CN104748127A - 一种焚烧炉及移动式焚烧站 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种焚烧炉及移动式焚烧站，焚烧炉包括炉体，炉体内从上到下依次设有烘干区、中温区、高温区，且烘干区与中温区之间设有分隔两区并可供物料通过的第一分区下料机构，烘干区与中温区之间设有分隔两区并供物料通过的第二分区下料机构；炉体外还设有热交换装置和脱硫除尘机构。1100℃高温焚烧不会产生二恶英。将上述焚烧炉安装在移动式车体上，即为移动式焚烧站。本发明所述焚烧炉，垃圾中的可燃成分被高温分解后一般可减容、减量80％以上，减容减量效果好，可节约大量填埋场占地；将垃圾焚烧产生热量经过热交换装置后返回焚烧炉对刚投入的垃圾进行充分预热，起到助燃的作用，焚烧效果好，并且节能。

Description

一种焚烧炉及移动式焚烧站
技术领域
本发明涉及一种焚烧炉及带有该焚烧炉的移动式焚烧站。
背景技术
常规的垃圾焚烧炉，一般采用常温直接焚烧，没有特意将温度控制在某一个特定的区间，这就导致焚烧垃圾时产生大量的致癌物质“二噁英”和CO。在焚烧垃圾时，如果焚烧温度低于850℃，就会产生“二噁英”等致癌物质。但如果焚烧时温度高于850℃。“二噁英”等主要致癌物质将会分解。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焚烧炉及一种移动式焚烧站，通过热交换机将外部进入的空气加热，保证炉膛温度没有过大的变化，杜绝“二噁英”的产生和重新合成，从而达到节能、环保的目的。
本发明的上述目的主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种焚烧炉，包括炉体，炉体的顶端设有进料口，而炉体的底端设有排料口，炉体还设有排烟口，炉体内从上到下依次设有烘干区、中温区、高温区，且烘干区与中温区之间设有分隔两区并可供物料通过的第一分区下料机构，烘干区与中温区之间设有分隔两区并供物料通过的第二分区下料机构；高温区下方的排料口设有出料机构；炉体外还设有热交换装置和脱硫除尘机构，炉体的排烟口与脱硫除尘机构的进气端连接；热交换装置包括热交换室，热交换室设有空气进口、空气出口、烟气进口和烟气出口，烟气进口、烟气出口和空气出口分别通过管路与炉体连通。
优选地，焚烧炉安装在可移动车体上。
优选地，热交换装置的热交换室内由两块隔板将热交换室内分隔成空气进口缓存区、热交换区和空气出口缓存区，热交换区内设有多根热交换管，热交换管的一端与空气进口缓存区连通，而热交换管的另一端与空气出口缓存区连通；热交换室的空气进口设在空气进口缓存区，而空气出口设在空气出口缓存区，烟气进口设在靠近空气出口缓存区的热交换区一侧，烟气出口设在靠近空气进口缓存区的热交换区一侧；烟气进口经第一管路与炉体的排料口连通，而烟气出口经第二管路与炉体的烘干区和/或中温区连通，空气出口经第三管路与炉体的中温区和/或高温区连通。
优选地，第一分区下料机构包括多根水平间隔设置的输气管道，输气管道的一端与第二管路连通，而输气管道的另一端与脱硫除尘机构的进气端连接。
优选地，相邻输气管道之间的距离为100mm-500mm。
优选地，第二分区下料机构包括多根水平间隔放置的栅栏状的分区管。
优选地，第二分区下料机构包括多根水平间隔设置的底部带通气孔的通气管道，通气管道的一端与第三管路连通。
优选地，相邻分区管或通气管道之间的距离为100mm-500mm。
优选地，出料机构包括两道上下设置的出料门，两道出料门之间设有停渣区。
本发明还提供了一种移动式焚烧站，包括可移动车体和上述的焚烧炉，焚烧炉安装在车体上。本发明焚烧炉，垃圾中的可燃成分被高温焚烧后可减容80％以上，垃圾减容减量效果更好，燃烧后的炉渣可以作为有机肥给农作物做底肥，可大大减少填埋场占地面积，更环保。
