CN104728847A - 一种高温热解焚烧设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温热解焚烧设备，包括燃烧室，燃烧室内设有燃烧装置和送风装置，燃烧装置包括若干设于燃烧室侧壁上的送风管，送风管上设有若干带有多向喷嘴的喷头，本发明将燃烧室内的一燃区与二燃区组合成整体结构，使焚烧设备体积小巧、移动方便，多个喷头可对燃烧室内不同区域分别进行送风助燃和防风隔断，使被处理物燃烧充分，完全消除因未燃尽所产生的有害物和黑烟，防止对环境的污染。

Description

一种高温热解焚烧设备

技术领域

本发明涉及到一种有机物处理设备，尤其涉及到一种有机物可完全燃烧、使用成本低的高温热解焚烧设备。

背景技术

长久以来世界各国都在致力于影响环境问题的主要原因——有机物处理方法与技术的研发，常见的主要处理方法是制造出大型焚烧设备，使用燃料将收集来的有机物进行焚烧处理，但是这种大型焚烧设施不仅需要花费巨额的初期安装费用和运行管理费用，还存在着收集、搬运与焚烧灰处理等诸多问题。

为了解决这些问题，人们将工作重点放在研发可移动安装的工业废弃物处理设备上，尤其重视以使用低温热解焚烧设备对医疗和工业的废弃物等特殊有机物进行处理的研究，但现有技术的低温热解焚烧设备在对工业有机物等高热量物质进行燃烧处理时，由于高温过热导致烟尘产生，对于含水量高的废弃物很难完全燃烧，需要对废弃物进行分类焚烧处理；为了去除二氧化苯等环境有害物质，需要安装二次燃烧设备，消耗很多电力，而且低温热解焚烧设备处理废弃物所需的处理时间与日处理量由废弃物决定，具有局限性。

发明内容

本发明主要解决现有技术的低温热解焚烧设备燃烧不充分、使用成本较高的技术问题，提供了一种有机物可完全燃烧、使用成本低的高温热解焚烧设备。

为了解决上述存在的技术问题，本发明主要是采用下述技术方案：

本发明的一种高温热解焚烧设备，用于无公害有机物的高温处理，包括：

燃烧室，用于容置和焚烧被处理物，所述燃烧室四周设有双重隔热墙体，燃烧室的上部开口，燃烧室的下部设有排渣口，燃烧室内形成上下二个燃烧区，包括下部用于焚烧被处理物的一燃区和上部用于烟气再次燃烧的二燃区，所述一燃区包括从上到下的加热层、热解层和燃烬层；

顶盖，置于燃烧室顶部，用于被处理物的投放和废气的导出；

燃烧装置，置于燃烧室内，用于对被处理物进行燃烧，包括若干送风管及设于送风管上的喷头，以及用于助燃的辅助燃料投放装置；

送风装置，设于燃烧室底部，用于将外界空气加压后引入炉体内助燃，包括风机和进风总管，所述进风总管与所述送风管相连；

采用将一燃区和二燃区组合成的整体结构，使燃烧室的体积小巧、移动方便，可灵活安装在室内或室外的狭小空间内，而在燃烧过程中引入外界的富氧空气助燃，则使燃烧更加充分和完全，辅助燃料投放装置可满足部分水分较高的被处理物完全燃烧的需要，适应范围广。

作为优选，所述送风管设于所述燃烧室的相对两侧壁面上，同侧的送风管竖直设置且底部相互连接并与所述送风装置的进风总管相通，每根送风管上均设置有不同高度的若干喷头，所述的多个喷头分别对应燃烧室内的一燃区和二燃区，在燃烧室的两侧分别设置送风管，对燃烧室内的被处理物的燃烧提供充足的氧气，使燃烧更充分，完全消除被处理物未燃尽所产生的有害物资和黑烟，防止对环境的污染。

作为优选，所述送风管上的喷头为三个，底部喷头对应所述一燃区的热解层，中部喷头对应一燃区的加热层，顶部喷头对应燃烧室内的二燃区，不同高度的喷头可针对燃烧室内被处理物的不同区域和不同层次，使燃烧更充分和完全，当然，更进一步的也可以采用更多层的喷头，以使助燃的作用更准确和高效。

作为优选，所述喷头呈水平布置，喷头的前端设有若干呈放射状且环绕喷头轴线的喷嘴，喷嘴轴线与喷头轴线的夹角α为30°～60°，喷头轴线上也设有喷嘴，多向喷嘴可充分的助燃，使各层各区域的燃烧更充分和均匀。

