CN101718436B - 垃圾焚烧炉用分选式冷渣器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种垃圾焚烧炉用分选式冷渣器，包括腔体结构的冷渣器本体，本体的一侧的上方设置有进渣管，另一侧的上方设置有热风管；进渣管的斜下方设置有事故排渣口；本体分为上、下两个独立空间，上部空间为冷渣室，下部空间为风室；冷渣室分为若干个相互连通的子冷渣室，风室分为若干个相互隔断的子风室；子冷渣室与子风室之间通过由布风板和排渣管构成的V形漏斗状结构隔断；布风板上设置有风帽；每个子风室的一侧均设置有冷却风管；冷渣室的中部设置冷却水管。本发明中多个子冷渣室并列，热炉渣依次通过各个子冷渣室，逐室横流，利用不同子冷渣室的截面状态流速，将不同的颗粒在进行冷却的同时进行分选，实现金属化合物和床料从炉渣中分离。

Description

垃圾焚烧炉用分选式冷渣器

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧炉辅助设备领域，具体涉及一种对垃圾焚烧炉排出灰渣进行冷却的装置。

背景技术

流化床垃圾焚烧炉由于工艺简单、传热传质高、燃烧效率高、燃料适应性广等特点，目前已得到广泛应用。流化床垃圾焚烧炉不可避免的有850℃以上的热炉渣排出，我国应用较好的冷渣器类型主要有螺旋水冷式和旋转风水冷式、滚筒式等，这几个类型的冷渣器主要是将热炉渣冷却并尽可能回收热炉渣的显热。

由于流化床垃圾焚烧炉热炉渣中含有相当数量的金属，如何从灰渣中回收这些金属，成为灰渣综合利用、防止灰渣二次污染必须解决的问题。流化床垃圾焚烧炉普遍采用燃煤底渣、石英沙、高岭土等物料作为蓄热床料，如何从垃圾焚烧底渣中分离出床料，成为垃圾焚烧炉床料回收、合理利用必须解决的问题。目前所有应用于垃圾焚烧炉的冷渣器均无从灰渣中回收金属和床料的功能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，根据浮选法原理设计一种冷却速度快、具有金属和床料分选功能的冷渣器。

本发明的目的是这样实现的：垃圾焚烧炉用分选式冷渣器，包括腔体结构的冷渣器本体，所述本体的一侧的上方设置有进渣管，进渣管的斜下方设置有事故排渣口；所述本体的另一侧的上方设置有热风管；所述冷渣器本体分为上、下两个独立空间，上部空间为冷渣室，下部空间为风室；

所述冷渣室分为若干个相互连通的子冷渣室，所述风室分为若干个相互隔断的子风室，且所述子风室分别与其上方的各个子冷渣室对应；每个子冷渣室与子风室之间通过由布风板和排渣管构成的V形漏斗状结构隔断；

所述布风板上设置有风帽；每个子风室的一侧均设置有冷却风管；所述冷渣室的中部设置冷却水管。

为了便于分离金属化合物、床料和其他炉渣，本发明优选为将子冷渣室和子风室分别设置为3个。

工作时，850℃以上的热炉渣由进渣管加入，同侧的下方设置事故排渣口；冷却热炉渣产生的300℃左右的热风从另一侧上方的热风管排出。风室上设置的冷却风管与焚烧炉一次风机或二次风机的出风管相连。冷渣室中部设置有冷却水管，垃圾焚烧炉循环水泵过来的水进入冷却水管，吸收热量后进入垃圾焚烧炉汽包或省煤器入口。3个冷渣室并列，热炉渣在流化风的作用下呈沸腾状态，逐室横流。依据底渣中不同颗粒密度的差异性，控制各个子冷渣室内截面状态流速，从而将金属化合物和床料从炉渣中分离出来，实现金属和床料回收利用。被热炉渣加热到300℃的热空气，携带冷却热炉渣产生的飞灰一同作为焚烧炉的一次风或二次风进入焚烧炉。

