设置有冷却水回喷系统的焚烧炉

593 编辑：中冶有色技术网来源：上海黎明资源再利用有限公司

2023-12-28 16:13:27

权利要求书： 1.一种设置有冷却水回喷系统的焚烧炉，其特征在于，包括焚烧炉、冷却水回喷系统；

所述冷却水回喷系统包括水箱、水泵、管道、喷枪，所述水箱通过管道连通喷枪，所述水泵设置在管道上；

所述焚烧炉侧壁开设有喷淋口，所述喷枪包括喷嘴和枪体，所述枪体从喷淋口穿过后伸入到焚烧炉内，且喷嘴位于枪体深入焚烧炉内的末端。

2.根据权利要求1所述的一种设置有冷却水回喷系统的焚烧炉，其特征在于，所述焚烧炉喷淋口处固定设置有喷淋法兰，所述枪体上套置有连接法兰，所述喷枪与焚烧炉通过连接法兰和喷淋法兰固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种设置有冷却水回喷系统的焚烧炉，其特征在于，所述枪体上套置有压盖，所述压盖和连接法兰可沿枪体长度方向滑动，所述枪体上设置有盘根,所述盘根缠绕固定在枪体上，所述盘根位于压盖和连接法兰之间,所述压盖和连接法兰可拆卸连接，所述压盖和连接法兰分别与盘根抵触。

4.根据权利要求3所述的一种设置有冷却水回喷系统的焚烧炉，其特征在于，所述压盖上设置有通孔，所述连接法兰上设置有螺纹孔，所述压盖与连接法兰通过螺栓穿过通孔与螺纹孔螺纹连接实现两者的固定。

5.根据权利要求3所述的一种设置有冷却水回喷系统的焚烧炉，其特征在于，所述连接法兰设置有环形凹槽，所述压盖包括挤压部和连接部，所述挤压部位于环形凹槽内，所述盘根位于挤压部和环形凹槽槽底之间，所述连接部与连接法兰可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的一种设置有冷却水回喷系统的焚烧炉，其特征在于，所述水箱设置有溢流口，所述溢流口位于水箱侧壁顶端。

7.根据权利要求1所述的一种设置有冷却水回喷系统的焚烧炉，其特征在于，所述水箱外壁设置有液位计。

8.根据权利要求7所述的一种设置有冷却水回喷系统的焚烧炉，其特征在于，所述水箱侧壁顶端设置有上开口、底端设置有下开口，所述液位计两端分别设置有上接口和下接口，所述液位计与水箱分别通过上接口与上开口、下接口与下开口连通，所述液位计与水箱可拆卸连接。

9.根据权利要求1所述的一种设置有冷却水回喷系统的焚烧炉，其特征在于，所述水箱外壁设置有爬梯，所述爬梯沿水箱高度方向延伸。

10.根据权利要求1所述的一种设置有冷却水回喷系统的焚烧炉，其特征在于，所述水箱底部设置有用于支撑水箱的支撑柱。

说明书：一种设置有冷却水回喷系统的焚烧炉技术领域[0001] 本实用新型涉及垃圾焚烧炉技术领域，更具体的说，涉及一种设置有冷却水回喷系统的焚烧炉。

背景技术[0002] 垃圾焚烧是一种用于垃圾无害化处理、成熟且有效的工艺，其中，焚烧炉是垃圾焚烧工艺中的主体设备。在工艺中，垃圾在焚烧炉内焚烧时会产生具有污染性的烟气，焚烧炉

内处理烟气中氮氧化物时通常采用SNCR(选择性非催化还原)法，SNCR法在850～1100℃的

温度区间范围内处理氮氧化物的效率较高，因此垃圾焚烧用的焚烧炉在设计时，会在满足

完成每日垃圾焚烧量任务的同时，利用垃圾焚烧产生的热量将焚烧量炉内温度控制在850

～1100℃的温度区间范围内。

[0003] 但是，由于生活垃圾种类的不断丰富化，每单位垃圾产出的热值越来越高，当依照焚烧炉设计时定下的每日垃圾焚烧量焚烧时，焚烧炉内温度将会超过1100℃，此时不但

SNCR法处理氮氧化物的效率大大降低，焚烧炉炉内温度过高还会加剧炉膛内壁结焦程度，

降低锅炉传热效率，以及加重后端吸热负荷，使过热器长期遭受高温腐蚀，缩短锅炉运行寿

命，增加焚烧系统的安全隐患和风险。

[0004] 因此，希望提供一种用于垃圾焚烧炉的冷却系统，其能够有效控制垃圾焚烧炉炉膛内部的温度，使炉膛内温度维持在适合SNCR法处理烟气的反应温度范围内，同时减轻因