作为优选，所述顶部喷头上的喷嘴数量为四个，四个喷嘴的方向分别为正前、左倾、右倾和下倾，形成分散的水平和向下的气流，所述中部喷头和底部喷头的喷嘴数量为五个，喷嘴均匀环绕喷头轴线，五个喷嘴朝向分别为上倾、下倾、左倾、右倾、正前，形成放射状分散的气流，喷嘴轴线与喷头轴线的夹角α均为30°，中部喷头和底部喷头上的多向喷嘴可对一燃区的被处理物的各燃烧层进行充分的助燃，使被处理物的燃烧更加完全，而顶部喷头上的向下喷嘴则对二燃区的烟气燃烧进行助燃，使烟气在二燃区完全燃烧，消除黑烟的产生，而顶部喷头的水平喷嘴则在二燃区顶部形成一道防风层，使燃烧室内始终保持1200℃的高温，阻断了有害物资与烟尘的排放，提高焚烧的速度，同理，也可以在二燃区的上部再增设喷头，形成多重防风层。

作为优选，所述顶部喷头上的喷嘴数量为三个，三个喷嘴的方向分别为正前、左倾和下倾，形成水平向左和向下的气流，所述中部喷头和底部喷头的喷嘴数量为五个，喷嘴均匀环绕喷头轴线，五个喷嘴朝向分别为上倾、下倾、左倾、右倾、正前，形成放射状分散的气流，喷嘴轴线与喷头轴线的夹角α均为30°，燃烧室内对向分布的多支送风管上的顶部喷头在燃烧室的二燃区内形成左旋的气流，顶部喷头可将气流左向喷出，在二燃区内产生左旋的气流，旋转的气流增加了二燃区内的烟气的扰动，使烟气燃烧更加充分，而且产生的气旋压差也有利于烟气进入二燃区的再次燃烧。

作为优选，所述燃烧室顶部设有顶盖开启装置，所述顶盖开启装置包括顶升气缸、转换支架和转轴，所述顶升气缸固设于燃烧室炉体的顶部侧面，顶盖开启装置可将气缸的直线运动转换为顶盖的轴向旋转，使顶盖方便地开启和关闭，被处理物的投放量较大，投放过程快捷高效。

作为优选，所述顶盖上设有防燃烧室热流逸出装置，在顶盖开启投料时防止燃烧室内的高温烟气逸出。

作为优选，所述燃烧室的双重隔热墙体内嵌设有环绕整个燃烧室的散热排管，所述散热排管外接余热回收装置，可利用余热生产热水或暧风，同时也降低了燃烧室的墙壁温度，提高设备的使用寿命。

作为优选，所述送风装置还设有热交换器，所述热交换器的低温侧与所述进风总管相连，热交换器的高温侧与所述顶盖的废气导出部分相连，将高温的废气与进风进行绝壁热交换预热，提升了进风温度，在喷气助燃的同时仍可保持燃烧室内的高温，使得燃烧更加完全和彻底，加快处理速度，节约了宝贵的能源。

本发明的有益效果是：燃烧室采用将一燃区和二燃区组合成的整体结构，使燃烧室的体积小巧、移动方便，可灵活安装在室内或室外的狭小空间内，而在燃烧过程中引入外界的富氧空气助燃，则使燃烧更加充分和完全，辅助燃料投放装置可满足部分水分较高的被处理物完全燃烧的需要，适应范围广，带有多个喷嘴的多层喷头则保证燃烧室高温和阻隔黑烟的产生。

