CN103411222B - 高效无污染生活垃圾处理专用炉 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高效无污染生活垃圾处理专用炉,该炉由四个独立制造的功能区炉体组装连接而成,其中炉膛燃烧区位于底部,垃圾烘干区搭接在炉膛燃烧区上方,垃圾烘干区的锥形出料口伸入炉膛燃烧区的炉膛中,垃圾烘干区的烟气钢管入口与炉膛燃烧区的炉膛相通,除尘除臭区搭接在垃圾烘干区顶部,垃圾烘干区的烟气钢管出口和排气孔均与除尘除臭区的内腔室相通,烟气排放区位于最上层,为一个贯穿除尘除臭区的烟囱,烟囱中部开有蒸汽喷射孔并伸入除尘除臭区的外腔室中,烟囱底部伸入至除尘除臭区的内腔室中。该炉结构简单、制造容易,使用该炉处理生活垃圾,工作强度低,垃圾处理成本低廉,且无污染气体排放,具有很好的社会效益和经济效益。

Description

高效无污染生活垃圾处理专用炉

技术领域

[0001] 本发明涉及一种固体废物的处理装置,尤其是一种高效无污染生活垃圾处理专用炉,属于垃圾处理技术领域。

背景技术

[0002] 生活垃圾过去一直采取填埋法处理为主,填埋法处理垃圾虽然比较简单,但往往占用大量的土地资源,征地成本高,而且被填埋的生活垃圾,分解时间长,在分解腐化过程中会产生有毒的废水废气,污染环境。近些年来,部分填埋法开始被更为先进的焚烧法所取代。使用焚烧法处理生活垃圾,能够将固体垃圾的体积减小90%以上,大大减小了对土地的占用。目前焚烧法处理生活垃圾的设备一般采用焚烧炉,将垃圾放入焚烧炉中进行燃烧。由于生活垃圾一般含水率较高,垃圾在焚烧炉内焚烧时容易造成燃烧不完全,而且焚烧过程会产生很多有害气体,还有大量浮尘伴随排出。针对这些问题,市面上也出现了部分将垃圾先烘干再焚烧的焚烧炉和带有成套除尘除臭设备的焚烧炉,但此类焚烧炉由于结构和制造工艺复杂,往往售价高昂,难以得到广泛推广应用。

发明内容

[0003] 为了解决现有垃圾焚烧炉的上述缺点和不足,本发明提供了一种结构简单、安全高效、制造容易的生活垃圾处理专用炉,该炉将垃圾燃烧、垃圾烘干、除尘除臭和烟气排放功能放集为一体,使用该炉处理生活垃圾,工作强度低,垃圾处理成本低廉,且无污染气体排放。

[0004] 本发明所采取的具体技术方案如下:

[0005] 一种高效无污染生活垃圾处理专用炉,由炉膛燃烧区,垃圾烘干区,除尘除臭区和烟气排放区四个独立制造的功能区炉体组装连接而成,其中炉膛燃烧区位于底部,垃圾烘干区搭接在炉膛燃烧区上方,垃圾烘干区的锥形出料口伸入炉膛燃烧区的炉膛中,垃圾烘干区的烟气钢管入口与炉膛燃烧区的炉膛相通,除尘除臭区搭接在垃圾烘干区顶部,垃圾烘干区的烟气钢管出口和排气孔均与除尘除臭区的内腔室相通,烟气排放区位于最上层,为一个贯穿除尘除臭区的烟囱,烟囱中部开有蒸汽喷射孔并伸入除尘除臭区的外腔室中,烟囱底部伸入至除尘除臭区的内腔室中。

[0006] 所述炉膛燃烧区为一个带炉脚的炉体,炉体外壁为钢板制成,炉体内部设有炉膛,炉膛与外壁之间铺衬有耐火砖,炉膛下方架设有炉条,炉条可以架设为2层。炉膛的正面设有炉口,底部设有出渣口。

[0007] 所述垃圾烘干区炉体外壁为钢板制成,炉体底部为一个锥形出料口。炉体内部设有贯穿整个炉体的烟气钢管,烟气钢管的数量可以设置为4根。炉体的正面开有烘干喂料口,侧面设有观察孔,顶部开有排气孔。

