CN105972603A - 垃圾高温气化喷燃隧道系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾高温气化喷燃隧道系统，包括隧道基座和往复式炉排，所述隧道基座上安装至少两个气化喷燃炉单元，所述气化喷燃炉单元首尾相接并组成与所述往复式炉排倾斜方向一致的喷燃隧道；倾斜式喷燃隧道的设置，随着垃圾在往复式炉排的带动下向低处运动，垃圾在所述喷燃隧道内依次进入干燥气化段、气化喷燃段、碳化喷燃段和炉渣燃尽段，垃圾气化喷燃产生的热风在所述喷燃隧道内从高处到低处温度不断提高，而且最终到达热风出口的温度可达到1200℃‑1300℃，所有产生的有毒有害气体只有穿过高温区才能进入锅炉炉膛，最终使垃圾完全气化喷燃并彻底消除二噁英等有毒有害气体的排放，是对现有技术的突破形改进，具有极大的经济效益和社会效益。

Description

垃圾高温气化喷燃隧道系统
技术领域
本发明涉及一种能源利用技术领域，尤其涉及一种将气化喷燃后热能喷吹给锅炉的垃圾能源释放系统。
背景技术
城市生活垃圾焚烧发电具有无害化、资源化和减量化三大优势，对改善城市卫生环境作用重大，是当今处理城市生活垃圾的一种最优途径，已成为我国城市生活垃圾处理的最主要方法之一。而目前国内多数垃圾焚烧发电锅炉热效率偏低，直接影响到垃圾焚烧发电厂的经济效益。垃圾焚烧发电锅炉的稳定燃烧控制与调整是运行中的重点和难点，工程技术人员往往注重垃圾燃烧的经济效益，垃圾燃烧的排放问题被放在次要地位，这也是人们反对垃圾焚烧发电的原因之一。
图7所示为炉排垃圾焚烧发电锅炉的结构，图中示出了垃圾焚烧的流程。该炉排垃圾焚烧发电锅炉包括炉体1′，所述炉体1′的中上部设有烟火出口11′，所述炉体1′内倾斜安装有往复式炉排2，所述烟火出口11′连通至锅炉换热器，所述往复式炉排2的高端处的所述炉体1′上设有进料口12，所述进料口12连接有依靠垃圾的重力密封的储料塔3，所述储料塔3的底部设有将垃圾推进炉体1′的进料口12的推料装置，所述往复式炉排2的低端处的所述炉体1′上设有出渣口13，一次风由往复式炉排2下方的空气室吹入，穿过垃圾层的同时与垃圾发生燃烧反应，二次风由往复式炉排2上方的风管吹入，使挥发性气体和炉排上未燃尽的垃圾燃烧。由于垃圾在炉排上的燃烧过程从底层开始依次进入干燥、挥发分析出、挥发分燃烧、焦炭燃烧和炉渣燃尽共五个阶段，而析出的挥发分经过挥发分燃烧后产生的气体直接进入到锅炉换热器，经过换热后被排出，在此过程中烟气中包含未燃尽挥发分、二噁英等成分，未燃尽挥发分造成能源的浪费，二噁英造成环境的污染毒化，因此现有技术的垃圾焚烧发电的工作原理的缺陷产生重大的技术问题，有害气体尤其是二噁英的排放无法消除，能源损失严重，污染毒化环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种改变空气供给方向、可形成高温气化喷燃区、烟气连续通过高温气化喷燃区、二噁英去除彻底、气化喷燃充分的垃圾高温气化喷燃隧道系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：垃圾高温气化喷燃隧道系统，与锅炉炉膛连接，包括隧道基座，所述隧道基座上倾斜安装有往复式炉排，所述隧道基座上安装有横跨在所述往复式炉排上方的至少两个气化喷燃炉单元，所述气化喷燃炉单元首尾相接并组成与所述往复式炉排倾斜方向一致的喷燃隧道，所述喷燃隧道的高端设有进料口，所述喷燃隧道的低端设有与所述锅炉炉膛连接的热风出口；所述进料口方向的所述隧道基座上安装有密封进料装置；