高温所引发的炉膛内壁结焦程度加剧、后端吸热负荷过重的问题。

实用新型内容

[0005] 针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种设置有冷却水回喷系统的焚烧炉，其能够有效控制焚烧炉炉膛内部的温度，为SNCR法处理烟气提供合适的反应温度，

同时减轻炉膛内壁结焦程度以及降低后端吸热负荷，提升锅炉的运行寿命。

[0006] 为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种设置有冷却水回喷系统的焚烧炉，包括焚烧炉、冷却水回喷系统，所述冷却水回喷系统包括水箱、水泵、管道、喷枪，

所述水箱通过管道连通喷枪，所述水泵设置在管道上，所述焚烧炉侧壁开设有喷淋口，所述

喷枪包括喷嘴和枪体，所述枪体从喷淋口穿过后伸入到焚烧炉内，且喷嘴位于枪体深入焚

烧炉内的末端。

[0007] 优选地，所述喷枪与焚烧炉可拆卸连接，连接方式包括且不仅限于法兰连接、螺纹连接、插接。

[0008] 优选地，所述焚烧炉喷淋口处固定设置有喷淋法兰，所述枪体上套置固定有连接法兰，所述喷枪与焚烧炉通过连接法兰和喷淋法兰固定连接。

[0009] 优选地，所述喷淋法兰设置有盲法兰。[0010] 优选地，所述连接法兰与枪体固定方式包括且不仅限于焊接、螺纹连接、销连接、压盖盘根固定。

[0011] 优选地，所述枪体进入焚烧炉内的长度可调节。[0012] 优选地，所述枪体上套置有压盖，所述压盖和连接法兰可沿枪体长度方向滑动，所述压盖和连接法兰可拆卸连接，所述枪体上设置有盘根，所述盘根缠绕固定在枪体上，所述

盘根位于压盖和连接法兰之间。

[0013] 优选地，所述盘根为耐高温材料编制制成、横截面为正方形的线状物，所述盘根包括但不仅限于石墨盘根、芳纶盘根、碳素盘根。

[0014] 优选地，所述压盖和连接法兰螺栓连接。[0015] 优选地，所述连接法兰朝向压盖的一侧设置有一个或更多个螺纹孔，所述压盖设置有对应的通孔，所述压盖与连接法兰通过螺栓穿过通孔与螺纹孔螺纹连接实现两者的固

定。

[0016] 优选地，所述连接法兰包括与焚烧炉连接的连接一部和与压盖连接的连接二部，所述连接一部直径大于连接二部直径。

[0017] 优选地，所述压盖包括与盘根抵触的挤压部和与连接法兰连接的连接部，所述挤压部直径小于连接部直径。

[0018] 优选地，所述连接二部朝向压盖的一侧同轴向内凹陷有环形凹槽，所述挤压部位于环形凹槽内，所述盘根位于挤压部和环形凹槽槽底之间。

[0019] 优选地，所述喷嘴为耐高温材料制成的冷却水雾化喷嘴。[0020] 优选地，所述喷嘴表面设置有耐酸碱腐蚀的防护层。[0021] 优选地，所述喷嘴上套设有保护套。[0022] 优选地，所述枪体内沿枪体长度方向设置有第一通道和第二通道，所述第二通道围绕第一通道设置；

[0023] 在喷嘴一端，所述第一通道和第二通道连通，并连通至喷嘴的混合腔内；[0024] 所述枪体远离喷嘴的一端设置有入水口和进气口，所述入水口与第一通道连通，所述进气口与第二通道连通。

[0025] 优选地，所述水箱设置有溢流口，所述溢流口位于水箱侧壁顶端。[0026] 优选地，所述溢流口与外部设备法兰连接。[0027] 优选地，所述水箱设置有进水口，所述进水口位于水箱顶面。[0028] 优选地，所述进水口与外部设备法兰连接。[0029] 优选地，所述水箱设置有出水口，所述出水口位于水箱侧壁底端。[0030] 优选地，所述出水口与外部设备法兰连接。[0031] 优选地，所述水箱外壁设置有液位计。[0032] 优选地，所述液位计竖直设置。[0033] 优选地，所述水箱侧壁顶端设置有上开口、底端设置有下开口，所述液位计两端分别设置有上接口和下接口，所述液位计与水箱分别通过上接口与上开口、下接口与下开口

