CN102767835A - 高温热解气化燃烧装置 - Google Patents

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Abstract

一种高温热解气化装置，它包括有炉体，其特征在于：在炉体一侧设有与焚烧炉相通的烟气入口，另一侧设有与换热装置相通的热解气出口，在带有烟气入口及热解气出口的炉体内部设置有1至3组串接的热解室及热解混合腔，热解混合腔内还设置有二次风进口，热解室由蓄热体构成，蓄热体内设置有均匀分布的烟气热解通道，炉体上设有与炉体内部相通的空气补充装置，炉体上还设有控制空气补气量的空气过剩量测量装置及测温装置。炉体内有足够的温度与长度，在适当过剩量空气的作用下可以满足各种有机气体充分热解气化燃烧所需的条件炉体由耐高温耐火材料制成，维修率很低；将垃圾燃烧后的热量通过换热装置转换为可使用的能源。

Description

高温热解气化燃烧装置
技术领域
本发明涉及一种无害化处理的装置，尤其是涉及一种有机物焚烧烟气的无害化处理的装置。
背景技术
目前，我国处理生活垃圾的主要方式仍是以掩埋为主，采用这种方法不但占用了我国大量的土地资源，而且垃圾中的有毒有害成分由于长时间无法分解，而对环境造成了严重的影响。国外多采用焚烧的方法对垃圾进行处理，而我国的垃圾焚烧炉多是焚烧炉与换热体直接相连的，期间没有高温热解气化燃烧区，这样就导致垃圾焚烧后的有机烟气没有经过充分热解就进入了换热区。而焚烧聚氨脂热固塑料及生活垃圾时通常会产生二噁英、氰化物等有毒气体，如果燃烧不充分，不但没有彻底处置垃圾，还会对环境造成二次污染，严重影响了空气质量。高温热解气化装置的核心技术几乎都被外国企业所垄断，而由于其生产工艺复杂，生产成本高，并不利于在我国大规模使用。因此需要一种维护成本低、热解效率高的无害化处理装置。
二噁英充分热解的条件：在氧气充足的条件下， 800℃以上的高温区域停留的时间大于2秒，即当二噁英烟气流速为10m/s时，则800℃以上高温热解区长度大于20m。目前，由于焚烧炉的结构上难以满足这一要求。
发明内容
本发明目的是提供一种高温热解气化燃烧装置以及对往复炉排垃圾焚烧炉进行改造。本发明具有操作简便，维护成本低、热解效率高等有益技术效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
它包括有炉体，其特征是：在炉体一侧设有与焚烧炉相通的烟气入口，另一侧设有与换热装置相通的热解气出口，在带有烟气入口及热解气出口的炉体内部设置有1至3组串接的热解室及热解混合腔，热解混合腔内还设置有二次风进口，热解室由蓄热体及蓄热体内均匀分布的烟气热解通道构成，炉体上设有与炉体内部相通的空气补充装置，炉体上还设有控制空气补气量的空气过剩量测量装置及测温装置。
在上述的炉体内还设有与测温装置相连的温度传感器，以保证精确测量炉体内的温度；上述的蓄热体由高温耐火材料制成，以保证有机气体热解充分及降低蓄热体的维护费用；上述的炉体外部还设有与所述的炉体相通的外加热源，对所述的蓄热体进行加热，以保证蓄热体内温度不低于有机气体热解条件所需温度，；可根据需要改变炉体的安装方式，如卧式或立式；还可改变烟气热解通道横断面的形状，如圆形或正方形或正三角形。
操作方法如下：
1.   焚烧垃圾废料前，利用焚烧炉燃烧一定量的燃料，如木材，产生的热量将炉体内的蓄热体加热；
2.   当炉体出口的出风温度达到800℃以上时，向焚烧炉内加入垃圾废料进行焚烧，焚烧产生的烟气通过烟气入口进入炉体，由于炉体内无吸热体，蓄热体的温度随着垃圾废料燃烧的进行而不断升高，且炉体具有足够的长度，满足了有机气体（如二噁英）充分热解的条件；
3.   有机气体与炉体内的氧混合，首先热解成小分子化合物，之后充分燃烧。补充的氧气量由空气过剩量测量装置自动控制，保证炉体内的氧含量，从而避免了有机气体的不充分燃烧；
4.   充分热解后的有机气体通过炉体出口进入换热装置，然后排向大气，这样就实现了有机气体的无害化处理。
本发明的有益效果如下：
1.炉体内有足够的温度与长度，在适当过剩量空气的作用下可以满足各种有机气体充分热解气化燃烧所需的条件；
2.炉体由耐高温耐火材料制成，维修率低；
3. 变废为宝，将垃圾燃烧后的热量通过换热装置转换为可使用的能源；
4.本发明操作简便、安全高效、环保等。
附图说明
图1为高温热解气化燃烧装置的剖视图。
图2为带有外加热源的高温热解气化燃烧装置的剖视图。
图3为改建的往复炉排垃圾焚烧炉剖视图。
附图主要部分的符号说明：
101.焚烧炉；110.炉体；120.高温热解气化装置；121.热解室；122.热解混合腔；123.蓄热体；124.烟气热解通道；125.测温装置；126.空气过剩量测量装置；127.空气补充装置；128.烟气入口；129.热解气出口；130.温度传感器；131.二次进风口；132.有机气体通气管；103.换热装置；104.外加热源；301.原焚烧炉燃烧部分；310.改建后往复炉排垃圾焚烧炉的热解混合腔；320.改建后往复炉排垃圾焚烧炉的热解室；321.蓄热体；322.烟气热解通道；323.空气补气装置；324.测温装置；325.空气过剩量测量装置；326.温度传感器；327.二次进风口；303.原焚烧炉的换热部分。
下面将结合附图通过实例对本发明作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
实施例1
本发明的一个目的是提供一种高温热解气化装置对垃圾焚烧烟气进行无害化处理。为使塑料等有机垃圾废料热解更充分可以使用两组以上的相串联的热解室与热解混合腔，如图1所示，本装置设有两组串联热解室与热解混合腔。炉体110一侧设有与焚烧炉101相通的烟气入口128，另一侧设有与换热装置103相通的热解气出口129，炉体110内部设置有两组串接的热解室121及热解混合腔122，热解混合腔122内还设置有二次风进口131，以增加炉体内的空气压强，加快流通速度。热解室121由蓄热体123及蓄热体123内均匀分布的烟气热解通道124构成，炉体110上设有与炉体内部相通的空气补充装置127，炉体上还设有控制空气补气量的空气过剩量测量装置126，热解气体通道为圆形，确保炉体内有一定的空气过剩量，为保证烟气热解通道内有机气体达到热解所需的最佳温度，所述的炉体还设有测温装置125，所述的烟气热解通道124内还设有与测温装置相连的温度传感器130。所述的蓄热体123由高温耐火材料制成，以降低维护费用。
焚烧垃圾废料前，利用焚烧炉101燃烧一定量木材，对炉体110的蓄热体123加热，当测温装置125指示炉体内的温度达到800~1000℃时；向焚烧炉101内加入垃圾废料进行焚烧，焚烧产生的烟气通过烟气入口128进入炉体110，蓄热体123的温度随着垃圾废料燃烧的进行而不断升高，且炉体110具有足够的长度，使垃圾废料焚烧产生的烟气在蓄热体内流通的时间为2~4秒，通过调节空气补充装置127与空气过剩量测量装置126自动控制蓄热体内的氧含量，满足了二噁英充分热解的条件，从而避免了有机气体对环境的二次污染。
实施例2
而对于普通垃圾的焚烧可只采用一组相串联的热解室与热解混合腔并可省去焚烧炉部分，如图2所示，用外加热源104代替实施例1中的焚烧炉101，有机气体通过炉体110一侧的有机气体通气管132进入炉体110，炉体110内部只设置有一组串接的热解室121及热解混合腔122，其余部分同实施例1；
焚烧垃圾废料前，用外加热源104对炉体110的蓄热体123加热，当测温装置温度当测温装置125指示炉体内的温度达到850~900℃时，通过垃圾废料烟气管向炉体110通入废气，废气热解燃烧过程中将温度控制在850~900℃范围内，并通过调节空气补充装置127与空气过剩量测量装置126自动控制蓄热体内的氧含量，以满足二噁英充分热解的条件，从而避免了有机气体对环境的二次污染。
实施例3
本发明的另一个目的是对现有的往复炉排垃圾焚烧炉进行改建，在原焚烧炉燃烧部分与换热部分间增加本发明的装置，如图3所示，将原垃圾焚烧炉的往复式炉排拆除，前移重新砌筑，不布置受热面，在原焚烧炉燃烧部分301与原焚烧炉换热部分303之间安装高温热解气化燃烧装置，原焚烧炉换热体部分301的烟气循环与水循环方式不变。这样就可以解决现有垃圾焚烧炉无法分解燃烧垃圾废料后的产生二噁英、臭味等有机气体，而对环境造成二次污染问题，并降低了改建成本。

