CN100498066C - 一种高温干馏的垃圾焚烧炉及其焚烧工艺 - Google Patents

一种高温干馏的垃圾焚烧炉及其焚烧工艺 Download PDF

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Abstract

一种高温干馏的垃圾焚烧炉及其焚烧工艺，焚烧炉包括前、后两条平行且首尾相接、长度60米的焚烧隧道，60辆焚烧车，一个废气洗涤池，一个烟囱和一条穿越上述两条焚烧隧道的闭合行车轨道，焚烧隧道分为烘干区、干馏燃烧区和燃烬区，隧道入口顶部有垃圾进料口，垃圾从进料口装入焚烧车后进入烘干区，辅助引风机把燃烬区的余热抽来烘干刚进炉的垃圾，在干馏燃烧区，主引风机吸入经预热的空气和可燃气体在炉膛接触燃烧，焚烧车里垃圾也着火燃烧，产生高温使焚烧车上部垃圾干馏，分解出可燃气体燃烧，为垃圾干馏提供高温，废气经烟道和废气洗涤池直通烟囱，焚烧工艺只要求开始时先用木材和少量柴油点火，此后无需任何助燃剂就可连续燃烧。

Description

一种高温干馏的垃圾焚烧炉及其焚烧工艺
技术领域
本发明涉及一种利用高温把处于缺氧状态下的垃圾干馏，分解出大量可燃气体，燃烧可燃气体提供垃圾干馏的高温的垃圾焚烧炉及其焚烧工艺，技术领域属于环境保护。
背景技术
以往的垃圾焚烧炉普遍使用把垃圾放在炉排上直接燃烧，这种燃烧方式在技术上已经成熟，但垃圾燃烧不够充分，往往还需要添加助燃剂来帮助垃圾燃烧，而且投资大，运行成本高，后来出现了热解、气化焚烧方式，先用回转窑、流化床或控气式焚烧炉的一燃室使垃圾热解、气化，然后在二燃室燃烧可燃气体。热解、气化焚烧方式能产生高热值的可燃气体，在二燃室燃烧温度高，能把垃圾充分烧尽，但垃圾焚烧必须分成一燃室和二燃室，在一燃室还必须控制空气的供给量才能使垃圾热解、气化，空气供给不充分，垃圾不能正常燃烧，燃烧温度低。低温燃烧引起的二次污染，特别是强致癌物二恶英等的产生是一个不容忽视的问题，其次，供给回转窑和流化床的垃圾需要破碎、挑选，规模小，投资大，运行成本高，设备复杂，故障也多。目前，热解、气化焚烧方式在技术上还没有真正成熟，尚处于完善阶段。本发明的目的在于创造一种高温干馏的焚烧方式，即利用高温把处于密集装载造成缺氧状态下的垃圾干馏，分解出大量的可燃气体，燃烧可燃气体提供垃圾干馏的高温，无需助燃剂就能高效率焚烧垃圾，把垃圾彻底烧尽的结构简单、方便实用的垃圾焚烧炉及其焚烧工艺，从而纠正过去认为垃圾不好烧的技术偏见。
发明内容
为了克服以往焚烧炉的不足，本发明提供一种利用高温把密集装载造成缺氧状态下的垃圾干馏，使垃圾分解出大量的可燃气体，燃烧可燃气体提供垃圾干馏的高温的连续垃圾焚烧炉及其焚烧工艺。
本发明解决其技术问题的技术方案是：焚烧炉包括前、后两条平行且首尾相接、长60米的焚烧隧道，60辆焚烧车，一个废气洗涤池，一个烟囱和一条穿越上述两条焚烧隧道的闭合行车轨道，焚烧车在轨道上环行，每条焚烧隧道分为烘干区、干馏燃烧区和燃烬区，焚烧隧道入口顶部有垃圾进料口，垃圾从进料口装入焚烧车后进入烘干区，顶部有抽风风道，辅助引风机把燃烬区的余热抽来烘干刚进炉的垃圾，在干馏燃烧区，主引风机吸入经预热的空气和可燃气体在炉膛接触燃烧，焚烧车里的垃圾也着火燃烧，产生的高温使焚烧车上部的垃圾干馏，不断分解出可燃气体燃烧，为垃圾干馏提供高温，废气经烟道和废气洗涤池直通烟囱，在燃烬区垃圾逐步燃尽，不可燃的掉到焚烧车底板上，出炉后清除灰渣，焚烧工艺只要求开始时先用木材和少量柴油点火，此后无需添加任何助燃剂就可以连续燃烧。
