CN101046293A

CN101046293A - 加煤机型热分解炉

Info

Publication number: CN101046293A
Application number: CN 200610066068
Authority: CN
Inventors: 高桥贤三
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2026-03-28
Also published as: CN101046293B

Abstract

本发明提供利用加煤机型的炉子使垃圾热分解、能够良好地产生燃烧气体的加煤机型热分解炉。在使垃圾持续部分燃烧，利用热分解生成燃烧气体的热分解炉中，由水管壁阶梯状形成炉箅组的同时，在其各段上设置将垃圾挤压到下段的推料机，在炉箅的上段侧设置垃圾投入装置，在下段侧设置燃烧气体供给装置。本发明的优点在于使大部分垃圾成为燃烧气体，能够将该燃烧气体作为燃料使用。另外由于在炉内仅仅使热分解气体燃烧，而且将其燃烧热用于热分解(碳化)，所以碳化率提高了，还能够使用廉价的碳化装置。

Description

加煤机型热分解炉

技术领域

本发明涉及对城市垃圾、碎木片和废塑料等构成的产业废弃物等可燃性垃圾进行焚烧处理时，由可燃性垃圾生成燃烧气体，能够将这些燃烧气体作为热源使用的加煤机型热分解炉。

背景技术

加煤机炉由阶梯状倾斜的炉篦组构成，在炉篦的各段上设置用于使焚烧物下流的推料机，使从上部投入的焚烧物燃烧，一边用适当的推料机挤压该焚烧物使其流到下段上一边进行焚烧，因为能够自由改变炉篦的宽度，使其和焚烧物的处理能力向匹配，所以在城市垃圾的焚烧中广泛使用。在该加煤机炉中，从炉篦供给燃烧空气使焚烧物燃烧的同时，燃烧空气的供给使炉篦冷却，进行过热保护。

在该加煤机炉中，因为容易产生灰尘，产生大量的二氧化物，所以如专利文献1(2004-20015号公报)所示，提出了在加煤机炉内控制供给的空气量，使垃圾部分燃烧，利用其热量使垃圾热分解，生成可燃性气体，使该可燃性气体和由热分解残留的碳化物完全燃烧的垃圾气体化熔融装置。

但是，该专利文献1的气体化熔融装置存在的问题是，因为从炉篦吹入燃烧空气，边使炉篦冷却边部分燃烧，和利用热分解的气体化同时进行，所以产生的大部分是不完全燃烧得到的CO，由垃圾的热分解产生的可燃性气体少，而且流过的燃烧空气量不足以冷却炉篦。另外以前的连续式碳化炉因为在炉外处理热分解气体，所以需要二次炉，存在设备费用增大的问题，而且需要从外部由例如燃烧炉等提供热分解热，所以是不经济的。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用加煤机形式的炉子使垃圾热分解，能够良好地产生燃烧气体的加煤机型热分解炉。

为了达到上述目的，本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

该加煤机型热分解炉，使垃圾持续部分燃烧，利用热分解生成燃烧气体，其中由水管壁阶梯状形成炉篦组的同时，在其各段上设置将垃圾挤压到下段的推料机，在其上段侧的炉篦上方设置垃圾投入装置，在下段侧的炉篦上设置燃烧气体供给装置。

所述的燃烧气体供给装置以将燃烧空气吹到最下段的炉篦和从该最下段到1至数段的炉篦中的方式设置。

所述的垃圾投入装置是由收纳垃圾的给料斗和连接在该给料斗的下部的用于遮住炉内的火的旋转送料器和二段挡板等构成的。

使炉体的顶板壁以和阶梯状炉篦组的倾斜基本相同的方式倾斜，由该倾斜壁将辐射热反射到炉篦上。

在位于阶梯状炉篦的上段侧的炉体的顶板壁上设置生成的燃料气体的排气口。

从上段侧的炉篦到下段侧的炉篦形成热分解区，从下段侧的炉篦到最下段的炉篦形成燃烧区，利用在燃烧区产生的燃烧热使热分解区的垃圾热分解，在燃烧区使热分解后残留的炭燃烧。

将温水等作为冷却水供给的装置连接到构成炉篦的水管壁，所述水管壁的温度在盐酸、硫酸等酸的露点温度以上。

在位于最下段的炉篦下方的炉体上形成在宽度方向延伸的灰排出部，在该灰排出部中设置排出不燃物的水冷式螺旋传送带等排出装置。

形成在炉体上的灰排出部被形成为从燃烧区隔离开。

此外，另一种加煤机型热分解炉，使垃圾持续部分燃烧，利用热分解生成燃烧气体，其中在炉体内由水管壁阶梯状地形成炉篦组的同时，在其各段上设置将垃圾挤压到下段的推料机，在其上段侧的炉篦上方设置垃圾投入装置，在下段侧的炉篦上设置燃烧气体供给装置，在该炉篦组的下段侧的炉体中形成燃烧区，在炉篦组的上段侧的炉体中形成热分解区，在下段侧的炉篦的炉体中，形成将由推料机从最下段的炉篦挤出的灰等不燃物送到灰熔融炉等中的下落口。

