燃烧温度，以降低垃圾焚烧炉的运行成本。
为实现本发明目的而提供的一种用于炉排式垃圾焚烧炉的氧气助燃系统，包括有依次安装在垃圾焚烧炉底部的干燥段炉排、燃烧段炉排、燃尽段炉排，所述燃烧段炉排的下方安装有燃烧段风箱，燃尽段炉排的下方安装有燃尽段风箱，干燥段炉排的入口与计量式垃圾给料器的出口连接，在燃烧段风箱内接近燃烧段炉排的位置安装有氧气喷射器组,氧气喷射器组的入口通过安装有氧气调节阀组的管道与氧气母管连通，在燃尽段风箱内接近燃尽段炉排的位置安装有氧气喷射器，氧气喷射器的入口通过安装有氧气调节阀的管道与氧气母管连通，在垃圾焚烧炉的中部安装有二次助燃空气喷口，在二次助燃空气喷口内安装有氧气喷射器，氧气喷射器的入口通过安装有氧气调节阀的管道与氧气母管连通，在垃圾焚烧炉出口处通过出气管道依次安装有烟气分析仪和热电偶，烟气分析仪和热电偶出口通过电缆与控制柜连接，在燃烧段炉排的不同位置的壁面上安装有热电偶组，热电偶组的出口通过电缆与控制柜连接。
作为上述方案的进一步改进，所述出气管道内装填有钠碱改性石灰，以使烟气中的酸性气体与钠碱改性石灰反应。
作为上述方案的进一步改进，所述钠碱改性石灰由普通石灰经过氢氧化钠或碳酸钠溶液改性。
作为上述方案的进一步改进，所述出气管道侧壁设置有用以输送钠碱改性石灰的进入口。
作为上述方案的进一步改进，所述出气管道上设置有冷空气支管，所述冷空气支管与出气管道汇合处设置有混合管段，在混合管段的下方设置有排料阀。
作为上述方案的进一步改进，所述氧气喷射器组距离燃烧段炉排1～3m；所述氧气喷射器距离燃尽段炉排1～3m。
本发明的有益效果是：
(1)本发明在燃烧段炉排下方的风箱内增设了一组氧气喷射器，当送入的垃圾的水分偏大、炉内燃烧不稳定时，打开相应的氧气调节阀组上的阀门，将氧气送至燃烧段炉排的下方，从氧气喷射器高速喷出，与空气卷吸混合，迅速流动到燃烧段炉排上方，在局部范围内形成富氧氛围，对炉排上的垃圾进行助燃，利用氧气强烈的助燃性能，缩短垃圾着火时间，提高垃圾燃烧强度和燃烧速度，稳定炉内燃烧，并提高垃圾的燃尽率，释放出更多的热量，提高了炉内烟温。
(2)本发明在燃烧段炉排的不同位置的壁面上安装有热电偶组a，能够产生二个方面的有益效果：第一，为了防止炉排烧损，相关标准规定了炉排的运行温度不能超过最高允许温度tmax。当需要投入氧气助燃时，首先利用该组热电偶测量得到的温度值与tmax进行比较(该值可调整)。如果实测温度值高于tmax，则与该部位相对应的氧气调节阀禁止打开，并在dcs(dcs是分布式控制系统的英文缩写(distributedcontrolsystem)，在国内自控行业又称之为集散控制系统。)给出超温报警信号。如果实测温度值低于tmax，优先打开燃烧段炉排上游处对应的氧气调节阀，以尽量延长得到氧气助燃后，垃圾在炉排上的停留时间。第二，当投入氧气助燃时，在实测温度值低于tmax的前提下，可以尽量增大氧气流量，以使得炉排温度尽量接近其允许的上限温度tmax，最终能够达到在确保炉排不烧损的前提下，保持最高温度水平运行，以达到提高垃圾燃烧温度的目的。
(3)本发明在燃尽段炉排的下方安装了氧气喷射器，其能够产生的有益效果是：如果在实际运行过程中发现燃尽段炉排上的垃圾还有未燃尽的现象，则迅速打开其相应的氧气调节阀，改善燃尽段剩余垃圾的燃烧状况，大大缩短垃圾燃尽时间，不仅提高了垃圾燃尽率，而且释放出剩余热量，提高了烟气温度。