本发明的有益效果是：
1.烘干区入口炉顶平直，距离焚烧车顶部0.5米，装满干馏垃圾并封堵烟尘外冒，4米后炉顶提高0.5米成拱形，设抽风风道，辅助引风机把燃烬区的余热抽来烘干刚进炉的垃圾，使垃圾充分烘干和加热，干馏燃烧区炉顶再提高0.5米形成燃烧炉膛，供可燃气体充分燃烧，燃烬区炉顶高度和入口相同，出炉口设卸灰机构，灰渣经过筛后送入灰库，操作方便。
2、前焚烧隧道的烘干加热区正好紧邻后焚烧隧道的燃烬区，后焚烧隧道的烘干加热区正好紧邻前焚烧隧道的燃烬区，辅助引风机把后焚烧隧道燃烬区的余热抽来烘干和加热前焚烧隧道刚进炉的垃圾；把前焚烧隧道燃烬区的余热抽来烘干和加热后焚烧隧道刚进炉的垃圾，排出的废气和垃圾中的水分被送入燃烧区进行二次燃烧，以消灭垃圾着火焚烧不完全所产生的黑烟和其它有害物质，焚烧车上部的垃圾密集装载造成垃圾干馏缺氧的条件，且垃圾干馏的热量来自焚烧车里垃圾燃烧和焚烧车上部垃圾干馏产生的可燃气体燃烧产生的高温，燃烧的温度高，有效抑制二恶英等有害物质的生成。
3.焚烧车贴近炉壁，在长2米的焚烧车顶部用四根炉条把垃圾架起，顶部厚0.5米垃圾密集装载，造成缺氧状态用于干馏，焚烧车里再用两层炉条：中间炉条9根，底层炉条18根架起垃圾形成空隙，焚烧车两侧还有许多透气孔，空气可以从两侧的透气孔进入，使垃圾充分燃烧，达到把垃圾彻底燃尽的目的。
4.废气洗涤池设在烟囱入口处，截面积比进气管扩大许多，废气进入洗涤池后速度大大降低，烟尘下降掉到洗涤池里，洗涤池里是含有明矾和清香剂的石灰水，上方分布许多喷水管，喷水管开有许多喷水口，抽水机从洗涤池抽出洗涤液经喷水管自上而下喷出，形成多层水幕，废气经过许多水幕洗涤，除去废气中的烟尘、恶臭并中和废气中的HCl、NOx、SOx和COx等有害物质以后废气达到或超过废气排放标准，经烟囱排入高空。
5.焚烧工艺只要求焚烧炉在开始运行时第一、二辆焚烧车各层炉条上都装上木材，第三、四辆焚烧车里装入两层木材，上部装入垃圾，此后每辆焚烧车只在底层炉条上装上木材，上面全部装上垃圾，焚烧车从入口排满到焚烧炉的燃烬区，用少许柴油浇到第一辆焚烧车上点燃木材进行燃烧，烘烤焚烧隧道，以后装满垃圾的焚烧车不断进入，无需添加任何助燃剂焚烧过程就可以长时间连续运行，大大降低垃圾处理的成本。
附图说明
图1A是本发明的垃圾焚烧炉前焚烧隧道的纵向剖面示意图；图1B是本发明的垃圾焚烧炉的平面示意图。
图2是垃圾焚烧车的结构示意图，A是正面视图，B是侧面视图。
图3是废气洗涤池的示意图
图中：1——焚烧隧道入口，2——垃圾进料口，3——烘干区，4——烘干区抽风风道，5——烘干区集风管，6——炉顶耐火层，7——干馏和燃烧区，8——干馏燃烧区抽风风道，9——干馏燃烧区集风管，10——烘干区废气排风口，11——燃烬区，12——焚烧隧道出口，13——燃烬焚烧车，14——燃烬区余热出口，15——干馏燃烧焚烧车，16——焚烧车上部干馏垃圾，17——着火焚烧车，18——烘干预热焚烧车，19——装料焚烧车，20——液压缸驱动装置，21——焚烧车滑行轨导，22——焚烧车顶层炉条，23——焚烧车中间炉条，24——焚烧车底层炉条，25——焚烧车盛灰底板，26——焚烧车车轮，27——焚烧车槽钢底座，28——焚烧车立柱，29.——焚烧车两侧耐热钢内壁，30——焚烧车两侧透气孔，31——干馏燃烧区废气入口，32——主废气引风机，33——洗涤池喷水管，34——废气排放烟囱，35——废气洗涤池
