CN108204591B - 一种垃圾热解气化焚烧炉及方法 - Google Patents

一种垃圾热解气化焚烧炉及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种垃圾热解气化焚烧炉及方法,该焚烧炉包括:炉体、炉排以及布置于炉体上侧的补风装置;补风装置的补风入口设置在位于炉体的上端的炉盖上;炉排固定在所述炉体内部的下部,炉排包括多层环形栅板,多层环形栅板呈塔形叠层设置,且多层环形栅板同轴设置。本发明提供的一种垃圾热解气化焚烧炉及方法,通过将补风入口设置在炉盖上,有利于炉内的充分燃烧,提高焚烧效率;在炉体内的上部区域还可起到二燃室的作用,可大大节省设备的占地面积,节约设计成本。通过将炉排的多层环形栅板同轴设置,排渣和送风相对独立,互不影响,既可顺利排灰,又能使输送的风通畅地进入炉内,可使炉内燃烧更加充分,提高燃烧效率。

Description

一种垃圾热解气化焚烧炉及方法
技术领域
本发明涉及固废热解焚烧设备技术领域,更具体地,涉及一种垃圾热解气化焚烧炉及方法。
背景技术
随着现代化城市规模的不断发展,城镇生活垃圾以及工业固体废物大量的产生,己成为一个严重的社会公害问题。目前固体废物的处理办法有填埋、堆肥和焚烧三种。填埋不但占用大量土地,而且极易污染周围环境。堆肥处理不能使废物完全无害化处理,仅能处理其中的一部分。焚烧处理的方法则容易使固体废物的处理实现资源化、无害化、减量化要求。
焚烧法与水泥窑协同处置垃圾目前应用较多。用于水泥窑协同处置生活垃圾的炉型有三种:第一种,流化床式气化炉:耗气量大,需要消耗大量的热,对水泥窑正常运行影响较大;需要消耗大量石英砂,同时石英砂会消耗热量;需要添加额外的燃料辅助燃烧;物料处于流化态,需要的空间较大,占地和投资都比较大。第二种,热盘炉:该炉为国外进口设备,成本昂贵;采用在线炉的生产形式,对水泥窑生产影响大,对垃圾预处理要求高。第三种,固定床气化炉:离线炉的生产形式,对水泥窑影响小,废气的热量被水泥窑利用,同时废气被水泥窑彻底处置,底渣作为水泥配料生产水泥,使垃圾实现资源化,同时无二次污染,该气化炉非常适合水泥窑协同处置生活垃圾。但是该气化炉目前存在布料不均匀、处置量偏小、通风效果较差等问题。
现有的一些垃圾焚烧炉,大多存在炉内燃烧不充分、燃烧效率低以及设备占地面积较大的问题。
发明内容
本发明提供一种克服现有的一些垃圾焚烧炉,大多存在炉内燃烧不充分、燃烧效率低以及设备占地面积较大的问题或者至少部分地解决上述问题的一种垃圾热解气化焚烧炉及方法。
根据本发明的第一方面,提供一种垃圾热解气化焚烧炉,该焚烧炉包括:炉体、炉排以及布置于所述炉体上侧的补风装置;所述补风装置的补风入口设置在位于所述炉体的上端的炉盖上;所述炉排固定在所述炉体内部的下部,所述炉排包括多层环形栅板,所述多层环形栅板呈塔形叠层设置,且所述多层环形栅板同轴设置。
在上述方案的基础上,一种垃圾热解气化焚烧炉还包括:沿竖向贯穿所述炉盖的进料口;所述进料口的横截面形状为梯形,且所述梯形的上底边靠近所述炉盖的中心,所述梯形的下底边靠近所述炉盖的外周。
在上述方案的基础上,所述补风装置具体包括:玻璃观察孔、电动阀门以及补风高压风机;所述补风入口通过管道与所述电动阀门的一端连接,所述电动阀门的另一端通过管道与所述补风高压风机连接,在所述补风入口与所述电动阀门之间的管道上、所述补风入口的上方设置玻璃观察孔,所述玻璃观察孔与所述补风入口在同一竖直方向上且由管道连通。
在上述方案的基础上,所述炉排还包括:支架、旋转轴和支撑架;所述多层环形栅板与所述支架固连,所述支架与所述旋转轴通过轴承转动连接,所述多层环形栅板的中心轴线与所述旋转轴的轴线重合,所述旋转轴的下端与所述支撑架固连,所述炉体的下部与所述支撑架固连。