连通。

[0034] 优选地，所述液位计与水箱法兰连接。[0035] 优选地，所述液位计和溢流口分别位于水箱两侧。[0036] 优选地，所述水箱外壁设置有爬梯，所述爬梯沿水箱高度方向延伸。[0037] 优选地，所述液位计和爬梯位于水箱同一侧。[0038] 优选地，所述水箱底部设置有用于支撑水箱的支撑柱。[0039] 优选地，所述基柱数量至少两个。[0040] 优选地，所述基柱阵列分布在水箱底部。[0041] 优选地，所述基柱的底面焊接固定基座，所述基座底面面积大于基柱底面面积。[0042] 优选地，所述喷淋口数量一个或更多个。[0043] 优选地，多个所述喷淋口在焚烧炉侧壁上的设置高度相同。[0044] 优选地，所述喷枪数量与喷淋口数量相同。[0045] 优选地，多个所述喷淋口沿焚烧炉侧壁周向分布。[0046] 本申请上述内容中，各优选或更优选方案，可以相互组合。[0047] 与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：[0048] 本实用新型采用向焚烧炉内喷淋雾化冷却水的方式，通过常温下的冷却水在高温环境下吸收炉膛内热量转变为水蒸汽，使得炉膛内的温度降低，进而使SNCR法处理烟气的

反应可以正常进行，同时也减轻因高温所引发的炉膛内壁结焦程度加剧、后端吸热负荷过

重的问题。

附图说明[0049] 图1是本实用新型工作原理图；[0050] 图2是本实用新型中焚烧炉上喷淋口位置示意图；[0051] 图3是本实用新型中喷枪的结构示意图；[0052] 图4是本实用新型中定位装置的结构示意图。[0053] 图5是本实用新型中水箱的结构示意图[0054] 附图标记：1、焚烧炉；2、喷淋口；3、喷淋法兰；4、水箱；5、基柱；6、基座；7、进水口；8、出水口；9、溢流口；10、上开口；11、下开口；12、液位计；13、爬梯；14、水泵；15、管道；16、喷

枪；17、连接法兰；18、连接一部；19、连接二部；20、环形凹槽；21、压盖；22、挤压部；23、连接

部；24、盘根；25、螺栓；26、喷嘴；27、喷嘴套；28、枪体；29、第一通道；30、入水口；31、第二通

道；32、进气口。

具体实施方式[0055] 以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。[0056] 一种设置有冷却水回喷系统的焚烧炉，如图1所示，包括焚烧炉1和用于调节焚烧炉1炉内温度的冷却水回喷系统，冷却水回喷系统包括水箱4、水泵14、管道15和喷枪16，其

中，喷枪16通过管道15与水箱4连通，喷枪16与焚烧炉1连接；水箱4内存储有冷却水，冷却水

在水泵14的驱动下从水箱4依次进入管道15和喷枪16中，最后经喷枪16进入焚烧炉1炉膛，

对焚烧炉1炉内温度进行调节。

[0057] 如图2所示，焚烧炉1侧壁开设有喷淋口2，喷淋口2数量有多个，在一种优选的实施例中，焚烧炉1横截面呈矩形，焚烧炉1设置有六个喷淋口2，其中焚烧炉1较长的两个侧壁上

分别开设有两个喷淋口2，较短的两个侧壁上分别开设有一个喷淋口2，六个喷淋口2在焚烧

炉1侧壁上的设置高度相同。

[0058] 如图3所示，喷枪16包括喷嘴26和枪体28，喷嘴26位于枪体28端部，其中，喷嘴26由耐高温材料制成，喷嘴26表面设置有耐酸碱腐蚀的防护层，枪体28由耐高温材料制成；优选

的，喷嘴26为316L不锈钢材质制成，枪体28为304不锈钢材质制成，喷嘴26表面防护层为镀

铬层或PTFE(聚四氟乙烯)热处理层；喷嘴26外部安装有喷嘴套27，枪体28包括第一通道29

和第二通道31，第二通道31围绕第一通道29设置，第一通道29为进水通道，第一通道29和第

二通道31之间形成进气通道，在喷嘴26一端，第一通道29和第二通道31连通，并连通至喷嘴

26的混合腔内，枪体28远离喷嘴26的一端设置有入水口30和进气口32，入水口30与第一通

道29连通，进气口32与第二通道31连通。

[0059] 如图2、图3和图4所示，枪体28设置有喷嘴26的一端从喷淋口2穿过后伸入到焚烧炉1内，枪体28上设置有调节枪体28在焚烧炉1内长度的定位装置，定位装置包括压盖21、盘

