CN104879757B - 一种能动态调控气料流的导流焚烧装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能动态调控气料流的导流焚烧装置及方法，包括焚烧炉主体，所述焚烧炉主体上部分别设置废弃物进料口、燃料进口和空气进口，下部分别设置废气出口和灰渣出口，所述焚烧炉主体内部壁上设置至少一块由牵动装置驱动着转动的扇形导流板，所述焚烧炉主体外壁上还设置导流板罩与导流板对应，导流板板面竖直向下时，整个导流板都容纳在导流板罩内。本发明的有益效果是：满足不同特性废弃物单独焚烧和与水泥窑结合的焚烧条件，可实现废弃物焚烧过程的灵活调控，通过调整导流板的角度来形成不同的物料流场和气流流场，操控简捷，可靠性好，能适应不同物理特性及不同有害物成分的废弃物焚烧条件要求。

Description

一种能动态调控气料流的导流焚烧装置及方法

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，特别是一种能动态调控气料流的导流焚烧装置及方法。

背景技术

对各种废弃物采用焚烧方法处置时，必须要满足焚烧温度、停留时间、燃烧充分（即要供氧充足）、气流充分混合等条件。而不同的废弃物中由于所含有害物不同，所需要的焚烧条件也有所不同，因此，焚烧过程的控制和调节就显得尤为重要。

焚烧废弃物的焚烧装置除了要满足各种不同性质废弃物的焚烧需要外，还要考虑能量的有效回收利用、自身能耗低、系统便于操控、尽量消除二次污染等。

现有技术主要采用单独焚烧或与水泥窑结合进行焚烧，但这些方式都有不足之处：

一、废弃物在单独的焚烧炉中焚烧后，焚烧渣采用外循环的处理方式，即将焚烧渣排出炉外后重新配料再加入水泥生料中。但是这样处理时焚烧渣会带出部分热量，热损失较大，同时也额外增加了电能消耗。

二、将废弃物直接加入水泥窑的分解炉焚烧。这种处理方式可以更多地影响和干扰水泥熟料煅烧过程，但分解炉的处置能力受限较大，而且，当废弃物粒度较大时，这种处理方式更值得商榷。

三、废弃物在焚烧炉中可能会呈完全堆积状。一旦堆积之后，将降低焚烧、传热效率，或不能灵活调节料流及气流流场。为了焚烧充分，就需要被动延长停留时间，从而增加了能耗。

四、焚烧装置设置较复杂，设备投资及电耗都很大，要对现有系统进行改造也不容易。

其中，焚烧炉与水泥窑结合进行焚烧的方式是目前相对较好的方式，该方法可以消除焚烧渣外排的弊端，但同时，为了不对水泥生产过程造成过多影响，还需要另外采取措施。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能动态调控气料流的导流焚烧装置，可以通过调整导流板的角度来形成不同的物料流场和气流流场，从而满足不同物理性能、不同有害成分废弃物焚烧的条件要求。如果与水泥窑结合进行焚烧时，焚烧过程不影响水泥熟料煅烧过程，焚烧完后的气流和灰渣再进入水泥熟料煅烧系统，避免了相互干扰及热量额外损失。

本发明采用的技术方案是这样的：

一种能动态调控气料流的导流焚烧装置，包括焚烧炉主体，所述焚烧炉主体上部分别设置废弃物进料口、燃料进口和空气进口，下部分别设置废气出口和灰渣出口，所述焚烧炉主体内部壁上设置至少一块由牵动装置驱动着转动的扇形导流板，所述焚烧炉主体外壁上还设置导流板罩与导流板对应，导流板板面竖直向下时，整个导流板都容纳在导流板罩内。

