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一、城市垃圾的特征及燃烧特性分析

    城市生活垃圾是由多种废物组成的混合物，成份非常复杂、水分高、热值较低，在1400～3500kcal/kg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。国际上处理二噁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

在实际现场运行中，所收集的垃圾水分含量和物料种类不可控，一般需要烘干等前置处理，造成设备复杂，结构繁琐，故障率高，增加运行成本，之所以采用高温气化分级燃烧方式，一方面解决了二噁英的合成，另一方面解决了物料含水量及热值不确定等不可控因素。本设备在设计过程中免去了前期的烘干过程，所搜集的所有物料直接进入气化室（包括建筑垃圾、金属废料），无需分拣。

1、尽可能的提高燃烧室的温度，燃烧室采用绝热设计，用来保持气化室和燃烧室的温度且温度可控。

2、燃烧方式：生活垃圾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，NOx产生量大；二是易形成积碳，容易堵塞炉排及换热管束。

为此我们在炉拱下部布置高温风管（高温风来源于炉膛内部的盘管），利用高温空气从上而下吹燃燃料，减少NOx的产生。本高温风为主给风量。

利用垃圾开始焚烧时产生的热量来预热空气至300-500℃，把热空气加压后，通过炉拱下部布置高温风管，从炉排上慢慢燃烧的火焰上部，逆行吹至燃料，使其进行预热后并迅速燃烧。垃圾在气化室内自上而下燃烧裂解。解决氧含量大与积碳问题。

3、水冷炉排（专利号：ZL 201721554709.1）倾斜角39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。用来精确控制气化室含氧量。

4、水冷炉排下方配置往复排，用于燃烧气化在水冷排上送来的未气化尽的燃料，调节往复排的速度可以控制物料的燃尽度及灰渣的下行速度。由于高温气化区在整个气化室的前部，前部的水冷炉排因内部有强制水循环冷却，不会遭受损坏。随着物料的下行，气化室温度降低，中低温区正好处于往复炉排上部，往复炉排的材质选择范围大，不必采用贵重特殊材料即可。

5、气化室的高含碳量的高温烟气进入一燃室，气化室的高温烟气和部分过剩氧气进入一燃室，进行充分混合二次燃烧。产生高温850-1100℃，用于做功。（一燃室也可引进部分尾气，让尾气中的氮氧分子在高温中充分分解，使NOx排放更低。）

6、一燃室、二燃室及三燃室采用绝热材料进行保温，不增加水冷壁管吸热，以保证一、二、三燃室的高温环境。根据烟气流速计算出，一燃室至三燃室的烟气流程长度，以保证烟气在高温环境中相对停留时间≥2S，以减少二噁英排放。

四、垃圾与给料系统的设计

    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。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。给料系统由独立的给料机控制。

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CO还原法脱硝技术

不降低燃烧室的温度，在烟气的出口处增加脱硝装置，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）。

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