所述气化喷燃炉单元包括拱形炉体，所述拱形炉体内设置有炉腔单元，所述拱形炉体的两端分别设有单元进料口和单元出料口，相邻所述拱形炉体的所述单元进料口和所述单元出料口相对接；所述拱形炉体的侧壁上设有气化助燃布风腔，所述气化助燃布风腔设有若干穿过所述拱形炉体的侧壁并射向物料表面的气化助燃布风管组件，所述气化助燃布风腔连接有供风源。
作为优选的技术方案，所述气化助燃布风腔设置在所述拱形炉体的顶壁上，所述气化助燃布风管组件垂直向下设置。
作为优选的技术方案，所述气化助燃布风管组件包括与所述炉腔单元的顶壁固定连接且贯穿所述炉腔单元的顶壁的布风管插接座，所述布风管插接座上插接有气化助燃布风管。
作为对上述技术方案的改进，所述气化助燃布风管的长度不同。
作为对上述技术方案的改进，部分所述布风管插接座不插接所述气化助燃布风管。
作为对上述技术方案的改进，所述气化助燃布风管为耐火陶瓷布风管。
作为优选的技术方案，所述炉腔单元的内壁包括耐火材料层。
作为对上述技术方案的改进，所述密封进料装置包括依靠垃圾重力密封的储料塔，所述储料塔的底部设有将垃圾推进所述喷燃隧道的推料装置。
作为对上述技术方案的改进，所述推料装置包括推料块，所述推料块连接有往复推料驱动装置。
作为对上述技术方案的改进，所述往复式炉排的底部设有二次布风装置。
由于采用了上述技术方案，垃圾高温气化喷燃隧道系统，与锅炉炉膛连接，包括隧道基座，所述隧道基座上倾斜安装有往复式炉排，所述隧道基座上安装有横跨在所述往复式炉排上方的至少两个气化喷燃炉单元，所述气化喷燃炉单元首尾相接并组成与所述往复式炉排倾斜方向一致的喷燃隧道，所述喷燃隧道的高端设有进料口，所述喷燃隧道的低端设有与所述锅炉炉膛连接的热风出口；所述进料口方向的所述隧道基座上安装有密封进料装置；所述气化喷燃炉单元包括拱形炉体，所述拱形炉体内设置有炉腔单元，所述拱形炉体的两端分别设有单元进料口和单元出料口，相邻所述拱形炉体的所述单元进料口和所述单元出料口相对接；所述拱形炉体的侧壁上设有气化助燃布风腔，所述气化助燃布风腔设有若干穿过所述拱形炉体的侧壁并射向物料表面的气化助燃布风管组件，所述气化助燃布风腔连接有供风源；倾斜式喷燃隧道的设置，随着垃圾在往复式炉排的带动下向低处运动，垃圾在所述喷燃隧道内依次进入干燥气化段、气化喷燃段、碳化喷燃段和炉渣燃尽段，垃圾气化喷燃产生的热风在所述喷燃隧道内从高处到低处温度不断提高，而且最终到达热风出口的温度可达到1200℃-1300℃，二噁英等污染毒性气体主要产生在干燥气化段，部分产生在气化喷燃段，碳化喷燃段和炉渣燃尽段不再产生有毒有害气体，所有产生的有毒有害气体只有穿过高温区才能进入锅炉炉膛，在此过程中，所有有害气体例如二噁英被完全分解，所有未燃尽的大分子官能团被继续裂解并燃尽，最终使垃圾完全气化气化喷燃并彻底消除二噁英等有毒有害气体的排放，是对现有技术的突破形改进，具有极大的经济效益和社会效益。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明实施例的结构原理图；
图2是本发明实施例气化喷燃炉单元的结构原理图；
图3是图2的左视图；
图4是图2的右视图；
图5是本发明实施例供风源的结构原理图；
图6是本发明实施例气化助燃布风管的结构原理图；为便于理解，其中之一气化助燃布风管未完全插入；
图7是现有技术的工作原理图；