(4)本发明在二次助燃空气喷口内安装了氧气喷射器，其产生的有益效果是：当炉膛出口处的热电偶测量得到的温度低于850℃时，打开该氧气喷射器对应的氧气调节阀，将氧气送入到二次助燃空气喷口内，与空气混合后，进入炉内对垃圾燃烧释放出的可燃气体进行助燃，确保可燃气体所含的热量得到充分释放，同时减少二次助燃空气量(空气中含有约79％的不参与反应的氮气，但这些氮气在炉内吸收了大量的热量)，大大减少了烟气携带走的热量，不仅提高了炉内烟气温度，而且减少了排烟热损失，提高了锅炉热效率。
(5)本发明在炉膛出口处安装了烟气分析仪，其能够产生的有益效果是：第一，通过烟气分析仪测量烟气中的co浓度(相关标准规范规定该指标不能高于60mg/m3)，如果高于规定值，则打开安装在二次助燃空气喷口内的氧气喷射器对应的氧气调节阀，改善烟气中可燃气体的燃烧工况，加快其燃烧速度和提高其燃尽程度，最大程度地将烟气中的有害成分向无害成分转变；第二，通过烟气分析仪测量烟气中的o2浓度(相关标准规范规定该指标不能小于6％)，如果低于规定值，优先考虑增大二次助燃风量，但如果此时炉膛出口烟温低于850℃，则不能增大二次助燃风量，而是通过安装在二次助燃空气喷口内的氧气喷射器来增大供氧量。
综上所述，当垃圾焚烧炉内出现燃烧不稳、燃尽率低、烟气温度低、烟气中可燃气体浓度(co)超标时，均可采用氧气助燃系统进行调节，使得炉内温度和高温区域达到相关要求，促使有毒有害物质向无害化转变，全部过程无需投入油枪，不仅节省了运行成本，具有良好的经济效益，而且用可再生能源取代了石化能源，具有重要的社会意义。
附图说明
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的一种用于炉排式垃圾焚烧炉的氧气助燃系统，包括有依次安装在垃圾焚烧炉底部的干燥段炉排9、燃烧段炉排10、燃尽段炉排12，燃烧段炉排10的下方安装有燃烧段风箱11，燃尽段炉排12的下方安装有燃尽段风箱13，干燥段炉排9的入口与计量式垃圾给料器3的出口连接，在燃烧段风箱11内接近燃烧段炉排10的位置安装有氧气喷射器组5b，氧气喷射器组5b的入口通过安装有氧气调节阀组2a的管道与氧气母管1连通，在燃尽段风箱13内接近燃尽段炉排12的位置安装有氧气喷射器5a，氧气喷射器5a的入口通过安装有氧气调节阀2b的管道与氧气母管1连通，在垃圾焚烧炉的中部安装有二次助燃空气喷口4，在二次助燃空气喷口4内安装有氧气喷射器5a，氧气喷射器5a的入口通过安装有氧气调节阀2b的管道与氧气母管1连通，在垃圾焚烧炉出口处通过出气管道依次安装有烟气分析仪7和热电偶6b，烟气分析仪7和热电偶6b出口通过电缆与控制柜8连接，在燃烧段炉排10的不同位置的壁面上安装有热电偶组6a，热电偶组6a的出口通过电缆与控制柜8连接。
进一步改进，出气管道内装填有钠碱改性石灰，以使烟气中的酸性气体与钠碱改性石灰反应。
进一步改进，钠碱改性石灰由普通石灰经过氢氧化钠或碳酸钠溶液改性。
进一步改进，出气管道侧壁设置有用以输送钠碱改性石灰的进入口。
进一步改进，出气管道上设置有冷空气支管，冷空气支管与出气管道汇合处设置有混合管段，在混合管段的下方设置有排料阀。冷空气对高温烟气进行预冷却降温，使得烟气冷凝成固体盐颗粒。
进一步改进，氧气喷射器组5b距离燃烧段炉排10为1～3m；氧气喷射器5a距离燃尽段炉排12为1～3m。使得所吹入的氧气抑制从废弃物产生的包含可燃性气体在内的燃烧气体的上升气流，在燃烧段炉排10、燃尽段炉排12的废弃物的上方形成燃烧气体的滞留或者循环，而稳定形成平面状燃烧区域，使得废弃物稳定燃烧。