[0008] 所述除尘除臭区炉体为夹层设计,由钢板围成内腔室和外腔室,内腔室下部与垃圾烘干区的顶部的排气孔及烟气钢管出口均相通,外腔室为一个独立密闭的蒸汽发生腔室,当烟气排放区的烟囱贯穿而过时,外腔室通过烟囱中部的蒸汽喷射孔与烟囱相通,内腔室通过烟囱底部入口与烟囱相通。

[0009] 所述烟气排放区的烟囱由钢管制成,烟囱中部的蒸汽喷射孔沿烟囱外沿圆周分布,蒸汽喷射孔的数量可以为6个并沿烟囱外沿圆周均布。

[0010] 一种应用所述生活垃圾处理专用炉处理生活垃圾的方法,包括六个步骤,分别为垃圾引燃,垃圾烘干,垃圾自燃,除尘除臭,烟气排放和余灰排放。

[0011] 所述六个步骤的具体操作如下:

[0012] I)、垃圾引燃:从炉口往炉膛内加入柴火,放置在炉条上,从烘干喂料口加入垃圾,垃圾沿锥形出料口堆积并部分下落至炉膛中,往除尘除臭区的外腔室加水,然后将柴火点燃引燃炉膛燃烧区,当底部垃圾开始干燥着火后,适当加大柴火,使垃圾迅速燃烧。

[0013] 2)、垃圾烘干:炉膛燃烧区引燃后释放的高温烟气从垃圾烘干区底部的锥形出料口向上流动进入垃圾烘干区,将垃圾进行烘干处理,还有部分高温烟气通过烟气钢管不受阻碍地直接向上到达除尘除臭区,炙热的烟气钢管同时把其外壁周围的垃圾加热烘干。

[0014] 3)、垃圾自燃:炉膛燃烧区下层垃圾燃烧后体积不断减小,上层被烘干的垃圾随锥形出料口逐层下落,形成垃圾自燃的燃烧循环,当炉温超过300度以上时,停止添加柴火。当垃圾烘干区的垃圾减少时,可继续从烘干喂料口往炉内加入垃圾。

[0015] 4)、除尘除臭:垃圾烘干时逸出的臭气异味从排气孔上升到除尘除臭区的内腔室后,与烟气钢管送来的高温烟气相混合进行高温除臭处理。另外除尘除臭区的外腔室产生的蒸汽从烟囱中部的蒸汽喷射孔进入烟囱,对排出烟气中的浮尘进行蒸汽除尘处理。

[0016] 5)、烟气排放:除尘除臭区的烟气经过除尘除臭后得到清洁无污染的烟气从顶部的烟囱向外排放。

[0017] 6)、余灰排放:垃圾燃烧结束后,余灰连同混杂在垃圾中的其他不可燃物从炉底的出渣口排出。

[0018]与现有技术相比,本发明将垃圾燃烧、垃圾烘干、除尘除臭和烟气排放功能放集为一体,垃圾燃烧采用引燃加自燃的方式,巧妙地利用燃烧产生的热烟气对垃圾进行烘干,利用热烟气与垃圾产生的臭气混合进行高温除臭,利用热烟气的热量制造水蒸汽与排放的烟气搅拌进行有效除尘。本发明结构简单、安全高效、制造容易。使用该炉处理生活垃圾,工作强度低,垃圾处理成本低廉,且无污染气体排放,具有很好的社会效益和经济效益。

附图说明

[0019] 图1为本发明生活垃圾处理专用炉(已加水)的结构示意图。

[0020] 图中:1-炉膛燃烧区,1.1-炉膛,1.2-炉口,1.3-外壁,1.4-耐火砖,1.5-炉脚,

1.6-出渣口,1.7-炉条,2-垃圾烘干区,2.1-外壁,2.2-排气孔,2.3-观察孔,2.4-垃圾喂料口,2.5-烟气钢管,2.6-锥形出料口,3-除尘除臭区,3.1-外腔室,3.2-内腔室,4-烟气排放区,4.1-烟囱,4.2-蒸汽喷射孔。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