Claims (8)

1.一种高温热解气化装置，它包括有炉体，其特征是：在炉体一侧设有与焚烧炉相通的烟气入口，另一侧设有与换热装置相通的热解气出口，在带有烟气入口及热解气出口的炉体内部设置有1至3组串接的热解室及热解混合腔，热解混合腔内还设置有二次风进口，热解室由蓄热体及蓄热体内均匀分布的烟气热解通道构成；炉体上设有与炉体内部相通的空气补充装置，炉体上还设有控制空气补气量的空气过剩量测量装置及测温装置。
2.根据权利要求1所述的高温热解气化装置，其特征是：所述的炉体内还设有与测温装置相连的温度传感器。
3.根据权利要求1所述的高温热解气化装置，其特征是：烟气进入炉体时，炉体内部的温度为800~1000℃，烟气从烟气入口到达热解气体出口的时间为2~4秒。
4.根据权利要求3所述的高温热解气化装置，其特征是：烟气进入炉体时的温度为850~900℃，烟气从炉体的烟气入口到达热解气出口的时间为2~3秒。
5.根据权利要求1所述的高温热解气化装置，其特征是：所述的蓄热体由耐高温材料制成。
6.根据权利要求1所述的高温热解气化装置，其特征是：所述的炉体外部还设有与所述的炉体相通的外加热源。
7.根据权利要求1所述的高温热解气化装置，其特征是：所述的炉体的安装方式为卧式或立式。
8.根据权利要求1所述的高温热解气化装置，其特征是：所述的烟气热解通道横断面形状为圆形或正方形或正三角形。
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