新型熱解氣化熔融環(huán)保爐及其對廢棄物進(jìn)行處理的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及廢棄物燃燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種新型熱解氣化熔融環(huán)保爐及其對廢棄物進(jìn)行處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外主要的處置各類垃圾方法有焚燒和衛(wèi)生填埋。就二種方式相比較，焚燒法是生活垃圾的無害化、減量化和資源化的最好途徑。具有一次性的投資省、占地少、運行成本適中，又能保護(hù)水資源和土地不受到污染的顯著優(yōu)勢。
[0003]生活垃圾焚燒設(shè)備從結(jié)構(gòu)可分為:機械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯及熱解氣化焚燒爐等；按照燃燒方式可分為:直接焚燒和熱解焚燒兩種，直接燃燒包括機械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯，熱解焚燒包括熱解氣化爐。
[0004]但是流化床焚燒爐技術(shù)需要采用輔助燃料，對垃圾必須進(jìn)行初分撿破碎，用電量大，運行成本高，煙氣達(dá)標(biāo)困難；爐排爐技術(shù)成熟，單爐處理量較大，應(yīng)用實例多，但投資和運行費用高，煙氣達(dá)標(biāo)困難；回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)，主要用十危險廢物的焚燒處置，但在國內(nèi)基本都是失敗的。設(shè)備投資大、安裝難度較大、焚燒時需添加輔助燃料、故障率相當(dāng)高、維修成本高，煙氣達(dá)標(biāo)困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請?zhí)峁┮环N新型熱解氣化熔融環(huán)保爐及其對廢棄物進(jìn)行處理的方法，用于解決現(xiàn)有焚燒爐煙氣達(dá)標(biāo)困難的問題。
[0006]本申請?zhí)峁┑囊环N新型熱解氣化熔融環(huán)保爐，包括爐體、驅(qū)動機構(gòu)和出渣機構(gòu)，所述爐體頂端的爐蓋上設(shè)置有入料口，爐體上部設(shè)置有第一燃燒過程室和第二燃燒過程室，爐體下部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)爐排，爐體底端分別與出渣機構(gòu)和送風(fēng)口連接；所述旋轉(zhuǎn)爐排通過設(shè)置在爐體外殼上的驅(qū)動機構(gòu)接口與驅(qū)動機構(gòu)固定連接；所述第一燃燒過程室和第二燃燒過程室在同一水平面上比鄰設(shè)置，二個腔室通過高溫導(dǎo)熱墻隔離而成，通過設(shè)置在高溫導(dǎo)熱墻上部的第一連接通道連通；所述第一燃燒過程室上部與入料口連通，下部與旋轉(zhuǎn)爐排所在的位置連通；所述第二燃燒過程室外殼上部設(shè)置有煙道。
[0007]優(yōu)選的，所述第二燃燒過程室具體包括在同一水平面上比鄰設(shè)置的第二燃室和第三燃室，其中:所述第一燃燒過程室通過第一連接通道與所述第二燃室連通；所述第二燃室和第三燃室通過設(shè)置在兩個燃室之間的高溫導(dǎo)熱墻底部的第二連接通道連通；所述煙道設(shè)置在所述第三燃室外殼上部。
[0008]優(yōu)選的，所述出渣機構(gòu)具體包括:水封池、出渣通道和刮板出渣機，其中:所述出渣通道主體設(shè)置在水封池內(nèi)，一端與爐體下端連接，另一端為出渣口 ；所述刮板出渣機設(shè)置在出渣通道靠近出渣口的一端。
[0009]優(yōu)選的，所述第一燃燒過程室自上而下依此為干燥層、熱解氣化層、燃燒熔融層、燃盡層和冷渣層；所述第一燃燒過程室內(nèi)部設(shè)置有與入料口連接的廢棄物輸送裝置，將廢棄物均勻地撒在各層表面上。
[0010]優(yōu)選的，所述第一燃燒過程室的橫截面為近似圓形，所述第二燃燒過程室的橫截面為近似方形，使得所述新型熱解氣化熔融環(huán)保爐外殼橫截面呈近似拱形門形狀。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述入料口的密封板上還設(shè)置有高溫水套。
[0012]優(yōu)選的，所述第一燃燒過程室、第二燃室、第三燃室分別由供風(fēng)系統(tǒng)通過送風(fēng)口獨立供風(fēng)。
[0013]本申請還提供了一種利用上述新型熱解氣化熔融環(huán)保爐對廢棄物進(jìn)行處理的方法，包括:將待處理廢棄物通過爐體上端的入料口投入第一燃室過程室，啟動風(fēng)機按預(yù)設(shè)過量空氣系數(shù)從爐體下端的送風(fēng)口向第一燃燒過程室送風(fēng)，點火燃燒；廢棄物在下降過程中經(jīng)干燥、熱解氣化、乏氧燃燒熔融后形成爐渣，經(jīng)旋轉(zhuǎn)爐排粉碎后排出；空氣在上行過程中在對燃燒后形成的爐渣進(jìn)行降溫的同時，對參與燃燒的空氣進(jìn)行預(yù)熱，使第一燃燒過程室內(nèi)的燃燒溫度達(dá)到第一預(yù)設(shè)燃燒溫度；干燥、熱解、氣化過程中形成的向下的煙氣與燃燒過程中形成的向上的煙氣匯合后通過設(shè)置在高溫導(dǎo)熱墻上部的第一連接通道進(jìn)入到第二燃室；進(jìn)入第二燃室的煙氣與通過送風(fēng)口送入第二燃室的空氣充分混合后在第二預(yù)設(shè)燃燒溫度下熱解；少量沒有完全熱解的煙氣通過第二連接通道進(jìn)入第三燃室，與通過送風(fēng)口送入第三燃室的空氣充分混合后在第二預(yù)設(shè)燃燒溫度下完全熱解。
[0014]優(yōu)選的，所述第一燃燒過程室的預(yù)設(shè)過量空氣系數(shù)為1.05-1.2 ;和/或，所述第一預(yù)設(shè)燃燒溫度為760~860°C ;和/或，所述第二預(yù)設(shè)燃燒溫度為850~1200°C ;和/或，熱解煙氣在第二燃燒過程室的停留時間大于3秒。