燃料从焚烧炉主体上部喷入，通过控制燃料量调节焚烧温度。被焚烧的废弃物可从焚烧炉主体上部的炉顶或炉侧壁加入，导流板面可承料，通过调节导流板的倾斜角度，可控制料流速度，从而控制料流停留时间。最上层导流板上的料依次滑落到第二层导流板上再逐层滑落到下层的导流板重复此过程。当被焚烧废弃物比重、粒度有差异时，调节导流板倾角可改变不同物性料流的流动形状和速度，适应不同废弃物特性，满足焚烧条件要求。热风或补氧空气可从焚烧炉主体上部的侧面切向进入，焚烧后的废气和灰渣从焚烧炉主体下部排出，可以继续进入水泥窑分解炉或用其它方式处理。本发明与水泥窑分解炉结合时，也可从本发明顶部酌情加入部分水泥生料。

作为优选，所述导流板分成内外两层，内层材料为钢板，外层材料为耐火浇注料。

作为优选，所述焚烧炉主体的水平横截面为矩形、圆形、多边形或矩形加圆弧形。

作为优选，所述导流板有两块以上时，各导流板相对布置或交错布置。

作为优选，各导流板最外端边缘对齐或重叠交错。

作为优选，所述焚烧炉主体内还形成气流旁通道。

作为优选，所述焚烧炉主体与导流板连接部分为弧形或圆弧形时，导流板通过固定框实现与焚烧炉主体之间的转动连接，固定框在导流板上、下部分别形成一个弧形凸台，在上的弧形凸台上面敷设局部耐火材料形成斜面。本优选方式可以有效防止弧形凸台上发生积料现象。

作为优选，所述牵动装置为液压或电动驱动机构，该牵动装置设置在焚烧炉主体外部。之所以选择设置在焚烧炉主体外部，是避免高温环境影响到对牵动装置的性能。

本发明还提供了一种能动态调控气料流的导流焚烧方法，具体为：

将废弃物、燃料和空气从焚烧炉主体上部引入，在焚烧炉主体内部焚烧之后，再从下部将灰渣、废气分别排出，在焚烧炉主体内设置若干可以调整角度的导流板，根据需要来形成不同的物料流场和气流流场。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：满足不同特性废弃物单独焚烧和与水泥窑结合的焚烧条件，可实现废弃物焚烧过程的灵活调控，通过调整导流板的角度来形成不同的物料流场和气流流场，操控简捷，可靠性好，能适应不同物理特性及不同有害物成分的废弃物焚烧条件要求。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为图1中的导流板调整角度示意图。

图3为图1中的导流板处结构示意图。

图4为图1中的导流板横截面图。

图5、6、7为通过调节导流板角度所得到的不同的流场。

图8为本发明主体部分第一种结构的横截面俯视图。

图9为本发明主体部分第二种结构的横截面俯视图。

图10为本发明主体部分第三种结构的横截面俯视图。

图11为本发明主体部分第四种结构的横截面俯视图。

图12为本发明主体部分第五种结构的横截面俯视图。

图13为本发明的炉壁呈弧形时其内部导流板位置的结构示意图。

图14为针对图13的主视剖面图。

图15是本发明与水泥窑的分解炉结合设置示意图。

图中标记：

1为废弃物进料口，2为燃料进口，3为空气进口，4为废气出口，5为灰渣出口，6为导流板，7为导流板罩，8为牵动装置，9为气流旁通道，10为局部耐火浇注料，11为弧形凸台；

6-1为钢板，6-2为耐火浇注料。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

实施例1：

如图1所示，一种能动态调控气料流的导流焚烧装置，包括焚烧炉主体，所述焚烧炉主体上部分别设置废弃物进料口1、燃料进口2和空气进口3，下部分别设置废气出口4和灰渣出口5，所述焚烧炉主体内部壁上设置至少一块由牵动装置8驱动着转动的扇形导流板6，所述焚烧炉主体外壁上还设置导流板罩7与导流板6对应，导流板6板面竖直向下时，整个导流板6都容纳在导流板罩7内。

所述导流板6分成内外两层，内层材料为钢板6-1，外层材料为耐火浇注料6-2，所述牵动装置8为液压或电动驱动机构，该牵动装置8设置在焚烧炉主体外部，如图3、4所示。

