CN105698183B - 用于处理垃圾的焚烧炉 - Google Patents

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Abstract

用于处理垃圾的焚烧炉，包括炉体；垃圾干燥仓；给料机构；布料机构；与所述垃圾干燥仓连接的进料斗；位于炉体内的第一燃烧室、第二燃烧室；炉排；燃烧助燃机；出灰口；第一烟道；第二烟道；空气预热器；空气加热器；与第一燃烧室连通的第一一次风风嘴、第一二次风风嘴；气封机构；与第二燃烧室连通的第二一次风风嘴、第二二次风风嘴；出料齿耙；与进料斗出料端连接的止气板；与第二烟道连接的隔火板；空气加热后通过第一鼓风机送往第一一次风风嘴、第一二次风风嘴、气封机构和第二一次风风嘴；第二二次风风嘴与炉体的外部连通；第一燃烧室近布料机构侧炉壁的上部向远离布料机构方向倾斜。

Description

用于处理垃圾的焚烧炉
技术领域
本发明涉及一种能抑制焚烧生活垃圾、工业废弃物过程中产生CO、碳氢化合物等未燃烧物及产生二噁英的垃圾焚烧炉。
背景技术
目前，在大部分农村及中小城镇，大量存在垃圾乱扔乱放行为，垃圾的污染已造成对生活环境的影响，因农村及中小城镇广泛缺少对垃圾统一处理的设施，村民大多在露天自行焚烧垃圾，带来对环境的二次污染和发生意外火灾的隐患，目前在农村及中小城镇使用的垃圾焚烧炉普遍存在难以清理，焚烧不充分，不完全，燃烧过程中对环境污染大，难以持续使用等诸多问题。
垃圾经过现代化的焚烧处理，体积一般可减少80％～90％，同时可以消灭各种病原体，将有害物质转化为无害物，还可以实现资源化的利用，垃圾焚烧是实现垃圾减量化、无害化和资源化处理的主要途径之一。
垃圾焚烧成为当前垃圾处理的主要途径之一，我国现有的垃圾焚烧多采用机械式垃圾焚烧炉，例如，CN104613481A公开了一种垃圾焚烧炉，提供的垃圾焚烧炉呈横向布置，在横向上由若干移动单元组合而成，所述若干移动单元由支撑装置一体支撑并且由同一驱动装置进行驱动。有效解决推料小车卡死的问题，同时使得生活垃圾在炉排上的分布更为均匀，改善了燃烧效果。
现有技术中，多数垃圾焚烧炉包括进料口、给料炉排、位于炉膛内的用于垃圾焚烧的炉排、位于焚烧炉排下部的一次风供风系统、位于炉喉部的二次风供风系统以及排渣机。焚烧炉排整体构成用于焚烧垃圾的炉床，炉床沿纵向分为干燥段、燃烧段和燃尽段，焚烧炉排整体沿纵向分为多个焚烧单元，通常为5个单元，每一焚烧单元由多个滑动炉排片、翻动炉排片和固定炉排片组成。垃圾从进料口倒入垃圾焚烧炉，通过给料炉排的往复推动作用垃圾进入焚烧炉内的炉床上进行焚烧，在干燥段垃圾被烘干、脱水，垃圾主要在燃烧段进行燃烧，经过燃尽段的垃圾已经燃烧殆尽，之后剩余的炉渣进入排渣机，由排渣机排出炉外。其中一次风从焚烧炉排底部的风室送入，二次风从垃圾焚烧炉的炉喉部送入。现有的垃圾焚烧炉(工业炉窑)，在焚烧垃圾的过程中，着火点不好控制，燃烧工艺控制不够精准，燃烧不充分，不可避免地产生有害气体，例如氮氧化物和二噁英等，这些有害气体对环境和人体的危害极大。
