CN108006658A - 一种紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉，包括送料系统、焚烧系统、空气供应系统、黑烟处理系统及废气处理系统，送料系统包括垃圾挤压机构、渗滤积蓄输送机构，所述焚烧系统包括炉体，设置在炉体内的一燃室、炉排、点火器、第一排灰口、二燃室、固定安装在一燃室和二燃室之间的固定杆、安装在固定杆上双烟道隔板、伸入燃室内的渗滤输入管、设置在双烟道隔板上表面的液体缓流机构、设置在二燃室炉壁上的二燃室烟气排出口、二次燃烧进气口和二次燃烧燃料喷入装置；黑烟处理系统包括黑烟吸出口及夹层套管；本发明结构简单，成本低，但密封作用非常好；双烟道设计可让产生的氮氧化物在焚烧炉的二燃室内消减，减少烟气处理成本。

Description

一种紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉

技术领域

本发明涉及生活垃圾处理技术领域，具体为一种紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉。

背景技术

生活垃圾的处理方式主要有填埋、堆肥和焚烧三大类。中国环境产业报告指出，生活垃圾处理发展的总趋势为：在分类收集基础上的再生利用越来越受重视，比例逐步提高，生活垃圾填埋的标准将越来越高，填埋的比例逐步下降，垃圾焚烧将稳步发展，焚烧余热发电的比例正在逐年上升中。与此同时在垃圾焚烧地理区域的划分中，县级城市所占的比例愈来愈大，单条线10-150吨/天的规模日渐增多，原先适应大型炉排的工艺路线由于建设成本与周期、场地等方面的综合问题，明显不适合县级城市了，因此开发出适合县级城市的小型焚烧炉已经迫在眉睫。

目前最适合的用于垃圾焚烧的炉型为机械炉排炉：通过运动炉排的推动，使垃圾不断发生剪切和翻动，从而依次通过干燥段、焚烧段和燃烬段。未经燃尽的废物不断暴露于火焰中，达到完全燃烧，炉渣经过排渣槽排出炉外。

然而目前市场上现有的机械炉排炉还有些缺陷，一是进料系统不完善，气密性装置不够简单有效；二是焚烧过程中产生的有毒害气体太多，应该尽量优化内部焚烧结构；三是黑烟没有利用，当作污染物送入烟气处理系统处理，既浪费了资源又增加了烟气处理费用；四是垃圾渗滤液多采用直接喷入焚烧炉内销毁，对垃圾焚烧过程影响较大。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的问题和不足，提供一种高效、环保的紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉。

本发明的技术方案是这样实现的：一种紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉，包括送料系统、焚烧系统、空气供应系统、黑烟处理系统及废气处理系统，所述送料系统包括垃圾挤压机构、渗滤积蓄输送机构，所述焚烧系统包括炉体，设置在炉体内的一燃室、炉排、点火器、第一排灰口、二燃室、固定安装在一燃室和二燃室之间的固定杆、安装在固定杆上双烟道隔板、伸入燃室内的渗滤输入管、设置在双烟道隔板上表面的液体缓流机构、设置在二燃室炉壁上的二燃室烟气排出口、二次燃烧进气口和二次燃烧燃料喷入装置；所述固定杆一端与渗滤输入管连通，固定管另一端通过渗滤液导管与双烟道隔板上设有的渗滤液集散口连通，所述液体缓流机构设置在渗滤液集散口下方，液体缓流机构包括设置在双烟道隔板上表面的至少一条凸棒或凹槽，凸棒或凹槽使得渗滤液在双烟道隔板上表面的流动路径增长。