[0022] 如图1所示,本发明的高效无污染生活垃圾处理专用炉由炉膛燃烧区1,垃圾烘干区2,除尘除臭区3和烟气排放区4四个独立制造的功能区炉体组装连接而成,其中炉膛燃烧区I位于底部,垃圾烘干区2搭接在炉膛燃烧区I上方,垃圾烘干区2的锥形出料口 2.6伸入炉膛燃烧区I的炉膛1.1中,垃圾烘干区2的烟气钢管2.5入口与炉膛燃烧区I的炉膛1.1相通,除尘除臭区3搭接在垃圾烘干区2顶部,垃圾烘干区2的烟气钢管2.5出口和排气孔2.2均与除尘除臭区3的内腔室3.2相通,烟气排放区4位于最上层,为一个贯穿除尘除臭区3的烟囱4.1,烟囱4.1中部开有蒸汽喷射孔4.2并伸入除尘除臭区3的外腔室

3.1中,烟囱4.1底部伸入至除尘除臭区3的内腔室3.2中。

[0023] 炉膛燃烧区I为一个带炉脚1.5的炉体,炉体外壁1.3为钢板制成,炉体内部设有炉膛1.1,炉膛1.1的大小和形状以节省燃料为原则进行实验和优化设计来确定,炉膛1.1与外壁1.3之间铺衬有耐火砖1.4,保证燃烧热量尽量不外泄。炉膛1.1下方架设有炉条

1.7,炉条1.7上可放置柴火等燃料进行垃圾的引燃,炉条1.7可以架设为2层,使燃烧更为充分。炉膛1.1的正面设有炉口 1.2,以添加柴火等燃料。炉膛1.1底部设有出渣口 1.6,以在垃圾焚烧结束时清除余灰和混杂在垃圾中的尘土沙子,废玻璃等不可燃物。

[0024] 垃圾烘干区2炉体外壁2.1为钢板制成,炉体底部为一个锥形出料口 2.6,其锥度和出料口的大小根据炉膛1.1的大小以及垃圾的下落的速度和体积综合确定,以保证垃圾烘干后自动逐层下落至垃圾燃烧区2且又不至于一下子填满整个炉膛1.1造成燃烧不充分。炉膛燃烧区I引燃后释放的高温烟气大部分从垃圾烘干区2底部的锥形出料口 2.6向上流动进入垃圾烘干区2,灼热的烟气直接与生活垃圾产生热交换,生活垃圾中的水分受到加热后蒸发逸出达到垃圾烘干的效果。垃圾烘干区2的炉体内部设有贯穿整个炉体的烟气钢管2.5,烟气钢管2.5的作用一方面是使炉内的垃圾堆积体积不至于太大,能有效的避免传热量分布不均匀,同时高温烟气通过烟气钢管2.5上升时,其外壁也能向外放出热量,把周围的生活垃圾加热烘干,更重要的是烟气钢管2.5要将炉膛燃烧区I的高温烟气直接引到除尘除臭区3加以利用,烟气钢管2.5的数量可以设置为4根。炉体的正面开有烘干喂料口 2.4以向炉内加放垃圾。炉体侧面设有观察孔2.3,可以用来观察炉内的运行情况。炉体顶部开有排气孔2.2,垃圾自身发出的和垃圾烘干时产生的各种臭气异味从此排气孔

2.2排入除尘除臭区3的内腔体3.2中。

[0025] 除尘除臭区3炉体为夹层设计,由钢板围成内腔室3.2和外腔室3.1,内腔室3.2下部与垃圾烘干区2的顶部的排气孔2.2及烟气钢管2.5出口均相通,垃圾烘干时逸出的臭气异味从排气孔2.2上升到除尘除臭区3的内腔室3.2后,与烟气钢管2.5送来的高温烟气相混合,高温使臭气异味中的有机质发生分解,从而达到除臭的目的。外腔室3.1为一个独立密闭的蒸汽发生腔室,内装有三分之二体积的水,内腔室3.2内高温烟气的热量通过内外腔室3.2、3.1之间的钢板产生热交换,把外腔室3.1内的水加热至沸腾,沸腾产生的蒸汽只能从烟囱4.1中部的蒸汽喷射孔4.2进入烟囱4.1,强劲喷出的水蒸气与直线上升的烟气产生冲击剪切力,气体流动变得紊乱,产生搅拌效应,烟气中的浮尘被水汽所湿润,在重力的作用下,这部分浮尘沿烟囱4.1不断下落,最后通过排气孔2.2掉落到垃圾烘干区2的垃圾上面,从而达到除尘的目的。