图中：1-隧道基座；1′-炉体；11′-烟火出口；12-进料口；12a-单元进料口；13-出渣口；13a-单元出料口；14-热风出口；2-往复式炉排；3-储料塔；41-推料块；42-往复推料驱动装置；5-气化喷燃炉单元；51-拱形炉体；52-炉腔单元；53-耐火材料层；54-气化助燃布风腔；55-布风管插接座；56-气化助燃布风管；6-喷燃隧道；7-锅炉炉膛；8-风机；9-二次布风装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1所示，垃圾高温气化喷燃隧道系统，与锅炉炉膛7连接，包括隧道基座1，所述隧道基座1上倾斜安装有往复式炉排2，所述往复式炉排2为现有技术炉排，具体结构和工作原理在此不再赘述，本实施例采用往复式炉排2作为垃圾气化喷燃的托料板，使垃圾在气化喷燃前进的过程中不断翻滚，从而使气化喷燃更加充分；所述隧道基座1上安装有横跨在所述往复式炉排2上方的至少两个气化喷燃炉单元5，所述气化喷燃炉单元5首尾相接并组成与所述往复式炉排2倾斜方向一致的喷燃隧道6，所述喷燃隧道6的高端设有进料口12，所述喷燃隧道6的低端设有与所述锅炉炉膛7连接的热风出口14；所述进料口12方向的所述隧道基座1上安装有密封进料装置。
如图2、图3和图4所示，所述气化喷燃炉单元5包括拱形炉体51，所述拱形炉体51内设置有炉腔单元52，所述炉腔单元52的内壁包括耐火材料层53。所述拱形炉体51的两端分别设有单元进料口12a和单元出料口13a，相邻所述拱形炉体51的所述单元进料口12a和所述单元出料口13a相对接；所述拱形炉体51的侧壁上设有气化助燃布风腔54，所述气化助燃布风腔54设有若干穿过所述拱形炉体51的侧壁并射向物料表面的气化助燃布风管组件，所述气化助燃布风腔54连接有供风源。如图5所示，所述供风源包括风机8。
本实施例中，所述气化助燃布风腔54设置在所述拱形炉体51的顶壁上，所述气化助燃布风管组件垂直向下设置。如图6所示，所述气化助燃布风管组件包括与所述炉腔单元52的顶壁固定连接且贯穿所述炉腔单元52的顶壁的布风管插接座55，所述布风管插接座55上插接有气化助燃布风管56。插接安装式结构设计，使气化助燃布风管56的更换变得方便，使用维护更为合理，所述气化助燃布风管56为耐火陶瓷布风管，大大提高了气化助燃布风管56的使用寿命，解决了所述气化助燃布风管56极易烧蚀的技术难题。所述气化助燃布风管56的长度不同，可以在所述炉腔单元52内形成旋转风，从而使气化气化喷燃更为充分彻底。部分所述布风管插接座55不插接所述气化助燃布风管56，这种布置方式，使所述布风管插接座55起到最短的所述气化助燃布风管56的作用，使所述炉腔单元52的最顶部也有气化助燃风的供给，彻底消除气化喷燃死角。
所述密封进料装置包括依靠垃圾重力密封的储料塔3，所述储料塔3的底部设有将垃圾推进所述喷燃隧道6的推料装置。所述推料装置包括推料块41，所述推料块41连接有往复推料驱动装置42。本实施例中，所述往复推料驱动装置42为液压缸，当然也可以采用机械或电动的往复运动驱动机构，这些机构是公知的，在此不再重复赘述。所述推料块41不断将部分物料推入所述喷燃隧道6的进料口12内；所述储料塔3内的垃圾因为高度和重力的作用一方面提供气化喷燃所需垃圾，另一方面起到密封的作用，保证烟气不会外溢。
所述往复式炉排2的底部设有二次布风装置9。本实施例中，所述二次布风装置9为设置在往复式炉排2底部下方的布风管，从所述往复式炉排2的底部给垃圾供风，保证垃圾的进一步充分气化喷燃，防止灰烬从所述往复式炉排2的缝隙内下落。