具体的实施例子
根据图1，焚烧炉由前、后两条焚烧隧道组成，图1A表示前焚烧隧道的纵向剖面示意图，后焚烧隧道和前焚烧隧道完全相同，只是入口和出口对换而已，图1B表示焚烧隧道的平面布置示意图。焚烧隧道前端是焚烧车入口1，装料焚烧车19从入口进入，用液压缸20慢慢推入焚烧隧道，其上方有垃圾的进料口2，垃圾从顶部的进料口装到装料焚烧车19上。每条焚烧隧道分为三个区：烘干区，干馏燃烧区和燃烬区。随着装料焚烧车的不断进入，装好垃圾的焚烧车18进入烘干区，在这里前焚烧隧道的烘干区正好紧邻后焚烧隧道的燃烬区，后半焚烧隧道的烘干区正好紧邻前焚烧隧道的燃烬区，而且焚烧隧道的地基略带向下倾斜，燃烬区在下方，辅助引风机通过燃烬区余热出口14把燃烬区的热空气抽过来烘干并加热刚进炉的垃圾，即使下雨淋湿的垃圾经烘干以后也可以正常焚烧。在辅助引风机的吸引下，靠近干馏燃烧区4的焚烧车14开始着火燃烧，进一步烘干、加热焚烧车上部干馏的垃圾，辅助引风机排出的废气和垃圾中的水汽经排风口10被送入干馏燃烧区4进行二次燃烧。在干馏燃烧区4的炉膛里干馏产生的可燃气体和主引风机抽上来的空气接触而猛烈燃烧，产生的高温使这里的焚烧车13上部垃圾的表面和焚烧车里垃圾急剧燃烧，垃圾内部千馏，迅速分解，产生大量的可燃气体从垃圾内部逸出，源源不断供给可燃气体在炉膛燃烧，直至垃圾完全烧尽。在燃烬区11，焚烧车13上的垃圾已经干馏或燃烧，留下碳化物的残烬继续烧烧，使这里的空气保留相当高的温度，通过燃烬区余热出口14被后焚烧隧道的辅助引风机抽过来烘干并加热后焚烧隧道刚进炉的垃圾，焚烧车上残留的不可燃物质温度逐渐降低，最后被推出炉外进行卸灰。前焚烧隧道卸灰后的焚烧车由卷扬机带到后焚烧隧道的入口1，后半部分卸灰后的焚烧车由卷扬机带到前焚烧隧道的入口1，等待重新装入垃圾。整个燃烧过程连续不断进行，可以实现自动化。
根据图2，长2米的焚烧车全部采用耐热钢制成，顶部装有4根顶层炉条炉条22，焚烧车里还有两层炉条，中间炉条23共有9根，底层炉条24共有18根把垃圾架起，使焚烧车里垃圾透气得以充分燃烧。焚烧车的底座27采用槽钢焊接而成，上面设盛灰底板25，下面安放四个轮子26，可在焚烧车导轨21上滑行。在底座27的上方再焊接一圈槽钢，架住底层炉条24在两侧的槽钢上面各焊接四根立柱28，利用两根槽钢架住中间炉条23，上面再用8根立柱架住顶层炉条22，在槽钢上、下方焊接钢板内壁29，中间炉条23和底层炉条24每两根炉条之间便形成两侧透气孔30。
根据焚烧炉的大小，整个焚烧隧道可以装入许多焚烧车。作为实实施例子，每条焚烧隧道全长60米，可以同时容纳30辆焚烧车。焚烧炉点火以后无需添加助燃剂就可以长时间连续工作，焚烧车检修只要更换一辆焚烧车，无需暂停焚烧炉的运行。
根据图3，主引风机32从干馏燃烧区集风管9，经废气入口30把燃烧垃圾的废气抽过来，送入废气洗涤池35。由于废气洗涤池35的截面积比废气进气管的截面积大许多，废气进入废气洗涤池后速度大大降低，悬浮的烟尘就掉到废气洗涤池里。洗涤池里是含有明矾和清香剂的石灰水，上方分布许多喷水管，喷水管开有许多喷水口，抽水机从洗涤池抽出洗涤液经喷水管自上而下喷出，形成多层水幕，废气经过许多水幕洗涤，除去废气中的烟尘、恶臭并中和废气中的HCl、NOx、SOx和COx等有害物质以后废气达到或超过废气排放标准，经烟囱排入高空。

