本發明屬于工業生產，特別涉及一種用于處置低品位固體廢棄物燃料的預制復合噴吹篦板模塊、噴吹輸送底板及篦式預燃爐。
背景技術：
1、窯爐協同處置固體廢物成為當前工業綠色發展的趨勢之一。以生物質、廢紡、rdf(生活垃圾衍生物)等廢棄物為代表的低熱值固體廢棄物，含水率較高、二維尺寸大，一般需要增加預處置裝置才能減少對原有系統的負面影響，發揮固廢攜帶熱值以減少化石燃料的作用。典型的預處置裝置，如熱盤爐、回轉窯以及階梯式預燃爐，可用于窯爐系統替代燃料使用，而作為無動件的階梯式預燃爐成為應用前景廣闊的預燃設備之一。
2、中國專利公告號cn207661818u公開了一種用于階梯式燃燒室的氣動傳輸底板，該氣動傳輸底板具有多個階梯，這些階梯包含了噴嘴和由耐火材料制成的覆蓋元件，并通過特定的緊固元件進行安裝；其中階梯中的噴嘴所引導的氣體流動方向上水平地或向下傾斜地取向。該專利中噴出氣體向上水平或向下傾斜流動，對于物料的輸送具有較好的向前傳輸的效果，也可防止噴吹口堵塞。但是該裝置對物料的推動傳輸作用大于對物料的翻滾、攪動，對于改善物料與含氧高溫空氣的充分接觸效果有限，同時貼近高溫受料面的冷風極大的縮短了耐火材料的壽命。
3、中國專利公告號cn218566182u公開了一種階梯氣箱以及具有其的預燃爐，該階梯氣箱包含上面板和帶前出氣口的前面板；殼體內部設有噴氣冷卻管道和噴氣管道。該專利通過上面板的冷卻氣流對于燃燒上平臺具有較好的保護效果，解決了階梯平臺容易受損的問題。但是對于物料向前的傳輸效果有限，也未能解決物料與氣體之間的混合擾動。此外，對于如何針對不同的工況條件采用智能控制策略，使得替代燃料的輸送進程和烘干燃燒進程相匹配，以上專利并未提及。
4、綜上，目前階梯式預燃爐存在的主要問題是：
5、1)爐內物料反應不均衡，局部粘濕廢棄物團聚嚴重，無法與含氧高溫空氣充分接觸，使得廢棄物燃盡率低，分解爐出口的co波動大、nox排放不可控，無法實現廢棄物的大比例處置；
6、2)受料高溫面受到高速冷風的吹掃，易出現開裂；燃燒出現大量的液相量，黏附在底板及噴嘴附近，易造成堵塞結皮；
7、3)替代燃料的輸送進程和烘干燃燒進程不匹配，當處理廢棄物品質變化、喂入量波動的條件下不能及時做出相應的調整，缺乏合理智能的監控方法及控制策略，以避免對窯內燃燒工況的影響。
技術實現思路
1、本發明為解決現有技術中存在的技術問題，而提供了一種預制復合噴吹篦板模塊、噴吹輸送底板及篦式預燃爐，通過預制的噴吹篦板模塊結構設計、噴吹輸送底板的梯度漸變布料設計以及智能化調控模式，能夠減少燒成系統使用化石燃料造成的不完全燃燒、工況波動、結皮堵塞、nox超標等問題，達到增大低品位固體廢棄物替代燃料使用比例、穩定窯爐熱工制度及系統超低排放的目的。
2、本發明是這樣實現的，一種預制復合噴吹篦板模塊，由殼體、填充在殼體內的耐磨澆注料及預埋在耐磨澆注料內的至少2個出口傾斜向上的氣流噴嘴組成；氣流噴嘴的噴口均位于噴吹篦板模塊的受料面上，所述噴吹篦板模塊的受料面為噴吹篦板模塊的上表面；沿料流方向，位于最后側的氣流噴嘴的噴口噴出方向與噴吹篦板模塊的受料面所成的夾角γ1為10～35°，其余氣流噴嘴的噴口噴出方向與噴吹篦板模塊的受料面所成的夾角與夾角γ1相等，或，逐漸減小；使進入所述氣流噴嘴的氣流沿噴吹篦板模塊的受料面傾斜向上噴出，帶動物料向上噴出形成拋物線路徑上揚前移，增加與高溫空氣的充分接觸時間。
