1.本实用新型涉及垃圾处理领域，具体而言涉及防结焦型焚烧炉。
背景技术：
2.随着经济的发展、居民生活水平的提高，居民在日常生活、生产中产生的生活垃圾数量逐渐增加。据统计，当前我国城市居民每年产生约2.7亿吨生活垃圾，且以每年10％的速度增长。根据“十三五”规划，城市生活垃圾焚烧处理能力要占无害化处理总能力的50％以上，这相当于新建1000t/d当量的生活垃圾焚烧发电厂360多座。但是，当前我国经济发展水平有限，相当部分地区垃圾热值较低，灰分多，为满足炉膛燃烧温度的要求，焚烧炉在运行过程中普遍存在超负荷现象，带来污染物生成量增加、飞灰量增加等一系列问题，导致生活垃圾在焚烧处理过程中存在污染物排放控制成本高、炉膛结焦严重等问题。其中，结焦问题会给焚烧炉长周期安全稳定运行带来不利影响，使得项目收益下降，无法达到设计目标。在当前长周期安全稳定运行的压力下，如果能够解决因结焦而导致的被迫停炉问题，不仅有利于企业项目收益和市场竞争力，还将以实际行动建设美丽中国。
3.垃圾焚烧炉结焦是气、液、固体多相反应混合进行，并受晶界过程、电化学过程和应力演变过程等多重因素影响的非线性、多因素耦合现象。从结焦的物理化学过程看，熔融状的飞灰被炉墙捕捉而形成初始灰渣层，初始灰渣层具有粘性，易捕获惯性力输送的软化状态下的飞灰颗粒使灰渣层迅速增长，最终形成大焦块。此时，如果炉墙倾斜度较大，在重力作用下焦块累积到一定厚度会自行脱落。
4.对于防结焦措施，有以下几种：根据实际运行过程中的数据反馈进行适当的燃烧调整，主要包括炉温控制、风量分配等；在线清焦，在焚烧炉墙壁上开设清焦孔，利用专门的打焦工具进行在线清焦；防结焦涂层，在焚烧炉内表面涂覆一层耐高温、耐磨损、抗沾污结渣的陶瓷涂层，避免灰渣粘结在炉墙上；喷洒结焦抑制剂，在焚烧炉的合适部位喷洒结焦抑制剂来减缓结焦现象。
5.燃烧调整对于燃料适应性不高，在季节变换、炉内工况波动时无法保证调整措施能及时跟进，在原生垃圾灰土量较大的地区，该方法效果不明显，同时对于运行人员的操作要求较高，炉温控制困难，尤其是在保证850℃/2s前提下，炉温控制更加不易；在线清焦技术是一种缓解结焦的方法，需要准确的判断结焦开始位置，并定期进行清焦，清焦过程对于机组运行有一定要求，需要在降负荷、增加炉内负压状态下进行，影响机组安全稳定运行，操作人员直接暴露于高温火焰下，存在较高的安全风险；防结焦涂层和喷洒结焦抑制剂技术目前还不是很成熟，工业应用不多，且存在投资、运行成本过高的问题。
6.为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种防结焦型焚烧炉。
技术实现要素：
7.在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护
的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
8.为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种防结焦型焚烧炉，包括由前墙、后墙、侧墙和后拱顶构成的炉膛；其中，
9.所述前墙包括上前墙和下前墙，所述上前墙向所述炉膛的外侧倾斜，所述下前墙向所述炉膛的内侧倾斜；
10.所述后墙包括上后墙和下后墙，所述上后墙向所述炉膛的外侧倾斜，所述下后墙向所述炉膛的内侧倾斜。
11.示例性地，还包括焚烧炉排，其中所述焚烧炉排上的干燥段正对所述前墙和所述后墙之间形成的通道。
12.示例性地，还包括设置在所述前墙和所述后墙上的分别设置的多个二次风口。
13.示例性地，其中，在所述后墙上的二次风口比所述前墙上的二次风口多，以使所述后墙上的二次风风量大于所述前墙上的二次风风量。
14.示例性地，所述二次风口包括在所述上前墙上设置有一排上前墙二次风口、在所述上后墙上设置的一排上后墙二次风口。
15.示例性地，每一所述二次风口配设有二次风喷枪。
