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摘要：现阶段，生活垃圾焚烧炉实际运行期间，对高效能与低排放层面要求极高，原有结构型式通常难以满足实际需求，需加以优化设计及改造处理。鉴于此，本文主要围绕着基于高效能与低排放原则下的生活垃圾焚烧炉的结构型式开展深入的研究和探讨，期望可以为后续更多技术专家和学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考。
关键词：焚烧炉；生活垃圾；高效能；低排放；结构型式
前言：
喷水降温该种两用燃烧装置，它属于基于高效能与低排放原则下所设计生活垃圾焚烧炉的辅助设备，可满足于焚烧炉厂实际的生产运行需求。因而，综合分析基于高效能低排放原则下生活垃圾焚烧炉的结构型式，有着一定的现实意义和价值。
1、结构型式设计思路
针对于国内生活垃圾基本特性，各个焚烧炉的厂家均纷纷选定合理化炉排结构及炉拱型式，注重配风合理性，下列是所需达到效果：一是，炉排层面。垃圾料层前期均匀分布，可实现高效稳定干燥和热解，后期停留时间充分，可将焦炭燃尽；二是，炉膛内可燃性气体可充分混合空气，充分燃尽热解段所析出大量可燃性气体；三是，前后拱应予以合理组合，确保着火燃烧辅助功能得以有效发挥，炉内烟气导流作用可得到更好地发挥，促使喉口和较强湍动逐渐形成，借助循环烟气、二次风等，燃尽可燃性气体；四是，分级布置空气，实行再循环烟气，确保炉内部空气的过量系数处于较低状态下，充分燃尽所有可燃性气体，促使NOx生成减少[1]。
那么，为满足上述要求，基于高效能与低排放原则下生活垃圾焚烧炉的结构型式具体设计期间，本文主要设计喷水降温两用结构型式生活垃圾的焚烧炉燃烧装置，内设主管、器体、螺纹槽、转动帽等。所设计喷水降温两用结构型式生活垃圾的焚烧炉燃烧装置，可借助安装钉把燃烧装置固定于特定位置上，以原有燃烧装置为基础，供水源需增设一路，配置扇形状喷水枪，燃烧装置改成水、油的共用系统，可满足于启/停炉和故障需求，还可满足于减缓运行结焦方面需求，主管安装板内插入，转动帽套接主管上，螺纹啮合转动帽和压块，转动帽内壁确保压迫着压块外壁，压块相应紧贴于主管外壁，固定主管位置，借助气管连接至外部压缩空气，依托水管连接于外部水源，主管内部水流自喷嘴位置雾化喷出，较大降温面积形成后，燃烧装置控温调节方面能力即可实现，且可产生减缓结焦，降温效果得以提升，防止产生高温结焦，后期维持缓慢结焦状态，所有成形焦块均是松脆的低温焦，氧化氮的代谢产物实际生产量得以减少，基本上不会影响到整个系统安全运行，可长期维持安全生产状态。
2、具体实施
2.1 具体实施方案
某焚烧炉厂5台炉内部喷水减温水均选定从渗滤液处增加浓液及回用水，1#—3#炉处喷水减温的回用水管主要接于石灰浆的泵房处渗滤液回水母管，因考虑到回用水压不足，石灰浆的泵房内增设回用水的冷却水泵两台，经DN65型号无缝钢管和原有反应塔内烟气冷却的进水管连接，一路为1#-3#炉内提供着降温用水，另外一路则为1#-3#炉处反应塔的烟气提供着降温用水。#4-5炉回用水当中，一路接至烟气冷却的水箱内，烟气冷却的水箱补水现阶段以渗滤液的回用水为主，渗滤液的回用水若供应不足，则可再采用工业水。回用水应当补水至烟气冷却的水箱，经液位计和进水处电磁阀实现联锁式控制。
