CN106152144B - 生活垃圾焚烧炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种焚烧设备,特别是主要用于焚烧低热值、高水分且未经分解的生活垃圾的配套于水泥窑协同处置生活垃圾的一种生活垃圾焚烧炉;包括炉体、进料口、焚烧炉排、一次风室、高温烟气出口、冷却炉排、挡风装置、热空气出口、冷却风室和出料口;本发明技术方案中,通过在焚烧炉排下面加设了一次风室,并在焚烧炉排后加设了冷却炉排、热空气出口和冷却风室,省略水冷出渣机冷却炉渣环节,避免了多余的设备投入和水资源的浪费;将热空气出口处的热空气回收并使之重新回到焚烧炉的干燥段或焚烧段,将炉渣冷却时散发出的热能进行了有效利用;大大缩短了停机时间、提高了能源利用率、降低了能耗、提高了机器运转的安全性和可靠性。

Description

生活垃圾焚烧炉
技术领域
本发明涉及一种焚烧设备,特别是主要用于焚烧低热值、高水分且未经分解的生活垃圾的配套于水泥窑协同处置生活垃圾的一种生活垃圾焚烧炉。
背景技术
城市生活垃圾处理,已成为世界范围内一个普遍关注的问题,同时这也是一项十分艰巨的任务。目前,较为有效的处理方法是焚烧法,也是目前世界各国普遍采用的垃圾处理方法;从处置垃圾的彻底性、无害化、环保化的角度出发,将垃圾焚烧装置与水泥烧成系统联合来处置生活垃圾是一种理想的垃圾处置方式。其中,层燃式垃圾焚烧装置焚烧垃圾具有不需分拣垃圾、适合我国高水分、低热值的垃圾特点,也特别适用于水泥窑协同处置生活垃圾技术,但将层燃式垃圾焚烧装置配合于水泥窑系统使用也带来了不少问题:
第一,垃圾焚烧发电厂中的炉排炉装置本身不具有冷却炉渣的功能,而是通过在废渣出口的下面设置水冷出渣机的方式来冷却炉渣。使用水冷出渣机在水泥窑协同处理生活垃圾时有以下不足:1)水冷后的炉渣带有水分,炉渣进入水泥窑系统利用时(如将炉渣作为原料粉磨成水泥生料,再送入水泥生产线的烧成系统烧制成水泥熟料),需要先进行烘干,消耗较多的热量;2)水冷出渣机需要消耗大量的冷却水,更需要单独的密封要求严格的循环水处理系统,使用维护费用高;3)冷却炉渣时产生的水蒸气进入垃圾焚烧炉,影响垃圾焚烧系统的稳定性,降低垃圾焚烧装置耐火材料的使用寿命;4)水冷出渣机的磨损和变形大,导致故障停机等问题影响焚烧炉系统的稳定运行。
第二,将现有的焚烧炉减少水冷出渣机这一设备后,焚烧生活垃圾后产生的炉渣无法有效冷却,热炉渣中的残余热能也无法进行有效利用。其原因如下:1)目前使用的一次风为热风,温度大多在200℃以上,对高温炉渣的冷却效果有限;2)现有炉排炉的炉膛为一个单独的腔室,只有一个出风口,无法通入低温的冷却风;3)因对二噁英等污染物的控制要求,对焚烧温度的控制很严格,进入焚烧装置燃烧区域的总空气量受温度限制;4)现有的炉排炉都是以水冷出渣机冷却热炉渣,热炉渣的高品位热能都被循环冷却水吸收。
第三,传统垃圾焚烧发电厂的炉排炉检修前的停机时间较长,需要2~3天时间,这对于窑系统的停窑检修是有影响的;特别是垃圾焚烧炉由于紧急情况停炉时产生的大量未燃烧完全的垃圾废物和烟气难免对水泥窑系统的稳定运行产生影响,这就需要尽量缩短炉排炉停机的时间,快速冷却未燃烧完全的垃圾。
针对以上情况,水泥窑协同处置生活垃圾这一方法需要一种更为优越的垃圾焚烧炉排炉来解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种省略水冷出渣机冷却炉渣环节、可将炉渣冷却时散发出的热能进行有效利用、停机时间短、能源利用率高、能耗低、安全性高、可靠性高的生活垃圾焚烧炉。
为解决上述技术问题,本发明是按如下方式实现的:设计一种生活垃圾焚烧炉,包括炉体、进料口、焚烧炉排、一次风室、高温烟气出口、冷却炉排、挡风装置、热空气出口、冷却风室和出料口;在炉体左侧顶壁上设有进料口;炉体上部设有高温烟气出口,高温烟气出口下方设有焚烧炉排;焚烧炉排的下方设置有依序排列的一次风室;焚烧炉排后部设有冷却炉排,冷却炉排由单独的传动机构驱动;在冷却炉排与焚烧炉排连接处的上方设有挡风装置,作为焚烧区域和冷却区域的分界;冷却炉排的上方炉体上设有热空气出口,热空气出口与一次风室相连通,热空气经通道返回焚烧炉排;冷却炉排下设有冷却风室,由冷却风室进入的冷却风由冷却风机供给,冷却风机引入常温风作为冷却风;冷却炉排右侧、炉体的右下壁设有出料口。