16.示例性地，所述一排上前墙二次风口与一排上后墙二次风口在排列方向上错位设置，以使所述一排上前墙二次风口中的每一个对应于所述一排上后墙二次风口中的相邻两个之间的间隔设置。
17.示例性地，所述二次风口还包括在所述下后墙上设置的一排下后墙二次风口。
18.示例性地，所述一排上后墙二次风口与一排下后墙二次风口在排列方向上错位设置，以使所述一排下后墙二次风口中的每一个对应于所述一排上后墙二次风口中的相邻两个之间的间隔设置。
19.示例性地，对应于所述一排上前墙二次风口、所述一排上后墙二次风口以及所述一排下后墙二次风口中的每一排分别设置有二次风供风箱。
20.根据本实用新型的防结焦型焚烧炉，通过将焚烧炉炉膛的前墙和后墙设置为向炉膛内侧倾斜的前下墙和后下墙，由于炉墙倾斜度较大，火焰贴壁不明显，在一定程度上避免初始焦块层的形成，即使形成了大焦块，由于炉墙倾斜度较大，避免了炉墙下侧出现向外侧倾斜的斜坡结构，在重力作用下焦块累积到一定厚度也会自行脱落，从根本上消除了焦块成长所需的支撑结构。同时，前墙和后墙采用上述涉及的形式，在空间上呈基本对称布置形式，在焚烧炉膛的烟气出口形成一个扩口结构，有利于烟气流速的降低，增加烟气在焚烧炉内的停留时间，保证可燃物在炉内燃尽。同时，前墙和后墙采用上述涉及的形式，在空间上呈基本对称布置形式，在焚烧炉膛的烟气出口形成一个扩口结构，有利于烟气流速的降低，增加烟气在焚烧炉内的停留时间，保证可燃物在炉内燃尽。
附图说明
21.本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。
22.附图中：
23.图1为根据本实用新型的一个实施例的一种防结焦型焚烧炉的结构示意图；
24.图2为根据本实用新型的一个实施例的一种防结焦型焚烧炉的前墙和后墙上设置二次风口的示意图。
具体实施方式
25.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
26.为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本实用新型的防结焦型焚烧炉。显然，本实用新型的施行并不限于垃圾处理领域技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
27.应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
28.现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。
29.对于垃圾焚烧炉防结焦措施，有以下几种：根据实际运行过程中的数据反馈进行适当的燃烧调整，主要包括炉温控制、风量分配等；在线清焦，在焚烧炉墙壁上开设清焦孔，利用专门的打焦工具进行在线清焦；防结焦涂层，在焚烧炉内表面涂覆一层耐高温、耐磨损、抗沾污结渣的陶瓷涂层，避免灰渣粘结在炉墙上；喷洒结焦抑制剂，在焚烧炉的合适部位喷洒结焦抑制剂来减缓结焦现象。
30.燃烧调整对于燃料适应性不高，在季节变换、炉内工况波动时无法保证调整措施能及时跟进，在原生垃圾灰土量较大的地区，该方法效果不明显，同时对于运行人员的操作要求较高，炉温控制困难，尤其是在保证850℃/2s前提下，炉温控制更加不易；在线清焦技术是一种缓解结焦的方法，需要准确的判断结焦开始位置，并定期进行清焦，清焦过程对于机组运行有一定要求，需要在降负荷、增加炉内负压状态下进行，影响机组安全稳定运行，操作人员直接暴露于高温火焰下，存在较高的安全风险；防结焦涂层和喷洒结焦抑制剂技术目前还不是很成熟，工业应用不多，且存在投资、运行成本过高的问题。
31.为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种防结焦型焚烧炉，包括由前墙、后墙、侧墙和后拱顶构成的炉膛；其中，
32.所述前墙包括上前墙和下前墙，所述上前墙向所述炉膛的外侧倾斜，所述下前墙向所述炉膛的内侧倾斜；