生活垃圾热值较低。例如部分工程设计热值在1450kcal/kg左右。大型焚烧炉及与其它燃料混合燃烧的炉窑可以较好地将生活垃圾较充分地燃烧，运行成本尚可接受，对环境的二次污染较小。然而，因受垃圾收集和运输等因素影响，在为数众多的中小城镇和乡村，无法采用大型焚烧炉来处理生活垃圾，仅能采用简易垃圾焚烧炉来处理生活垃圾。焚烧不充分，不完全，需大量使用辅助燃料，投入和运行费用均较高，难以持续使用。针对简易焚烧炉来说，低热值的生活垃圾在燃烧过程中，极易发生不完全燃烧，大量未燃烧物质随着火焰以及燃烧气体上升，由于在未燃烧部分中存在大量的二噁英前驱物，所以在燃烧排气中生成毒性很强的二噁英，排放到大气中，此外，其它污染物的排放量也较多。因而开发替代现有技术中简易垃圾焚烧炉的同类设备，具有现实意义。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种用于处理垃圾的焚烧炉，以解决现有垃圾焚烧炉在燃烧垃圾过程中，因燃烧不充分过多地产生CO、碳氢化合物等未燃烧物及产生二噁英的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于处理垃圾的焚烧炉，包括炉体；垃圾干燥仓；位于所述垃圾干燥仓的下方，进料口与所述垃圾干燥仓的出料口连接、出料口与所述炉体连接的给料机构；与所述给料机构的出料口连接的布料机构；与所述垃圾干燥仓连接的进料斗；位于所述炉体内的第一燃烧室；位于第一燃烧室远离布料机构一侧的第二燃烧室；位于所述第一燃烧室和第二燃烧室的下部的炉排；与所述第一燃烧室连接的燃烧助燃机；位于所述炉排的出料端与所述炉体连接的出灰口；两端分别与所述第二燃烧室的顶部和垃圾干燥仓连接的第一烟道；与所述第一燃烧室连通的第二烟道；位于所述炉体的顶部和/或侧部的空气预热器；第一流体通道的第一端与所述空气预热器连通、第二流体通道的两端分别与第一燃烧室和第二烟道连通的空气加热器；与所述第一燃烧室的下部或炉排的第一送风室连通的第一一次风风嘴；与所述第一燃烧室的中部连通的第一二次风风嘴；位于所述布料机构的出料口与第一燃烧室之间的气封机构；与所述第二燃烧室的下部或炉排的第二送风室连通的第二一次风风嘴；与所述第二燃烧室的中部连通的第二二次风风嘴；与所述第一燃烧室远离垃圾干燥仓外桶侧炉壁的底部连接的出料齿耙；与所述进料斗出料端连接的止气板；位于所述垃圾干燥仓的上方，与所述第二烟道连接的隔火板；所述空气加热器的第一流体通道的另一端通过第一鼓风机后与所述第一一次风风嘴、第一二次风风嘴、气封机构和第二一次风风嘴连通；第二二次风风嘴与所述炉体的外部连通；所述第一燃烧室近布料机构侧炉壁的上部向远离布料机构方向倾斜。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的用于处理垃圾的焚烧炉，所述气封机构包括位于所述布料机构的出料口与第一燃烧室之间的出风喷嘴；与所述出风喷嘴和第一鼓风机连通的供风管。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的用于处理垃圾的焚烧炉，所述出料齿耙包括位于所述第一燃烧室远离垃圾干燥仓外桶侧炉壁下方的横梁；一端连接在所述横梁的下部，另一端伸向炉排方向的梳料齿。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的用于处理垃圾的焚烧炉，所述第一一次风风嘴、第一二次风风嘴和第二一次风风嘴均包括出风端与第一燃烧室或第二燃烧室连通的斜风管；与所述斜风管的进风端连接的竖风管；设置在所述竖风管内的风量调节板；与所述斜风管的进风端面连接的视孔。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的用于处理垃圾的焚烧炉，所述视孔与所述斜风管的进风端面铰接连接。