由于采用流化床冷却方式，冷却风与热炉渣接触良好，床内传热传质速率快，同时采用多个冷渣室结构，冷却时间长。在冷渣室内设置冷却水管，流动的热炉渣不断冲刷冷却水管，破坏了气固两相流与冷却水管管壁的热阻，大大提高了传质传热系数。冷却水管内水的流动方向与炉渣在冷渣器内的横向流动方向相反，以增加传热温差。从而冷渣器冷却效果好，在相同的冷却参数下，可有效的减少冷渣器空间尺寸，减少设备投资成本。由于采用焚烧炉一次风或二次风作为冷渣器冷却风，垃圾焚烧炉循环水泵过来的水作为冷渣器冷却水，冷渣器的余热利用与焚烧炉的燃烧系统和热力系统有机结合，使得垃圾焚烧炉锅炉效率提高0.5～4％，提高了焚烧炉经济性能。

为了防止炉渣阻塞布风板风眼，所述风帽为蘑菇型结构，风帽的风眼直径为3～8毫米，内腔直径为20～30毫米，风眼中心线与风帽内腔轴线的夹角为75～80°，材料为耐高温耐磨高铬合金材料。

所述风帽采用常规风帽和导向风帽两种类型；为了便于炉渣从子冷渣室排出，防止炉渣在冷渣室边角堆积，各个子冷渣室下部采用由布风板和排渣管构成的V形漏斗状结构，所述导向风帽设置在与排渣管交界的布风板的四周，所述常规风帽设置在除与排渣管交界的布风板的其他区域。

所述常规风帽上设置有四个均匀分布的风眼；所述导向风帽上设置有三个风眼，其中一个风眼正对排渣管，另外两个风眼在这个风眼的两边，且与此风眼成90°夹角。

为了防止冷却水管发生爆管，延长其使用寿命，可以采用两种方法：一、在冷却水管四周加装防磨罩瓦和防磨鳍片，防磨罩瓦厚度5毫米左右，防磨鳍片厚度5毫米左右、高度40毫米左右，材质与冷却水管相同；二、在冷却水管表面喷涂，喷涂厚度0.5毫米以上，喷涂材质为耐高温耐磨陶瓷合金。

为了提高风室和冷渣室内壁的抗磨性能，可以在风室和冷渣室四周布置耐磨层，厚度30毫米，材料为耐高温耐磨刚玉料。

为了降低冷渣器对外界温度的影响，在整个壳体外面布置保温层，厚度100毫米，材料为硅酸铝纤维棉。

本发明的有益效果为：

1、本发明冷渣器采用流化床冷却方式，具有温度场均匀、传热传质高、无机械传动部件、热炉渣不易结渣、建造费用低等诸多优点，特别适合流化床垃圾焚烧炉热炉渣冷却；

2、本发明利用多个冷渣室并列而成，热炉渣依次通过各个子冷渣室，逐室横流，利用不同子冷渣室的截面状态流速，将不同的颗粒在进行冷却的同时进行分选，实现金属化合物和床料从炉渣中分离；

3、在冷渣室内设置冷却水管，流动的热炉渣不断冲刷冷却水管，破坏了气固两相流与冷却水管管壁的热阻，大大提高了传质传热系数；

4、本发明采用焚烧炉一次风或二次风作为冷渣器冷却风，垃圾焚烧炉循环水泵过来的水作为冷渣器冷却水，冷渣器的余热利用与焚烧炉的燃烧系统和热力系统有机结合，使得垃圾焚烧炉锅炉效率提高0.5～4％，提高了焚烧炉经济性能。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为图1的A-A剖面图。

图3为图1的B-B剖面图

图4为本发明实施例1中使用的常规风帽结构示意图。

图5为本发明实施例1中使用的导向风帽结构示意图。

图中：1、进渣管，2、事故排渣口，3、冷渣室，4、常规风帽，5、导向风帽，6、风室，7、热风管，8、冷却水管，9、布风板，10、排渣管，11、冷却风管，12、风帽风眼，13、风帽内腔。

a、热炉渣，b、热风，c、金属化合物，d、床料，e、其它炉渣，f、冷却风，g、冷却水，h、热水。

具体实施方式

下面通过实施例的方式，对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1

如图1～5所示，垃圾焚烧炉用分选式冷渣器，包括腔体结构的冷渣器本体，所述本体的一侧的上方设置有进渣管1，进渣管1的斜下方设置有事故排渣口2；所述本体的另一侧的上方设置有热风管7；所述冷渣器本体分为上、下两个独立空间，上部空间为冷渣室3，下部空间为风室6。

