CN106524173B - 一种小型生活垃圾碳化焚烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型生活垃圾碳化焚烧炉，包括炉体；所述炉体内设有炉排；所述炉排将所述炉体内腔分为上部的焚烧腔和下部的炉灰腔；所述焚烧腔内设有能在驱动装置驱动下旋转的一端开口的碳化罐；所述炉体外壁上设有进料斗和出料斗，且所述进料斗设置在所述出料斗上方；所述进料斗的出口和所述出料斗的进口之间设有舌板；所述进料斗的出口、出料斗的进口分别与所述碳化罐的进口、出口连通；所述出料斗的出口与所述焚烧腔连通。本发明大大减小了烟气处理及垃圾分拣的成本，从而使得生活垃圾的综合处置成本更加节省，并对垃圾的成分具有更好的适应性。

Description

一种小型生活垃圾碳化焚烧炉

技术领域

本发明涉及生活垃圾无害化处置领域，尤其涉及一种适用于村镇生活垃圾的清洁焚烧炉。

背景技术

随着社会、经济的发展，居民人数10万以上的城镇一般都已建设了比较完善的生活垃圾收集、转运体系，生活垃圾基本得以进行无害化、减量化，甚至资源化的处理、处置，为城市的可持续发展提供了保障。但是我国还有大量的城郊结合部、以及广大的镇、乡、村居民的生活垃圾绝大多数还没有进行清洁处置，甚至处于随意抛弃或散乱堆置状态，垃圾中的生物质组分腐烂后产生的有害物质，以及垃圾中难降解、不能降解的成分逐渐积累，对居民的生活环境造成了极大危害。

由于乡镇、村落太过分散，全部建立垃圾收运系统后集中处置方式很难实施，采用与现有环卫保洁系统相结合的分散式处置方式，也即采用小型焚烧炉，将一个较小范围的生活垃圾清扫、集中后就地清洁焚烧是符合现发展阶段的选择。

因生活垃圾的成分十分复杂且变化大，包括垃圾的成分、含水率、热值等参数与地域、季节有很大的关系，导致目前的小型垃圾焚烧设备内垃圾的焚烧过程难以控制，焚烧炉排出的烟气成分非常复杂且处理十分困难，为了达到国家规定的排放标准，焚烧炉烟气的处理工艺流程很长、处理设备的制造及维护成本很高，造成垃圾处理综合成本较高，甚至稍有不慎，烟气中的有害物质会造成焚烧炉所在地的环境污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种小型生活垃圾碳化焚烧炉。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种小型生活垃圾碳化焚烧炉，包括炉体；所述炉体内设有炉排；所述炉排将所述炉体内腔分为上部的焚烧腔和下部的炉灰腔；所述焚烧腔内设有能在驱动装置驱动下旋转的一端开口的碳化罐；所述炉体外壁上设有进料斗和出料斗，且所述进料斗设置在所述出料斗上方；所述进料斗的出口和所述出料斗的进口之间设有舌板；所述进料斗的出口、出料斗的进口分别与所述碳化罐的进口、出口连通；所述出料斗的出口与所述焚烧腔连通。

所述驱动装置包括马达和传动组件；所述传动组件包括铰球以及穿过所述铰球的传动轴；所述传动轴一端通过联轴器与所述马达输出轴连接，所述传动轴另一端设有传动法兰；所述传动法兰与设在所述碳化罐底部外侧的支撑座固定连接。