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的用于处理垃圾的焚烧炉，所述垃圾干燥仓包括外桶；位于外桶内，上端与所述外桶内壁连接的第一通风桶；连接在所述第一通风桶下端的出料口；位于外桶的中心部与外桶连接的第二通风桶；所述第一通风桶和第二通风桶的表面具有若干个进风口，所述第二通风桶的顶部封闭，所述第一通风桶与外桶之间的空腔和第二通风桶的内部空腔均与第一烟道连通。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的用于处理垃圾的焚烧炉，所述第一烟道与第一通风桶和第二通风桶的连通管路上分别设有调节阀门。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的用于处理垃圾的焚烧炉，所述第一烟道上还设有第二鼓风机。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的用于处理垃圾的焚烧炉，还具有位于所述第二燃烧室顶部的集烟器，所述第一烟道与所述集烟器连接。
本发明中给料机构可以是给料螺旋、圆盘给料器等，其给料速度可调节。
在不冲突的情况下，以上改进方案可单独或组合实施。
本发明提供的技术方案，设有垃圾干燥仓，燃烧前垃圾先在垃圾干燥仓内烘干，降低进入第一燃烧室内垃圾的含水率，并使含水率稳定。隔火板上开有若干通风孔，热气体和蒸发出来的水蒸汽可通过隔火板进入第二烟道，经引风系统排出炉外，隔火板一方面可阻止第二烟道内的燃烧颗粒物落入垃圾干燥仓内，另一方面可阻止从垃圾干燥仓飞出的飘浮物进入第二烟道内，还可减少气流的扰动对生产的影响。设有布料机构，使垃圾均匀分布在炉排上，保持炉排上各部位燃烧前垃圾的厚度均匀，同时可对给料机构进行密封，使进入第一燃烧室内的垃圾量稳定，利于燃烧工艺的稳定。设有气封机构，使第一燃烧室内的火苗不进入给料机构内，以免部分垃圾过早地着火燃烧，使垃圾燃烧时着火点相对固定；气封机构可对给料机构进行降温，延长设备的使用寿命。燃烧室内的进风采用热空气，有利于垃圾的稳定燃烧。第一燃烧室近布料机构侧炉壁的上部向远离布料机构方向倾斜，在燃烧过程中侧炉壁向炉排方向幅射热量，使炉排上的垃圾有足够的热量实现充分燃烧，在操作时第一燃烧室内可采用较多的过量风，使燃烧物充分燃烧。具有能适应热值低，水份含量波动较大，物料的种类及含量波动大的垃圾燃烧处理的特点，减少因燃烧不充分产生的CO、碳氢化合物等未燃烧物及二噁英的生成量。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为实施例用于处理垃圾的焚烧炉的结构示意图；
图2为实施例用于处理垃圾的焚烧炉的出料齿耙的结构示意图；
图3为实施例用于处理垃圾的焚烧炉的风嘴的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示的用于处理垃圾的焚烧炉，包括炉体1；垃圾干燥仓；位于垃圾干燥仓的下方，进料口与垃圾干燥仓的出料口连接、出料口与炉体1连接的给料机构25；与给料机构25的出料口连接的布料机构26；与垃圾干燥仓连接的进料斗2；位于炉体1内的第一燃烧室4；位于第一燃烧室4远离布料机构26一侧的第二燃烧室5；位于第一燃烧室4和第二燃烧室5的下部的炉排6；与第一燃烧室4连接的燃烧助燃机7；位于炉排6的出料端与炉体1连接的出灰口8；位于第二燃烧室5顶部的集烟器9；两端分别与集烟器9和垃圾干燥仓连接的第一烟道10；与第一燃烧室4连通的第二烟道12；位于炉体1的顶部和/或侧