另外就是垃圾焚烧产生的余热通过烘干区的排放管道时对刚投入的垃圾进行预热，同时通过热交换装置对将进入炉膛的空气进行预热，这样不至于因为刚进入的垃圾和助燃空气引起炉膛的过大温降。使得焚烧效果更好，并且节约能源。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
图1为本发明所述焚烧炉的结构示意图；
图2为本发明所述焚烧站的结构示意图。
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。
在本发明中，使用的方位词如“上、下、底”均是以本发明的焚烧炉正常工作时所处的状态定义的，具体的可参考图1，这些方位词只用于说明本实施方式，并不用于限制本实施方式。
实施例：
如图1所示，一种焚烧炉，包括炉体1，炉体1的顶端设有进料口8，而炉体1的底端设有排料口，炉体1还设有排烟口，炉体1内从上到下依次设有烘干区5、中温区4、高温区3，且烘干区5与中温区4之间设有分隔两区并可供物料通过的第一分区下料机构，烘干区5与中温区4之间设有分隔两区并供物料通过的第二分区下料机构；高温区3下方的排料口设有出料机构。通过两组分区下料机构可使垃圾进入炉体后先经过烘干区加热烘干，烧掉一些易燃的垃圾，剩余的垃圾通过第一分区下料机构掉落到中温区4，进行大范围的燃烧，预计将有60％-80％的垃圾会充分燃烧，最后剩下一些难燃物和前面燃烧垃圾所产生的残渣会通过第二分区下料机构掉到高温区3，高温区3的温度控制在1100℃以上。所以在预热区和中温区产生的CO会在高温区3再进行一次充分的燃烧。且由于高温，垃圾焚烧不会产生“二噁英”等有毒有害物质和气体。并且焚烧炉烟气出口接有急冷脱硫除尘机构7，因烟气急剧降温时间很短被分解的“二噁英”也不会重新合成。
炉体外还设有热交换装置和急冷脱硫除尘机构7，急冷脱硫除尘机构7可采用常规的带有抽风机的脱硫除尘器，炉体1的排烟口与急冷脱硫除尘机构7的进气端连接；焚烧垃圾产生的SO2等有毒气体和一些含重金属的有毒灰尘排出经过急冷脱硫除尘机构7时，能达到97％的脱硫率和除尘率，烟气完全达到国家排放标准，可直接高空排放到空气中。
热交换装置包括热交换室，热交换室设有空气进口14、空气出口15、烟气进口16和烟气出口17，烟气进口16、烟气出口17和空气出口15分别通过管路与炉体1连通。炉体内燃烧产生的烟气与热交换室内的空气进行热交换后再返回炉体，辅助燃烧，不浪费热量，既能达到能源的回收利用，又能使炉体内的垃圾充分燃烧。
优选地，热交换装置的热交换室内由两块隔板12、13将热交换室内分隔成空气进口缓存区9、热交换区10和空气出口缓存区11，热交换区10内设有多根热交换管18，热交换管18的一端与空气进口缓存区9连通，而热交换管18的另一端与空气出口缓存区11连通；热交换室的空气进口14设在空气进口缓存区9，而空气出口15设在空气出口缓存区11，烟气进口16设在靠近空气出口缓存区11的热交换区10一侧，烟气出口17设在靠近空气进口缓存区9的热交换区10一侧；烟气进口16经第一管路19与炉体1的排料口连通，而烟气出口17经第二管路20与炉体1的烘干区5和/或中温区4连通，空气出口15经第三管路21与炉体1的中温区4和/或高温区3连通。
从炉体1内排出的烟气会经烟气进口16进入热交换区10，再经烟气出口17排入到炉体1内，烟气的流动方向与热交换管18内的空气流动方向相反，使烟气与空气进行充分的热量交换，再次炉体内的烟气虽然损失了部分热量，但剩余的热量可对新进入炉体1内的垃圾进行预热烘干，充分利用热量；而经空气出口15进入到炉体1内的空气，因为已经具有较高温度，所以不会降低炉膛的整体温度,使得空气的助燃效果更好。
优选地，第一分区下料机构包括多根水平间隔设置的输气管道22，输气管道22的一端与第二管路20连通，而输气管道22的另一端与急冷脱硫除尘机构7的进气端连接。经烟气出口17排出的烟气直接进入输气管道22，再经输气管道22传送热量给垃圾，烟气最终传送至急冷脱硫除尘机构7进行脱硫除尘处理后再排出。