导流板6在牵动装置8的驱动下调整角度，如图2所示。

所述焚烧炉主体的水平横截面为矩形，所述导流板6有四块，各导流板6相对布置。两导流板6最外端边缘对齐，如图8所示。

实施例2：

如图1所示，一种能动态调控气料流的导流焚烧装置，包括焚烧炉主体，所述焚烧炉主体上部分别设置废弃物进料口1、燃料进口2和空气进口3，下部分别设置废气出口4和灰渣出口5，所述焚烧炉主体内部壁上设置至少一块由牵动装置8驱动着转动的扇形导流板6，所述焚烧炉主体外壁上还设置导流板罩7与导流板6对应，导流板6板面竖直向下时，整个导流板6都容纳在导流板罩7内。

所述导流板6分成内外两层，内层材料为钢板6-1，外层材料为耐火浇注料6-2，所述牵动装置8为液压或电动驱动机构，该牵动装置8设置在焚烧炉主体外部，如图3、4所示。

导流板6在牵动装置8的驱动下调整角度，如图2所示。

所述焚烧炉主体的水平横截面为矩形。

所述导流板6有四块，各导流板6相对布置。

各导流板6最外端边缘重叠交错，如图9所示。

实施例3：

如图1所示，一种能动态调控气料流的导流焚烧装置，包括焚烧炉主体，所述焚烧炉主体上部分别设置废弃物进料口1、燃料进口2和空气进口3，下部分别设置废气出口4和灰渣出口5，所述焚烧炉主体内部壁上设置至少一块由牵动装置8驱动着转动的扇形导流板6，所述焚烧炉主体外壁上还设置导流板罩7与导流板6对应，导流板6板面竖直向下时，整个导流板6都容纳在导流板罩7内。

所述导流板6分成内外两层，内层材料为钢板6-1，外层材料为耐火浇注料6-2，所述牵动装置8为液压或电动驱动机构，该牵动装置8设置在焚烧炉主体外部，如图3、4所示。

导流板6在牵动装置8的驱动下调整角度，如图2所示。

所述焚烧炉主体的水平横截面为矩形加圆弧形，所述导流板6有四块，各导流板6相对布置，各导流板6最外端边缘对齐，所述焚烧炉主体内还形成气流旁通道9，如图10所示。

气、料流从上至下通过焚烧炉主体时，调节导流板6的角度实际上就可以改变气、料流的流场，如图5、6、7所示，从而满足停留时间及气流混合的条件。焚烧温度除可以通过调节喷入燃料量调节外，加入冷料量，控制进风量等措施也可进行调节。补氧助燃可以通过调节进风量进行控制。每个导流板6都可单独调节控制，也可以根据需要，调节成相同角度或不同角度。

实施例4：

一种能动态调控气料流的导流焚烧装置，包括焚烧炉主体，所述焚烧炉主体上部分别设置废弃物进料口1、燃料进口2和空气进口3，下部分别设置废气出口4和灰渣出口5，所述焚烧炉主体内部壁上设置至少一块由牵动装置8驱动着转动的扇形导流板6，所述焚烧炉主体外壁上还设置导流板罩7与导流板6对应，导流板6板面竖直向下时，整个导流板6都容纳在导流板罩7内。

所述导流板6分成内外两层，内层材料为钢板6-1，外层材料为耐火浇注料6-2，所述牵动装置8为液压或电动驱动机构，该牵动装置8设置在焚烧炉主体外部，如图3、4所示。

导流板6在牵动装置8的驱动下调整角度，如图2所示。

所述焚烧炉主体的水平横截面为正六边形，所述导流板6有六块，各导流板6交错布置，各导流板6最外端边缘重叠交错，如图11所示。

实施例5：

一种能动态调控气料流的导流焚烧装置，包括焚烧炉主体，所述焚烧炉主体上部分别设置废弃物进料口1、燃料进口2和空气进口3，下部分别设置废气出口4和灰渣出口5，所述焚烧炉主体内部壁上设置至少一块由牵动装置8驱动着转动的扇形导流板6，所述焚烧炉主体外壁上还设置导流板罩7与导流板6对应，导流板6板面竖直向下时，整个导流板6都容纳在导流板罩7内。