所述铰球的中心点在所述传动轴的中心线上。

所述支撑座安装在固定座上；所述固定座上设有安装板和压板，且所述安装板和所述压板固定连接并形成空腔，且所述空腔内径与所述铰球外径匹配；所述铰球设在所述空腔内。

所述碳化罐内设有导叶。

所述碳化罐的开口端伸出所述炉体外壁，且该开口端通过支撑环与所述炉体外壁固定连接。

所述炉体顶部开设有与所述焚烧腔连通的排烟口。

所述进料斗入口处设有防溢门。

所述炉体外侧壁上设有至少一个支撑轮，且所述支撑轮与所述支撑环外圆面接触。

所述碳化罐倾斜设置，且所述碳化罐的开口端高于罐底；所述碳化罐的中轴线与水平面之间的夹角为α，且所述夹角α取值为8°～30°。

所述炉排倾斜设置，即所述炉排靠近所述碳化罐的表面与水平面之间的夹角为β，所述夹角β取值为15°～45°。

所述进料斗内腔与导烟管连通；所述导烟管出口通过风机与所述炉灰腔连通。

所述出料斗的出口处设有阻风门。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明将垃圾的焚烧过程分成了碳化、燃烧两个独立的阶段，碳化阶段过程会产生大量的污染物质，而这个阶段产生污染物质被碳化垃圾燃烧形成的高温所氧化分解，也即相当于实现了二次焚烧，加之垃圾中的生物质成分经干燥、碳化后燃烧所产生的有害物质本就大大减少，因此本发明提供的焚烧炉所产生的污染物质会大大减少，可降低焚烧烟气的后处理成本；对垃圾中橡胶、塑料等成分，以及垃圾中碎石、煤渣等其它杂物含量不敏感，即对未经分拣的垃圾具有很好的适应性；由于设置了专门的干燥、碳化阶段，对垃圾的含水率不敏感，所以焚烧炉对地域、气候的适应性好。因此，本发明所提供的分散式小型生活垃圾焚烧炉本着从燃烧环节减少有害物质生成，即使生成也在炉内消减的思路，大大减小了烟气处理及垃圾分拣的成本，从而使得生活垃圾的综合处置成本更加节省，并对垃圾的成分具有更好的适应性。

附图说明

图1为本发明所提供的一种小型的垃圾碳化焚烧炉第一种实施结构的主剖视面示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为碳化罐的轴测图；

图4为图1的Ⅰ处局部放大图；

图5为本发明所提供的一种小型的垃圾碳化焚烧炉第二种实施结构的主剖视面示意图；

其中，图1至图5中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1——鲜垃圾 2——防逸门 3——进料斗

4——舌板 5——出料斗 6——碳化垃圾

7——炉排 8——炉体 9——新风

10——炉灰腔 11——灰烬 12——焚烧腔

13——固定座 14——马达 15——传动组件

16——碳化罐 17——导叶 18——排烟口

19——烟气 20——支撑轮 21——碳化烟气

22——导烟管 23——阻风门 24——风机

25——支撑座 26——支撑环 27——传动法兰

28——紧固组件A 29——紧固组件B 30——压板

31——联轴器 32——传动轴 33——铰球

34——安装板。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，并结合图2、图3、图4，其中，图1为本发明第一种实施结构的主视图，图2为图1的A-A向剖视图，图3为碳化罐的轴测图，图4为图1的Ⅰ处局部放大图；

所述小型的生活垃圾碳化焚烧炉包括炉体8及其内置的炉排7，所述的炉排7将炉体8的内腔分成两部分，上部分为焚烧腔12，下部分为炉灰腔10。所述的焚烧腔内设有带一个进出口的碳化罐16，所述的碳化罐16出口部位设有支撑环26、罐体内部设有导叶17、罐底外侧设有支撑座25，安装时，所述碳化罐16上的支撑环26、支撑座25处于炉体8外壁面的外侧。

所述炉体8顶部设有与焚烧腔12联通的排烟口18，炉体8上部分外侧设有进料斗3、出料斗5，所述的进料斗3处于出料斗5的上方，所述进料斗3的出口、出料斗5进口皆与碳化罐16的进出口相连，二者之间设有舌板4。所述进料斗3的入口部位设有防逸门2，所述出料斗5的出口与焚烧腔12相连。

所述的炉体8外侧还设有支撑轮20和固定座13，所述支撑轮20的个数大于1，皆与所述支撑环26的外圆面配合，所述的支撑座25通过传动组件15安装在所述固定座13上。本实施例中，支撑轮20的个数为2个，与支撑座25一起实现所述碳化罐16的三点支撑定位。