在下落口上的炉体中设置分割下落口和燃烧区的开闭自如的门。

在水管壁的宽度方向上并列设置多个推料机，和末端的推料机宽度相匹配地并列设置多个门。

将二次空气吹入到炉体的顶板壁上，使热分解气体燃烧，停止向炉篦组供给空气，利用燃烧炉和热分解气体的燃烧热使炉篦上的垃圾碳化。

本发明的优点在于：由水管壁形成阶梯状的炉篦组，将燃烧空气供给到该炉篦的下段侧，使热分解后残留的炭燃烧，在上段侧利用该燃烧热执行垃圾的热分解，从而使大部分垃圾成为燃烧气体，能够将该燃烧气体作为燃料使用。另外由于在炉内仅仅使热分解气体燃烧，而且将其燃烧热用于热分解(碳化)，所以碳化率提高了，还能够使用廉价的碳化装置。

附图说明

图1是表示本发明的一种实施方式的图形；

图2是沿图1的线A-A的截面图；

图3是表示本发明的其它实施方式的主要部分的图形。

图4是表示本发明的一种最佳实施方式的图形；

其中，10炉体；18垃圾投入装置；22水管壁；23炉篦；24推料机；26燃烧空气供给装置。

具体实施方式

下面根据附图对本发明的实施方式进行说明。

在图1中，10是由耐火材料形成的炉体，阶梯状形成底部11，在底部11的上段侧设置上部壁12，在底部11的下段侧设置下部壁13，在底部11的两侧设置侧壁14，从下部壁13到上部壁12由倾斜壁部15i和水平壁部15h形成顶板壁15。

在上部壁12侧的顶板壁15上，设置由利用耐火物形成外壳的旋转送料器16，和设置在该旋转送料器16上的加料斗17构成的垃圾投入装置18。该垃圾投入装置18如果能够在密闭状态将垃圾投入到不使用旋转送料器16的炉体10内，也可以构成为例如，使L形的加料斗和二段挡板以及上部壁12与顶板壁15连接，由投入到该加料斗中的垃圾密封炉体内的火和空气侧，利用垃圾的投入压力和螺旋送料器等挤压垃圾。

在下部壁13上，在宽度方向上延伸的U形灰排出部19位于下部壁13的面的后方，在该灰排出部19中设置水冷式螺旋传送带等排出装置20。

在顶板壁15的水平壁部15h上，设置排出生成的燃料气体和燃烧排气的排气口21。

在阶梯状底部11的各段11s上，设置水管壁22，形成阶梯状的炉篦组23。各段11s以向前方倾斜3～5°的方式形成。

将水管壁22设置为埋设在段部11s的平面11f中，从该平面11f以覆盖下一段部11s的上表面的方式延伸之后折回，直至到达段部11s的垂直面11v。

在从该段部11s突出的水管壁22和下一段部11s的水管壁22之间，利用气缸25进退自如地设置挤压焚烧物即垃圾的推料机24。

图2是详细示出水管壁22和推料机24的图形，并列多个水管22p，在水管22p间的上部溶接条钢22f，形成水管壁22。在水管壁22的宽度方向上并列设置多个推料机24。这些推料机24是通过将耐火材料24f设置在和条钢22f接触并移动的耐热性金属板24d上而形成的，全部用耐热钢制造。

各段水管壁22分别以从上段向下段流下冷却水的方式连接，冷却水供给装置26连接在最下段的水管壁22b上，从最上段的水管壁22u开始，通过未图示的上部壁12、旋转送料器16的外壳16c，从管路27排出，由节流孔28执行利用减压蒸发的冷却后，再次循环到冷却水供给装置26中。利用和管路27连接的节流孔28，在水管壁22b即使在硫酸、盐酸等的酸性露点温度以上(180°以上)也不蒸发的压力下对水管壁22内进行调整，但也可以将水管壁22构造成作为压力10kg/cm²G以上的锅炉的一部分使用。

在炉篦组23的最下段的水管壁22b和其正上方的水管壁22上，设置燃烧给气供给装置28。燃烧给气供给装置28的燃烧空气管路30连接在风扇29上，该管路30具有例如3个分支，利用分支管路30a、30b如图示的箭头31a、31b所示从水管壁22吹入空气，而且由分支管路30c通过下部壁13如图示的箭头31c所示向最下段的水管壁22b吹入燃烧空气。