33.所述后墙包括上后墙和下后墙，所述上后墙向所述炉膛的外侧倾斜，所述下后墙向所述炉膛的内侧倾斜。
34.下面参看图1和图2对根据本实用新型的一种防结焦型焚烧炉进行示例性说明。其中，图1为根据本实用新型的一个实施例的一种防结焦型焚烧炉的结构示意图；图2为根据本实用新型的一个实施例的一种防结焦型焚烧炉的前墙和后墙上设置二次风口的示意图。
35.参看图1，根据本实用新型的一个实施例的防结焦型焚烧炉100包括前墙101、后墙102、后拱顶103以及侧墙(未示出)构成的焚烧炉膛。
36.焚烧炉膛在前墙101侧设置有垃圾入口，如图1所示，垃圾沿着箭头a的方向输入焚烧炉膛。在焚烧炉膛内还设置有焚烧炉排104，沿着箭头a的方向输入焚烧炉膛后直接到达焚烧炉排上进行焚烧。
37.焚烧炉排104包括干燥段1041、燃烧段1042和燃尽段1043。
38.垃圾首先在干燥段吸收热量进行水分蒸发干燥，在干燥完成后，进入到燃烧段，在燃烧段使挥发分集中释放，燃烧温度高，挥发分析出完成后，进入到燃尽段，在燃尽段进行固定碳的燃烧燃尽，最后从出渣口排出焚烧炉，如图1中箭头b所示。
39.在垃圾焚烧过程中，在焚烧炉膛内部，烟气流动方向如图1中箭头c和箭头d示出。
40.在本实用新型中，前墙101包括上前墙1011和下前墙1012，上前墙1011向焚烧炉膛的外侧倾斜，下前墙1012向焚烧炉膛的内侧倾斜，使上前墙1011和下前墙1012之间构成朝向焚烧炉膛外侧的大倾角(140
°‑
180
°
)。同样，后墙102包括上后墙1021和下后墙1022，上后墙1021向焚烧炉膛的未测倾斜，下后墙1022向焚烧炉膛的内侧倾斜，使上后墙1021和下后墙1022之间形成朝向焚烧炉膛外侧的大倾角(150
°‑
180
°
)。
41.焚烧炉焦块的成长过程首先需要高温火焰贴壁和一个支撑结构来支撑最初的焦块，由高温火焰携带的飞灰颗粒被加热至熔融状态，被炉墙捕捉而冷却形成初始焦块层，当形成了初始焦块层后，则容易捕获惯性力输送的软化状态下的飞灰颗粒使灰渣层迅速增长，最终形成大焦块。根据本实用新型的防结焦型焚烧炉，通过将焚烧炉炉膛的前墙和后墙设置为向炉膛内侧倾斜的前下墙和后下墙，由于炉墙倾斜度较大，火焰贴壁不明显，在一定程度上避免初始焦块层的形成，即使形成了大焦块，由于炉墙倾斜度较大，避免炉墙(包括前墙和后墙)下侧(下前倾和下后墙)出现向外侧倾斜的斜坡结构，在重力作用下焦块累积到一定厚度也会自行脱落，从根本上消除了焦块成长所需的支撑结构。
42.示例性地，上前墙向外倾斜的角度范围为0-10
°
，下前墙向内侧倾斜的角度范围为0-30
°
。上前墙和下前墙分别向焚烧炉膛的内侧和焚烧炉膛的外侧倾斜小角度锐角，使上前墙和下前墙形成两段大倾角折线型设计。同样，示例性地，上后墙向外倾斜的角度范围为0-20
°
，下后墙向内侧倾斜的角度范围为0-10
°
。上后墙和下后墙分别向焚烧炉膛的内侧和焚烧炉膛的外侧倾斜小角度锐角，使上前墙和下前墙形成两段大倾角折线型设计。
43.同时，前墙和后墙采用上述涉及的形式，在空间上呈基本对称布置形式，在焚烧炉膛的烟气出口(如图1中烟气出口105示出)形成一个扩口结构，有利于烟气流速的降低，增加烟气在焚烧炉内的停留时间，保证可燃物在炉内燃尽。
44.在根据本实用新型的一个实施例中，如图1所示，上前墙1011向焚烧炉膛外倾斜的角度为8
°
，下前墙1012向焚烧炉膛内侧倾斜的角度为26
°
。上前墙1011和下前墙1012之间采用圆弧连接，共同组成焚烧炉膛的前墙101。继续参看图1，上后墙1021向焚烧炉膛外侧倾斜
的角度为12
°
，下后墙1022向焚烧炉膛内侧倾斜的角度为1
°
，上后墙1021和下后墙1022之间采用直接对接形式连接，共同组成焚烧炉的后墙102。前墙与后墙在空间上基本呈对称布置形式，最窄出相距2.78m。后供顶103采用长直线形式，与后墙102连接采用圆弧连接。前墙101、后墙102、后拱顶103与两面侧墙(未示出)共同围成焚烧炉膛。