[0015]優(yōu)選的，所述廢棄物為生活垃圾、無危險固體工業(yè)廢棄物、危險固體工業(yè)廢棄物、污泥或液體廢棄物。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請具有以下優(yōu)點:
本申請新型熱解氣化熔融環(huán)保爐實施例采用上部進(jìn)料、下部排渣、下部鼓風(fēng)、上部排煙的工作方式，使得待處理廢棄物入爐后自上而下移動，經(jīng)熱解氣化乏氧燃燒熔融后形成爐渣，經(jīng)旋轉(zhuǎn)爐排粉碎后排出；而助燃空氣從爐體底部進(jìn)入爐內(nèi)，經(jīng)燃燼結(jié)渣區(qū)對爐渣進(jìn)行冷卻，同時使助燃空氣進(jìn)行預(yù)熱，然后進(jìn)入高溫燃燒區(qū)參與燃燒，形成的高溫?zé)煔庥謱ι喜窟M(jìn)入爐內(nèi)的垃圾進(jìn)行預(yù)熱、干燥、熱解，能夠不需要助燃劑即可實現(xiàn)燃燒過程。
[0017]在一個水平面內(nèi)比鄰布設(shè)的第一燃燒過程室和第二燃燒過程室可以減少熱傳導(dǎo)的路徑，降低了熱量損失，能有效保證高溫燃燒工況。
[0018]另外，干燥、熱解、氣化過程中生成的煙氣向下流動，熱解、燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣上行，兩股逆向而行的煙氣在中間匯合后側(cè)向進(jìn)入第二燃燒過程室，在充足二次風(fēng)的作用下，能夠完全熱解，可靠地防止煙氣中的有毒有害成份外溢。
【附圖說明】
[0019]圖1為本申請新型熱解氣化熔融環(huán)保爐一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本申請新型熱解氣化熔融環(huán)保爐一實施例的爐體橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本申請新型熱解氣化熔融環(huán)保爐一實施例的爐體外殼結(jié)構(gòu)示意圖；
圖例說明:
1-爐體；2_主燃室；3_第二燃室；4_第三燃室；5_高溫導(dǎo)熱墻；51_第一連接通道；52-第二連接通道；6_旋轉(zhuǎn)爐排；7-爐蓋；8_高溫水套；9_出渣機構(gòu)；10_入料口 ；11_煙道；12-火焰口 ； 13-水封池；14、刮板出渣機；15-干燥層、16-熱解氣化層；17-燃燒熔融層；18_燃盡層；19_冷渣層；30_驅(qū)動機構(gòu)；31_驅(qū)動機構(gòu)接口。
【具體實施方式】
[0020]為使本申請的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本申請作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0021]在本申請的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本申請和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本申請的限制。
[0022]此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本申請的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0023]在本申請中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個部件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本申請中的具體含義。
[0024]在本申請中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度低于第二特征。
[0025]參照圖1~3，示出了本申請新型熱解氣化熔融環(huán)保爐一實施例的結(jié)構(gòu)，包括:爐體1、驅(qū)動機構(gòu)30和出渣機構(gòu)9，其中:
爐體I頂端的爐蓋7上設(shè)置有入料口 10，爐體I的上部設(shè)置有第一燃燒過程室2 (即主燃燒室)和第二燃燒過程室，爐體I的下部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)爐排6，爐體I底端分別與出渣機構(gòu)9和送風(fēng)口連接；
旋轉(zhuǎn)爐排9通過設(shè)置在爐體I外殼上的驅(qū)動機構(gòu)接口 31與驅(qū)動機構(gòu)30固定連接；
為減少熱傳導(dǎo)的路徑，降低了熱量損失，有效保證高溫燃燒工況，第一燃燒過程室2和第二燃燒過程室在同一水平面上比鄰設(shè)置，二個腔室通過高溫導(dǎo)熱墻5隔離而成，通過設(shè)置在高溫導(dǎo)熱墻5上部的第一連接通道51連通；
第一燃燒過程室2上部與入料口 10連通，下部與旋轉(zhuǎn)爐排6所在的位置連通；第二燃燒過程室外殼上部設(shè)置有煙道11。
[0026]在本優(yōu)選實施例中，第一燃燒過程室2自上而下依此為干燥層15、熱解氣化層16、燃燒熔融層17、燃盡層18和冷渣層19 ;第一燃燒過程室2的內(nèi)部還設(shè)置有與入料口 10連接的廢棄物輸送裝置，將廢棄物均勻地撒在各層表面上。
[0027]本優(yōu)選實施例中的新型熱解氣化熔融環(huán)保爐可使得待處理廢棄物入爐后自上而下移動，經(jīng)熱解氣化、乏氧燃燒熔融后形成爐渣，經(jīng)旋轉(zhuǎn)爐排6粉碎后通過出渣機構(gòu)9排出；而助燃空氣從爐體I底部進(jìn)入爐內(nèi)，經(jīng)燃盡層18和冷渣層19對爐渣進(jìn)行冷卻，同時使助燃空氣進(jìn)行預(yù)熱，然后進(jìn)入燃燒熔融層17參與燃燒，形成的高溫?zé)煔庥謱ι喜窟M(jìn)入爐內(nèi)的廢棄物在干燥層15和熱解氣化層16進(jìn)行預(yù)熱、干燥