部的空气预热器13；第一流体通道的第一端与空气预热器13连通、第二流体通道的两端分别与第一燃烧室4和第二烟道12连通的空气加热器14；与第一燃烧室4的下部或炉排6的第一送风室连通的第一一次风风嘴15；与第一燃烧室4的中部连通的第一二次风风嘴16；位于布料机构26的出料口与第一燃烧室4之间的气封机构17；与第二燃烧室5的下部或炉排6的第二送风室连通的第二一次风风嘴18；与第二燃烧室5的中部连通的第二二次风风嘴19；与第一燃烧室4远离垃圾干燥仓外桶3侧炉壁的底部连接的出料齿耙20；与所述进料斗2出料端连接的止气板21；位于垃圾干燥仓的上方，与第二烟道12连接的隔火板22；空气加热器14的第一流体通道的另一端通过第一鼓风机23后与第一一次风风嘴15、第一二次风风嘴16、气封机构17和第二一次风风嘴18连通；第二二次风风嘴19与炉体1的外部连通；第一燃烧室4近布料机构26侧炉壁24的上部向远离布料机构26方向倾斜。
工作原理：
设有垃圾干燥仓，第二燃烧室5的热气体经集烟器9、第一烟道10进入垃圾干燥仓内，对垃圾干燥仓内的垃圾进行烘干，提升进入第一燃烧室4内垃圾的温度，降低垃圾的含水率，并使含水率稳定。垃圾干燥仓的热气体来源于第二燃烧室5，通过第二烟道12的负压吸引或鼓风机经第一烟道10进入垃圾干燥仓，第二燃烧室5通过第二一次风风嘴18、第二二次风风嘴19补充空气。
隔火板22上开有若干通风孔，形成网状结构，热气体对垃圾干燥仓内的垃圾加热后，热气体和蒸发出来的水蒸汽可通过隔火板22进入第二烟道12，经引风系统排出炉外，作业时隔火板22的通风孔具有一定的气体流速，使隔火板22可阻止第二烟道12内的燃烧颗粒物落入垃圾干燥仓内，网状结构的隔火板22还可阻止从垃圾干燥仓内飞出的飘浮物进入第二烟道12内，可减少气流的扰动对生产的影响。给料机构25的出料口连接有布料机构26，布料机构26使垃圾均匀分布在炉排6上，使进入第一燃烧室4内的垃圾量稳定，利于燃烧工艺的稳定。
布料机构26的出料口与第一燃烧室4之间设有气封机构17，一方面，通过气封机构17的吹气，使第一燃烧室4的进料口处维持一个较高的正压，使第一燃烧室4内的火苗不进入布料机构26，以免部分垃圾过早地着火燃烧，使垃圾燃烧时着火点相对固定；另一方面，对布料机构26进行降温，延长设备的使用寿命，使垃圾中的易燃物不会过早地在布料机构26内着火燃烧，减少意外火灾的发生。
空气预热器13可设置在炉体1的顶部、或者侧部，较优的方案是设置在炉体1的顶部和侧部二次风嘴以上的部位，外部冷空气进入空气预热器13后，通过热交换后冷空气被加热；然后进入空气加热器14继续被加热，加热后的热空气经第一鼓风机23加压后经第一一次风风嘴15、第一二次风风嘴16、气封机构17进入第一燃烧室4内，经第二一次风风嘴18进入第二燃烧室5内。采用热空气，有利于垃圾的燃烧稳定。设有第一燃烧室4和第二燃烧室5，垃圾进入第一燃烧室4内后，在第一燃烧室4内的下部按层燃燃烧方式燃烧，对易被吹起的碎片，在第一燃烧室4内部悬浮，按悬燃燃烧方式燃烧；垃圾进入第二燃烧室5后，主要在炉排6上按层燃燃烧方式燃烧。第一燃烧室4近布料机构26侧炉壁24的上部向远离布料机构26方向倾斜，在燃烧过程中侧炉壁24向炉排6方向幅射热量，使炉排6上的垃圾有足够的热量实现充分燃烧，以上结构特点，在操作时第一燃烧室4内可使用较多的过量风，使燃烧物充分燃烧。因燃烧物能充分燃烧，减少因燃烧不充分产生的CO、碳氢化合物等未燃烧物及二噁英的生成量。
