具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

如图1至图4所示，一种大容量高负荷的双炉膛垃圾焚烧装置，其包括一次风系统100、二次风系统200、进料系统300、炉膛400、烟道500和灰渣出口600，本发明的垃圾焚烧装置在沿炉膛400深度方向上对称布置，为双炉膛结构，在炉膛400底部的炉排上形成对称分布的两个燃烧中心。炉膛400左右两侧分别与进料系统300的前墙301、后墙302上下连接，炉膛400的顶部通过烟道进口501与烟道500连接，炉膛400的底部与灰渣出口600连接，一次风系统100与炉膛400的底部连接，二次风系统200与炉膛400顶部连接，炉膛400包括拱墙、侧墙402、干燥炉排410和燃烧尽炉排420；拱墙设置在炉膛400上部，侧墙402设置在炉膛400的左右两侧，干燥炉排410和燃烧尽炉排420设置在炉膛400的底部，共同组成一个炉膛的燃烧空间，炉膛400由干燥炉排410、燃烧尽炉排420、灰渣出口600的灰渣入口601、侧墙402、拱墙及烟道进口501所围成，成对称布置，炉膛400、烟道500和灰渣出口600同轴布置，干燥炉排410、燃烧尽炉排420均对称布置在炉膛400底部两侧，干燥炉排410设置在燃烧尽炉排420的上部，两者倾斜连接，干燥炉排410和燃烧尽炉排420分别对应料层中的垃圾发生热解、燃烧反应两个独立的过程，拱墙包括前拱墙4011和后拱墙4012，前拱墙4011位于靠近前墙301的干燥段4101和燃烧燃烬段4201的上方，可以将垃圾燃烧释放的热量以辐射的形式直接反射到下方炉排的料层上；后拱墙4012位于靠近后墙302的干燥段4102和燃烧燃烬段4202的上方，可以将垃圾燃烧释放的热量直接反射到下方炉排的料层上，夹角α的范围为15-35°，一次风系统100设有与干燥炉排410连接的一次风入口一411，一次风系统100设有与燃烧尽炉排420连接的一次风入口二421，一次风系统100设有与灰渣出口600连接的一次风入口三602；一次风系统100对于不同的入风口采用不同的控制策略，使用不同参数的氧化剂，一次风入口一411通过的氧化剂为高温循环烟气和高温预热空气的混合气，混合气的温度范围为350℃-650℃，风率为25％-35％，混合气中氧气的浓度为10％-15％，混合气的来源为高温烟道中烟气和空气预热器出口的高温空气；一次风入口二421通过的氧化剂为富氧氧化剂101，来源为空气预热器出口的高温空气和高浓度的氧气，混合气中氧气的浓度为25％-35％，风率为55％-65％，温度范围为150℃-350℃；一次风入口三603通过的氧化剂为常规的一次预热空气，来源于空气预热器出口，风率为5％-10％，温度范围为150℃-250℃，二次风系统200的二次风喷口一201位于炉膛400的出口处，采用多层布置，底层设有的二次风喷口二202布置在拱墙上，用于调整炉膛400内烟气温度和烟气组分，防止发生高温结焦等问题，其它层布置在垂直烟道上，布置的二次风喷口二202层数不少于3层。烟道500包括烟道入口501、烟道水冷壁502和烟道出口503，烟道500位于燃烧段炉排的正上方，其垂直方向上的投影会覆盖部分的燃烧尽炉排420，且垂直投影覆盖面积不大于燃烧尽炉排420的1/4的面积，灰渣出口600采用缩口结构603，在缩口结构603上设置一次风喷口611和挡板结构610，缩口结构603的倾斜角β的范围为30-50°。

本发明的一种大容量高负荷的双炉膛垃圾焚烧锅炉，包括一次风系统100、二次风系统200、燃料的进料系统300、炉膛400、分段的焚烧炉炉排、烟道500和灰渣出口600。生活垃圾通过进料系统300进入炉膛400，通过推料机和炉排的干燥炉排410进行垃圾的干燥和热解，随着热解的完成，垃圾进入燃烧尽炉排420进行燃烧反应，直至当燃烧过程结束，在炉排的运行下进入灰渣入口601。垃圾燃烧后产生的烟气沿着炉膛400的结构向上进入炉膛400出口的烟道500，由烟道出口503排出。炉膛400和烟道500均由水冷壁结构包覆围成，烟道入口501和炉膛400的出口相连接，其内壁涂覆耐火材料，以保证水冷壁的安全。

整个燃烧过程分成干燥热解、燃烧燃尽两个独立过程，分别采用不同到的氧化剂和控制策略。一次风系统100与一次风混合器一103和一次风混合器二104连接，燃烧的过程中所需要的氧化剂分别通过设置在漏渣料斗的一次风入口进入不同的炉排。其中，为提高干燥炉排410的垃圾干燥进程，干燥炉排410采用高温循环烟气对流和拱墙辐射换热的共同作用。高温烟气再循环还可以提高炉膛400内CO₂的浓度，调整炉膛400内烟气的氧气浓度，实现分级燃烧，降低氮氧化物的生成量。干燥段的氧化剂的来源为高温循环烟气和来自空气预热器的一次风混合气体，混合气中氧气的浓度为10％-15％，高温烟气的范围为450℃-650℃。燃烧的主过程发生在燃烧燃烬段，一次风入口二421通过的氧化剂为富氧氧化剂101，混合气中氧气的浓度为25％-35％，温度范围为150℃-350℃。氧气浓度的提高会明显的增强燃烧强度，提高燃烧温度和炉膛内的热负荷。氧气浓度的增加也会显著地减少燃烧时间，提高垃圾的处理量。燃烧后的垃圾在炉排的作用下进入灰渣出口600，通过挡板结构610控制灰渣的排出量。通过一次风入口三602进入的一次风可以提高灰渣的流动性的同时，还可以调整炉膛400中心烟气的流场和温度场的分布。挡板结构610可以有效的提高炉膛400的密封性，降低因灰渣进入推渣器后产生的大量蒸汽对炉膛400压力和烟气组分的强烈冲击，解决炉膛400内压力波动较大的问题。同时，干燥炉排410的一次风中氧气浓度的增加，会强化燃烧过程，提高燃烧中心的温度，减少因氧气不足、混合不充分或者温度低等原因生成的碳氢化合物(CmHn)，使其完全分解为二氧化碳和水，降低其与垃圾中的氯化物结合形成二噁英或者其前驱物，以实现在燃烧过程中控制二噁英生成的目的。

除了使用高温循环烟气和氧气浓度来控制炉膛中心的燃烧温度，还通过拱墙强化辐射换热，强化燃料的干燥和燃烧过程，提高燃尽率。

二次风系统200与二次风箱204连接，采用CaO粉末203通过布置在拱墙上的底层二次风喷口一201和二次风喷口二202进入炉膛400，进入炉膛400的炉膛区域，形成“W”型运动轨迹，由烟道500的出口进入后续的流程。CaO粉末203的加入，可以在燃烧过程中控制烟气中到的酸性气体的含量，防止水冷壁和后续的高温受热面受到酸性气体腐蚀。为后续设置过热器和再热器等高温受热面，提高系统的蒸汽参数提供可能。

循环烟气系统102所采用的风机采用变频设计，可以调整循环烟气的流量和速度。