从水管壁22吹入燃烧空气时，在图示的例子中，如箭头31b所示向最下段的水管壁22b吹入空气，如箭头31a所示向其上段的水管壁22吹入空气，但也可以向从最下段到1至4段上的水管壁22吹入空气。

而且，在吹入燃烧空气时，如果像以前那样向上吹入，则灰尘容易顺着空气流成为扬尘，但如果朝向水管壁向下吹入，则能够抑制扬尘的产生。另外，在向上吹入空气时，喷嘴孔是5mm以下的圆孔。

将压力计32、33a、33b、33c连接到管路30和分支管路30a、30b、30c上，而且将阀34a、34b、34c连接到分支管路30a、30b、30c上。

在下部壁13上设置在运行初期燃烧垃圾的燃烧用燃烧器35。

将排出由排出装置20传送的灰等不燃物的传送带36连接到灰排出部19上。

由燃烧空气供给装置28吹入的燃烧空气量以空气和从垃圾投入装置18投入的垃圾的比例是1/3的方式供给。从而在炉体10内，在炉篦组23的下段侧形成燃烧区37F，在炉篦组23的中段到上段侧形成热分解区37D。

将碎木屑等垃圾从投入装置18投入到炉篦组23的上段侧的水管壁22u上，用适当的推料机24挤压，移动到下段的水管壁22上。

在运行初期，用来自燃烧用燃烧器35的火焰使下段的炉篦组23上的垃圾燃烧，稳定后一边让垃圾燃烧一边停止燃烧用燃烧器35，使垃圾自己燃烧。

由于垃圾的燃烧，燃烧排气如图示箭头38f、38d所示上升，从排气口21排出。此时，位于热分解区37D的炉篦组23上的垃圾被燃烧排气的热量和来自炉体10的顶板壁15的倾斜壁部15i的辐射热加热，可燃成分热分解成为燃料气体，和燃烧排气一起从排气口21排出。因为产生了比燃烧排气量多的该燃料气体，所以能够作为燃料使用。

这样，垃圾由推料机24依次从炉篦组23的各水管壁22移送到下段，在热分解区37D热分解，生成燃料气体，同时减小了体积，直至下段的炉篦组23之间的大部分碳化，成为炭。利用由燃烧空气供给装置28从炉篦组23的下端如箭头31a、31b所示吹入的燃烧空气使炭燃烧。燃烧排气从排气口21排出期间，该燃烧气体的热量供热分解区37D的垃圾的热分解。

而且，因为最下段附近的水冷壁22b上的炭燃烧，温度极低，所以水管壁22b的温度即使为例如100℃，酸性露点也不会减小。

最下段的水管壁22b上残留的灰等不燃物由推料机24排出到灰排出部19中，由螺旋传送带20排出到炉体10外，由传送带36传送到之后的工序中。

炉篦23的各段水管壁22永远由从冷却水供给装置26供给的冷却水冷却，保护其不被燃烧热等损坏。此时，由节流孔28控制从管路27排出的冷却后的冷却水，保持在即使水管壁22的温度在硫酸、盐酸等的酸性露点以上的180℃以上也不蒸发这样的压力下，能够防止水管壁22的酸性腐蚀。

这样，通过将水管壁22保持在180℃附近，垃圾即使燃烧灰也不会熔化，所以不会存在熔融物附着在炉篦组上的危害。

图3表示的是本发明的其它实施方式。

在图1的实施方式中，表示的是灰等不燃物由排出装置20传送到后面的工序中的实施方式，在本实施方式中，是末段的水管壁22b上残存的不燃物排出到溶融炉等中，适合溶融处理和粒状化处理的热分解炉。

换言之，在炉体10的最下段侧的底部11的下方形成垂直壁40，在下部壁13的下方设置水平壁41，在该水平壁41上形成垂直壁42，和底部11侧的垂直壁40一起形成下落口43，虽然未图示，但灰溶融炉连接在该下落口43的下方。

末段的水管壁22b上残留的不燃物由末段的推料机24b挤压，排出到下落口43中。此时，在水平壁41上，沿图示的箭头方向回动自如地设置分割下落口43和燃烧区37F的门44。以和末段推料机24b的宽度对应的宽度并列设置多个门44，这些门44一个个地开闭，打开对应的门，则由推料机24b挤压之处的不燃物下落到下落口43中。

而且，燃烧空气供给装置28从最下段的水管壁22b的上段的水管壁22如图示箭头45a所示向最下段的水管壁22b吹气，而且，从下部壁13如图示的箭头45c所示向最下段的水管壁22b吹气。

在该实施方式中，由最下段的推料机24b使最下段的水管壁22b上残留的灰等不燃物下落到下落口43中，提供给灰溶融炉(未图示)，在灰熔融炉中，由热分解产生的燃料气体成为热源，使不燃物熔融，将其分割为适当的尺寸，进行水冷却，粒状化，能够用在建筑材料等中。