以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。
技术特征：
1.一种用于炉排式垃圾焚烧炉的氧气助燃系统，其特征在于：包括有依次安装在垃圾焚烧炉底部的干燥段炉排(9)、燃烧段炉排(10)、燃尽段炉排(12)，所述燃烧段炉排(10)的下方安装有燃烧段风箱(11)，燃尽段炉排(12)的下方安装有燃尽段风箱(13)，干燥段炉排(9)的入口与计量式垃圾给料器(3)的出口连接，在燃烧段风箱(11)内接近燃烧段炉排(10)的位置安装有氧气喷射器组(5b),氧气喷射器组(5b)的入口通过安装有氧气调节阀组(2a)的管道与氧气母管(1)连通，在燃尽段风箱(13)内接近燃尽段炉排(12)的位置安装有氧气喷射器(5c)，氧气喷射器(5c)的入口通过安装有氧气调节阀(2b)的管道与氧气母管(1)连通，在垃圾焚烧炉的中部安装有二次助燃空气喷口(4)，在二次助燃空气喷口(4)内安装有氧气喷射器(5a)，氧气喷射器(5a)的入口通过安装有氧气调节阀(2c)的管道与氧气母管(1)连通，在垃圾焚烧炉出口处通过出气管道依次安装有烟气分析仪(7)和热电偶(6b)，烟气分析仪(7)和热电偶(6b)出口通过电缆与控制柜(8)连接，在燃烧段炉排(10)的不同位置的壁面上安装有热电偶组(6a)，热电偶组(6a)的出口通过电缆与控制柜(8)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于炉排式垃圾焚烧炉的氧气助燃系统，其特征在于：所述出气管道内装填有钠碱改性石灰，以使烟气中的酸性气体与钠碱改性石灰反应。
3.根据权利要求2所述的一种用于炉排式垃圾焚烧炉的氧气助燃系统，其特征在于：所述钠碱改性石灰由普通石灰经过氢氧化钠或碳酸钠溶液改性。
4.根据权利要求1所述的一种用于炉排式垃圾焚烧炉的氧气助燃系统，其特征在于：所述出气管道侧壁设置有用以输送钠碱改性石灰的进入口。
5.根据权利要求1所述的一种用于炉排式垃圾焚烧炉的氧气助燃系统，其特征在于：所述出气管道上设置有冷空气支管，所述冷空气支管与出气管道汇合处设置有混合管段，在混合管段的下方设置有排料阀。
6.根据权利要求1所述的一种用于炉排式垃圾焚烧炉的氧气助燃系统，其特征在于：所述氧气喷射器组(5b)距离燃烧段炉排(10)1～3m；所述氧气喷射器(5c)距离燃尽段炉排(12)1～3m。
技术总结
本发明公开了一种用于炉排式垃圾焚烧炉的氧气助燃系统，包括有依次安装在垃圾焚烧炉底部的干燥段炉排、燃烧段炉排、燃尽段炉排，干燥段炉排的入口与计量式垃圾给料器的出口连接，在燃烧段风箱内接近燃烧段炉排的位置安装有氧气喷射器组，在燃尽段风箱内接近燃尽段炉排的位置安装有氧气喷射器，在垃圾焚烧炉的中部安装有二次助燃空气喷口，在二次助燃空气喷口内安装有氧气喷射器，烟气分析仪和热电偶出口通过电缆与控制柜连接，在燃烧段炉排的不同位置的壁面上安装有热电偶组，热电偶组的出口通过电缆与控制柜连接。本发明用氧气代替燃油，强化垃圾燃烧，提高燃烧温度，降低垃圾焚烧炉的运行成本。
技术研发人员：闫高程
受保护的技术使用者：山西大学
技术研发日：.10.22
技术公布日：.02.07
如果觉得《一种用于炉排式垃圾焚烧炉的氧气助燃系统的制作方法》对你有帮助，请点赞、收藏，并留下你的观点哦！