生活垃圾经过初步分拣后装入所述垃圾桶中，然后经过垃圾自装卸装置升降垃圾桶并卸料倒入垃圾破碎机的装料斗中，通过调节所述垃圾破碎装置的转速来调节垃圾的破碎速度，破碎后的垃圾掉入进料斗，驱动装置驱动螺杆挤压送料装置对垃圾进行初步脱水，然后通过送料出料口送入滚筒式垃圾干燥装置，干燥后的垃圾从出料口排出到焚烧炉炉体内焚烧，由进料系统控制垃圾进入焚烧炉的量，垃圾会在一燃室的炉排上依次通过干燥段、焚烧段和燃烬段，最后的灰渣会从第一排灰口排出，产生的烟气会经过双烟道夹板进入二燃室，进行氧化还原反应，减少污染物的产生，二燃室通过设置二次供气装置，保证了烟气在850℃条件下保持2s以上，少量的黑烟通过夹层套管被吸回二燃室内再次燃烧，产生的烟气先通过气气热交换器，让供入焚烧炉的新鲜空气预热，然后再通过气液热交换器，此时，使烟气急剧降温至烟气处理系统要求的温度，充分利用余热，然后进入烟气处理系统，含有大量灰、酸性的气体及其他有毒害气体的垃圾焚烧烟气经降温后由第一风机抽入半干法脱酸塔，第一风机出风口与半干法脱酸塔进气口之间设置的干法装置用来二次利用所述半干法脱酸塔、旋风除尘器及袋式除尘器的底部排出的废灰，而与烟气混合物的废灰，大部分会掉入半干法脱酸塔进气口前端的第二排灰口中，进而排出烟气处理系统，被运输走，烟气经过与废灰接触初步处理后，进入半干法脱酸塔，通过石灰乳对烟气进行淋洗，处理掉酸性气体、部分二噁英类固体以及烟灰，经过半干法脱酸塔处理后的烟气，已消除了绝大部分的有毒害的气体，只剩下较多的灰分，然后依次通过旋风除尘器和袋式除尘器，除去酸性气体、有机污染物及颗粒物，最后烟气达标并通过烟囱排放。

进一步地，所述垃圾挤压机构包括进料斗、挤压螺旋、螺旋管、送料出料口及驱动装置；所述螺旋管下端设有小孔，所述小孔外套有弧形槽，所述弧形槽下端设有垃圾挤压脱水排液口。

进一步地，所述黑烟处理系统包括设置在二燃室上部的黑烟吸出口及夹层套管，所述夹层套管包括外层套管及套置于外层套管内的毛细管，所述外层套管包括直套管、设置在直套管一侧的外层入口和设置在直套管末端的外层出口，所述毛细管包括毛细管入口及毛细管出口，毛细管出口平行并内置于外层出口处，毛细管出口与外层出口组成喷嘴，所述外层入口与黑烟吸出口连通，毛细管入口与压力源连通，喷嘴与二次燃烧进气口连通。

进一步地，还包括垃圾干燥装置，所述垃圾干燥装置包括驱动电机、设置在驱动电机转轴上的垃圾干燥筒，所述垃圾干燥筒上设有热风入口和臭气排放口，所述热风入口与热风连通，臭气排放口与夹层套管的直管的入口连通作为压力源。

进一步地，所述空气供应系统包括气气热交换器，所述气气热交换器包括交换器本体、设置在交换器本体内的冷通道及热通道，所述热通道包括第一进气口及第四出气口；所述冷通道包括第二进气口、第一出气口、第二出气口及第三出气口；且所述第四出气口、第一出气口、第二出气口及第三出气口均安装有气量调节阀门；所述第一进气口与二燃室烟气排出口管连通，第四出气口与废气处理系统入口连通；第二进气口上方与外界新鲜空气连通，第一出气口与焚烧炉的富氧燃烧段连通，第二出气口与焚烧炉的贫氧燃烧段连通，第三出气口与垃圾干燥桶上设有热风入口连通。

进一步地，所述液体缓流机构由三条凸棒焊接在双烟道隔板上表面形成首尾断开的斜Z字形导流槽。

进一步地，所述焚烧炉内的焚烧炉排采用阶梯往复式炉排；所述黑烟吸出口及夹层套管采用耐高温材料制作。

进一步地，所述固定杆与垃圾挤压脱水排液口通过渗滤液输管连通，且在渗滤液输管上安装有压力水泵；所述渗滤液导管采用耐高温、耐腐蚀的常规金属导管。

本发明为一种紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉，本发明与现有的焚烧炉相比，具有以下优点：