附图说明

图1是本发明的一种结构剖面示意图。

图2是图1中燃烧室的燃烧分层示意图。

图中1.燃烧室，11.墙体，12.二燃区，13.加热层，14.热解层，15.燃烬层，2.顶盖，21.顶升气缸，22.转换支架，23.转轴，3.送风管，4.喷头，41.喷嘴，5.辅助燃料投放装置，6.进风总管，7.散热排管。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例1的一种高温热解焚烧设备，用于无公害有机物的高温处理，如图1和图2所示，包括用于容置和焚烧被处理物的燃烧室1，燃烧室四周为双重双重隔热墙体11，在双重隔热墙体内嵌设有环绕整个燃烧室的散热排管9，散热排管外接余热回收装置，用于生产热水或暧气；在燃烧室的上部安装有顶盖2，用于被处理物的投放和废气的导出，在顶盖上设计有顶盖开启装置和防燃烧室热流逸出装置，顶盖开启装置包括顶升气缸21、转换支架22和转轴23，顶升气缸固定于燃烧室顶部侧面，顶升气缸可推动转换支架转动并带动顶盖旋转开启，而防热流逸出装置在顶盖开启投料时分散或压制烟气，防止燃烧室内的高温烟气逸出；在燃烧室的下部设计有排渣口，燃烧室内还安装有温度检测传感器和观察窗，用于实时检测和观察燃烧室内的燃烧温度及燃烧过程，燃烧室内形成上下二个燃烧区域，包括下部的一燃区和上部的二燃区12，一燃区用于被处理物的焚烧，包括从上到下的加热层13、热解层14和燃烬层15，排渣口对应燃烬层，方便灰渣的排出，二燃区用于对含有未燃尽物质的如黑烟等烟气的再次燃烧，彻底分解烟气中的有害物；在燃烧室内安装有燃烧装置和送风装置，送风装置安装于燃烧室的底部，用于将外界空气加压后引入室内助燃，包括风机和进风总管6；燃烧装置包括分列两排且贴靠于墙壁的送风管3和辅助燃烧投放装置5，同侧的送风管垂直设置且底部相互连接并与进风总管相通，每支送风管上的喷头4为三个，底部喷头对应燃烧室内的一燃区的热解层，中部喷头对应一燃区的加热层，而顶部喷头则对应二燃区，喷头呈水平布置，喷头的前端设计有若干呈放射状且环绕喷头轴线的喷嘴41，喷嘴轴线与喷头轴线的夹角α为30°，喷头轴线上也设计有喷嘴，其中顶部喷头上的喷嘴数量为四个，四个喷嘴的方向分别为正前、左倾、右倾和下倾，形成分散的水平和向下的气流，向下气流可对二燃区的烟气再次燃烧进行助燃，水平气流形成的防风层也可对较高的燃烧温度进行保温，而中部喷头和底部喷头的喷嘴数量为五个，喷嘴均匀环绕喷头轴线，五个喷嘴朝向分别为上倾、下倾、左倾、右倾、正前，形成放射状分散的气流，可对各燃烧层进行充分助燃。

使用时，通过顶盖开启装置打开顶盖，将被处理的有机物投入并堆积在燃烧室内部，打开辅助燃料投放装置并投入如油等辅助燃料，使燃烧室内的被处理物开始燃烧，经过一段时间，一燃区的被处理物开始燃烧并在自身能量的作用下持续燃烧，关闭辅助燃料投放装置，此时，启动风机，使外界空气通过进风总管输送至各送风管内，并通过各层喷头吹向燃烧的被处理物，使燃烧更加深入，被处理物燃烧过程中形成三个燃烧层，最下层为燃烬层，中间为热解层，最上层为加热层，而燃烧过程中产生的烟气，由于还含有较多的因未燃尽所产生的有害物，当上升至二燃区时，通过顶部喷头的助燃再次燃烧，使有害物燃尽分解，消除了黑烟现象，而顶部喷头水平喷出的气流形成防风层，对燃烧室的高温进行保温和隔断，使燃烧室内始终保持约1200℃的高温，保证被处理物在高温下热解焚烧，燃烬后的灰渣则通过排渣口排出，嵌设安装于燃烧室保温墙体内的散热排管则可将墙体内的热量通过散热介质如水或气引出至余热回收装置，得到热水或暧气加以利用。

当需要继续投放被处理物时，可再次打开顶盖投料，顶盖上防热流逸出装置喷出热风，压制住燃烧室内逸出的高温烟气，形成对烟气的双重阻隔。

实施例2：本实施例2的一种高温热解焚烧设备，包括用于容置和焚烧被处理物的燃烧室，燃烧室内安装有分列两排且贴靠于墙壁的送风管，每支送风管上安装有三个喷头，喷头上设计有若干喷嘴，喷嘴轴线与喷头轴线的夹角α均为30°，顶部喷头上的喷嘴数量为三个，三个喷嘴的方向分别为正前、左倾和下倾，形成水平向左和向下的气流，中部喷头和底部喷头的喷嘴数量为五个，喷嘴均匀环绕喷头轴线，五个喷嘴朝向分别为上倾、下倾、左倾、右倾、正前，形成放射状分散的气流，燃烧室内对向设置的多支送风管上的顶部喷头在燃烧室的二燃区内形成左旋的气流，旋转的气流增加了二燃区内的烟气的扰动，使烟气燃烧更加充分，而且产生的气旋压差也有利于烟气进入二燃区的再次燃烧，本实施例2的其它部分均与实施例1的相应部分类同，本文不再赘述。