整个气动系统以脱硫除尘机构中的抽风机作为动力源，抽风机将焚烧炉内的气体抽出，让焚烧炉内部与外部形成压强差，这样做有两个好处：“(1)可以在不耗费其它能源的情况下将外部空气吸入焚烧炉内助燃；(2)当打开进料口往里面加垃圾时，由于负压焚烧炉内的燃烧废气不会从进料口溢出到空气中。”在焚烧炉内气体通过抽风机排出的过程中，这些高温气体经过热交换装置时，将由热交换装置进入焚烧炉内的空气加热，避免冷空气降低焚烧炉内整体温度，大大节约了能耗，并且排出的高温气体还会经过烘干区，能将剩余的热量来给新进入焚烧炉的垃圾进行预热烘干，充分利用了这些热能。
为保证垃圾能在输气管道22上停留一定时间进行预热处理又不影响垃圾进入中温区，相邻输气管道22之间的距离为100mm-500mm。
第二分区下料机构包括多根水平间隔放置的分区管，第三管路中的空气直接排放到中温区4和/或高温区3。
优选地，第二分区下料机构包括多根水平间隔设置的底部带通气孔的通气管道23，通气管道23的一端与第三管路21连通。带有一定热量的空气经第三管路21进入通气管道23，再经通气管道23底端的空气孔排放到高温区，能更好的起到助燃作用。
为保证垃圾能在分区管或通气管道23上停留一定时间进行预热处理又不影响垃圾进入高温区，相邻分区管或通气管道23之间的距离为100mm-500mm。
出料机构包括两道上下设置的出料门24、25，两道出料门24、25之间设有停渣区6。设置两道出料门24，可在排渣的过程中，先打开其中一道出料门24，使炉渣进入停渣区6，关闭该道出料门24，再打开另一道出料门25，将炉渣排出，可防止外部的冷空气进入炉体1内，降低炉体1内温度。
高温区3底端的炉壁设有喷火口26，燃气枪经喷火口26喷入火焰。
高温区3的下方设有落渣区2，落渣区2与高温区3之间设有第三分区下料机构，第三分区下料机构为包括多根水平间隔放置的第三分区管27，且与第二分区管成90℃放置。出料门24、25设在落渣区2的底端。
输气管道22、分区管、通气管道23、第三分区管27均采用耐1100℃以上高温的不锈钢制成。
焚烧炉的工作过程：
1)首先点燃喷火口，打开急冷除酸除尘机构(前期充当抽风机)。当焚烧炉内温度传感器检测到温度达到1100℃时，自动启动烘干区低位检测仪，检测仪检测到烘干区低位没有垃圾时，发送信号到控制中心，控制中心将进料门打开并且控制皮带输送装置或抓斗式上料机构开始运转，将垃圾运送到焚烧炉的烘干区5。当烘干区5内高位检测仪检测垃圾时，关闭皮带输送装置并且关闭进料门。
2)垃圾在烘干区5自动烘干并且因为高温自动烧掉一些易燃的垃圾，然后剩余的垃圾通过第一分区下料机构掉落到中温区4，进行大范围的燃烧。预计将有60％-80％的垃圾会充分燃烧，最后剩下一些难燃物和前面燃烧垃圾所产生的残渣会通过第二分区下料机构掉到高温区3，因为高温区3的温度有1100℃以上,所以对于预热区及中温区未烧完的垃圾可以充分烧尽，同时在掉落过程中的垃圾和高温区3上面区域燃烧垃圾使产生的CO会在高温区3进行一次充分的燃烧，并且因为温度在950℃以上，故不会产生二噁英等有毒有害物质。
3)垃圾经高温区3充分燃烧之后产生的废渣掉落到落渣区2，经落渣区2内的检测仪检测到累积的废渣达到设定的容量时，将信号送到控制中心，控制中心将下料门24打开，达到设定时间后，垃圾残渣全部从落渣区2掉落到停渣区6；将下料门24关闭，待下料门24关闭后，再打开下料门25，将垃圾排出炉体1，整个焚烧炉垃圾燃烧排渣过程完成。
4)焚烧垃圾产生的SO2等有毒气体和一些含重金属的有毒灰尘排出经过急冷脱硫除尘机构7时，能达到较高的脱硫率和除尘率，烟气能够达到国家排放标准，可直接高空排放到空气中。