第一燃烧室连接有燃烧助燃机7，燃烧助燃机7为使用柴油的点火助燃装置，在开炉时进行点火，生产不正常时进行助燃。
可选地，用于处理垃圾的焚烧炉，气封机构17包括位于位于布料机构26的出料口与第一燃烧室4之间的出风喷嘴；与出风喷嘴和第一鼓风机23连通的供风管。
可选地，如图2所示，用于处理垃圾的焚烧炉，所述出料齿耙20包括位于所述第一燃烧室4远离垃圾干燥仓外桶3侧炉壁下方的横梁201；一端连接在所述横梁201的下部，另一端伸向炉排6方向的梳料齿202。作业过程中，炉排6的转动，将炉排6上的物料从第一燃烧室4逐步送往第二燃烧室5，当物料经过出料齿耙20的下方时，物料被梳料齿202打散和翻动，在炉排6重新分布均匀，利于进一步充分燃烧。
可选地，如图3所示，用于处理垃圾的焚烧炉，所述第一一次风风嘴15、第一二次风风嘴16和第二一次风风嘴18均包括出风端与第一燃烧室4或第二燃烧室5连通的斜风管301；与所述斜风管301的进风端连接的竖风管302；设置在所述竖风管302内的风量调节板303；与所述斜风管301的进风端面连接的视孔304。各风嘴设有风量调节板303，针对不同的垃圾原料及生产情况，可方便地调节第一燃烧室4和第二燃烧室5内的供风量，维持稳定的燃烧。设有视孔304，方便观察第一燃烧室4和第二燃烧室5的燃烧情况。
在上述可选方案的基础上，可选地，用于处理垃圾的焚烧炉，所述视孔304与所述斜风管301的进风端面铰接连接。视孔304可移动，便于用长的钢纤等工具，对第一燃烧室4和第二燃烧室5内的燃烧物料进行打散和翻动，利于进一步充分燃烧。
可选地，所述垃圾干燥仓包括外桶3；位于外桶内，上端与外桶3内壁连接的第一通风桶11；连接在第一通风桶11下端的出料口；位于外桶3的中心部与外桶连接的第二通风桶27；第一通风桶11和第二通风桶27的表面具有若干个进风口，第二通风桶27的顶部封闭，第一通风桶11与外桶3之间的空腔和第二通风桶27的内部空腔均与第一烟道10连通；第一烟道10与第一通风桶11和第二通风桶27的连通管路上分别设有调节阀门；第一烟道10上还设有第二鼓风机。第一通风桶11和第二通风桶27分别从侧部和中部往装入外桶3内的垃圾中通入热气体，一方面可使各部位的垃圾受热均匀，具有更好的烘干效果，另一方面，外桶3的中心部设有第二通风桶27，可防止垃圾在外桶内塔桥，造成下降过程的堵塞，影响供料和燃烧的稳定性。
本发明不限于以上优选实施方式，还可在本发明权利要求和说明书限定的精神内，进行多种形式的变换和改进，能解决同样的技术问题，并取得预期的技术效果，故不重述。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接或联想到的所有方案，只要在权利要求限定的精神之内，也属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于处理垃圾的焚烧炉，其特征在于，包括炉体(1)；垃圾干燥仓；位于所述垃圾干燥仓的下方，进料口与所述垃圾干燥仓的出料口连接、出料口与所述炉体(1)连接的给料机构(25)；与所述给料机构(25)的出料口连接的布料机构(26)；与所述垃圾干燥仓连接的进料斗(2)；位于所述炉体(1)内的第一燃烧室(4)；位于第一燃烧室(4)远离布料机构(26)一侧的第二燃烧室(5)；位于所述第一燃烧室(4)和第二燃烧室(5)的下部的炉排(6)；与所述第一燃烧室(4)连接的燃烧助燃机(7)；位于所述炉排(6)的出料端与所述炉体(1)连接的出灰口(8)；两端分别与所述第二燃烧室(5)的顶部和