Claims (6)

1、一种高温干馏垃圾焚烧炉，其特征是焚烧炉包括两条平行而且结构相同的前、后焚烧隧道，一条贯穿上述两条焚烧隧道的闭合行车轨道(21)，位于行车轨道(21)上、具有三层炉排的垃圾焚烧车(13、15、17—19)，一个废气洗涤池(35)，一个废气排放烟囱(34)和两套用于驱动垃圾焚烧车(13、15、17—19)的液压缸驱动装置(20)；每条焚烧隧道从入口(1)至出口(12)依次形成烘干区(3)、干馏燃烧区(7)和燃烬区(11)，焚烧隧道入口(1)顶部设有垃圾进料口(2)，垃圾从进料口(2)装入焚烧车(19)；燃烬区(11)的顶部设有另一焚烧隧道烘干区(3)的废气排风口(10)，隧道侧壁设有余热出口(14)，也是另一焚烧隧道烘干区(3)的余热入口；在烘干区(3)的顶部设有抽风风道(4)和集风管(5)，集风管(5)后面设有辅助引风机，辅助引风机从另一焚烧隧道的余热出口(14)把余热抽吸过来烘干烘干区(3)的垃圾，同时把废气经另一焚烧隧道的废气排风口(10)送到另一焚烧隧道的干馏燃烧区(7)进行二次焚烧，以分解烘干区低温燃烧可能产生的二恶英；在干馏燃烧区(7)的隧道顶部也设有抽风风道(8)和集风管(9)，废气入口(31)和废气洗涤池(35)之间安装有主废气引风机(32)，把干馏燃烧区(7)的废气从废气入口(31)进入，排出到废气洗涤池(35)，同时吸入的空气先经焚烧车(15，17)下部垃圾燃烧预热，使上部的垃圾剧烈燃烧，产生的高温又使焚烧车的垃圾(16)干馏，不断分解出可燃气体，从垃圾堆逸出在炉膛猛烈燃烧，为垃圾干馏提供高温；经喷淋洗涤后的废气经排放烟囱(34)排入高空；在燃烬区(11)垃圾干馏以后的残留物逐步燃尽，不可燃的掉到焚烧车底板上，出炉后清除灰渣，焚烧工艺只要求开始时先用木材和少量柴油点火，此后无需添加任何助燃剂垃圾就可以连续不断燃烧。
2.根据权利要求1所述的高温干馏垃圾焚烧炉，其特征是所述的焚烧隧道，烘干区(3)入口的炉顶平直，距离焚烧车顶部0.5米，焚烧车上装满垃圾用以封堵隧道入口，防止烟尘外冒，4米后进入烘干区(3)，炉顶提高0.5米成拱形，设抽风风道(4)和集风管(5)，干馏燃烧区(7)的炉顶再提高0.5米形成燃烧炉膛，供可燃气体充分燃烧，燃烬区(11)炉顶高度和烘干区(3)相同，焚烧隧道出口(12)后面设卸灰机构，焚烧车出炉先卸灰，然后行走到另一焚烧隧道的入口(1)，灰渣经过筛后送入灰库。
3、根据权利要求1所述的高温干馏垃圾焚烧炉，其特征是所述的每条焚烧隧道的燃烬区(11)正好紧邻另一条焚烧隧道的烘干区(3)，辅助引风机排出的废气中除了可能含有二恶英以外，还含有因燃烧不充分而产生的CO、黑烟和其它有害物质，以及垃圾中的水分，同时都被送入干馏燃烧区进行二次燃烧，防止CO、黑烟和其它有害物质直接送入烟囱，垃圾中的水分冷凝以后用以补充洗涤池的水分，无需污水处理，还由于燃烧的温度高，有效抑制二恶英等有害物质的生成。
4.根据权利要求1所述的高温干馏垃圾焚烧炉，其特征是焚烧车(包括13、15、17—19)设置三层炉条：顶部炉条4根，中间炉条9根，底层炉条18根；顶部炉条上的垃圾密集装载，造成内部缺氧状态利于干馏，焚烧车里两层炉条架起垃圾形成空隙，焚烧车两侧还有许多透气孔(30)，空气可以从两侧的透气孔(30)进入，没有接触到空气的垃圾干馏，接触到空气的垃圾充分燃烧，达到把垃圾彻底燃尽的目的。
5.根据权利要求1所述的高温干馏垃圾焚烧炉，其特征是：废气洗涤池(35)设在烟囱(34)的前面，在洗涤池(35)废气的入口处截面积比进气管扩大许多，使废气从进气管进入洗涤池(35)时速度大大减低，废气中的烟尘就掉到洗涤池(35)里，洗涤池(35)里充入含有明矾和清香剂的石灰水，上方分布喷水管(33)，喷水管(33)有喷水口，抽水机从洗涤池抽出石灰水经喷水管(33)自上而下喷出，形成水幕，废气经过水幕洗涤，除去废气中的烟尘、恶臭，并中和废气中的HCl、NOx、SOx和COx等有害物质以后，经烟囱排入高空。
6.根据权利要求1所述的高温干馏垃圾焚烧炉，其特征是：焚烧工艺只要求焚烧炉在开始运行时，前面四辆焚烧车(13)装入木材，其他焚烧车全部装入垃圾，焚烧车从入口(1)排满到焚烧炉的熄火区(11)，用少许柴油浇到第一辆焚烧车上点燃木材进行燃烧，烘烤焚烧隧道，以后装满垃圾的焚烧车不断进入，无需添加任何助燃剂就可以长时间连续不断运行。
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