CN107435935A - 焚烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焚烧炉，包括多个料斗、炉体与往复炉排。该多个料斗用于接收待焚烧物料。该炉体包括至少一个燃烧室，用于焚烧该待焚烧物料。该往复炉排，设置于该燃烧室内，用于驱动该待焚烧物在炉体内运动。该焚烧炉还包括入料控制装置，该入料控制装置用于控制该多个料斗将该待焚烧物料传输至炉体内的顺序。

Description

焚烧炉

技术领域

本发明涉及一种焚烧炉，尤其涉及一种生活垃圾焚烧炉。

背景技术

随着城镇化的进程加大，日常的生活垃圾也逐渐增大，生活垃圾的主要处理途径为进行绿化焚烧，也即是对生活垃圾进行焚烧并且对焚烧的烟气进行无毒化处理后进行排放，焚烧灰料进行有机无毒处理。

由此，生活垃圾焚烧炉成为处理生活垃圾的重要以及核心设备。但是目前的垃圾焚烧炉结构简单效率低、燃烧不够彻底，工人劳动强度大，作业环境差，运行过程中会造成较大的环境污染和健康风险。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种高效的焚烧炉。

一种焚烧炉，包括多个料斗、炉体与往复炉排。该多个料斗用于接收待焚烧物料。该炉体包括至少一个燃烧室，用于焚烧该待焚烧物料。该往复炉排，设置于该燃烧室内，用于驱动该待焚烧物在炉体内运动。该焚烧炉还包括入料控制装置，该入料控制装置用于控制该多个料斗将该待焚烧物料传输至炉体内的顺序。

相较于现有技术，所述焚烧炉由于采用多个料斗的设计，同时采用入料控制系统控制每个料斗进料顺序，从而使得炉体内能够均匀的接收待焚烧物料，有效提高了焚烧效率，保证待焚烧物料被充分焚烧的同时还能够防止助燃气体与燃料被浪费，达成高效环保的目的。

附图说明

图1为一种较佳实施方式中节能燃烧炉的侧面结构示意图。

图2为图1所示料斗的结构示意图。

图3为图1所示布袋除尘器中封闭模组的放大结构示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

如图1所示，其为本发明一较佳实施方式中焚烧炉的侧面结构示意图。

本实施方式中，焚烧炉10为用于焚烧生活垃圾。焚烧炉包括依次连通的料斗1、炉体2、往复炉排3、脱酸塔4、布袋除尘器5、引风机6。其中，炉体2内包括多个供风室20、第一燃烧室21、第二燃烧室22以及灰斗33。往复炉排3包括第一往复炉排31与第二往复炉排32。脱酸塔4对应其出口与入口分别还设置有活性炭喷射装置8以及雾化喷射装置9。布袋除尘器5还设置有纳米反应器7。其中，所述脱酸塔4的出口通入所述布袋除尘器5，所述布袋除尘器5的出口接入所述引风机6，所述引风机6的出口接入烟囱（图未示）。

本实施方式中，所述料斗1的数量可以为多个，用于接收待焚烧的物料，例如生活垃圾，且与炉体2中的所述第一燃烧室21的进料口（未标示）相连接。料斗1还包括一入料控制装置11，用于控制进入料斗1的待焚烧垃圾均匀地进入炉体2。

请一并参阅图1与图2，其中，图2为图1所示述料斗1的俯视图。其中，该实施方式中，包括对称且均匀呈环形排列的料斗1，每个料斗包括入料口111与驱动输送结构112，入料口111接收待焚烧的垃圾，驱动输送结构112连接在炉体2与入料口111之间，同时还连接于入料控制装置11，并且在入料控制装置11的控制下将启动工作，以将自入料口111接收的待焚烧垃圾输送至炉体2内。

入料控制装置11用于控制该多个料斗1中驱动输送机构112的启动、停止工作的顺序，从而有效提高了待焚烧垃圾进入炉体2的速度以及均匀性。

所述炉体2采用卧式结构，由隔热耐高温浇注料整体浇注而成，具有很好的保温性能和耐腐蚀、耐冲刷性能。所述第一燃烧室21由前拱、后拱围合形成。所述第一燃烧室21的底部设置往复炉排3，所述多个供风室20对应设置于往复炉排3下侧，用于为炉体2中的第一燃烧室21与第二燃烧室22提供燃烧所需的助燃气体，例如氧气等。所述第一燃烧室21还包括出料口211，灰斗33对应出料口211的下侧设置。所述第二燃烧室22与所述急冷脱酸塔4的入口相连通。所述第一燃烧室21的焚烧温度为800℃，所述第二燃烧室22的焚烧温度为850℃。