本实施例采用的供风源为风机8，所述风机8通过管道与各所述气化喷燃炉单元5的所述气化助燃布风腔54连接；随着往复式炉排2的推动，垃圾不断气化喷燃直至变为灰烬并从所述喷燃隧道6的低端落下，高温的火焰从所述喷燃隧道6的所述热风出口14喷出并进入到锅炉炉膛7内，使锅炉炉膛7内充满喷烧火焰。倾斜式喷燃隧道6的设置，随着垃圾在往复式炉排2的带动下向低处运动，垃圾在所述喷燃隧道6内依次进入干燥气化段、气化喷燃段、碳化喷燃段和炉渣燃尽段，垃圾气化喷燃产生的热风在所述喷燃隧道6内从高处到低处温度不断提高，而且最终到达热风出口14的温度可达到1200℃-1300℃，二噁英等污染毒性气体主要产生在干燥气化段，部分产生在气化喷燃段，碳化喷燃段和炉渣燃尽段不再产生有毒有害气体，所有产生的有毒有害气体只有穿过高温区才能进入锅炉炉膛7，在此过程中，所有有害气体例如二噁英被完全分解，所有未气化喷燃的大分子官能团被继续裂解并燃尽，最终使垃圾完全气化喷燃并彻底消除二噁英等有毒有害气体的排放，是对现有技术的突破形改进，具有极大的经济效益和社会效益。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.垃圾高温气化喷燃隧道系统，与锅炉炉膛连接，其特征在于：包括隧道基座，所述隧道基座上倾斜安装有往复式炉排，所述隧道基座上安装有横跨在所述往复式炉排上方的至少两个气化喷燃炉单元，所述气化喷燃炉单元首尾相接并组成与所述往复式炉排倾斜方向一致的喷燃隧道，所述喷燃隧道的高端设有进料口，所述喷燃隧道的低端设有与所述锅炉炉膛连接的热风出口；所述进料口方向的所述隧道基座上安装有密封进料装置；
所述气化喷燃炉单元包括拱形炉体，所述拱形炉体内设置有炉腔单元，所述拱形炉体的两端分别设有单元进料口和单元出料口，相邻所述拱形炉体的所述单元进料口和所述单元出料口相对接；所述拱形炉体的侧壁上设有气化助燃布风腔，所述气化助燃布风腔设有若干穿过所述拱形炉体的侧壁并射向物料表面的气化助燃布风管组件，所述气化助燃布风腔连接有供风源。
2.如权利要求1所述的垃圾高温气化喷燃隧道系统，其特征在于：所述气化助燃布风腔设置在所述拱形炉体的顶壁上，所述气化助燃布风管组件垂直向下设置。
3.如权利要求1所述的垃圾高温气化喷燃隧道系统，其特征在于：所述气化助燃布风管组件包括与所述炉腔单元的顶壁固定连接且贯穿所述炉腔单元的顶壁的布风管插接座，所述布风管插接座上插接有气化助燃布风管。
4.如权利要求3所述的垃圾高温气化喷燃隧道系统，其特征在于：所述气化助燃布风管的长度不同。
5.如权利要求3所述的垃圾高温气化喷燃隧道系统，其特征在于：部分所述布风管插接座不插接所述气化助燃布风管。
6.如权利要求3所述的垃圾高温气化喷燃隧道系统，其特征在于：所述气化助燃布风管为耐火陶瓷布风管。
7.如权利要求1所述的垃圾高温气化喷燃隧道系统，其特征在于：所述炉腔单元的内壁包括耐火材料层。
8.如权利要求1至7任一权利要求所述的垃圾高温气化喷燃隧道系统，其特征在于：所述密封进料装置包括依靠垃圾重力密封的储料塔，所述储料塔的底部设有将垃圾推进所述喷燃隧道的推料装置。
9.如权利要求8所述的垃圾高温气化喷燃隧道系统，其特征在于：所述推料装置包括推料块，所述推料块连接有往复推料驱动装置。
10.如权利要求1至7任一权利要求所述的垃圾高温气化喷燃隧道系统，其特征在于：所述往复式炉排的底部设有二次布风装置。
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