[发明专利]用于垃圾富氧焚烧的一次风注氧混合一体化装置

说明书

技术领域

本发明属于富氧焚烧技术领域，具体涉及一次风管道上纯氧注入并与空气充分混合的一体化装置，尤其适用于垃圾富氧焚烧系统。

背景技术

由于我国城市生活垃圾水分高、灰分高、热值低、成分复杂的显著特点，使得我国垃圾焚烧面临焚烧不稳定、污染物复杂等主要问题，高海拔地区此类问题更加严重。富氧焚烧技术是近年来兴起一种清洁高效的新型焚烧技术，具有焚烧效率高、污染物排放低的显著优势。将富氧焚烧技术应用于垃圾焚烧处理行业来，将有效克服我国垃圾焚烧所面临的各种难题，推动垃圾焚烧技术的进步，利于我国垃圾焚烧行业的可持续发展。

富氧焚烧是炉内采用较高浓度的氧气，有效改善焚烧状况的焚烧方式,因此注氧器是组织富氧燃烧的关键技术。目前，富氧焚烧主要应用于煤的焚烧，煤粉富氧燃烧技术是用高纯度的氧代替助燃空气，同时采用烟气循环调节炉膛内的介质流量和传热特性。富氧燃烧组织燃烧的方式有两种：氧气预混和氧气非预混。为了更好的组织流场，保证稳定的燃烧，富氧燃烧更多采用的是氧气预混的方式。氧气预混是将纯氧预先和烟道内的烟气均匀混合，然后通过燃烧器喷入炉膛和煤粉混合燃烧。而氧气注入器就是将氧气和烟气混合的设备。

专利文献CN203823794U公开了一种适用于高温烟气注氧的用于富氧锅炉烟道的氧气注入结构，包括注入器和烟道，所述注入器包括环形集箱和连接在环形集箱内侧的至少三根喷管，环形集箱位于烟道外部，各喷管伸入烟道内部，喷管的喷口端面至该喷管中心线与烟道内壁的交点的距离不小于设定的安全距离值，在喷口所在位置的下游，所述烟道设置有缩口，缩口的最小尺寸处缩小率为1/4～1/3，缩口的上游端与各喷管的喷口端面与喷管中心线交点所在面之间保持有设定距离，各喷管的中心线垂直于烟道中心线。

因为氧气和烟气预混的均匀程度对燃烧的影响很大，所以氧气注入器必须能够保证氧气和烟气能够快速而均匀的混合，避免由于氧气和烟气混合的过慢而在烟道内发生危险以及由于不均匀的混合导致燃烧的不稳定。上述方案中的氧气注入结构对喷入氧气的压力具有较高要求，必须要求具有较高的氧气压头，而且其混合方向单一，喷头结构简单，无法保证能够迅速均匀的混合。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于垃圾富氧焚烧的一次风注氧混合一体化装置，其通过采用内注式圆环形注氧且氧气喷嘴设置多个不同方向的喷孔，使得氧气以平行和垂直于空气气流方向喷射氧气，同时内部采用异形结构的片材对混合器进行混合，可以实现氧气的快速注入和均匀混合，实现安全高效焚烧。

为实现上述目的，按照本发明，提供一种用于垃圾富氧焚烧的一次风注氧混合一体化装置，其设置于垃圾焚烧炉的一次风管道上，用于实现氧气的快速注入并与烟气充分均匀混合，其特征在于，该装置包括：

管状本体，其两端可分别与一次风管道连接；

注氧器，其包括设置于本体的管体内呈环状的注氧环，以及均匀设置在该注氧环上的多个喷嘴，氧气从外部进入该注氧环并通过上述喷嘴喷入本体的管体内；以及同轴套设在本体内管壁上并位于注氧器下游的混流片组，每个混流片组包括一个第一混流片和一个第二混流片，两混流片轴向间隔平行设置，且第一混流片外周边缘具有多个弧形缺口以作为气流通道，第二混流片中心开有同轴的圆孔以作为气流通道，可使得氧气和烟气在流经所述混流片组的气流通道后得到充分均匀混合。

作为本发明的改进，所述喷嘴为垂直凸出于注氧环端面的中空管体，且管体管壁面和端面上均开有喷孔，可使得氧气能从平行和垂直两个方向喷射本体管体内。

作为本发明的改进，所述管体管壁面上的喷孔为多组，每组喷孔为多个，并呈环形在管壁周向分布。

作为本发明的改进，所述第一混流片上的多个缺口均匀布置中外周边缘上。

作为本发明的改进，所述第一混流片上的多个缺口形状相同。

作为本发明的改进，注氧环通过管道穿过本体管壁后与外部氧气管道连通。

作为本发明的改进，所述本体管道两端设置有法兰，用于与一次风管道连接。

本发明是一种适用于垃圾富氧焚烧的注氧器，其特点是：氧气与空气预混、内注式、多点喷氧、迅速而均匀混合、手动/自动双保险调控。

本发明的装置为水平式注氧混氧一体化装置，注氧采用内注式圆环形注氧，注氧环上均匀分布有氧气喷嘴，喷嘴以平行和垂直于空气气流方向喷射氧气，空气和氧气通过多组异形片进行充分混合，整体装置采用法兰连接，便于安装和拆除。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：