针对上述情况及市场需求，本发明设计一种紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉，通过优化进料系统和炉内部焚烧结构，添加黑烟及渗滤液利用装置，达到提高焚烧炉的气密性，促进垃圾充分焚烧，减少二次污染物产生的目的。

1.使用吊挂式进料封闭门与液压推门装置，结构简单，成本低，但密封作用非常好。不影响进料，也不影响焚烧炉工作；

2.利用双烟道隔板进行处理垃圾渗滤液。不但处理了渗滤液，而且起到了保护隔板和调节焚烧炉温度的作用；

3.设计了黑烟处理系统及夹层套管，不需要额外的动力，就可以把黑烟吸出，并送到二燃室处理掉；

4.双烟道设计，可让产生的氮氧化物在焚烧炉的二燃室内消减，减少烟气处理成本。

下面结合附图对本发明做进一步说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是一实施例的结构示意图；

图3是本发明双烟道隔板的结构示意图；

图4是本发明夹层套管的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：如图1-4所示，本发明为一种紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉，包括焚烧前处理系统、焚烧系统、空气供应系统、黑烟处理系统及废气处理系统；所述垃圾自装卸装置2采用类似于挂桶式垃圾车的自动提升装料装置；生活垃圾破碎机3包括装料斗31，滚筒式垃圾干燥装置4包括干燥前垃圾进料口、臭气排放口41、干燥筒热风入口42、干燥后垃圾出料口43，滚筒式垃圾干燥装置4内安装有顺向抄板，使物料在筒体回转过程中不断抄起又洒下，使其充分与热气流接触，以提高干燥效率并使物料向前移动。一般不直接使用焚烧后的烟气，因为烟气温度过高会使一些垃圾分解，而且烟气没有经过处理，含有毒害物质，热风来源，可以通过空气与焚烧后烟气热交换后产生，干燥筒热风入口42处安装有第三风机421，新鲜空气的来源可以通过第三风机421抽取；垃圾自装卸装置2的上端与装料斗31入口紧挨在一起，装料斗31出口与螺杆挤压送料装置18的进料斗181入口连通，送料出料口182内嵌于筒式垃圾干燥装置4一端并与干燥前垃圾入料口连通，螺杆挤压送料装置18的螺旋管下端设有小孔，用于排废液，所述小孔外套有外壳，用于收集废液，所述外壳下端设置有垃圾挤压脱水排液口184。

焚烧炉还包括液压推门装置17、液压进料推进装置16、垃圾进料堆放池15及进料封闭门24，进料封闭门24上端设有滑槽和滑块，液压推门装置17与滑块的接触点铰接在一起，液压推门装置17置于液压进料推进装置16左侧，液压推门装置17包括推门杆25，推门杆25贯通液压进料推进装置16及垃圾进料堆放池15，垃圾进料堆放池15采用耐腐蚀的，有一定强度的材料制作；液压进料推进装置16设有柱型活塞，液压进料推进装置16置于垃圾进料堆放池15左侧，垃圾进料堆放池15的入口形状与垃圾前处理系统的出料口43配合并连通，进料封闭门24采用耐高温、耐腐蚀性材料制作，进料封闭门24为吊挂式斜靠门，且与焚烧炉入口的接触点铰接固定在一起，垃圾进料堆放池15出口与焚烧炉入口连通并通过进料封闭门24分隔开。垃圾经过前处理后进入垃圾堆放池15，然后由液压进料推进装置16推入焚烧炉一燃室51的前段，在进料时，由液压推门装置17随着液压进料推进装置16打开进料封闭门24，因为进料封闭门24比较重，若没有液压推门装置17，垃圾在进料的过程中会被压缩，进完料后，液压推门装置17收缩，使进料封闭门24关闭，然后液压进料推进装置16再退回原位，从而使焚烧炉保持较好的密封，垃圾进料堆放池15的入口形状与垃圾前处理系统的出料口43配合并连通。液体缓流机构21设置在渗滤液集散口20下方，液体缓流机构21包括设置在双烟道隔板23上表面的至少一条凸棒或凹槽，凸棒或凹槽使得渗滤液在双烟道隔板23上表面的流动路径增长，以利于充分蒸发与销毁。黑烟处理系统包括黑烟吸出口58及夹层套管59，所述夹层套管59包括外层套管及套置于外层套管内的毛细管，外层套管包括直套管、设置在直套管一侧的外层入口591和设置在直套管末端的外层出口，毛细管包括毛细管入口592及毛细管出口，毛细管出口平行并内置于外层出口处，毛细管出口与外层出口组成喷嘴593，外层入口591与黑烟吸出口58连通，毛细管入口592与压力源连通，喷嘴593与二次燃烧进气口56连通。空气供应系统包括气气热交换器6及相关管道，所述气气热交换器6包括第一进气口61、第二进气口62、第一出气口63、第二出气口64、第三出气口65及第四出气口66，所述第二进气口62新鲜空气的来源为从第三风机421抽取。