在上述方案的基础上,一种垃圾热解气化焚烧炉还包括:变频炉排电机;所述炉排与所述变频炉排电机传动连接,所述变频炉排电机固定安装在所述炉体的外部。
在上述方案的基础上,一种垃圾热解气化焚烧炉还包括:送风装置;所述送风装置的出风管道从所述炉体的底部伸入所述炉体的内部,所述出风管道设置在所述炉排的中心轴线位置,且所述出风管道的出风口朝上。
在上述方案的基础上,一种垃圾热解气化焚烧炉还包括:若干个刮灰器;所述若干个刮灰器沿所述炉体的周向方向均匀布置在所述炉体的侧壁上,所述若干个刮灰器的一端均位于所述炉体的外部,所述若干个刮灰器的另一端均伸入所述炉体的内部、且位于所述炉排的下方。
在上述方案的基础上,一种垃圾热解气化焚烧炉还包括:炉座、回转平台、变频炉座电机、烟气出口和刮板除渣机;所述炉座套设在炉体的下部外侧,所述炉体的下部与所述炉座转动连接,所述回转平台套设在所述炉座的外侧,所述炉体与所述回转平台固定连接,所述炉座与所述变频炉座电机固连,所述变频炉座电机与所述炉体的下部传动连接,所述炉座的下端与支撑座固连,所述支撑座与设备基础固连,所述烟气出口设置在所述炉盖上,所述刮板除渣机设置在所述炉体的下方。
在上述方案的基础上,所述炉盖通过水封与所述炉体的上端连接,且所述炉盖与设备基础固连。
根据本发明的第二方面,提供一种基于垃圾热解气化焚烧炉的垃圾焚烧方法,该方法包括:从炉体上端靠近所述炉体的侧壁的位置投放待处理垃圾,使靠近所述炉体中心部位的垃圾少于靠近所述炉体边缘部位的垃圾;从所述炉体的上端向所述炉体内补风,使垃圾分解的可燃气体在所述炉体的上部进行二次燃烧;从所述炉体的下部向所述炉体内送风,所述送风的通道沿所述炉体的轴线方向,且所述炉体的排渣的通道与所述送风的通道相互独立。
本发明提供的一种垃圾热解气化焚烧炉及方法,通过将补风入口设置在炉盖上,一方面可使炉内空气分布更加均匀,有利于炉内的充分燃烧,提高焚烧效率;另一方面,从炉体的顶端向炉体内输送新鲜空气,在炉体内的上部区域还可起到二燃室的作用,物料可直接在炉体内进行二次燃烧,可大大节省设备的占地面积,节约设计成本。
通过将炉排的多层环形栅板同轴设置,可使灰渣从多层环形栅板的边缘处掉落,在从炉底输送风时,可大大减少输送风的阻力,使排渣和送风相对独立,互不影响,可避免掉落的灰渣对输送的风造成阻塞,既可顺利排灰,又能使输送的风通畅地进入炉内,从而及时为炉内提供所需的空气,可使炉内燃烧更加充分,提高燃烧效率。
附图说明
图1为根据本发明实施例的一种垃圾热解气化焚烧炉的整体结构示意图;
图2为根据本发明实施例的一种垃圾热解气化焚烧炉的俯视图;
图3为根据本发明实施例的一种垃圾热解气化焚烧炉中炉排的结构示意图;
图4为根据本发明实施例的一种垃圾热解气化焚烧炉中炉排的俯视图。
附图标记说明:
1—加料仓; 2—加料装置; 3—炉盖;
4—炉体; 5—炉排; 6—炉座;
7—支撑座; 8—支腿; 9—回转平台;
10—刮板除渣机; 11—支座; 12—玻璃观察孔;
13—电动阀门; 14—补风高压风机; 15—进料口;
16—补风入口; 17—烟气出口; 18—刮灰器;
19—多层环形栅板; 20—支架; 21—旋转轴;
22—支撑架; 23—变频炉排电机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本实施例基于本发明提供一种垃圾热解气化焚烧炉,该焚烧炉的整体结构示意图参考图1和图2,该焚烧炉包括:炉体4、炉排5以及布置于所述炉体4上侧的补风装置;所述补风装置的补风入口16设置在位于所述炉体4的上端的炉盖3上;所述炉排5固定在所述炉体4内部的下部,参考图3,所述炉排5包括多层环形栅板19,所述多层环形栅板19呈塔形叠层设置,且所述多层环形栅板19同轴设置。