所述的传动组件15结构为，包括一个铰球33，以及穿过铰球33的传动轴32，所述的传动轴32中心线通过铰球33的中心点，所述传动轴32的一端通过联轴器31与马达14相连、另一端设有传动法兰27，所述传动法兰27通过紧固组件A 28与所述碳化罐16上的支撑座25相连。

所述的固定座13上设有安装板34，所述铰球33处于所述安装板34与压板30形成空腔内，使得铰球33可绕其中心点转动，但是不能平移，所述的安装板34与压板30通过紧固组件B 29固定连接。

所述的马达14可以是电机、液压马达、气动马达中的一种。

所述碳化罐16安装时倾斜布置，也即碳化罐16的中轴线与水平面有一定的夹角α，从而所述碳化罐16的开口部位的安装位置更高，罐底部位的安装位置较低。所述夹角α的数值为8°至30°范围内，根据垃圾的成分（密度）确定设计值，当垃圾中的高密度组分含量较多时，可将α值适当取大值；反之，但垃圾中低密度组分，也即轻飘物含量较多时，可将α值适当取小值。

所述炉排7也倾斜布置，也即炉排7的迎灰面（靠近碳化罐16的表面）与水平面有一定的夹角β，所述炉排7越靠近所述出料斗5的出口部位越高最高，距离出料斗5的出口越远的部位越低。夹角β的数值处于15°至45°范围内，具体取值取决于垃圾碳化后的滑落性。

本实施例的工作原理为：

鲜垃圾1投入进料斗3时，防逸门2打开，鲜垃圾1进入进料斗3内，并在舌板4配合导向下进入碳化罐16内部，防逸门2关闭。马达14通过传动组件15、支撑座25驱动碳化罐16旋转，在碳化罐16内部导叶17作用下，鲜垃圾1向碳化罐16底部流动，并实现鲜垃圾1在碳化罐16内翻滚。由于焚烧腔12内的温度很高，鲜垃圾1在缺氧的氛围中逐渐干燥、碳化，一段时间之后，垃圾达到碳化要求，形成碳化垃圾6。马达14反转，驱动碳化罐16反向旋转，在导叶17的推动下，碳化垃圾6向碳化罐16的灌口流动，在舌板4作用下，进入出料斗5，滑落入焚烧腔12 ，同时，焚烧所需的新风9进入炉灰坑10，吸收炉灰11的热量后透过炉排7的间隙，满足炉排7上的碳化垃圾6燃烧需要，产生的热量维持后续的鲜垃圾碳化。鲜垃圾1在碳化罐16内干燥、碳化时所产生的碳化烟气经出料斗5进入高温的焚烧腔12，其中所含的可燃成分及有害物质与焚烧腔12中的剩余的氧气结合、氧化。最后形成的烟气19通过排烟口18排出、进入后处理系统。

由于炉排7倾斜布置，碳化垃圾6在焚烧时，一边焚烧一边沿着炉排7下滑、翻滚，保证碳化垃圾6的焚烧更加充分。焚烧后的灰烬11穿过炉排7落入炉灰腔10，由操作人员定期清理，从而实现焚烧炉的持续运转

实施例2：

在图5的基础上结合图1，其中，图5为本发明所提供的一种小型的垃圾碳化焚烧炉第二种实施结构主视图。

本实施例与实施1的不同之处在于：

②在所述的出料斗5的排渣通道上设置阻风门23；

②在所述的进料斗3上设置导烟管22，所述的导烟管22进口与进料斗3内腔相连，出口与炉灰腔10相连，并在所述导烟管22上设置风机24。

相应的，本实施例的工作原理不实施例1的不同之处在于，鲜垃圾1在干燥、碳化过程中产生的碳化烟气21经导烟管22送入炉灰腔10，更充分地与新风9混合后通过炉排7进入焚烧腔12，碳化烟气21中的有害物质得到更加充分、有效的消减；同时，将碳化罐16、进料斗3内腔维持适当的负压，避免炭化烟气21从防逸门2逃逸。