实施例3：本实施例3的一种高温热解焚烧设备，用于无公害有机物的高温处理，包括用于容置和焚烧被处理物的燃烧室，燃烧室内安装有燃烧装置和送风装置，送风装置还设计有热交换器，热交换器的低温侧与进风总管相连，热交换器的高温侧与顶盖的烟气导出部分相连，高温烟气与低温进风进行绝壁热交换，提升了进风温度，在送风助燃的同时可保持燃烧室内的温度不下降，使燃烧室内的焚烧更加完全和彻底，加快处理速度，节约了宝贵的能源，本实施例3的其它部分均与实施例1的相应部分类同，本文不再赘述。

在本发明的描述中，技术术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等表示方向或位置关系是基于附图所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述和理解本发明的技术方案，以上说明并非对本发明作了限制，本发明也不仅限于上述说明的举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、增添或替换，都应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高温热解焚烧设备，用于无公害有机物的高温处理，其特征在于：包括

燃烧室(1)，用于容置和焚烧被处理物，所述燃烧室设有双重隔热墙体(11)，燃烧室的上部开口，燃烧室的下部设有排渣口，燃烧室内形成上下二个燃烧区域，包括下部用于焚烧被处理物的一燃区和上部用于烟气再次燃烧的二燃区(12)，所述一燃区包括从上到下的加热层(13)、热解层(14)和燃烬层(15)；

顶盖(2)，置于燃烧室顶部，用于被处理物的投放和废气的导出；

燃烧装置，置于燃烧室内，用于对被处理物进行燃烧，包括若干送风管(3)及设于送风管上的喷头(4)，以及用于助燃的辅助燃料投放装置(5)；

送风装置，设于燃烧室底部，用于将外界空气加压后引入室内助燃，包括风机和进风总管(6)，所述进风总管与所述送风管相连。

2.根据权利要求1所述的一种高温热解焚烧设备，其特征在于：所述送风管(3)设于所述燃烧室的相对两侧壁面上，同侧的送风管竖直设置且底部相互连接并与所述送风装置的进风总管(6)相通，每根送风管上均设置有不同高度的若干喷头(4)，所述的多个喷头分别对应燃烧室内的一燃区和二燃区(12)。

3.根据权利要求1或2所述的一种高温热解焚烧设备，其特征在于：所述送风管(3)上的喷头(4)为三个，底部喷头对应所述一燃区的热解层(14)，中部喷头对应一燃区的加热层(13)，顶部喷头对应所述的二燃区(13)。

4.根据权利要求3所述的一种高温热解焚烧设备，其特征在于：所述喷头(4)呈水平布置，喷头的前端设有若干呈放射状且环绕喷头轴线的喷嘴(41)，喷嘴轴线与喷头轴线的夹角α为30°～60°，喷头轴线上也设有喷嘴。

5.根据权利要求4所述的一种高温热解焚烧设备，其特征在于：所述顶部喷头上的喷嘴数量为四个，四个喷嘴的方向分别为正前、左倾、右倾和下倾，形成分散的水平和向下的气流，所述中部喷头和底部喷头的喷嘴数量为五个，喷嘴均匀环绕喷头轴线，五个喷嘴朝向分别为上倾、下倾、左倾、右倾、正前，形成放射状分散的气流，喷嘴轴线与喷头轴线的夹角α均为30°。

6.根据权利要求4所述的一种高温热解焚烧设备，其特征在于：所述顶部喷头上的喷嘴数量为三个，三个喷嘴的方向分别为正前、左倾和下倾，形成水平向左和向下的气流，所述中部喷头和底部喷头的喷嘴数量为五个，喷嘴均匀环绕喷头轴线，五个喷嘴朝向分别为上倾、下倾、左倾、右倾、正前，形成放射状分散的气流，喷嘴轴线与喷头轴线的夹角α均为30°，燃烧室内对向分布的多支送风管上的顶部喷头在燃烧室的二燃区内形成左旋的气流。

7.根据权利要求1所述的一种高温热解焚烧设备，其特征在于：所述燃烧室(1)顶部设有顶盖开启装置，所述顶盖开启装置包括顶升气缸(21)、转换支架(22)和转轴(23)，所述顶升气缸固设于燃烧室炉体的顶部侧面。

8.根据权利要求1所述的一种高温热解焚烧设备，其特征在于：所述顶盖(2)上设有防热流逸出装置。

9.根据权利要求1所述的一种高温热解焚烧设备，其特征在于：所述燃烧室(1)的双重隔热墙体(11)内嵌设有环绕整个燃烧室的散热排管(7)，所述散热排管外接余热回收装置。

10.根据权利要求1所述的一种高温热解焚烧设备，其特征在于：所述送风装置还设有热交换器，所述热交换器的低温侧与所述进风总管相连，热交换器的高温侧与所述顶盖的废气导出部分相连。