4#-5#炉内部喷水减温的回用水管在16m平台处经DN50型号无缝钢管连接反应塔内烟气冷却的进水管，以原有烟气冷却的水泵，一路为4#-5#炉内提供着降温用水，另外一路则为4#—5#炉处反应塔的烟气提供着降温用水[2]；5台炉内喷水减温的回用水管均于16m平台位置经DN50型号无缝钢管妥善连接至每台炉，锅炉点火系统平台分别接一路回用的水管到启动的燃烧装置所在油枪口和燃烧辅助油枪口，实现喷水降温，每台炉共插入水枪6只，各为1#、2#的启动式喷水枪，还有1#-4#辅助式喷水枪。回用的水管路内设主路，内含电动式调节门和调节门的前后处手动门、旁路门等。正常运行状态下，DCS上可经电动式调节门开度控制功能，对于每台炉减温水的流量实施温控；投旁路的运行状态下，现场需借助手动阀来控制每只喷水枪的前喷水。所有喷水枪进水压力需把控至0.3-0.6MPa范围，所有喷水枪需增设好压缩的空气雾化，连接原有油枪雾化的空气管，借助雾化阀实现开关控制，常开手动锁死，水阀未开情况下压缩空气的压力需调节至0.2MPa，处于运行条件下则无需加以调节。5台炉在投入了炉内的减温喷之后后，炉膛下部分温度可把控至1100℃范围。结合锅炉工况及炉膛温度做好相应调节处理工作，若掉负荷负荷或者是不稳情况产生，投减温水需及时停止。
2.2 实施效果情况
该某焚烧炉厂在设计应用了喷水降温两用结构型式生活垃圾的焚烧炉燃烧装置之前，5台炉内脱硝系统均以原有SNCR系统为基础增设了脱硝工艺系统，脱硝工艺及氨水为较大使用量。1#-3#氨水的流量把控130L/H范围，#4-5炉氨水的流量把控至200L/H范围。正常情况之下，氮氧化物脱硝工艺的给料频率为20Hz范围，1#-3#炉每日脱硝工艺实际用量在0.3-0.4吨左右，4#-5#炉每日脱硝工艺实际用量在0.5-0.6吨左右。具体使用期间，脱硝工艺及氨水使用量处于饱和状态情况，使用量持续增加，产生效果大打折扣，浪费大量药剂，故无法完全依赖于大量采用环保物资实现NOx有效控制，需设计基于高效能低排放原则下生活垃圾焚烧炉的结构型式，更好地把控NOx。
那么，该某焚烧炉厂在设计应用了喷水降温两用结构型式生活垃圾的焚烧炉燃烧装置之后，生活垃圾的焚烧炉整个系统当中物理调控方式则是以对炉膛上部分和SNCR反应温度控制为主，SNCR最佳的反应温度维持850℃～950℃范围，1#-5炉膛的上部分温度实际运行期间超出950℃范围，过高反应温度条件下，氨分解有效降低NOx的还原率。5台的炉焚烧炉当中设定了喷水降温两用结构型式生活垃圾的焚烧炉燃烧装置后，炉膛下部分温度自1140℃-1150℃逐渐下降至1000℃-1100℃范围，降幅在50℃左右；同时，炉膛上部分温度也得以降低，炉膛上部分温度的降幅在30℃左右，炉膛上部分温度可达SNCR的最佳反应温度，Nox得以降低[3]。脱硝工艺系统、SNCR系统正常投入条件之下，炉内无喷回用水的减温处理前期，1#-5#炉内部氮氧化物值可把控至120-130 mg/m3范围，而炉内投用了回用水的减温处理过后，NOx排放基本上可把控至100mg/m3范围，喷水减温让NOx可降低至20-30 mg/m3，设计应用效果较为突出。
3、结语
从总体上来说，基于高效能与低排放原则下喷水降温两用结构型式生活垃圾的焚烧炉燃烧装置，内设主管、器体、螺纹槽、转动帽等，可基于物理调控方式对炉膛上部分和SNCR反应实施温控，炉膛上部分温度可得以有效降低，NOx排放基本上可把控至100mg/m3范围，这与高效能低排放方面要求相吻合，值得持续推广及应用。
参考文献：
[1]刘先荣，罗翠红，唐玉婷，等. 900t/d高热值生活垃圾焚烧炉炉体结构的数值模拟研究[J]. 锅炉技术，2019，24（005）：117-108.
[2]岳优敏. 生活垃圾焚烧炉炉型及炉内配风对燃烧的影响研究[J]. 工程技术研究，2019，34（003）：224-225.
[3]赵绪平，张伟，霍光，等. 超大型生活垃圾机械焚烧炉的r开发研究[J]. 中国环保产业，2018，10（007）：679-680.