專利名稱：除塵凈化垃圾熱解焚燒爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶煙氣除塵凈化裝置的垃圾熱解焚燒爐，屬焚化爐類(F23G)和燃燒余渣的清除或處理類(F23J)。
背景技術(shù)：
在眾多的垃圾處理方法中，用焚燒法處理其減容比大，無害化徹底，占地小。
現(xiàn)有的垃圾熱解焚燒爐，在實(shí)現(xiàn)無害化時有的設(shè)施不能保證其安全可靠運(yùn)行。如焚燒爐的煙氣除塵凈化采用傳統(tǒng)的在爐體外的布袋除塵器，常常出現(xiàn)高溫?zé)?、維護(hù)管理難等問題，因此需要設(shè)熱交換器使布袋所處空間降溫(一般煙氣入口處不宜超過120℃)，且需要用機(jī)械振打布袋等復(fù)雜工藝，并且還需定期更換布袋等，均增加了一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用。又如現(xiàn)有的垃圾熱解焚燒爐中提供燃燒室助燃的壓力空氣和凈化煙氣的排送，傳統(tǒng)采用引風(fēng)機(jī)完成，但因質(zhì)量、成本原因而造成故障極高，影響焚燒爐的正常運(yùn)行。且現(xiàn)有的垃圾熱解焚燒爐在減容比、燃燒效率等還存在不足，均有待改進(jìn)和優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的一種除塵凈化垃圾熱解焚燒爐，就是解決現(xiàn)有的垃圾熱解焚燒爐存在的上述布袋除塵器高溫?zé)仍O(shè)備不安全、引風(fēng)機(jī)故障高、減容比和燃燒效率不高等問題。其技術(shù)方案如下除塵凈化垃圾熱解焚燒爐，包括爐體、垃圾進(jìn)口、灰斗，其特征是A.在爐體1內(nèi)從上至下順次設(shè)有與上方垃圾進(jìn)口相通的垃圾干燥解熱室2、活動爐盤3、垃圾燃燒室4以及底部灰斗7；B.在垃圾干燥熱解室內(nèi)設(shè)濾套和內(nèi)裝的顆粒濾料制成的除塵濾帶11，濾帶內(nèi)腔為集氣室12，濾帶頂端固定於爐體外的送料池并與它相通，濾帶下端與爐體內(nèi)的傘型篩分器9連通，并通過濾料通道伸向爐體外；C.設(shè)預(yù)熱器21和向它供氣的高壓風(fēng)機(jī)22，預(yù)熱空氣出口管路第①路與爐體內(nèi)灰斗上方燃燒室4下方連通；第②路通入與集氣室12相通的混合室14，混合室與煙氣燃燒室17連通；煙氣燃燒室排風(fēng)處設(shè)有煙囪和在該處的射流器20。
上述活動爐盤3可采用如下結(jié)構(gòu)設(shè)有裝於爐盤活動軸外的旋轉(zhuǎn)上爐盤和它下面的固定爐盤；旋轉(zhuǎn)和固定爐盤上均設(shè)有研槽；旋轉(zhuǎn)上爐盤上開有漏料孔。
上述除塵濾帶可由不銹鋼網(wǎng)外濾套和不銹鋼網(wǎng)內(nèi)濾套構(gòu)成濾套以及內(nèi)裝的棕剛玉金剛砂顆粒濾料組成。
上述射流器20可采用如下結(jié)構(gòu)沿?zé)焽鑳?nèi)壁周向固定2～8個向上的導(dǎo)流管20.3，在該處煙囪壁及外裝的射流護(hù)套均設(shè)相配合的射流通道，并用管路將射流通道與預(yù)熱器連通。在上述煙氣燃燒室出風(fēng)口煙囪處可增設(shè)如下結(jié)構(gòu)的過?？諝夤┭跏?9在煙囪壁開噴射孔19.3，在該處煙囪壁及外裝的供氧護(hù)套均開相配合的供氧通道，并用管路將供氧通道與預(yù)熱器連通。在此處的煙囪段內(nèi)也可稱為第三燃燒室。