余热利用系统包括气气热交换器6和气液热交换器7；烟气处理系统包括干法装置、半干法装置及除尘装置；干法装置左侧安装有第一风机13，干法装置包括废灰池14及螺杆进灰器141，螺杆进灰器141内装有干石灰粉，半干法装置包括半干法脱酸塔8，第一风机13与半干法脱酸塔8连通的管道之间还设有连通的第二排灰口26；能够利用螺杆的转速调节进灰的量，一般情况下，废灰的碱性都还比较强，氢氧化钙没有完全与酸性物质反应完，因此还可以再次利用，废灰经过螺杆进灰系统的挤压与摩擦后，会露出含有氢氧化钙颗粒的表面，能与烟气中的酸性气体进行反应，另外废灰的表面积比较大，具有一定的吸附能力，能吸附掉一定量的烟灰颗粒、二噁英类固体及重金属等。与烟气混合物的废灰，大部分会掉入半干法脱酸塔进气口前端的排灰口中，进而排出烟气处理系统，被运输走。半干法脱酸塔8内设计了两层淋洗层，第一淋洗层安装有至少一个喷射角度为120°的喷头81，第二淋洗层安装有至少一个喷射角度为90°的喷头82；除尘装置包括旋风除尘器9、袋式除尘器10、第二风机12和烟囱11；半干法脱酸塔8出口与旋风除尘器9入口连通，旋风除尘器9出口与袋式除尘器10入口连通，袋式除尘器10出口与第二风机12入风口连通，第二风机12出风口与烟囱11的入口连通，烟囱11的出口与外界空气连通；半干法脱酸塔8、旋风除尘器9及袋式除尘器10底部各设有废灰排灰口，排灰口都设有阀门且所述排灰口出口都与废灰池26入口连通，废灰池26出口与外界连通；

如图1-4所示，包括焚烧前处理系统、焚烧系统、空气供应系统、黑烟处理系统及废气处理系统；为了处理少量的垃圾渗滤液，排液口184与固定杆19连通，连通管道上安装有一压力水泵27，利用双烟道隔板的内部中空的固定杆输送渗滤液，把渗滤液泵入隔板的上表面，所述液体缓流机构21由三条或者四条或者五条凸棒焊接在双烟道隔板23上表面形成首尾断开的斜Z字形导流棒，使得液体由高到低流动，然后在焚烧炉内蒸发掉水分，再被焚烧掉，利于充分快速销毁废液。这个设计，既可以处理掉垃圾渗滤液，又可以使隔板的温度不会太高，以免隔板被烧融，又可以控制焚烧炉的温度。若焚烧炉的温度过高，则可以泵入大量的液体进行及时降温，以免烧坏焚烧炉防火砖；若温度过低，则可以少泵入液体或不泵入液体，让焚烧炉减少能量的输出，快速提升焚烧温度。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉，其特征在于：包括送料系统、焚烧系统、空气供应系统、黑烟处理系统及废气处理系统，所述送料系统包括垃圾挤压机构、渗滤积蓄输送机构，所述焚烧系统包括炉体，设置在炉体内的一燃室（51）、炉排（511）、点火器（53）、第一排灰口（54）、二燃室（52）、固定安装在一燃室（51）和二燃室（52）之间的固定杆（19）、安装在固定杆（19）上双烟道隔板（23）、伸入燃室内的渗滤输入管、设置在双烟道隔板（23）上表面的液体缓流机构（21）、设置在二燃室（52）炉壁上的二燃室烟气排出口（55）、二次燃烧进气口（56）和二次燃烧燃料喷入装置（57）；所述固定杆（19）一端与渗滤输入管连通，固定管（19）另一端通过渗滤液导管（22）与双烟道隔板（23）上设有的渗滤液集散口（20）连通，所述液体缓流机构（21）设置在渗滤液集散口（20）下方，液体缓流机构（21）包括设置在双烟道隔板（23）上表面的至少一条凸棒或凹槽，凸棒或凹槽使得渗滤液在双烟道隔板（23）上表面的流动路径增长。

