CN105157034A - 全封闭式多功能高速焚烧装置及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于垃圾处理技术领域，涉及全封闭式多功能高速焚烧装置及其生产工艺；全封闭式多功能高速焚烧装置是：焚烧炉通过导管依次与净化冷凝器、抽风机、全封闭冷却槽、全封闭生态净化区、焚烧炉连通，制氧机的氧气输出管分别与一次补氧管、二次补氧管和所述的进风管连通；生产工艺是：通过向焚烧炉的内腔补氧在焚烧炉内实现送入焚烧炉内的连接的一次垃圾燃烧、二次垃圾废气的燃烧、高温裂解及降温除焦，除焦后的废气经净化冷凝器的净化及冷凝后送入全封闭冷却槽冷却，再经生态净化区生物降解后，含有余量有毒有害物质的废气通过进风管再次引入焚烧炉进行高温裂解，形成垃圾的全封闭循环处理模式，优点是：垃圾处理无泄露、零排放。

Description

全封闭式多功能高速焚烧装置及其生产工艺

技术领域

本发明属于垃圾处理技术领域，特指一种全封闭式多功能高速焚烧装置及其生产工艺。

背景技术

目前，垃圾处理一般采用先用垃圾焚烧炉焚烧垃圾后，再将焚烧垃圾产生的废气引入裂解炉内进行裂解处理，例如中国专利CN102072491B公开了《一种具有陶瓷新能源生产系统的垃圾焚烧窑炉装置》，它是由改装过的陶瓷煅烧窑、垃圾焚烧炉、裂解炉和喷雾塔及其除尘、排烟系统组合相连，其不足之处在于：一是由垃圾焚烧炉焚烧垃圾产生的废气引入裂解炉内裂解使用较长的管道以及两套炉体，制造设备的成本高；二是废气输送过程的热量消耗大，在裂解炉内形成裂解温度消耗的能源大，生产成本高；三是焚烧垃圾产生的废气裂解后，由于裂解温度高，烟气中含有大量融化的焦和高温飞灰，这些高温物质碰到其他管壁或机件都会粘接其上，成为结焦，这些结焦不仅影响烟气的正常流动，还会对管壁或机件进行腐蚀，而且难以清理；四是焚烧垃圾产生的废气裂解后仍有部分有毒有害气体排放，造成二次污染环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种循环处理垃圾及燃烧垃圾产生的废气的全封闭式多功能高速焚烧装置及其生产工艺。

本发明的目的是这样实现的：

全封闭式多功能高速焚烧装置，包括焚烧炉、焚烧炉侧壁上的进料机构、焚烧炉底部的下灰管道及进风管，炉体内腔由下到上依次形成有余灰冷却区、一次燃烧区、二次高温燃烧裂解区和降温除焦区，一次燃烧区的侧壁上设置有为一次燃烧区补氧的一次补氧管，二次高温燃烧裂解区的侧壁上设置有为二次高温燃烧裂解区补氧的二次补氧管和所述的进料机构，降温除焦区的侧壁或/和炉盖上均布有连通降温除焦区的冷风进风管，制氧机的氧气输出管分别与一次补氧管、二次补氧管和所述的进风管连通，炉盖上居中设置的排气口通过导管依次连通净化冷凝器、抽风机、全封闭冷却槽、全封闭生态净化区后与进风管连通形成封闭的废气净化循环利用回路。

上述焚烧炉的筒体的下端开口上设置有转盘座，转盘座上设置有锥形的转盘，转盘由设置在转盘座下侧的电机驱动，筒体的上端设置有居中带有排烟口的炉盖，炉体内腔的锥形的转盘外围与炉壁之间设置有穿过转盘座的下灰通道，转盘座的下侧设置的贯穿转盘座并通过转盘上均布的出气小孔连通炉体内腔的进风管道与所述的进风管连通。