上述垃圾燃燒室內(nèi)裝設(shè)強(qiáng)制點(diǎn)火方式助燃的點(diǎn)火燃燒器5，由爐體底部通入空氣量按所需空氣量的30％～50％，用以實(shí)現(xiàn)缺氧燃燒熱解。上述煙氣燃燒室內(nèi)裝設(shè)強(qiáng)制點(diǎn)火方式助燃的點(diǎn)火燃燒器18，由過剩空氣供氧室(19)噴射孔噴入預(yù)熱空氣的空氣量為所需空氣量的250％～350％，由此實(shí)現(xiàn)過剩多處供氧強(qiáng)制燃燒。上述預(yù)熱器出口配送空氣預(yù)熱溫度可控制在150～250℃內(nèi)。
上述爐體外可設(shè)連接濾料通道與送料池的濾料輸送裝置，也可由人工輸送。
上述爐體內(nèi)設(shè)置的除塵濾帶、傘型篩分器、活動爐盤等構(gòu)件所選材料耐熱溫度一般取為800-1600℃范圍。
本發(fā)明有益效果(1)將垃圾干燥、熱解、燃燒和煙氣除塵凈化巧妙的結(jié)合在一起，設(shè)計(jì)成一體化設(shè)備。
(2)焚燒爐減容比大除塵裝置設(shè)於爐體內(nèi)，且爐體內(nèi)一體化設(shè)備為垂直布置，使其在爐體內(nèi)焚燒后的灰可隨氣體直接上升再進(jìn)入垃圾內(nèi)，在爐體內(nèi)便可使垃圾多次反復(fù)燃燒，有效增大焚燒爐的減容比。
(3)煙氣無害化程度高在爐體內(nèi)便將煙氣進(jìn)行除塵，除塵后煙氣直接通入煙氣燃燒室進(jìn)行再次燃燒，或者再經(jīng)第三燃燒室燃盡，由此不僅提高焚燒爐減容比，且有效地實(shí)現(xiàn)排放煙氣無害化。
(4)垃圾燃燒產(chǎn)生的高溫氣流與垃圾逆流燃燒，提高垃圾燃燒效率，節(jié)約能耗。
(5)垃圾經(jīng)活動爐盤的旋轉(zhuǎn)、攪拌、粉碎、最后研磨成粉狀，經(jīng)紊亂的氣流成散狀進(jìn)入垃圾燃燒室強(qiáng)制燃燒，大大提高了燃燒效率。
(6)垃圾采用缺氧燃燒，節(jié)約燃油，熱解時間長，且可產(chǎn)生可燃?xì)怏w，節(jié)約能源。
(7)帶煙囪的煙氣燃燒室采用過剩多處高壓射流供氧強(qiáng)制燃燒(自燃)，燃燒停留時間長，裂解充分，燃燒完全，可有效去除有毒有害物質(zhì)。
(8)預(yù)熱空氣控制在150～250℃內(nèi)，綜合熱效率利用高，有效改善燃燒狀況，且可延長煙囪使用壽命。
(9)采用耐高溫可循環(huán)使用的濾料及除塵濾帶，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的布袋除塵器，解決了由它造成的高溫?zé)?，維護(hù)難，工藝復(fù)雜，投資運(yùn)行費(fèi)高等問題。
(10)用高壓鼓風(fēng)加射流器替代傳統(tǒng)引風(fēng)機(jī)，解決了設(shè)備故障高，增長使用壽命。
(11)整個燃燒過程在微負(fù)壓、準(zhǔn)密閉的工況中進(jìn)行，安全性高，特別適合有毒有害特種垃圾的燃燒處理。
(12)本發(fā)明整個系統(tǒng)內(nèi)各構(gòu)件及設(shè)備加工簡單、故障率低。