垃圾干燥仓连接的第一烟道(10)；与所述第一燃烧室(4)连通的第二烟道(12)；位于所述炉体(1)的顶部和/或侧部的空气预热器(13)；第一流体通道的第一端与所述空气预热器(13)连通、第二流体通道的两端分别与第一燃烧室(4)和第二烟道(12)连通的空气加热器(14)；与所述第一燃烧室(4)的下部或炉排(6)的第一送风室连通的第一一次风风嘴(15)；与所述第一燃烧室(4)的中部连通的第一二次风风嘴(16)；位于所述布料机构(26)的出料口与第一燃烧室(4)之间的气封机构(17)；与所述第二燃烧室(5)的下部或炉排(6)的第二送风室连通的第二一次风风嘴(18)；与所述第二燃烧室(5)的中部连通的第二二次风风嘴(19)；与所述第一燃烧室(4)远离垃圾干燥仓外桶(3)侧炉壁的底部连接的出料齿耙(20)；与所述进料斗(2)出料端连接的止气板(21)；位于所述垃圾干燥仓的上方，与所述第二烟道(12)连接的隔火板(22)；所述空气加热器(14)的第一流体通道的另一端通过第一鼓风机(23)后与所述第一一次风风嘴(15)、第一二次风风嘴(16)、气封机构(17)和第二一次风风嘴(18)连通；第二二次风风嘴(19)与所述炉体(1)的外部连通；所述第一燃烧室(4)近布料机构(26)侧炉壁(24)的上部向远离布料机构(26)方向倾斜。
2.根据权利要求1所述的用于处理垃圾的焚烧炉，其特征在于，所述气封机构(17)包括位于所述布料机构(26)的出料口与第一燃烧室(4)之间的出风喷嘴；与所述出风喷嘴和第一鼓风机连通的供风管。
3.根据权利要求1所述的用于处理垃圾的焚烧炉，其特征在于，所述出料齿耙(20)包括位于所述第一燃烧室(4)远离垃圾干燥仓外桶(3)侧炉壁下方的横梁(201)；一端连接在所述横梁(201)的下部，另一端伸向炉排(6)方向的梳料齿(202)。
4.根据权利要求1所述的用于处理垃圾的焚烧炉，其特征在于，所述第一一次风风嘴(15)、第一二次风风嘴(16)和第二一次风风嘴(18)均包括出风端与第一燃烧室(4)或第二燃烧室(5)连通的斜风管(301)；与所述斜风管(301)的进风端连接的竖风管(302)；设置在所述竖风管(302)内的风量调节板(303)；与所述斜风管(301)的进风端面连接的视孔(304)。
5.根据权利要求4所述的用于处理垃圾的焚烧炉，其特征在于，所述视孔(304)与所述斜风管(301)的进风端面铰接连接。
6.根据权利要求1所述的用于处理垃圾的焚烧炉，其特征在于，所述垃圾干燥仓包括外桶(3)；位于外桶内，上端与所述外桶内壁连接的第一通风桶(11)；连接在所述第一通风桶(11)下端的出料口；位于外桶(3)的中心部与外桶连接的第二通风桶(27)；所述第一通风桶和第二通风桶的表面具有若干个进风口，所述第二通风桶的顶部封闭，所述第一通风桶(11)与外桶(3)之间的空腔和第二通风桶(27)的内部空腔均与第一烟道(10)连通。
7.根据权利要求6所述的用于处理垃圾的焚烧炉，其特征在于，所述第一烟道(10)与第一通风桶(11)和第二通风桶(27)的连通管路上分别设有调节阀门。
8.根据权利要求1或7所述的用于处理垃圾的焚烧炉，其特征在于，所述第一烟道(10)上还设有第二鼓风机。
9.根据权利要求1所述的用于处理垃圾的焚烧炉，其特征在于，还具有位于所述第二燃烧室(5)顶部的集烟器(9)，所述第一烟道(10)与所述集烟器(9)连接。
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