上述转盘座上朝下设置的下灰通道与横向设置的螺旋排灰机连通，所述的螺旋排灰机是：下灰通道的下端开口与横向设置的横管的一端侧壁连通，横管内设置有用轴承支撑在横管两端壁上的转轴，转轴上设置有螺旋叶片，转轴由电机驱动其转动，横管另一端的下侧壁上设置有出灰口。

上述的净化冷凝器为：封闭的筒形壳体内腔的中部设置有降温冷凝区、下部设置有水净化区将筒形壳体内腔由下到上依次分割成水净化区、净化废气汇集区、降温冷凝区和降温废气汇集区，筒形壳体的上壁上设置有废气出口、下壁上设置有污水排放口，废气进入管道穿过净化废气汇集区的侧壁伸入水净化区内，所述的降温冷凝区为循环水降温水套，间隔排列的薄壁不锈钢管穿过循环水降温水套与净化废气汇集区和降温废气汇集区的内腔连通，废气出口和污水排放口均通过管道与所述的全封闭冷却槽的内腔连通。

上述进料机构的具体结构是：全封闭垃圾破碎机的出口与全封闭皮带送料机的进口连通，全封闭皮带送料机的出口与二次高温燃烧裂解区的内腔连通；或所述进料机构的具体结构是：二次高温燃烧裂解区的侧壁上倾斜设置有进料管，进料管的上侧壁上设置有进料漏斗，进料管的外端部固定有气缸，气缸的活塞杆伸入进料管内并在活塞杆端部连接有推料活塞，形成活塞进料机构。

上述的全封闭生态净化区为在封闭区域的水面上养殖有水生植物、地面上种植有可吸收有害气体的植物。

全封闭式多功能高速焚烧装置的生产工艺如下：垃圾经过进料机构粗破后送入焚烧炉的一次燃烧区被引燃，利用制氧机制出的氧气为一次燃烧区、二次高温燃烧裂解区补氧助燃形成的高温对垃圾废气进行裂解，裂解后的高温废气经过炉顶的冷风进风管引入的冷风除焦处理后送入净化冷凝器，经净化冷凝器内净化和冷却处理后降至100℃以下的废气通过抽风机由顶部送入全封闭冷却槽，经过冷却槽水冷后的废气进入全封闭生态净化区，全封闭生态净化区的植物吸收消耗掉废气中部分残留的有毒有害物质，含有余量有毒有害物质的废气通过进风管再次引入焚烧炉进行高温裂解，净化冷凝器的底部净化后的污水从底部引入全封闭冷却槽对净化冷凝器作送来的废气进行冷却和净化，全封闭冷却槽内的冷却水溢出至全封闭生态净化区成为植物的营养源，净化冷凝器的底部污水排出后要及时从外界补水，焚烧炉燃烧垃圾产生的白灰从下灰管道排出。

上述的裂解温度为1000—1400℃。

上述的白灰从下灰管道排出是焚烧炉燃烧垃圾产生的白灰从下灰管道落入螺旋排灰机，由电机驱动的螺旋叶片转动将白灰从螺旋排灰机的出灰口排出。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本发明在一个焚烧炉内利用补充纯氧的方式经过一次燃烧、二次燃烧形成高温对废气进行裂解，由于该裂解温度是在一次燃烧产生的温度的基础上调高的温度，相比在单独的裂解炉内形成裂解温度消耗的能源小，节约能源，裂解效果好；裂解后的废气通过炉盖上或/和炉体的上侧侧壁上布满的小管输入5kg压力的干净冷空气，对高达千度左右的烟气飞灰进行稀释冷却固化，使得燃烧垃圾后的废气或先燃烧垃圾再对燃烧垃圾再进行高温裂解形成的废气及飞灰不结焦，从而达到除焦或阻止结焦的目的；本发明的焚烧炉集燃烧垃圾、裂解废气、除焦于一体，结构简单，节约能源，生产成本低。