圖1本發(fā)明系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)、布置及原理2圖1A-A剖視圖(射流器示圖)圖3圖1B-B剖視圖(第三燃燒室示圖)圖4本發(fā)明工作過程流程示意圖具體實(shí)施例方式見圖1，爐體1壁從內(nèi)至外由耐火層1.1、隔熱層1.2、外殼1.3組成。上爐體外形為圓錐，其內(nèi)為垃圾干燥熱解室2，垃圾進(jìn)口13在上方與它連通。下爐體外形為自上而下圓筒-收縮圓錐-圓筒-收縮圓錐-圓筒。下爐體內(nèi)有垃圾燃燒室4、爐體壁裝的燃燒器5、爐內(nèi)的焙燒板6以及底部的灰斗7。上、下爐體用法蘭1.4連成整體。
上爐體內(nèi)活動爐盤3設(shè)有裝於爐盤活動軸3.4外的旋轉(zhuǎn)上爐盤3.1。上爐盤下面裝有固定爐盤3.2；旋轉(zhuǎn)和固定爐盤上分別設(shè)有研槽3.5和3.7；旋轉(zhuǎn)上爐盤上開有漏料孔3.6。爐體內(nèi)爐盤活動軸3.4由連動桿3.3帶動，兩者間裝一組傘型齒輪，連動桿3.3伸出爐體外，可選用電動機(jī)經(jīng)減速裝置后帶動連動桿旋轉(zhuǎn)，也可裝手柄由人工搖動連動桿。當(dāng)連動桿通過爐盤活動軸驅(qū)動上爐盤旋轉(zhuǎn)，攪拌粉碎垃圾，垃圾料可從漏料孔漏入上下爐盤間，然后經(jīng)研槽研磨成粉末狀。
上爐體內(nèi)設(shè)除塵濾帶11由不銹鋼網(wǎng)外濾套11.2和不銹鋼網(wǎng)內(nèi)濾套11.3以及內(nèi)裝的棕剛玉金剛砂顆粒濾料11.1組成。此濾料和濾套耐溫在1600℃左右。除塵濾帶的下端接有爐體內(nèi)傘型篩分器9，其內(nèi)含導(dǎo)流罩9.1，并通過濾料通道10.1伸出爐體外。(上述爐體內(nèi)活動爐盤和傘型篩分器可用不銹鋼制作)爐體外可設(shè)濾料輸送裝置10，由順次輸送連接的濾料通道10.1、閥門10.2、儲存箱10.2、閥門10.3、儲存池10.5、支撐和運(yùn)送濾料的上料架10.6、上料車10.7以及送料池10.8，除塵濾帶上端固定于送料池。被污染濾料落入傘型篩分器內(nèi)，經(jīng)清篩后，潔凈的濾料從濾料通道10.1送入儲存箱10.2和儲存池10.5，通過上料車10.7在上料架10.6上滑輪升降，將潔凈濾料輸送到上端上料車10.7和送料池10.8內(nèi)，再經(jīng)送料池從上向下送入濾帶中，以此實(shí)現(xiàn)濾料循環(huán)使用。在爐體外也可以不采用濾料輸送裝置10，由人工和梯子將濾料通道排除的濾料運(yùn)送到送料池，再送入濾帶。
高壓風(fēng)機(jī)22出風(fēng)口與預(yù)熱器21連通，預(yù)熱后空氣第①路經(jīng)管路8和閥門8.1通入爐體內(nèi)灰斗上方和垃圾燃燒室4下方，空氣量為完全燃燒的35％，使垃圾燃燒室進(jìn)行缺氧燃燒解。在燃燒器內(nèi)裝設(shè)熱電偶恒溫裝置控制爐體內(nèi)溫度，保持恒溫。一般溫度在650℃左右。
預(yù)熱空氣第②路經(jīng)管路8和閥門14.1送入混合室14；通過除塵濾帶上端的氣孔15使集氣室12和混合室14連通，其內(nèi)混合空氣再經(jīng)煙道16與煙氣燃燒室17連通。煙道16可使混合氣體充分混合。煙氣燃燒室17內(nèi)設(shè)強(qiáng)制點(diǎn)火方式助燃的點(diǎn)火燃燒器18，其內(nèi)也裝設(shè)熱電偶恒溫裝置。燃燒器用燃料(油或燃?xì)?將煙氣點(diǎn)燃后，當(dāng)通入空氣量適度時燃燒室內(nèi)可保持連續(xù)自燃而不用繼續(xù)加燃料，溫度恒定，當(dāng)溫度變化，由恒溫裝置的控制燃燒器18自動調(diào)正或停止噴入燃料量，溫度一般控制在950～1150℃左右。