[0026] 烟气排放区4的烟囱4.1由钢管制成,烟囱4.1中下部贯穿除尘除臭区3,烟囱4.1中部穿过除尘除臭区3的外腔室31,烟囱4.1中部开有蒸汽喷射孔4.2,蒸汽喷射孔4.2可以设置为6个并沿烟囱4.1外沿圆周均布。烟囱4.1的底部入口与除尘除臭区3的内腔室3.2相通。经过除尘除臭的清洁烟气通过烟囱4.1向外排放。

[0027] 以下为使用两种不同规格的本发明生活垃圾处理专用炉处理生活垃圾的具体实施例。

[0028]实例一

[0029] 用150型生活垃圾处理专用炉进行垃圾焚烧处理,首先从炉口 1.2往炉膛1.1内加入柴火,放置在炉条1.7上。从烘干喂料口 2.4 一次加入150公斤垃圾,垃圾沿锥形出料口 2.6堆积并部分下落至炉膛1.1中。然后往除尘除臭区3外腔室3.1加入一定量的水,要确保水位不能超过蒸汽喷射孔4.2。将柴火点燃引燃炉膛1.1,10分钟后,当底部垃圾开始干燥着火后,适当加大柴火,使垃圾能迅速燃烧起来。当垃圾能够自燃后,炉温达到300度以上时,就不再需要加柴火,约3 O分钟后,当发现炉内垃圾已经减少时,可重新再加入垃圾,如此循环燃烧和加入垃圾,每个小时可烧200公斤左右。燃烧产生的烟尘和臭气经除尘除臭区3高温除臭和蒸汽喷射除尘后从烟囱4.1向外清洁排放。垃圾焚烧结束后,余灰连同混杂在垃圾中的其他尘土沙子,废玻璃等不可燃物从炉底部的出渣口 1.6排出,完成整个生活垃圾焚烧处理过程。

[0030]实例二

[0031] 用500型生活垃圾处理专用炉进行垃圾焚烧处理,首先从炉口 1.2往炉膛11内加入柴火,放置在炉条1.7上。从烘干喂料口 2.4 —次加入500公斤垃圾,垃圾沿锥形出料口

2.6堆积并部分下落至炉膛1.1中。然后往除尘除臭区3外腔室3.1加入一定量的水,要确保水位不能超过蒸汽喷射孔4.2。将柴火点燃引燃炉膛1.1,10分钟后,当底部垃圾开始干燥着火后,适当加大柴火,使垃圾能迅速燃烧起来。当垃圾能够自燃后,炉温达到300度以上时,就不再需要加柴火,约3 O分钟后,当发现炉内垃圾已经减少时,可重新再加入垃圾,如此循环燃烧和加入垃圾,每个小时可烧600公斤左右。燃烧产生的烟尘和臭气经除尘除臭区3高温除臭和蒸汽喷射除尘后从烟囱4.1向外清洁排放。垃圾焚烧结束后,余灰连同混杂在垃圾中的其他尘土沙子,废玻璃等不可燃物从炉底部的出渣口 1.6排出,完成整个生活垃圾焚烧处理过程。

Claims (7)