如上所示，在本发明中，利用阶梯状加煤机形式的炉篦组23，用水管壁22形成炉篦组23的各段，在上段进行热分解，在下段使由热分解得到的炭燃烧，从而能够将垃圾的大部分作为燃料气体，用作其它热源。而且，因为仅仅使热分解后残留的炭燃烧，所以炉体10内产生的扬尘减少，能够抑制二氧化物的产生。

另外，因为利用阶梯状加煤机形式的炉篦组23，使垃圾依次移动到下段的同时执行热分解和燃烧，所以能够确保热分解和燃烧控制的执行。而且，因为能够自由地改变炉篦组23的宽度和段数，所以能够根据垃圾的处理量和垃圾的材质对热分解和燃烧进行最佳控制。

炉的形态和【0021】～【0030】相同，但不从各段的水管壁组28供给空气，而是如图4所示，在顶板壁10上设置燃烧空气供给装置47abc，吹入燃烧空气。

在具有炉篦的功能的水管壁组23上，因为不提供空气，所以扬尘极少，碳化率高。

设在最下部的燃烧炉在运行开始时具有较大的负担，但一旦开始热分解(碳化)，就能减小负担，能够根据垃圾的材质停止燃烧炉。

Claims

1、一种加煤机型热分解炉，使垃圾持续部分燃烧，利用热分解生成燃烧气体，其特征在于：由水管壁阶梯状形成炉篦组的同时，在其各段上设置将垃圾挤压到下段的推料机，在其上段侧的炉篦上方设置垃圾投入装置，在下段侧的炉篦上设置燃烧气体供给装置。

2、如权利要求1所述的加煤机型热分解炉，其特征在于：所述的燃烧气体供给装置以将燃烧空气吹到最下段的炉篦和从该最下段到1至数段的炉篦中的方式设置。

3、如权利要求1所述的加煤机型热分解炉，其特征在于：所述的垃圾投入装置是由收纳垃圾的给料斗和连接在该给料斗的下部的用于遮住炉内的火的旋转送料器和二段挡板等构成的。

4、如权利要求1所述的加煤机型热分解炉，其特征在于：使炉体的顶板壁以和阶梯状炉篦组的倾斜基本相同的方式倾斜，由该倾斜壁将辐射热反射到炉篦上。

5、如权利要求3所述的加煤机型热分解炉，其特征在于：在位于阶梯状炉篦的上段侧的炉体的顶板壁上设置生成的燃料气体的排气口。

6、如权利要求1所述的加煤机型热分解炉，其特征在于：从上段侧的炉篦到下段侧的炉篦形成热分解区，从下段侧的炉篦到最下段的炉篦形成燃烧区，利用在燃烧区产生的燃烧热使热分解区的垃圾热分解，在燃烧区使热分解后残留的炭燃烧。

7、如权利要求1所述的加煤机型热分解炉，其特征在于：将温水等作为冷却水供给的装置连接到构成炉篦的水管壁，所述水管壁的温度在盐酸、硫酸等酸的露点温度以上。

8、如权利要求6所述的加煤机型热分解炉，其特征在于：在位于最下段的炉篦下方的炉体上形成在宽度方向延伸的灰排出部，在该灰排出部中设置排出不燃物的水冷式螺旋传送带等排出装置。

9、如权利要求8所述的加煤机型热分解炉，其特征在于：形成在炉体上的灰排出部被形成为从燃烧区隔离开。

10、一种加煤机型热分解炉，使垃圾持续部分燃烧，利用热分解生成燃烧气体，其特征在于：在炉体内由水管壁阶梯状地形成炉篦组的同时，在其各段上设置将垃圾挤压到下段的推料机，在其上段侧的炉篦上方设置垃圾投入装置，在下段侧的炉篦上设置燃烧气体供给装置，在该炉篦组的下段侧的炉体中形成燃烧区，在炉篦组的上段侧的炉体中形成热分解区，在下段侧的炉篦的炉体中，形成将由推料机从最下段的炉篦挤出的灰等不燃物送到灰熔融炉等中的下落口。

11、如权利要求10所述的加煤机型热分解炉，其特征在于：在下落口上的炉体中设置分割下落口和燃烧区的开闭自如的门。

12、如权利要求11所述的加煤机型热分解炉，其特征在于：在水管壁的宽度方向上并列设置多个推料机，和末端的推料机宽度相匹配地并列设置多个门。

13、一种加煤机型热分解炉，其特征在于：将二次空气吹入到炉体的顶板壁上，使热分解气体燃烧，停止向炉篦组供给空气，利用燃烧炉和热分解气体的燃烧热使炉篦上的垃圾碳化。