見圖1和圖3，為增大煙氣凈化度和無害化，可增設(shè)如下的過剩空氣供氧室19預(yù)熱空氣第④路經(jīng)管路20.1和19.1以及閥門19.2與過?？諝夤┭跏?9連通，該處煙囪23壁開噴射孔19.3(每層周向開八個，共四層)，其外裝供氧護(hù)套19.4，預(yù)熱空氣經(jīng)閥門19.2后進(jìn)入供氧通道19.5并從噴射孔19.3向煙氣燃燒室出口處煙囪內(nèi)，徑向噴射預(yù)熱空氣，該處也可稱為第三燃燒室19。一般通入空氣量為完全燃燒所需空氣量的300％，使少量未燃燼的碳里可保持在煙囪中自燃，從而達(dá)到完全充分燃燒、裂解作用。
見圖1和圖2，為了強(qiáng)化系統(tǒng)內(nèi)風(fēng)的排送和流動，在煙氣燃燒室出風(fēng)處裝設(shè)煙囪23和煙囪中段處設(shè)如下射流器20沿?zé)焽鑳?nèi)壁周向固定4個向上的導(dǎo)流管20.3，在該處外裝射流護(hù)套20.4，預(yù)熱空氣第③路由管路20.1和閥門20.2將空氣經(jīng)過射流通道20.5，徑向進(jìn)入四根導(dǎo)流管，軸向向煙囪上方排出，上方尾氣一方面被稀濕凈化，同時由此在導(dǎo)流管外軸向下方區(qū)域20.6處產(chǎn)生微負(fù)壓，再加上高空煙囪的抽力兩者共同使尾氣高空排放。頂端裝有雨帽24。
工作過程見圖3，固體垃圾從垃圾進(jìn)口進(jìn)入垃圾干燥解熱室2進(jìn)行干燥，經(jīng)旋轉(zhuǎn)爐盤攪拌、粉碎研磨后進(jìn)入垃圾燃燒室4進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生上升熱氣，其內(nèi)含有的粗大塵粒被拋擲在上爐體內(nèi)壁和逆流方向運(yùn)動的固體垃圾上，再次干燥垃圾，最后反復(fù)落入燃燒室多次燃燒。同時燃燒室4內(nèi)進(jìn)行缺氧燃燒后的煙塵(微細(xì)粉塵)經(jīng)凈化系統(tǒng)，凈化后煙氣經(jīng)集氣室進(jìn)混合室與空氣混合再通入煙氣燃燒室完全燃燒。也可在煙氣燃燒室出口處煙囪內(nèi)噴射預(yù)熱空氣，產(chǎn)生自燃，充分燃燒裂解。尾氣經(jīng)射流器產(chǎn)生微負(fù)壓由煙囪對尾氣高空排放。濾帶主要依靠慣性碰撞、直接攔截、擴(kuò)散、重力沉降、靜電吸引等綜合篩濾獲得除塵凈化。同時除塵后被污染的濾料按調(diào)節(jié)速度，緩慢落入傘形篩分器清篩，潔凈的濾料經(jīng)爐體外輸送裝置或由人工再送入濾帶，使濾料循環(huán)使用。
權(quán)利要求
1.除塵凈化垃圾熱解焚燒爐，包括爐體、垃圾進(jìn)口、灰斗，其特征是A.在爐體(1)內(nèi)從上至下順次設(shè)有與上方垃圾進(jìn)口相通的垃圾干燥解熱室(2)、活動爐盤(3)、垃圾燃燒室(4)以及底部灰斗(7)；B.在垃圾干燥熱解室內(nèi)設(shè)濾套和內(nèi)裝的顆粒濾料制成的除塵濾帶(11)，濾帶內(nèi)腔為集氣室(12)，濾帶頂端固定於爐體外的送料池并與它相通，濾帶下端連通爐體內(nèi)的傘型篩分器(9)，并通過濾料通道伸向爐體外；C.設(shè)預(yù)熱器(21)和向它供氣的高壓風(fēng)機(jī)(22)，預(yù)熱空氣出口管路第①路與爐體內(nèi)灰斗與燃燒室(4)間連通；第②路通入與集氣室相通的的混合室(14)，混合室與煙氣燃燒室(17)連通；煙氣燃燒室排風(fēng)處設(shè)有煙囪(23)和在該處設(shè)射流器(20)。