所述往复炉排3中第一往复炉排31采用邻近料斗的方式倾斜设置，第二往复炉排32则采用基本水平放置。所述第一往复炉排31包括两种炉排片，一种是固定炉排，另一种是活动炉排，这两种炉排按一定的斜度(倾角约为25°)依次排列。当炉排片上的垃圾在重力作用下向下移动的同时，垃圾料层下部受与重力方向相反的倾斜推力，使得一部分垃圾沿炉排表面相反方向移动，产生了向上运动，由此对待焚烧的垃圾形成逆推式运动，对垃圾层进行充分搅拌。

由于第一往复炉排31采用两种炉排片的结构，因此，灼热的物料沿炉排表面向上滑动，使新加入的垃圾与灼热层混合在一起，因此干燥和点火可在很短时间内完成。另外，由于垃圾在逆推炉排上呈波浪运动，与顺推炉排相比，在同样的炉排长度下，垃圾在炉内的停留时间延长，燃烧效率较高。再次，由于垃圾层能充分搅拌，因此料层非常平整，燃烧状态稳定。所述平置顺推往复炉排32由独立的推杆驱动，可根据垃圾燃烧状况合理调整该段炉排的运动速度，确保垃圾在第二段炉排上完全燃烬。所述第二燃烧室22包括二次风管束和上炉膛，二次风管束布置在上、下炉膛的交界处，由前后两排管束所组成，由高压二次风机吹入的适量助燃空气在炉膛内旋转并在所述第二燃烧室22的入口处形成风幕，与从干燥热解区和中段燃烧区上来的高温烟气充分混合，所述第二燃烧室22呈S型，以保证烟气与助燃空气在此区域充分扰动混合，由于炉拱较厚，炉体保温性能好，蓄热量大，烟气停留时间长(大于2秒)，燃烧温度高(850℃以上)，烟气中的二恶英等污染物质可在这里可实现完全燃烧。

所述脱酸塔4是离心雾化式急冷脱酸塔，是实现烟气急冷、脱酸和减轻设备腐蚀的核心设备，所述急冷脱酸塔4烟气采用上进气下出气方式，所述急冷脱酸塔4的入口位于顶部，所述急冷脱酸塔4的入口处设有雾化喷射装置9，所述雾化喷射装置9包括用于将石灰浆液雾化喷射的高速离心雾化器与用于将烟气分散的烟气分配器，所述急冷脱酸塔4的底部设有碱水封槽41，所述急冷脱酸塔4的侧壁设有检修口42；高速旋转的离心雾化器(转速8000转/分)将石灰浆液以线速度70～100m/s抛出，使其形成微米级单体颗粒，并与垂直运动的烟气实施高速切割渗透混合，在短时间内(≦0.5秒)，微米级单体颗粒液体由于比表面积极大，迅速吸收热量，使烟气迅速降温，由于酸碱介质在高温下活性极强，又借助于高速雾化混合的均匀性、瞬间性和接触表面积极大化等特点，其反应能力和脱酸效率都极高，智能温控和碱液自动加入控制系统可以使尾气温度始终控制在安全温度以内，确保后续除尘设备安全稳定运行，所述脱酸塔4的进气温度为850℃，出口温度为150～180℃。

所述活性炭喷射装置8设置于脱酸塔4的底部，用于通过压缩空气将活性炭喷射到所述急冷脱酸塔4的出口处的烟道内，吸附烟气中的重金属和二恶英等污染物，吸附后的活性炭进入所述布袋除尘器5并附着在布袋上进行再吸附，从而脱除烟气中的有害物质。

所述布袋除尘器5采用LSMC-320型在线脉冲逆吹式布袋除尘器，所述布袋除尘器5的过滤面积为300～350平方米，处理风量为10000～20000m3/h，过滤风速为0.7～0.9m/min，所述布袋除尘器5的滤料材质为PTFE玻纤覆膜滤料(耐温200～220℃)，正常工作温度在160℃左右，瞬间温度220℃，该除尘器的选择主要是考虑到了垃圾焚烧时，尾气中所含飞灰比重轻、尘量大、湿度高等诸多因素，故此采用了具有防水、防油和过滤效果较好的针刺毡覆膜滤料。为控制布袋低温结露“糊袋”，配置了在线伴热系统，保证除尘室内温度在任何情况下都不低于110℃。

为确保系统的稳定安全运行，所述布袋除尘器5还设有旁路系统51接入所述引风机6，即设置超温保护系统，当烟气温度超过设定值时，旁路烟道自动打开，避免了高温烟气对布袋滤料产生冲击，从而保证了除尘器的正常稳定工作，以防止布袋低温结露“糊袋”。当温度低于120℃时，所述旁路系统51打开，当温度达到120℃时烟气才进入所述布袋除尘器5。