1.一种高效无污染生活垃圾处理专用炉,由炉膛燃烧区(1),垃圾烘干区(2),除尘除臭区(3)和烟气排放区(4)四个独立制造的功能区炉体组装连接而成,其特征是:炉膛燃烧区(I)位于底部,垃圾烘干区(2)搭接在炉膛燃烧区(I)上方,垃圾烘干区(2)的锥形出料口(2.6)伸入炉膛燃烧区(I)的炉膛(1.1)中,垃圾烘干区(2)的烟气钢管(2.5)入口与炉膛燃烧区(I)的炉膛(1.1)相通,除尘除臭区(3)搭接在垃圾烘干区(2)顶部,垃圾烘干区(2)的烟气钢管(2.5)出口和排气孔(2.2)均与除尘除臭区(3)的内腔室(3.2)相通,烟气排放区(4)位于最上层,为一个贯穿除尘除臭区(3)的烟囱(4.1),烟囱(4.1)中部开有蒸汽喷射孔(4.2 )并伸入除尘除臭区(3 )的外腔室(3.1)中,烟囱(4.1)底部伸入至除尘除臭区(3)的内腔室(3.2)中。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾处理专用炉,其特征是: 所述炉膛燃烧区(I)为一个带炉脚(1.5)的炉体,炉体外壁(1.3)为钢板制成,炉体内部设有炉膛(1.1),炉膛(1.1)与外壁(1.3)之间铺衬有耐火砖(1.4),炉膛(1.1)下方架设有炉条(1.7),炉膛(1.1)的正面设有炉口(1.2),底部设有出渣口(1.6); 所述垃圾烘干区(2)炉体外壁(2.1)为钢板制成,炉体底部为一个锥形出料口(2.6),炉体内部设有贯穿整个炉体的烟气钢管(2.5),炉体的正面开有烘干喂料口(2.4),侧面设有观察孔(2.3),顶部开有排气孔(2.2); 所述除尘除臭区(3)炉体为夹层设计,由钢板围成内腔室(3.2)和外腔室(3.1),内腔室(3.2)下部与垃圾烘干区(2)的顶部的排气孔(2.2)及烟气钢管(2.5)出口均相通,外腔室(3.1)为一个独立密闭的蒸汽发生腔室,当烟气排放区(4)的烟囱(4.1)贯穿而过时,夕卜腔室(3.1)通过烟囱(4.1)中部的蒸汽喷射孔(4.2)与烟囱(4.1)相通,内腔室(3.2)通过烟囱(4.1)底部入口与烟囱(4.1)相通; 所述烟气排放区(4)的烟囱(4.1)由钢管制成,烟囱(4.1)中部的蒸汽喷射孔(4.2)沿烟囱(4.1)外沿圆周分布。
3.根据权利要求2所述的生活垃圾处理专用炉,其特征是所述炉条(1.7)架设为2层。
4.根据权利要求2所述的生活垃圾处理专用炉,其特征是所述烟气钢管(2.5)设置为4根。
5.根据权利要求2所述的生活垃圾处理专用炉,其特征是所述蒸汽喷射孔(4.2)的数量为6个并沿烟囱(4.1)外沿圆周均布。
6.一种应用权利要求1所述的生活垃圾处理专用炉处理生活垃圾的方法,其特征是:该方法包括六个步骤,分别为垃圾引燃,垃圾烘干,垃圾自燃,除尘除臭,烟气排放和余灰排放。
7.根据权利要求6所述的处理生活垃圾的方法,其特征是所述六个步骤的具体操作如下: 1)、垃圾引燃:从炉口(1.2)往炉膛(1.1)内加入柴火,放置在炉条(1.7)上,从烘干喂料口(2.4)加入垃圾,垃圾沿锥形出料口(2.6)堆积并部分下落至炉膛(1.1)中,往除尘除臭区(3)的外腔室(3.1)加水,然后将柴火点燃引燃炉膛燃烧区(1),当底部垃圾开始干燥着火后,适当加大柴火,使垃圾迅速燃烧; 2)、垃圾烘干:炉膛燃烧区(I)引燃后释放的高温烟气从垃圾烘干区(2)底部的锥形出料口(2.6)向上流动进入垃圾烘干区(2),将垃圾进行烘干处理,还有部分高温烟气通过烟气钢管(2.5)不受阻碍地直接向上到达除尘除臭区(3),炙热的烟气钢管(2.5)同时把其外壁周围的垃圾加热烘干; 3)、垃圾自燃:炉膛燃烧区(I)下层垃圾燃烧后体积不断减小,上层被烘干的垃圾随锥形出料口(2.6)逐层下落,形成垃圾自燃的燃烧循环,当炉温超过300度以上时,停止添加柴火,当垃圾烘干区(2)的垃圾减少时,可继续从烘干喂料口(2.4)往炉内加入垃圾; 4)、除尘除臭:垃圾烘干时逸出的臭气异味从排气孔(2.2)上升到除尘除臭区(3)的内腔室(3.2)后,与烟气钢管(2.5)送来的高温烟气相混合进行高温除臭处理;另外除尘除臭区(3)的外腔室(3.1)产生的蒸汽从烟囱(4.1)中部的蒸汽喷射孔(4.2)进入烟囱(4.1),对排出烟气中的浮尘进行蒸汽除尘处理; 5)、烟气排放:除尘除臭区(3)的烟气经过除尘除臭后得到清洁无污染的烟气从顶部的烟囱(4.1)向外排放; . 6 )、余灰排放:垃圾燃烧结束后,余灰连同混杂在垃圾中的其他不可燃物从炉底的出渣P(l.6)排出。
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