如图2所示，可将焚烧炉安装在可移动车体28上做成移动式焚烧站，为小型垃圾场进行焚烧，避免对垃圾进行转运，降低成本。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了炉体1、落渣区2、高温区3、中温区4、烘干区5、停渣区6、急冷脱硫除尘机构7、进料口8、空气进口缓存区9、热交换区10、空气出口缓存区11、隔板12、隔板13、空气进口14、空气出口15、烟气进口16、烟气出口17、热交换管18、第一管路19、第二管路20、第三管路21、输气管道22、通气管道23、出料门24、出料门25、喷火口26、第三分区管27等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种焚烧炉，包括炉体(1)，炉体(1)的顶端设有进料口(8)，而炉体(1)的底端设有排料口，炉体(1)还设有排烟口，其特征在于，所述炉体(1)内从上到下依次设有烘干区(5)、中温区(4)、高温区(3)，且烘干区(5)与中温区(4)之间设有分隔两区并可供物料通过的第一分区下料机构，烘干区(5)与中温区(4)之间设有分隔两区并供物料通过的第二分区下料机构；所述高温区(3)下方的排料口设有出料机构；所述炉体外还设有热交换装置和脱硫除尘机构(7)，所述炉体(1)的排烟口与脱硫除尘机构(7)的进气端连接；所述热交换装置包括热交换室，热交换室设有空气进口(14)、空气出口(15)、烟气进口(16)和烟气出口(17)，所述烟气进口(16)、烟气出口(17)和空气出口(15)分别通过管路与炉体(1)连通。
2.根据权利要求1所述焚烧炉，其特征在于，所述焚烧炉安装在可移动车体上。
3.根据权利要求1或2所述焚烧炉，其特征在于，所述热交换装置的热交换室内由两块隔板(12,13)将热交换室内分隔成空气进口缓存区(9)、热交换区(10)和空气出口缓存区(11)，所述热交换区(10)内设有多根热交换管(18)，热交换管(18)的一端与空气进口缓存区(9)连通，而热交换管(18)的另一端与空气出口缓存区(11)连通；所述热交换室的空气进口(14)设在空气进口缓存区(9)，而空气出口(15)设在空气出口缓存区(11)，所述烟气进口(16)设在靠近空气出口缓存区(11)的热交换区(10)一侧，所述烟气出口(17)设在靠近空气进口缓存区(9)的热交换区(10)一侧；所述烟气进口(16)经第一管路(19)与炉体(1)的排料口连通，而所述烟气出口(17)经第二管路(20)与炉体(1)的烘干区(5)和/或中温区(4)连通，所述空气出口(15)经第三管路(21)与炉体(1)的中温区(4)和/或高温区(3)连通。
4.根据权利要求3所述焚烧炉，其特征在于，所述第一分区下料机构包括多根水平间隔设置的输气管道(22)，输气管道(22)的一端与第二管路(20)连通，而输气管道(22)的另一端与脱硫除尘机构(7)的进气端连接。
5.根据权利要求4所述焚烧炉，其特征在于，相邻输气管道(22)之间的距离为100mm-500mm。
6.根据权利要求3所述焚烧炉，其特征在于，所述第二分区下料机构包括多根水平间隔设置的分区管。
7.根据权利要求3所述焚烧炉，其特征在于，所述第二分区下料机构包括多根水平间隔设置的底部带通气孔的通气管道(23)，通气管道(23)的一端与第三管路(21)连通。
8.根据权利要求6或7所述焚烧炉，其特征在于，相邻分区管或通气管道(23)之间的距离为100mm-500mm。
9.根据权利要求1或2所述焚烧炉，其特征在于，所述出料机构包括两道上下设置的出料门(24,25)，两道出料门(24,25)之间设有停渣区(6)。
10.一种移动式焚烧站，其特征在于，包括可移动车体(28)和权利要求1-9中的任意一项所述的焚烧炉，所述焚烧炉安装在车体(28)上。
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