2.按權(quán)利要求1所述垃圾熱解焚燒爐，其特征是活動爐盤(3)內(nèi)設(shè)有裝於爐盤活動軸外的旋轉(zhuǎn)上爐盤和它下面的固定爐盤；旋轉(zhuǎn)和固定爐盤上均設(shè)有研槽；旋轉(zhuǎn)上爐盤上開有漏料孔。
3.按權(quán)利要求1所述垃圾熱解焚燒爐，其特征是除塵濾帶(11)由不銹鋼網(wǎng)外濾套和不銹鋼網(wǎng)內(nèi)濾套構(gòu)成濾套以及內(nèi)裝的棕剛玉金剛砂顆粒濾料組成。
4.按權(quán)利要求1所述垃圾熱解焚燒爐，其特征是射流器(20)如下形成沿?zé)焽鑳?nèi)壁周向固定2～8個向上的導(dǎo)流管，在該處煙囪壁及外裝的射流護(hù)套均設(shè)有與其相配合的射流通道，并用管路將射流通道與預(yù)熱器連通。
5.按權(quán)利要求1所述垃圾熱解焚燒爐，其特征是在煙氣燃燒室出風(fēng)處設(shè)如下的過?？諝夤┭跏?19)煙囪壁開噴射孔，在該處煙囪壁及外裝的供氧護(hù)套均開有與其相配合的供氧通道，并用管路將供氧通道與預(yù)熱器連通。
6.按權(quán)利要求1所述垃圾熱解焚燒爐，其特征是垃圾燃燒室內(nèi)設(shè)強(qiáng)制點(diǎn)火方式助燃的點(diǎn)火燃燒器5，由爐體底部通入空氣量按所需空氣量的30％～50％。
7.按權(quán)利要求1或5所述垃圾熱解焚燒爐，其特征是煙氣燃燒室(17)內(nèi)裝設(shè)強(qiáng)制點(diǎn)火方式助燃的點(diǎn)火燃燒器(18)；由過?？諝夤┭跏?19)噴射孔噴入預(yù)熱空氣的空氣量為所需空氣量的250％～350％。
8.按權(quán)利要求1或4或5所述垃圾熱解焚燒爐，其特征是預(yù)熱器配送空氣預(yù)熱溫度在150～250℃范圍內(nèi)。
9.按權(quán)利要求1所述垃圾熱解焚燒爐，其特征是在爐體外設(shè)連接濾料通道與送料池的濾料輸送裝置(10)。
10.按權(quán)利要求1所述垃圾熱解焚燒爐，其特征是爐體內(nèi)設(shè)置的除塵濾帶、傘型篩分器、活動爐盤的材料的耐熱溫度取為800-1600℃范圍。
全文摘要
除塵凈化垃圾熱解焚燒爐。為解決現(xiàn)有爐體外布袋除塵高溫?zé)L(fēng)機(jī)故障高，減量化和燃燒效率不高等問題。爐體內(nèi)從上至下設(shè)垃圾干燥解熱室、活動爐盤、垃圾燃燒室及灰斗；爐體內(nèi)設(shè)濾套和顆粒濾料制成的除塵濾帶，濾料可由傘型篩分器清篩和經(jīng)輸送裝置進(jìn)行循環(huán)使用。將垃圾干燥、熱解、燃燒、除塵結(jié)合為一體化設(shè)備。除塵后煙氣通入煙氣燃燒室用過剩多處高壓射流供氧強(qiáng)制燃燒(含自燃)，有效實(shí)現(xiàn)垃圾減量化、無害化。用活動爐盤大大提高燃燒效率。垃圾采用缺氧燃燒，節(jié)油、節(jié)能。用高壓鼓風(fēng)加射流器替代傳統(tǒng)引風(fēng)機(jī)，延長使用壽命。可廣泛用於各種垃圾的處理，且整個燃燒處在微負(fù)壓、準(zhǔn)密閉中，安全性高，特別適合有害有毒特種垃圾的處理。
文檔編號F23G5/08GK1727751SQ200510021348
公開日2006年2月1日 申請日期2005年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月28日
發(fā)明者黃正文, 艾南山, 李正山, 明興亮 申請人:黃正文