本实施例提供的一种垃圾热解气化焚烧炉设置了补风装置。且补风装置的补风入口16设置在炉盖3上。
通过将补风入口16设置在炉盖3上,使补送的风从炉体4的顶端送入炉体4内,一方面,从炉体4的顶端向炉体4内输送新鲜空气,可对位于炉体4内上部的物料提供充足的氧气,以使其能充分燃烧,以防当送风装置位于炉体4的底部时,所输送的风会被炉体4内部的物料所阻挡不能到达炉体4上部的物料中,而引起物料燃烧不充分,影响运行的稳定性。另外,通过二次对炉体4内部送入新鲜空气,使炉体4内部具有较多的氧气,也可提高焚烧炉的物料处理量,提高焚烧效率。
另一方面,从炉体4的顶端向炉体4内输送新鲜空气,在炉体4内的上部区域还可起到二燃室的作用。因为炉体4内部的物料受热会分解出可燃气体,这些可燃气体会上升至炉体4的上部,而炉体4内部的温度较高,当对炉体4的上部输送新鲜空气时,物料所分解的可燃气体会进行二次燃烧。
这样设置补风装置,将补风入口16设置在炉盖3上,可直接在炉体4内部进行二次燃烧,一方面,使焚烧炉内物料燃烧更加充分,提高了焚烧效率;另一方面,也可不用再另行设置二燃室,可大大节省了占地面积,节约了设计成本。
进一步地,本实施例提供的一种垃圾热解气化焚烧炉中,在炉体4的内部的下部设置炉排5,用来排出炉渣,且炉排5的多层环形栅板19同轴设置。
炉排5固定在炉体4的内部的下部。炉排5中的多层环形栅板19,即多个环形栅板分层布置。多层环形栅板呈塔形叠层设置。多层环形栅板19的中心轴线相重合,在同一条轴线上。
进一步地,在最顶层的环形栅板的上方,可设置一盖帽,盖帽位于最顶层的环形栅板所围成的中心圆圈的上方,且盖帽遮挡住最顶层的环形栅板中部的圆圈,且盖帽和最顶层的环形栅板竖直方向上有间隔。这样,从炉体4内部掉下的灰渣都经过盖帽落到最顶层的环形栅板上,而不会落到环形栅板的中部。
进一步地,任意相邻的两层环形栅板中,位于下层的环形栅板的直径应大于位于其上层的环形栅板的直径,且不宜过大。应使相邻两层环形栅板之间只存在上下方向的间隔,而不存在水平方向的间隙。这样,多层环形栅板19间一层接一层的布置,可使灰渣从环形栅板的边缘处逐层掉落至下一层的环形栅板上,直至最后从最底层的环形栅板的边缘处掉落下来。
进一步地,位于最底层的环形栅板的外径应小于炉体4的内径,这样,可使灰渣顺利地从最底层的环形栅板的边缘处掉落排出。
本实施例中多层环形栅板19同轴设置,与现有技术中的炉排5的各层栅板的轴线偏心设置不同。现有技术中,各层栅板的中心轴线偏心设置,灰渣从各层栅板间的间隙处掉落排出,而一般送风是从炉体4的底部输送风,风从炉体4的底部输送至炉内必要经过炉渣区,会导致排渣路线与送风路线为同一通道。这样,掉落的灰渣会阻挡输送的风量,使送风不顺畅,输送的风不能及时到达炉内,从而影响炉内的充分燃烧。
本实施例将多层环形栅板19同轴设置。各层环形栅板的中心轴线重合。这样,炉内的灰渣从多层环形栅板19的边缘处逐层掉落,直至从最底层的环形栅板的边缘掉落,排出炉体4。在多层环形栅板19的中心部位则没有灰渣掉落,对于一般从炉底送风的情况,输送的风在上升过程中会大大减少遇到的阻力,从而使通风顺畅。
本实施例提供的一种垃圾热解气化焚烧炉,通过将补风入口16设置在位于炉体4上端的炉盖3上,一方面可为炉内提供更多的空气,使炉内燃烧更加充分,可提高物料处理量,提高焚烧效率,另一方面,从炉体4的顶端向炉体4内输送新鲜空气,在炉体4内的上部区域还可起到二燃室的作用,物料可直接在炉体4内进行二次燃烧,可大大节省设备的占地面积,节约设计成本。