进一步的,所述焚烧炉排沿物料运动方向分为两段,前段为干燥段,后段为焚烧段。
进一步的,所述一次风室为独立的一组或多组设置。
进一步的,所述冷却炉排的运动方向以物料运动方向为参照,在传动机构的驱动下冷却炉排可以逆于物料运动方向运动或是顺于物料运动方向运动。
进一步的,所述冷却炉排逆于物料运动方向推动时,冷却炉排片的纵向头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角α为20°~30°,活动的冷却炉排片运动面与水平面的夹角β为35°~55°,行程为300~500mm。
进一步的,所述冷却炉排顺着物料运动方向推动时,纵向头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角γ为0°15°,活动的冷却炉排片运动面与水平面的夹角δ为5°~30°,行程为150~300mm。
进一步的,所述冷却炉排是单独传动的一段炉排或多段炉排,且每一段都设有单独的传动机构。
进一步的,所述挡风装置是固定的。
进一步的,所述挡风装置是活动可调节的,挡风装置与焚烧炉排的高差为H,H在800~2000mm之间调节。
本发明的积极效果:本发明技术方案中,通过在焚烧炉排下面加设了一次风室,并在焚烧炉排后加设了冷却炉排、热空气出口和冷却风室等,省略水冷出渣机冷却炉渣环节,避免了多余的设备投入和水资源的浪费;同时将热空气出口处的热空气回收并使之重新回到焚烧炉的干燥段或焚烧段,将炉渣冷却时散发出的热能进行了有效利用;大大缩短了停机时间、提高了能源利用率、降低了能耗、提高了机器运转的安全性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施方案的结构示意图
图2是本发明实施方式中冷却炉排逆于物料运动方向推动时冷却炉排片与水平面的夹角示意图
图中,1炉体 2进料口 3焚烧炉排
4一次风室 5高温烟气出口 6冷却炉排
7挡风装置 8热空气出口 9冷却风室
10出料口
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合具体实施方式和附图,对本发明做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
如图1、图2所示,本发明所述生活垃圾焚烧炉包括炉体1、进料口2、焚烧炉排3、一次风室4、高温烟气出口5、冷却炉排6、挡风装置7、热空气出口8、冷却风室9和出料口10;在炉体1左侧顶壁上设有进料口2;炉体1上部设有高温烟气出口5,高温烟气出口5下方设有焚烧炉排3;焚烧炉排3的下方设置有依序排列的一次风室4;焚烧炉排3后部设有冷却炉排6,冷却炉排6由单独的传动机构驱动;在冷却炉排6与焚烧炉排3连接处的上方设有挡风装置7,作为焚烧区域和冷却区域的分界;冷却炉排6的上方炉体1上设有热空气出口8,热空气出口8与一次风室4相连通,热空气经通道返回焚烧炉排3;冷却炉排6下设有冷却风室9,由冷却风室9进入的冷却风由冷却风机供给,冷却风机引入常温风作为冷却风;冷却炉排6右侧、炉体1的右下壁设有出料口10。
进一步的,所述焚烧炉排3沿物料运动方向分为两段,前段为干燥段,后段为焚烧段。
进一步的,所述一次风室4为独立的一组或多组设置。
进一步的,所述冷却炉排6的运动方向以物料运动方向为参照,在传动机构的驱动下冷却炉排6可以逆于物料运动方向运动或是顺于物料运动方向运动。
进一步的,所述冷却炉排6逆于物料运动方向推动时,冷却炉排片的纵向头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角α为20°~30°,活动的冷却炉排片运动面与水平面的夹角β为35°~55°,行程为300~500mm。