所述冷渣室3分为3个相互连通的子冷渣室，所述风室6分为3个相互隔断的子风室，且所述子风室分别与其上方的各个子冷渣室对应；每个子冷渣室与子风室之间通过由布风板9和排渣管10构成的V形漏斗状结构隔断。

所述布风板9上设置有风帽；每个子风室6的一侧均设置有冷却风管11；所述冷渣室3的中部设置冷却水管8。

所述风帽为蘑菇型结构，风帽的风眼12直径为3～8毫米，内腔13直径为20～30毫米，风眼12中心线与风帽内腔13轴线的夹角为75～80°，所述风帽采用常规风帽4和导向风帽5两种类型；所述导向风帽5设置在与排渣管10交界的布风板9的四周，所述常规风帽4设置在除与排渣管10交界的布风板9的其他区域；所述常规风帽4上设置有四个均匀分布的风眼12；所述导向风帽5上设置有三个风眼12，其中一个风眼正对排渣管10，另外两个风眼在这个风眼的两边，且与此风眼成90°夹角。

所述冷却水管8的四周加装防磨罩瓦和防磨鳍片或喷涂厚度为0.5毫米以上的耐高温耐磨陶瓷合金；所述风室6和冷渣室3的四周布置耐磨层，厚度30毫米，材料为耐高温耐磨刚玉料；所述本体外面布置保温层，厚度100毫米，材料为硅酸铝纤维棉。

热炉渣a从进渣管1进入冷渣室3；冷却风f由冷却风管11进入风室6，而后经过布风板9进入冷渣室3；冷却热炉渣产生的热风b携带部分颗粒从热风管7排出；冷渣室3中部布置冷却水管8，热炉渣a在冷渣室横向运动的方向与水流方向相反，运动过程中，热炉渣a与冷却风f和冷却水g发生传热，逐步得到冷却。

利用各个子冷渣室不同的截面流速，从炉渣中分选出金属化合物c、床料d和其他炉渣e。

Claims (4)

1.垃圾焚烧炉用分选式冷渣器，包括冷渣器本体，所述的冷渣器本体为腔体结构，其特征在于：

所述本体的一侧的上方设置有进渣管(1)，在本体上位于进渣管(1)的斜下方设置有事故排渣口(2)；所述本体的另一侧的上方设置有热风管(7)；所述冷渣器本体分为上、下两个独立空间，上部空间为冷渣室(3)，下部空间为风室(6)；

所述冷渣室(3)分为若干个相互连通的子冷渣室，所述风室(6)分为若干个相互隔断的子风室，且所述子风室分别与其上方的各个子冷渣室对应；每个子冷渣室与子风室之间通过由布风板(9)和排渣管(10)构成的V形漏斗状结构隔断；

所述布风板(9)上设置有风帽；每个子风室的一侧均设置有冷却风管(11)；所述冷渣室(3)的中部设置冷却水管(8)；

所述风帽为蘑菇型结构，风帽的风眼(12)直径为3～8毫米，内腔(13)直径为20～30毫米，风眼(12)中心线与风帽内腔(13)轴线的夹角为75～80°；

所述风帽采用常规风帽(4)和导向风帽(5)两种类型；所述导向风帽(5)设置在与排渣管(10)交界的布风板(9)的四周，所述常规风帽(4)设置在除与排渣管(10)交界的布风板(9)的其他区域；

所述常规风帽(4)上设置有四个均匀分布的风眼(12)；所述导向风帽(5)上设置有三个风眼(12)，其中一个风眼正对排渣管(10)，另外两个风眼在这个风眼的两边，且与此风眼成90°夹角。

2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧炉用分选式冷渣器，其特征在于：所述子冷渣室和子风室分别为3个。

3.根据权利要求1或2所述的垃圾焚烧炉用分选式冷渣器，其特征在于：所述冷却水管(8)的四周加装防磨罩瓦和防磨鳍片或喷涂厚度为0.5毫米以上的耐高温耐磨陶瓷合金。

4.根据权利要求1或2所述的垃圾焚烧炉用分选式冷渣器，其特征在于：所述风室(6)和冷渣室(3)的四周布置耐高温耐磨刚玉料耐磨层。

Images