本实施例提供的一种垃圾热解气化焚烧炉,通过将炉排5的多层环形栅板19同轴设置,可使灰渣从多层环形栅板19的边缘处掉落,在从炉底输送风时,可大大减少输送风的阻力,使排渣和送风相对独立,互不影响,可避免掉落的灰渣对输送的风造成阻塞,既可顺利排灰,又能使输送的风通畅地进入炉内,从而及时为炉内提供所需的空气,可使炉内燃烧更加充分,提高燃烧效率。
进一步地,可设置对补风装置所输送的风进行预热的装置,使补风装置所输送的风达到一定温度后再进入炉内。
在上述实施例的基础上,进一步地,参考图2,一种垃圾热解气化焚烧炉还包括:沿竖向贯穿所述炉盖3的进料口15;所述进料口15的横截面形状为梯形,且所述梯形的上底边靠近所述炉盖3的中心,所述梯形的下底边靠近所述炉盖3的外周。
本实施例提供的一种垃圾热解气化焚烧炉,将进料口15设置为梯形结构,且梯形的上底边朝向炉盖3的中心。这样设置进料口15可使投入焚烧炉的物料在炉内分布的更加均匀,有利于物料均匀燃烧且充分燃烧。
这是因为,一般焚烧炉的炉体为圆筒状,炉体的横截面为圆形。对于圆形,同心圆的周长是越靠近外侧的圆的周长越长。相应地,对于圆筒形,靠近外侧部分的体积相对大于靠近中心部分的体积。
对于传统的焚烧炉,进料口一般为矩形。传统的焚烧炉在投放物料的时候并没有区分炉体的中心部分和靠外侧部分,在炉体的中心部分以及靠外侧部分所投放的物料是均等的。这样会导致位于炉体中心部分的物料比较集中和密集,会导致炉体内的物料分布不均匀,以及该部位的物料容易燃烧不充分。
本实施例中将进料口15设置为梯形,且梯形的上底边朝向炉盖3的中心。参考图2,从焚烧炉的上方俯视来看,进料口15在炉盖3上的形状具体为:炉盖3为圆形,进料口15为梯形,进料口15的开口长度从炉盖3的靠中心部位到边缘是逐渐增大的。
这样,在投放物料的时候,投放至炉体4的靠中心部分的物料就会少于靠外侧的物料。物料的这样分布符合炉体4的形状,可使物料在炉体4内更加均匀的分布,有利于均匀和充分燃烧。
进一步地,梯形的上底边是指梯形中相互平行的两边中较短的一边。梯形的下底边是指梯形中相互平行的两边中较长的一边。
本实施例提供的一种垃圾热解气化焚烧炉,通过将进料口15的横截面形状设置为梯形,且使梯形的上底边朝向炉盖3的中心,可使投放至炉体4的物料在炉体内靠中心的部分多于靠外侧部分,使物料在炉体4内分布合理均匀,保证了喂入物料分布的均匀性,避免了物料局部堆积,从而保证焚烧工况的稳定性,降低灰渣的热灼减率,有利于炉体内燃烧的均匀和充分。
进一步地,进料口15的形状也可为其他形状,不局限于梯形,对此不作限定,以能使投放的物料在炉体靠外侧部分的多于靠中心部分的即可。
进一步地,一种垃圾热解气化焚烧炉可用于水泥窑协同处置生活垃圾。该焚烧炉可通过离线炉的形式与水泥窑结合,可以彻底实现垃圾无害化和资源化,同时对水泥窑的正常运行影响很小。
在上述实施例的基础上,进一步地,所述补风装置具体包括:玻璃观察孔12、电动阀门13以及补风高压风机14;所述补风入口16通过管道与所述电动阀门13的一端连接,所述电动阀门13的另一端通过管道与所述补风高压风机14连接,在所述补风入口16与所述电动阀门13之间的管道上、所述补风入口16的上方设置玻璃观察孔12,所述玻璃观察孔12与所述补风入口16在同一竖直方向上且由管道连通。
本实施例基于上述实施例,对补风装置的结构进行了进一步的说明。补风装置具体包括玻璃观察孔12、电动阀门13以及补风高压风机14。