2、本发明采用纯氧燃烧，成本低廉，燃烧过程产热量大，产生的热量通过净化冷凝器的循环水降温水套换热后加热的循环水可以形成大量干净的高温热水可另作它用

3、本发明在一个净化冷凝器内对焚烧炉送来的废气进行水净化和水套冷凝，结构紧凑，净化冷凝效果好，生产成本低。

4、本发明通过将焚烧炉的垃圾燃烧、废气裂解及除焦、净化冷凝器的净化机冷凝，从净化冷凝器送来的废气和污水汇集在全封闭冷却槽内经再次冷却后送入全封闭生态净化区再次对废水废气进行生物降解处理，含有余量有毒有害物质的废气通过进风管再次引入焚烧炉进行高温裂解，形成了全封闭的垃圾处理模式，结构简单紧凑、工艺设计合理，生产过程无泄露，基本实现了零排放，完全符合国家环保要求。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图。

图2是本发明的螺旋排灰机的结构示意图。

图3是本发明的活塞进料机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—图3：

全封闭式多功能高速焚烧装置，包括焚烧炉25、焚烧炉25侧壁上的进料机构15、焚烧炉25底部的下灰管道20及进风管51，炉体内腔由下到上依次形成有余灰冷却区23、一次燃烧区24、二次高温燃烧裂解区26和降温除焦区27，一次燃烧区24的侧壁上设置有为一次燃烧区24补氧的一次补氧管12，二次高温燃烧裂解区26的侧壁上设置有为二次高温燃烧裂解区26补氧的二次补氧管13和所述的进料机构15，降温除焦区27的侧壁或/和炉盖29上均布有连通降温除焦区27的冷风进风管28，制氧机10的氧气输出管11分别与一次补氧管12、二次补氧管13和所述的进风管51连通，炉盖29上居中设置的排气口52通过导管50依次连通净化冷凝器53、抽风机38、全封闭冷却槽40、全封闭生态净化区39后与进风管51连通形成封闭的废气净化循环利用回路。

上述焚烧炉25的筒体的下端开口上设置有转盘座21，转盘座21上设置有锥形的转盘22，转盘22由设置在转盘座21下侧的电机驱动，筒体的上端设置有居中带有排烟口52的炉盖29，炉体内腔的锥形的转盘22外围与炉壁之间设置有穿过转盘座21的下灰通道20，转盘座21的下侧设置的贯穿转盘座21并通过转盘22上均布的出气小孔连通炉体内腔的进风管道与所述的进风管51连通。

上述转盘座21上朝下设置的下灰通道20与横向设置的螺旋排灰机60连通，所述的螺旋排灰机60是：下灰通道20的下端开口与横向设置的横管61的一端侧壁连通，横管61内设置有用轴承支撑在横管两端壁上的转轴62，转轴62上设置有螺旋叶片63，转轴62由电机64驱动其转动，横管61另一端的下侧壁上设置有出灰口65。

上述的净化冷凝器53为：封闭的筒形壳体内腔的中部设置有降温冷凝区35、下部设置有水净化区32将筒形壳体内腔由下到上依次分割成水净化区32、净化废气汇集区37、降温冷凝区35和降温废气汇集区33，筒形壳体的上壁上设置有废气出口、下壁上设置有污水排放口31，废气进入管道36穿过净化废气汇集区37的侧壁伸入水净化区32内，所述的降温冷凝区35为循环水降温水套，间隔排列的薄壁不锈钢管34穿过循环水降温水套与净化废气汇集区37和降温废气汇集区33的内腔连通，废气出口和污水排放口31均通过管道与所述的全封闭冷却槽40的内腔连通。

上述进料机构15的具体结构是：全封闭垃圾破碎机16的出口与全封闭皮带送料机14的进口连通，全封闭皮带送料机14的出口与二次高温燃烧裂解区26的内腔连通；或所述进料机构15的具体结构是：二次高温燃烧裂解区26的侧壁上倾斜25—35度的倾斜角A设置有进料管74，进料管74的上侧壁上设置有进料漏斗71，进料管74的外端部固定有气缸75，气缸75的活塞杆73伸入进料管74内并在活塞杆73端部连接有推料活塞72，形成活塞进料机构。