3、優選的，所述殼體、氣流噴嘴的材質均采用耐受溫度為1000～1300℃的耐熱鋼。
4、優選的，所述噴吹篦板模塊的受料面覆有耐高溫sic板。
5、優選的，所述氣流噴嘴在橫向由入口至噴口等截面的逐漸變為扁窄的形式，氣流噴嘴噴吹氣流后釋放的瞬時速度為超音速。
6、優選的，每個所述噴吹篦板模塊內的各個氣流噴嘴均采用同一個入口供氣，噴吹篦板模塊所供氣流為高壓的助燃空氣或燃料氣體。
7、一種噴吹輸送底板，所述噴吹輸送底板由縱向呈多級、橫向呈多列排布且傾斜放置的噴吹篦板模塊和位于噴吹輸送底板末端的出料篦板模塊組成，所述噴吹輸送底板沿料流方向傾斜向下布置，所述噴吹輸送底板沿料流方向分為3個區：依次分為預熱段、燃燒段、出料段，所述預熱段、燃燒段、出料段分別設置不同的篦板模塊組合，形成梯度漸變布料的噴吹輸送底板，實現底部物料上揚翻滾及噴吹輸送底板上替代燃料向前輸送。
8、優選的，所述噴吹篦板模塊沿料流方向傾斜向下布置，傾斜角度α為2～10°；相鄰兩級噴吹篦板模塊之間，沿料流方向位于最后側的氣流噴嘴的噴口位于上下兩級噴吹篦板模塊重合交接處。
9、優選的，所述預熱段中單個噴吹篦板模塊的受料面長度＞燃燒段中單個噴吹篦板模塊的受料面長度，所述預熱段設置1～3級噴吹篦板模塊，預熱段角度β1為15～28°；所述燃燒段設置2～6級噴吹篦板模塊，燃燒段角度β2為28～35°；所述出料段設置1～2級出料篦板模塊，出料段角度β3為45～60°；且β1﹤β2﹤β3。
10、一種用于處理替代燃料的篦式預燃爐，包括燃燒腔體和噴吹輸送底板，所述噴吹輸送底板位于燃燒腔體底部，噴吹輸送底板的出料篦板模塊伸入燃燒爐內，所述燃燒腔體上設有替代燃料入口、高溫空氣入口和砂料入口，所述燃燒腔體的一端設置替代燃料入口和高溫空氣入口，所述高溫空氣入口連接高溫空氣進風管，所述燃燒腔體的另一端連接燃燒爐，所述砂料進口位于燃燒腔體的穹頂處和/或高溫空氣入口處。
11、優選的，所述砂料為鈣基礦物料。
12、優選的，所述燃燒腔體的頂部設有多個用于監測溫度分布的溫度測點和用于監測燃燒狀態的高溫攝像頭，燃燒腔體的出口設有用于監測出口氣體成分的氣體成分測點。
13、優選的，所述替代燃料入口位于高溫空氣入口處和/或高溫空氣入口下方；當位于高溫空氣入口處時，所述替代燃料入口處設置撒料盒，替代燃料由撒料盒撒入高溫空氣進風管中與高溫空氣一同喂入燃燒腔體內；當位于高溫空氣入口下方時，所述替代燃料入口設置替代燃料進料裝置，替代燃料由替代燃料進料裝置喂入燃燒腔體內。
14、優選的，所述噴吹輸送底板的噴吹工作模式按照遍歷全列小循環，不同級噴吹篦板模塊采用相鄰兩次噴吹至少間隔1級臺階，且每級噴吹的先后順序按照穹頂溫度監測數據由低溫區至高溫區依次噴吹，同一級噴吹篦板模塊采用不相鄰噴吹，使物料不會進入相鄰列的噴吹篦板模塊的噴口形成的篦縫內，最終遍歷所有噴吹篦板模塊的原則進行設置。