需要说明的是，本发明中出现的方位词“上”、“高”均指的是图1中靠近排烟口18的一侧；“下”、“低”均指的是图1中靠近地面（远离排烟口18）的一侧。

Claims (12)

1.一种小型生活垃圾碳化焚烧炉，包括炉体（8）；所述炉体（8）内设有炉排（7）；所述炉排（7）将所述炉体（8）内腔分为上部的焚烧腔（12）和下部的炉灰腔（10）；其特征在于，所述焚烧腔（12）内设有能在驱动装置驱动下旋转的一端开口的碳化罐（16）；所述炉体（8）外壁上设有进料斗（3）和出料斗（5），且所述进料斗（3）设置在所述出料斗（5）上方；所述进料斗（3）的出口和所述出料斗（5）的进口之间设有舌板（4）；所述进料斗（3）的出口、出料斗（5）的进口分别与所述碳化罐（16）的进口、出口连通；所述出料斗（5）的出口与所述焚烧腔（12）连通；

所述驱动装置包括马达（14）和传动组件（15）；所述传动组件（15）包括铰球（33）以及穿过所述铰球（33）的传动轴（32）；所述传动轴（32）一端通过联轴器（31）与所述马达（14）输出轴连接，所述传动轴（32）另一端设有传动法兰（27）；所述传动法兰（27）与设在所述碳化罐（16）底部外侧的支撑座（25）固定连接。

2.根据权利要求1所述的小型生活垃圾碳化焚烧炉，其特征在于，所述铰球（33）的中心点在所述传动轴（32）的中心线上。

3.根据权利要求1所述的小型生活垃圾碳化焚烧炉，其特征在于，所述支撑座（25）安装在固定座（13）上；所述固定座（13）上设有安装板（34）和压板（30），且所述安装板（34）和所述压板（30）固定连接并形成空腔，且所述空腔内径与所述铰球（33）外径匹配；所述铰球（33）设在所述空腔内。

4.根据权利要求1所述的小型生活垃圾碳化焚烧炉，其特征在于，所述碳化罐（16）内设有导叶（17）。

5.根据权利要求1所述的小型生活垃圾碳化焚烧炉，其特征在于，所述碳化罐（16）的开口端伸出所述炉体（8）外壁，且该开口端通过支撑环（26）与所述炉体（8）外壁固定连接。

6.根据权利要求1所述的小型生活垃圾碳化焚烧炉，其特征在于，所述炉体（8）顶部开设有与所述焚烧腔（12）连通的排烟口（18）。

7.根据权利要求1所述的小型生活垃圾碳化焚烧炉，其特征在于，所述进料斗（3）入口处设有防逸门（2）。

8.根据权利要求5所述的小型生活垃圾碳化焚烧炉，其特征在于，所述炉体（8）外侧壁上设有至少一个支撑轮（20），且所述支撑轮（20）与所述支撑环（26）外圆面接触。

9.根据权利要求1～8之一所述的小型生活垃圾碳化焚烧炉，其特征在于，所述碳化罐（16）的开口端高于罐底；所述碳化罐（16）的中轴线与水平面之间的夹角为α，且所述夹角α取值为8°～30°。

10.根据权利要求1所述的小型生活垃圾碳化焚烧炉，其特征在于，所述炉排（7）靠近所述碳化罐（16）的表面与水平面之间的夹角为β，所述夹角β取值为15°～45°。

11.根据权利要求1～8之一所述的小型生活垃圾碳化焚烧炉，其特征在于，所述进料斗（3）内腔与导烟管（22）连通；所述导烟管（22）出口通过风机（24）与所述炉灰腔（10）连通。

12.根据权利要求11所述的小型生活垃圾碳化焚烧炉，其特征在于，所述出料斗（5）的出口处设有阻风门（23）。