45.在本实用新型的一个实施例中，前墙、后墙、后拱顶和侧墙均采用耐火材料浇筑形成。在焚烧炉膛外侧表面设置有隔热层。
46.示例性地，所述焚烧炉排上的干燥段正对所述前墙和所述后墙之间形成的通道。
47.如图1所示，焚烧炉排104上的干燥段1041正对前墙101和后墙102之间形成的通道。这样的布置，有利于加上垃圾的干燥，保证燃烧进程的顺利进行，也进一步保证后面燃尽段燃烧充分，减少结焦的可能性。
48.示例性地，根据本实用新型的防结焦型焚烧炉还包括设置在所述前墙和所述后墙上的二次风口。
49.进一步，示例性地，在所述后墙上的二次风口比所述前墙上的二次风口多，以使所述后墙上的二次风风量大于所述前墙上的二次风风量。
50.后墙的二次风量大于前墙，有利于提升燃烧均匀性、降低烟气流速，增加烟气在焚烧炉内的停留时间，保证垃圾在焚烧炉内燃尽。
51.示例性地，所述二次风口包括在所述上前墙上设置有一排上前墙二次风口、在所述上后墙上设置的一排上后墙二次风口。
52.如图1所示，二次风口包括在上前墙1011上设置的一排上前墙二次风口106、在上后墙1021上设置的一排上后墙二次风口107
53.示例性地，所述一排上前墙二次风口与一排上后墙二次风口在排列方向上错位设置，以使所述一排上后墙二次风口中的每一个对应于所述一排上前墙二次风口中的相邻两个之间的间隔设置。
54.如图2所示，示出了根据本实用新型的一个实施例的在防结焦型焚烧炉上设置二次风口的示意图。其中，图2为前墙和后墙的截面示意图。
55.从图2中可以看出，在前墙101上设置有五个一排的上前墙二次风口106，在后墙102上也设置有六个一排的上后墙二次风口107。其中，每一个上前墙二次风口106对应于相邻两个上后墙二次风口107之间的间隔设置。这样错位的设置方式，避免前墙和后墙上二次风口相对设置的情况下的前墙和后墙上的二次风口的相互干扰，增加二次风喷入焚烧炉膛内的射程，增加炉内气流的扰动，保证气相燃尽率。
56.示例性地，所述二次风口包括还包括在下后墙上设置的一排下墙二次风口。如图1所示，在下后墙1022上设置的一排下后墙二次风口108。
57.与上前墙二次风口106一样，一排下后墙二次风口108中每一个对应于一排上后墙二次风口107中的相邻两个之间的间隔设置。同样，将下后墙二次风口108对应于上后墙二次风口107错位设置，避免上后墙和下后墙上的二次风口之间的相互干扰，增加炉内气流的扰动，保证气相燃尽率。
58.需要理解的是，本实施例中，在前墙和后墙上采用上述设置形式设置二次风口仅仅是示例性地，本领域技术人员应当理解，可以采用任何形式的二次风口。
59.示例性地，对应于所述一排上前墙二次风口、所述一排上后墙二次风口以及所述
一排下后墙二次风口中的每一排分别设置有二次风供风箱。
60.将所述一排上前墙二次风口、所述一排上后墙二次风口以及所述一排下后墙二次风口中的每一排分别独立设置二次风供风箱，避免各排二次风口的供风干扰。同时，在焚烧过程中，还可以通过控制各排二次风口的二次风供风箱的风速控制燃烧工况。
61.以上是对根据本实用新型的一种防结焦型焚烧炉的示例性介绍，根据本实用新型的防结焦型焚烧炉，通过将焚烧炉炉膛的前墙和后墙设置为向炉膛内侧倾斜的前下墙和后下墙，由于炉墙倾斜度较大，火焰贴壁不明显，在一定程度上避免初始焦块层的形成，即使形成了大焦块，由于炉墙倾斜度较大，避免了炉墙下侧出现向外侧倾斜的斜坡结构，在重力作用下焦块累积到一定厚度也会自行脱落，从根本上消除了焦块成长所需的支撑结构。同时，前墙和后墙采用上述涉及的形式，在空间上呈基本对称布置形式，在焚烧炉膛的烟气出口形成一个扩口结构，有利于烟气流速的降低，增加烟气在焚烧炉内的停留时间，保证可燃物在炉内燃尽。同时，前墙和后墙采用上述涉及的形式，在空间上呈基本对称布置形式，在焚烧炉膛的烟气出口形成一个扩口结构，有利于烟气流速的降低，增加烟气在焚烧炉内的停留时间，保证可燃物在炉内燃尽。
62.本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。