上述的全封闭生态净化区39为在封闭区域的水面上养殖有水生植物、地面上种植有可吸收有害气体的植物；水生植物对污水具有生态修复作用：一是水生植物自身的生命力很强，处于恶劣的水体生态环境当中照样能茁壮生长，这就说明水生植物天然的抗污能力；二是水生植物的净化功能，它的根系发达，生长速度快，能吸收水中有害物质，过滤微生物，释放氧气和矿物质，从而很好的改善水体和空气；三是水生植物的成本优势，价格低廉，耗时短，成景快，省人力等特点；四是水生植物的经济效益，可以达到观赏的目的，副产品有一定经济价值；地面上种植的植物可吸收废气中的部分有害气体。

全封闭式多功能高速焚烧装置的生产工艺如下：垃圾经过进料机构15粗破后送入焚烧炉25的一次燃烧区24被引燃，利用制氧机10制出的氧气为一次燃烧区24、二次高温燃烧裂解区26补氧助燃形成的高温对燃烧垃圾生产的废气进行裂解，裂解后的高温废气经过炉顶的冷风进风管28引入的冷风除焦处理后送入净化冷凝器53，经净化冷凝器53内净化和冷却处理后降至100℃以下的废气通过抽风机38由顶部送入全封闭冷却槽40，经过冷却槽水冷净化后的废气进入全封闭生态净化区39，全封闭生态净化区39的植物吸收消耗(生物降解)掉废气中部分残留的有毒有害物质，含有余量有毒有害物质的废气通过进风管51再次引入焚烧炉25进行高温裂解，净化冷凝器53的底部净化后的污水从底部引入全封闭冷却槽40对净化冷凝器53对送来的废气进行冷却和净化，全封闭冷却槽40内的冷却水溢出至全封闭生态净化区39成为植物的营养源，净化冷凝器53的底部污水排出后要及时从外界向净化冷凝器53的水净化区补水，焚烧炉25燃烧垃圾产生的白灰从下灰管道20排出。

所述的冷风除焦是：炉盖上或/和炉体的上侧侧壁上布满小管，输入5kg压力的干净冷空气，对高达千度左右的烟气飞灰进行稀释冷却固化，使得燃烧垃圾并进行高温裂解形成的废气及飞灰不结焦，从而达到除焦或阻止结焦的目的。

上述的裂解温度为1000—1400℃。

上述的白灰从下灰管道20排出是焚烧炉25燃烧垃圾产生的白灰从下灰管道20落入螺旋排灰机60，由电机驱动的螺旋叶片63转动将白灰从螺旋排灰机60的出灰口65排出。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.全封闭式多功能高速焚烧装置，包括焚烧炉、焚烧炉侧壁上的进料机构、焚烧炉底部的下灰管道及进风管，其特征在于：炉体内腔由下到上依次形成有余灰冷却区、一次燃烧区、二次高温燃烧裂解区和降温除焦区，一次燃烧区的侧壁上设置有为一次燃烧区补氧的一次补氧管，二次高温燃烧裂解区的侧壁上设置有为二次高温燃烧裂解区补氧的二次补氧管和所述的进料机构，降温除焦区的侧壁或/和炉盖上均布有连通降温除焦区的冷风进风管，制氧机的氧气输出管分别与一次补氧管、二次补氧管和所述的进风管连通，炉盖上居中设置的排气口通过导管依次连通净化冷凝器、抽风机、全封闭冷却槽、全封闭生态净化区后与进风管连通形成封闭的废气净化循环利用回路。

2.根据权利要求1所述的全封闭式多功能高速焚烧装置，其特征在于：所述焚烧炉的筒体的下端开口上设置有转盘座，转盘座上设置有锥形的转盘，转盘由设置在转盘座下侧的电机驱动，筒体的上端设置有居中带有排烟口的炉盖，炉体内腔的锥形的转盘外围与炉壁之间设置有穿过转盘座的下灰通道，转盘座的下侧设置的贯穿转盘座并通过转盘上均布的出气小孔连通炉体内腔的进风管道与所述的进风管连通。