所述主风管50上接有纳米反应器7，以低温纳米催化分解二恶英，在200℃时二恶英分解率可达99％。具体地，所述纳米反应器7的工作过程为：当一定温度的烟气进入纳米反应催化装置时，催化器中的纳米贵金属净化剂可以增强烟气中CO、HC、NOx和二恶英等气体物质的反应活性，促使其在反应器内与O2、NH3、H2等气体进行一定的氧化－还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体，HC和二恶英等化合物在高温下氧化成水和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气，所述纳米反应器7在150～200℃温度内就可以完全分解烟气中的CO、HC、NOx和二恶英等污染物，比目前国内外的纳米催化反应器温度要低近200℃，因此可以将该装置安装在除尘器之后比较干净的尾气中长期稳定运行而不失活性。

进一步，布袋除尘器5的侧壁还包括封闭模组52，请一并参阅图2与图3，图3为布袋除尘器5中封闭模组52的放大结构示意图。封闭模组52包括第一盖体521、第二盖体522与锁紧机构523，其中，第一盖体521包括第一封闭部5211与第二封闭部5212，其中，第二封闭部5212垂直于第一封闭部5211。第二盖体522包括第三封闭部5221与第四封闭部5222，其中，第四封闭部5222垂直于第三封闭部5221，同时，当第一盖体521与第二盖体522配合以封闭布袋除尘器5时，第一盖521体邻近布袋除尘器5内部，第二盖体522较第一盖体521远离布袋除尘器5，且第二封闭部5212平行于第三封闭部5221，同时，第四封闭部5222平行于第一封闭部5211。锁紧机构523用于将第一盖体521与第二盖体522进行固定。

本实施方式中，第二盖体521可为用于检修时开启布袋除尘器5的结构，同时，还能够提高第一盖体521与第二盖体522之间的密封性，降低布袋除尘器5的漏风率，使得布袋除尘器5内壁不易结露。

所述焚烧炉10的日处理量为20～40吨，可24小时连续运行，烟气量为8000～12000m3/h，装机容量≤125kw，冷却水消耗量为4.0～6.0t/h，柴油仅在起炉点火时用，正常燃烧时不需助燃，柴油消耗量为零，水消耗量为5t/h左右，石灰粉消耗量为20kg/h左右，活性炭消耗量为5kg/h左右，节能环保。

本实施方式中焚烧炉10焚烧处理生活垃圾的流程如下：

生活垃圾由垃圾车送入垃圾暂存车间，经人工粗选分离掉大块瓜果菜皮及玻璃、砖块后由上料小车送入所述料斗1，再由自动推料装置连续送入焚烧炉内焚烧，通过炉排的往复运动使垃圾在炉内经干燥、热解、燃烧，燃尽后的炉渣由双闸板式出渣机送入所述灰斗33，所述炉体2内的的温度可达到850℃烟气经充分燃烧后由设在所述第二燃烧室22尾部的排烟出口排入所述所述急冷脱酸塔4内经急冷降温并脱除酸性气体，冷却至180℃左右的烟气进入所述布袋除尘器5脱除烟尘，所述活性炭喷射装置8通过压缩空气将活性炭喷射到所述急冷脱酸塔4的出口处的烟道内，用于吸附二恶英和重金属等污染物质，从所述布袋除尘器5流出的除尘后的烟气进入所述纳米反应器7分解烟气中残留的二恶英等有机污染物，最后由所述引风机6送入所述烟囱8排入大气。

相较于现有技术，所述焚烧炉10由于采用多个料斗的设计，同时采用入料控制系统控制每个料斗进料顺序，从而使得炉体2内能够均匀的接收待焚烧物料，有效提高了焚烧效率，保证待焚烧物料被充分焚烧的同时还能够防止助燃气体一燃料被浪费，达成节能环保的目的。

所述往复炉排3的结构够达成垃圾搅拌均匀：每一片炉条的头部做有各种形状的凸台，炉条做往，另外，往复运动时使炉床上的垃圾得到均匀的搅拌和翻转，对于燃烧时产生表面固化的垃圾团有明显的破碎作用。再次，热灼减率低：炉排采用两段式设计，当未完全燃烧的垃圾可以在第二段水平往复炉排上继续燃烧，由于炉体后拱受所述第二燃烧室22高温的辐射，温度高，为垃圾在此区域的焚烧提供了热量，因此大大提高了垃圾的燃烬率。最后，配风合理，易于调整：所述供风室20分布成四个风室，根据燃烧的不同阶段，配置不同的风量，调节风门的独特设计也使运行中控制风量更加容易和合理，并且炉条使用寿命长，一次风通过炉条下面迷宫式的风槽后经炉条头部的隙缝进入到垃圾层中，这使炉条冷却效果达到最佳，炉条用高铬耐热、耐磨铸铁制造，材质性能较为优异，加之一次风的冷却作用，有效地降低炉条的工作温度，从而延长了炉条的使用寿命。焚烧炉燃烧效率高：炉膛采用用耐高温浇注料整体浇注而成，外敷绝热保温材料，炉体整体蓄热性好，保证了炉内燃烧的高温状态，使一些被吹起的细小颗粒能在炉膛高温停留时间内得到完全彻底的焚烧，大大提高了焚烧炉的燃烧效率。节能炉10着火时间短：垃圾进入炉排表面后，局部开始燃烧，为加快着火时间，提高效率，在炉排前部上方敷设了耐火材料的前拱，可以大大提高前部区域的温度，使着火和热解时间缩短，提高燃烧效率。