15、噴吹篦板模塊的工作頻率根據燃燒腔體頂部多個溫度測點測量得到的多點溫度平均值計算得到，公式如下：
16、
17、其中，tavg為多點溫度平均值，單位為°；τintel為每相鄰兩次噴吹的間隔時間，單位為s。
18、本發明充分考慮現有設備使用上的弊端，優化預制噴吹篦板模塊的自身結構、噴吹輸送底板的梯度漸變布料的設計以及噴吹方式，利用高速氣體對物料進行上揚噴吹，使得物料呈現拋物線路徑落料，加大廢棄物與高溫空氣氣流的接觸時間，強化廢棄物的烘干裂解燃燒速度，加快整個廢棄物有效利用的進程；同時利用噴吹篦板模塊本身的結構預制，保護空氣噴吹出口，避免結皮堵塞及物料泄漏，減少噴吹出口附近耐火材料由于熱震引起的剝落現象，延長耐火材料的使用壽命，提升預燃爐的有效運轉率。此外，噴吹篦板模塊所組成的輸送底板采用智能化調控模式，可適應更多不同品質的替代燃料可控、充分、可靠的使用，降低化石燃料的適應比例。
19、本發明通過解決預燃爐內局部通風不足及反應進程調控問題，充分利用燒成系統的高溫空氣進行預燃燒，將替代燃料反應釋放的熱量返回至燒成系統，減輕燒成系統直接處理大規模固體廢棄物的負擔，既能實現大宗固體廢棄物的無害化處置，又能實現化石燃料的能源替代，達到節能降碳的目的。
20、本發明具有的優點和積極效果是：
21、1、本發明針對現有階梯式預煅燒裝置存在的局限性，研究提出了一種有效解決堆積態和成團態替代燃料的均勻通風和充分預煅燒的噴吹輸送底板，能夠控制替代燃料裂解氣化及后續燃燒的反應進程，進而解決了燒成系統處置替代燃料容易造成燃燒不完全、結皮堵塞、熱工制度波動大、nox排放不可控的問題，從而攻克替代比例難以提高的瓶頸。
22、2、本發明中預制的噴吹篦板模塊，包含至少2個傾斜向上的超音速氣流噴嘴，分別起到翻料和吹送的功能，可將受料面的替代燃料向上向前高速噴出，完成替代燃料的向前輸送及料層底部特別是噴吹篦板模塊根部不容易接觸到空氣的替代燃料的空氣擾動，增大了替代燃料與高溫含氧空氣的接觸，強化替代燃料的燃燒。沿料流方向，噴吹篦板模塊的受料面設置不同的長度，使得噴吹輸送底板呈梯度漸變布料設計，從而進行替代燃料運動傳輸及燃燒速度控制，避免局部燃燒不充分和局部高溫過燒的兩個極端現象。
23、3、本發明的噴吹輸送底板中各噴吹篦板模塊的工作間隙設置智能化調控模式，通過燃燒腔體頂部測量得到的平均溫度可智能調整各噴吹篦板模塊的工作間隔，控制替代燃料的停留時間及反應進程，有利于提高替代燃料在燒成系統的燃盡率，對于品質不穩定的替代燃料具有更廣泛的適用性。
24、4、本發明的篦式預燃爐適于替代燃料等粘濕物料的通風及輸送，噴吹輸送底板采用預制的噴吹篦板模塊進行組合布置，具有傾斜向上的超音速噴吹氣流以及梯度漸變布料的特點，使得噴吹輸送底板上的粘濕物料向上向前呈拋物路線上揚，可同時控制替代燃料層底部物料的通風擾動以及連續向前輸送的效果。此外，氣流噴嘴的特殊通道設計及向上出口角度設計，避免了吹入的冷風對于受料面耐火材料驟冷驟熱的刺激，有效保護了噴吹篦板耐火材料的壽命，再加上配合智能噴吹程序，能夠有效防止粘濕的替代燃料堵塞通道。