进一步的,所述冷却炉排6顺着物料运动方向推动时,纵向头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角γ为0°15°,活动的冷却炉排片运动面与水平面的夹角δ为5°~30°,行程为150~300mm。
进一步的,所述冷却炉排6是单独传动的一段炉排或多段炉排,且每一段都设有单独的传动机构。
进一步的,所述挡风装置7是固定的。
进一步的,所述挡风装置7是活动可调节的,挡风装置与焚烧炉排3的高差为H,H在800~2000mm之间调节。
工作时,生活垃圾由炉壁左上部的进料口2入炉体1内,到达焚烧炉排3,生活垃圾先在焚烧炉排3的干燥段进行烘干处理,然后到达焚烧炉排3的焚烧段进行充分焚烧;焚烧炉排3下方的一次风室4将新鲜的热风吹入焚烧炉,为处在焚烧炉排3上的生活垃圾助燃,使之燃烧更加充分;燃烧产生的高温烟气从高温烟气出口5处离开炉体1;经充分燃烧的生活垃圾继续向前运动到达冷却炉排6,冷却炉排6的传动系统控制冷却炉排6前后运动,同时由下方的冷却风室9吹入冷却风,将生活垃圾充分冷却;冷却时产生的热空气由热空气出口8排出;将已经冷却的并充分焚烧的生活垃圾通过出料口10排出炉体1,进行下一级处理工序。热空气出口8与一次风室4连通,将热空气出口8处的热空气收集,使之重新回到炉体1内,提高了热能的利用率。
采用本发明后,有几大优势:第一,本发明能够实现垃圾焚烧炉直接排出干燥的低温炉渣,便于焚烧炉渣的综合利用;第二,本发明充分利用冷却炉排6冷却高温的焚烧炉渣,同时将冷却空气加热,并将加热后的冷却空气用于焚烧炉排3的干燥段或焚烧段,提高热能的利用率;第三,本发明在水泥烧成系统停止工作时,冷却炉排6能通过快速增加冷却风的方式让未燃尽的垃圾迅速冷却后排出,使焚烧炉具有迅速停炉的能力。

Claims (6)

1.一种生活垃圾焚烧炉,其特征在于:包括炉体(1)、进料口(2)、焚烧炉排(3)、一次风室(4)、高温烟气出口(5)、冷却炉排(6)、挡风装置(7)、热空气出口(8)、冷却风室(9)和出料口(10);在炉体(1)左侧顶壁上设有进料口(2);炉体(1)上部设有高温烟气出口(5),高温烟气出口(5)下方设有焚烧炉排(3);焚烧炉排(3)的下方设置有依序排列的一次风室(4);焚烧炉排(3)后部设有冷却炉排(6),冷却炉排(6)由单独的传动机构驱动;在冷却炉排(6)与焚烧炉排(3)连接处的上方设有挡风装置(7),作为焚烧区域和冷却区域的分界;冷却炉排(6)的上方炉体(1)上设有热空气出口(8),热空气出口(8)与一次风室(4)相连通;冷却炉排(6)下设有冷却风室(9);冷却炉排(6)右侧、炉体(1)的右下壁设有出料口(10);所述冷却炉排(6)的运动方向以物料运动方向为参照,在传动机构的驱动下冷却炉排(6)可以逆于物料运动方向运动或是顺于物料运动方向运动;所述冷却炉排(6)逆于物料运动方向推动时,冷却炉排片的纵向头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角α为20°~30°,活动的冷却炉排片运动面与水平面的夹角β为 35°~55°,行程为300~500mm;所述冷却炉排(6)顺着物料运动方向推动时,纵向头部连线所形成的倾斜面与水平面的夹角γ为0°~15°,活动的冷却炉排片运动面与水平面的夹角δ为5°~30°,行程为150~300mm。
2.如权利要求1所述的生活垃圾焚烧炉,其特征在于:所述焚烧炉排(3)沿物料运动方向分为两段,前段为干燥段,后段为焚烧段。
3.如权利要求1所述的生活垃圾焚烧炉,其特征在于:所述一次风室(4)为独立的一组或多组设置。
4.如权利要求1所述的生活垃圾焚烧炉,其特征在于:所述冷却炉排(6)是单独传动的一段炉排或多段炉排,且每一段都设有单独的传动机构。
5.如权利要求1所述的生活垃圾焚烧炉,其特征在于:所述挡风装置(7)是固定的。
6.如权利要求1所述的生活垃圾焚烧炉,其特征在于:所述挡风装置(7)是活动可调节的,挡风装置与焚烧炉排3的高差为H,H在800~2000mm之间调节。
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