2.根据权利要求1所述的紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉，其特征在于：所述垃圾挤压机构包括进料斗（181）、挤压螺旋、螺旋管、送料出料口（182）及驱动装置（183）；所述螺旋管下端设有小孔，所述小孔外套有弧形槽（185），所述弧形槽（185）下端设有垃圾挤压脱水排液口（184）。

3.根据权利要求1所述的紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉，其特征在于：所述黑烟处理系统包括设置在二燃室（52）上部的黑烟吸出口（58）及夹层套管（59），所述夹层套管（59）包括外层套管及套置于外层套管内的毛细管，所述外层套管包括直套管、设置在直套管一侧的外层入口（591）和设置在直套管末端的外层出口，所述毛细管包括毛细管入口（592）及毛细管出口，毛细管出口平行并内置于外层出口处，毛细管出口与外层出口组成喷嘴（593），所述外层入口（591）与黑烟吸出口（58）连通，毛细管入口（592）与压力源连通，喷嘴（593）与二次燃烧进气口（56）连通。

4.据权利要求3所述的紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉，其特征在于：还包括垃圾干燥装置，所述垃圾干燥装置包括驱动电机、设置在驱动电机转轴上的垃圾干燥筒，所述垃圾干燥筒上设有热风入口（42）和臭气排放口（41），所述热风入口（42）与热风连通，臭气排放口（41）与夹层套管（59）的直管（591）的入口连通作为压力源。

5.根据权利要求1所述的紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉，其特征在于：所述空气供应系统包括气气热交换器（6），所述气气热交换器（6）包括交换器本体、设置在交换器本体内的冷通道及热通道，所述热通道包括第一进气口（61）及第四出气口（66）；所述冷通道包括第二进气口（62）、第一出气口（63）、第二出气口（64）及第三出气口（65）；且所述第四出气口（66）、第一出气口（63）、第二出气口（64）及第三出气口（65）均安装有气量调节阀门；所述第一进气口（61）与二燃室烟气排出口（55）管连通，第四出气口（66）与废气处理系统入口连通；第二进气口（62）上方与外界新鲜空气连通，第一出气口（63）与焚烧炉的富氧燃烧段（512）连通，第二出气口（64）与焚烧炉的贫氧燃烧段（513）连通，第三出气口（65）与垃圾干燥桶上设有热风入口（42）连通。

6.根据权利要求1所述的紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉，其特征在于：所述液体缓流机构（21）由三条凸棒焊接在双烟道隔板（23）上表面形成首尾断开的斜Z字形导流槽。

7.根据权利要求1所述的紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉，其特征在于：所述焚烧炉（5）内的焚烧炉排（511）采用阶梯往复式炉排；所述黑烟吸出口（58）及夹层套管（59）采用耐高温材料制作。

8.根据权利要求1所述的紧凑型双燃室双烟道垃圾焚烧炉，其特征在于：所述固定杆（19）与垃圾挤压脱水排液口（184）通过渗滤液输管连通，且在渗滤液输管上安装有压力水泵（27）；所述渗滤液导管（22）采用耐高温、耐腐蚀的常规金属导管。