所述导流板6分成内外两层，内层材料为钢板6-1，外层材料为耐火浇注料6-2，所述牵动装置8为液压或电动驱动机构，该牵动装置8设置在焚烧炉主体外部，如图3、4所示。

导流板6在牵动装置8的驱动下调整角度，如图2所示。

所述焚烧炉主体的水平横截面为圆形，所述导流板6有三块，各导流板6交错布置，各导流板6最外端边缘重叠交错，如图12所示。

图12以及前面各实施例的图8、图9、图10、图11中的字母A、B、C、D、E、F均表示导流板6。

所述导流板6通过固定框实现与焚烧炉主体之间的转动连接，固定框在导流板6上、下部分别形成一个弧形凸台11，在上的弧形凸台11上面敷设局部耐火材料10形成斜面，如图13、14所示。

上述五个实施例均可与水泥窑分解炉结合使用，图15即为实施例1、2、3与水泥窑分解炉结合使用的示意图。

本发明与水泥窑分解炉结合使用时，废弃物焚烧过程与水泥熟料煅烧主体过程分别进行，减少了对水泥熟料煅烧过程的干扰和影响，整个过程在系统内部完成，减少能量的额外损耗，简化了废弃物焚烧系统构成，能适合已建成的系统改造和新建。

实施例6：

一种能动态调控气料流的导流焚烧方法，具体为：将废弃物、燃料和空气从焚烧炉主体上部引入，在焚烧炉主体内部焚烧之后，再从下部将灰渣、废气分别排出，在焚烧炉主体内设置若干可以调整角度的导流板，根据需要来形成不同的物料流场和气流流场。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种能动态调控气料流的导流焚烧装置，包括焚烧炉主体，所述焚烧炉主体上部分别设置废弃物进料口（1）、燃料进口（2）和空气进口（3），下部分别设置废气出口（4）和灰渣出口（5），其特征在于：所述焚烧炉主体内部壁上设置至少一块由牵动装置（8）驱动着转动的扇形导流板（6），所述焚烧炉主体外壁上还设置导流板罩（7）与导流板（6）对应，导流板（6）板面竖直向下时，整个导流板（6）都容纳在导流板罩（7）内。

2.根据权利要求1所述的一种能动态调控气料流的导流焚烧装置，其特征在于：所述导流板（6）分成内外两层，内层材料为钢板（6-1），外层材料为耐火浇注料（6-2）。

3.根据权利要求1或2所述的一种能动态调控气料流的导流焚烧装置，其特征在于：所述焚烧炉主体的水平横截面为矩形、圆形、多边形或矩形加圆弧形。

4.根据权利要求3所述的一种能动态调控气料流的导流焚烧装置，其特征在于：所述导流板（6）有两块以上时，各导流板（6）相对布置或交错布置。

5.根据权利要求4所述的一种能动态调控气料流的导流焚烧装置，其特征在于：各导流板（6）最外端边缘对齐或重叠交错。

6.根据权利要求4所述的一种能动态调控气料流的导流焚烧装置，其特征在于：所述焚烧炉主体内还形成气流旁通道（9）。

7.根据权利要求1或2所述的一种能动态调控气料流的导流焚烧装置，其特征在于：所述焚烧炉主体与导流板（6）连接部分为弧形或圆弧形时，导流板（6）通过固定框实现与焚烧炉主体之间的转动连接，固定框在导流板（6）上、下部分别形成一个弧形凸台（11），在上的弧形凸台（11）上面敷设局部耐火材料（10）形成斜面。

8.根据权利要求1所述的一种能动态调控气料流的导流焚烧装置，其特征在于：所述牵动装置（8）为液压或电动驱动机构，该牵动装置（8）设置在焚烧炉主体外部。