本实施例中焚烧炉10对应针对县、镇农村生活垃圾的热值低、含水量大、燃烧过程容易产生大量酸性气体和二恶英等有害物质具有较佳效果。

采用往复炉排炉绝热燃烧技术，对炉膛结构、炉排形式、尾气处理等诸多环节进行了优化和创新，通过逆推式往复炉排炉技术(当垃圾热值达到4500kJ/kg时，无需助燃可以实现垃圾在炉内的稳定燃烧)、急冷降温脱酸技术(在1s内使烟气温度从850℃降至180℃，同时可脱除烟气中的酸性物质，脱硫率可达95％)、布袋除尘器技术(除尘效率可达99.9％)、活性炭喷射技术，实现了中型垃圾焚烧设备的连续、自动、稳定化运行，与市场同类设备相比具有技术先进，运行稳定，处置成本低，操作简单，污染物排放指标可达到最严格的国家排放标准；因此本发明自动化程度高、运行稳定可靠、处置成本轻、操作简便、符合污染物排放标准。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种焚烧炉，包括：

多个料斗，用于接收待焚烧物料；

炉体，包括至少一个燃烧室，用于焚烧该待焚烧物料；以及

往复炉排，设置于该燃烧室内，用于驱动该待焚烧物在炉体内运动；

其特征在于，该焚烧炉还包括入料控制装置，该入料控制装置用于控制该多个料斗将该待焚烧物料传输至炉体内的顺序。

2.如权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于，该多个料斗中的每一个料斗均包括入料口与驱动输送结构，该入料口用于接收该待焚烧物料，该驱动输送结构连接在该炉体与该入料口之间，同时还连接于该入料控制装置，并且在入料控制装置的控制下将启动工作，以将自入料口接收的该待焚烧物料输送至该炉体燃烧室内。

3.如权利要求2所述的焚烧炉，其特征在于，该入料控制装置用于控制该多个料斗中驱动输送机构的启动、停止工作的顺序。

4.如权利要求3所述的焚烧炉，其特征在于，该多个料斗对称且均匀呈环形排列。

5.如权利要求1-4任意一项所述的焚烧炉，其特征在于，该焚烧炉还包括一该脱酸塔连接于该炉体，用于接收来自炉体的高温烟气，对应该急冷脱酸塔入口处设有雾化喷射装置，该雾化喷射装置用于将石灰浆液雾化喷射的高速离心雾化器与用于将烟气分散的烟气分配器，以降低该烟气温度以及对烟气进行酸碱中和。

6.如权利要求5所述的焚烧炉，其特征在于，该焚烧炉还包括一布袋除尘器，该布袋除尘器连接于该脱酸塔，用于接收自脱酸塔处理后的烟气并且进行滤尘处理。

7.如权利要求5所述的焚烧炉，其特征在于，该布袋除尘器还包括一封闭模组，该封闭模组位于该布袋除尘器的侧壁，用于在该检修布袋除尘器时开启布袋除尘器，同时，在该布袋除尘器工作时对布袋除尘器进行封闭，降低该布袋除尘器的漏风率。

8.如权利要求5所述的焚烧炉，其特征在于，该封闭模组包括第一盖体、第二盖体与锁紧机构，其中，该第一盖体包括第一封闭部与第二封闭部，其中，该第二封闭部垂直于该第一封闭部，该第二盖体包括第三封闭部与第四封闭部，其中，该第四封闭部垂直于该第三封闭部。

9.如权利要求5所述的焚烧炉，其特征在于，当该第一盖体与该第二盖体配合以封闭该布袋除尘器时，该第一盖体邻近该布袋除尘器内部，该第二盖体较该第一盖体远离该布袋除尘器，且该第二封闭部平行于该第三封闭部，同时，该第四封闭部平行于该第一封闭部，该锁紧机构用于将该第一盖体与该第二盖体进行固定。

10.如权利要求7所述的焚烧炉，其特征在于，该燃烧室的数量为二，且分别为第一燃烧室与第二燃烧室，该第一燃烧室较该第二燃烧室对该待焚烧物料进行焚烧，且该第一燃烧室的温度高于该第二燃烧室的温度。