根24、连接法兰17，其中压盖21和连接法兰17套设在枪体28上，且压盖21和连接法兰17可沿

枪体28长度方向滑动，连接法兰17位于喷嘴26和压盖21之间，连接法兰17包括朝向喷嘴26

的连接一部18和朝向压盖21的连接二部19，连接二部19朝向压盖21的一侧同轴设置有环形

凹槽20，压盖21包括挤压部22和连接部23，挤压部22位于环形凹槽20内，盘根24缠绕固定在

枪体28上，且盘根24位于挤压部22和连接法兰17之间，连接部23上设置有通孔，连接法兰17

朝向连接部23一侧的对应位置设置有螺纹孔，压盖21通过螺栓25穿过通孔和螺纹孔螺纹连

接实现与连接法兰17之间的固定。

[0060] 将螺栓25旋紧，由于盘根24缠绕固定在枪体28上，连接法兰17和压盖21向盘根24靠近，直至环形凹槽20槽底和挤压部22对盘根24挤压，盘根24在径向上发生形变增加了盘

根24与枪体28之间的固定强度，盘根24固定进而两侧的连接法兰17和压盖21也被固定，即

可实现连接法兰17在枪体28长度方向上位置的固定；将螺栓25拧松，分离连接法兰17和压

盖21，盘根24恢复正常，取下盘根24，即可实现连接法兰17在枪体28长度方向上位置的改

变。

[0061] 焚烧炉1在喷淋口2焊接固定有喷淋法兰3，喷淋法兰3位于焚烧炉1外壁，枪体28通过连接法兰17和喷淋法兰3连接实现喷枪16在喷淋口2处的固定，通过连接法兰17、压盖21

和盘根24的使用，喷枪16可对插入焚烧炉1炉膛枪体28的有效深度进行调节。

[0062] 如图5所示，水箱4整体形状呈圆筒状，其底部设置有基柱5，基柱5的数量为四根且阵列分布在水箱4底部；基柱5的底面焊接固定基座6，基座6底面面积大于基柱5底面面积；

水箱4顶端设置有进水口7，水箱4底端开设有出水口8，水箱4侧面靠近水箱4顶端的位置开

设有溢流口9，冷却水从进水口7内进入水箱4，从出水口8流出水箱4，当水箱4内存储的冷却

水超过溢流口9的设置高度时，多余的冷却水从溢流口9中溢出；从进水口7进入水箱4的水

除干净水外，为了环保资源再利用，优选的，进水口7可接收其他工艺流程中产生的脱酸废

水。

[0063] 水箱4侧壁设置有液位计12，液位计12位于水箱4远离溢流口9的一侧，液位计12两端分别设置有上接口和下接口，水箱4侧壁顶端设置有上开口10，底端设置有下开口11，液

位计12与水箱4分别通过上接口与上开口10、下接口与下开口11连通，液位计12竖直设置，

工作人员可通过液位计12实时观测水箱4内冷却水存量；水箱4外壁竖直设置有便于工作人

员维护水箱4的爬梯13，爬梯13沿水箱4高度方向延伸爬梯13，爬梯13设置在水箱4靠近液位

计12的一侧，当工作人员在爬梯13上攀爬时，可通过液位计12观测水箱4内冷却水的存量。

[0064] 考虑到水箱4的密封性，进水口7、出水口8、溢流口9、上开口10、下开口11与外部均设置为法兰连接。

[0065] 本实施例工作原理如下：[0066] 当焚烧炉1工作时，将喷枪16插入喷淋口2，喷枪16和焚烧炉1通过连接法兰17和喷淋法兰3连接固定，并通过盘根24在枪体28上缠绕的位置调节喷枪16在焚烧炉1炉膛内的有

效深度，启动冷却水回喷系统，水箱4内存储的冷却水经水泵14的驱动依次进入管道15和喷

枪16中，同时喷枪16进气口32引入压缩空气，冷却水在喷嘴26处在压缩空气的作用下雾化

喷出，冷却水在向喷枪16输送的过程中，进水口7在不断进水，工作人员通过液位计12实时

观测水箱4中存储的冷却水量，并根据实际情况调整水箱4进水出水的量。

[0067] 设置六个喷枪16同时运行，冷却水在焚烧炉1炉内不同位置雾化喷淋冷却水，使得焚烧炉1内冷却水覆盖区域增大，降温的同时减弱了因降温不均匀导致炉膛内壁热胀冷缩

缩短设备使用寿命情况的发生，喷枪16数量增多，可以减小了单根喷枪16中冷却水的流量，

进而提高了单根喷枪16的雾化效果，降低了因冷却水流量偏大使喷嘴26易结垢堵塞的可

能。

[0068] 本具体实施方式仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，

但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。