3.根据权利要求1所述的全封闭式多功能高速焚烧装置，其特征在于：所述转盘座上朝下设置的下灰通道与横向设置的螺旋排灰机连通，所述的螺旋排灰机是：下灰通道的下端开口与横向设置的横管的一端侧壁连通，横管内设置有用轴承支撑在横管两端壁上的转轴，转轴上设置有螺旋叶片，转轴由电机驱动其转动，横管另一端的下侧壁上设置有出灰口。

4.根据权利要求1所述的全封闭式多功能高速焚烧装置，其特征在于：所述的净化冷凝器为：封闭的筒形壳体内腔的中部设置有降温冷凝区、下部设置有水净化区将筒形壳体内腔由下到上依次分割成水净化区、净化废气汇集区、降温冷凝区和降温废气汇集区，筒形壳体的上壁上设置有废气出口、下壁上设置有污水排放口，废气进入管道穿过净化废气汇集区的侧壁伸入水净化区内，所述的降温冷凝区为循环水降温水套，间隔排列的薄壁不锈钢管穿过循环水降温水套与净化废气汇集区和降温废气汇集区的内腔连通，废气出口和污水排放口均通过管道与所述的全封闭冷却槽的内腔连通。

5.根据权利要求1所述的全封闭式多功能高速焚烧装置，其特征在于：所述进料机构的具体结构是：全封闭垃圾破碎机的出口与全封闭皮带送料机的进口连通，全封闭皮带送料机的出口与二次高温燃烧裂解区的内腔连通；或所述进料机构的具体结构是：二次高温燃烧裂解区的侧壁上倾斜设置有进料管，进料管的上侧壁上设置有进料漏斗，进料管的外端部固定有气缸，气缸的活塞杆伸入进料管内并在活塞杆端部连接有推料活塞，形成活塞进料机构。

6.根据权利要求1所述的全封闭式多功能高速焚烧装置，其特征在于：所述的全封闭生态净化区为在封闭区域的水面上养殖有水生植物、地面上种植有可吸收有害气体的植物。

7.如权利要求1—6任一项所述的全封闭式多功能高速焚烧装置的生产工艺，其特征在于：所述的生产工艺如下：垃圾经过进料机构粗破后送入焚烧炉的一次燃烧区被引燃，利用制氧机制出的氧气为一次燃烧区、二次高温燃烧裂解区补氧助燃形成的高温对垃圾废气进行裂解，裂解后的高温废气经过炉顶的冷风进风管引入的冷风除焦处理后送入净化冷凝器，经净化冷凝器内净化和冷却处理后降至100℃以下的废气通过抽风机由顶部送入全封闭冷却槽，经过冷却槽水冷后的废气进入全封闭生态净化区，全封闭生态净化区的植物吸收消耗掉废气中部分残留的有毒有害物质，含有余量有毒有害物质的废气通过进风管再次引入焚烧炉进行高温裂解，净化冷凝器的底部净化后的污水从底部引入全封闭冷却槽对净化冷凝器作送来的废气进行冷却和净化，全封闭冷却槽内的冷却水溢出至全封闭生态净化区成为植物的营养源，净化冷凝器的底部污水排出后要及时从外界补水，焚烧炉燃烧垃圾产生的白灰从下灰管道排出。

8.如权利要求7所述的全封闭式多功能高速焚烧装置的生产工艺，其特征在于：所述的裂解温度为1000—1400℃。

9.如权利要求7所述的全封闭式多功能高速焚烧装置的生产工艺，其特征在于：所述的白灰从下灰管道排出是焚烧炉燃烧垃圾产生的白灰从下灰管道落入螺旋排灰机，由电机驱动的螺旋叶片转动将白灰从螺旋排灰机的出灰口排出。