由补风高压风机14作为输送风的动力,补风高压风机14位于炉体4的外部。由电动阀门13来控制补风装置所输送的风的流量。补风入口16和电动阀门13之间以及电动阀门13和补风高压风机14之间分别通过管道连接。
玻璃观察孔12的具体结构为:可在补风入口16与电动阀门13之间的管道上分一个分支管道,该分支管道沿着补风入口16的正上方设置,在该分支管道的顶端用玻璃等透明材质来密封。
通过设置玻璃观察孔12可便于观察炉体4内的火焰情况,便于实时监测炉体4内的物料的燃烧情况以便于对燃烧情况进行控制调节,从而保证工况运行的稳定性。
在上述实施例的基础上,进一步地,所述炉排5还包括:支架20、旋转轴21和支撑架22;所述多层环形栅板19与所述支架20固连,所述支架20与所述旋转轴21通过轴承转动连接,所述多层环形栅板19的中心轴线与所述旋转轴21的轴线重合,所述旋转轴21的下端与所述支撑架22固连,所述炉体4的下部与所述支撑架22固连。
本实施例基于上述实施例,对炉排5的具体结构进行了进一步的说明。
多层环形栅板19与支架20固连。具体为,支架20位于多层环形栅板19的下方,支架20与多层环形栅板19的底层栅板的底面固连。支架20与旋转轴21通过轴承转动连接。具体为,旋转轴21为一圆柱体,外侧套设轴承。支架20与轴承的外侧壁固连。
旋转轴21沿多层环形栅板19的中心轴线方向设置。支架20与多层环形栅板19一体可绕旋转轴21进行转动。
旋转轴21与支撑架22固连。支撑架22与炉体4的下部固连。支撑架22可为设置在炉体4内部下方的单根或多根交叉的横梁,横梁两端与炉体4固连。旋转轴21的下端与支撑架22固连,对多层环形栅板19起到固定支撑作用。
将炉排5中的多层环形栅板19设置为可转动的,有利于顺利排灰。
在上述实施例的基础上,进一步地,一种垃圾热解气化焚烧炉还包括:变频炉排电机23;所述炉排5与所述变频炉排电机23传动连接,所述变频炉排电机23固定安装在所述炉体4的外部。
本实施例基于上述实施例,在上述实施例提供的一种垃圾热解气化焚烧炉的基础上增设了变频炉排电机23。参考图1,炉排5设置在炉体4的内部的下部,且在炉体4内部的下部固定设置,用于排出炉体4内部物料燃烧后形成的灰渣。
参考图3,炉排5与变频炉排电机23传动连接,即炉排5可与变频炉排电机23的输出轴相连,变频炉排电机23可带动炉排5进行旋转。具体地,可使炉排5中的支架20与变频炉排电机23传动连接,变频炉排电机23可带动支架20和多层环形栅板19进行转动。
变频炉排电机23位于炉体4的外部,与炉体4的外部固定安装。变频炉排电机可固定连接在炉体4的外部,也可在炉体4的外部与设备基础固连。
其中,炉排5和变频炉排电机23的一种可行的具体连接方式可为:该连接处还包括炉排减速装置、小锥齿轮和大锥齿轮,变频炉排电机通过炉排减速装置与小锥齿轮连接,小锥齿轮位于炉体内并与大锥齿轮啮合,大锥齿轮与炉排5固定连接。
这样,可将变频炉排电机23输出的动力通过啮合的齿轮传递给炉排5,从而使炉排5中的多层环形栅板19进行旋转。炉排5和变频炉排电机23之间的连接方式也可为其他,以能实现炉排5的转动为目的,对此不作限定。
通过设置变频炉排电机23使炉排5进行旋转,可顺利排出炉体4内部产生的灰渣,从而保证运行的稳定性。且炉排5的旋转由变频炉排电机23控制,可使炉排5与炉体相对独立,可单独进行旋转。
在上述实施例的基础上,进一步地,一种垃圾热解气化焚烧炉还包括:送风装置;所述送风装置的出风管道从所述炉体4的底部伸入所述炉体4的内部,所述出风管道设置在所述炉排5的中心轴线位置,且所述出风管道的出风口朝上。
本实施例基于上述实施例,对送风装置的设置进行了说明。送风装置主要用于向炉体4内部输送用于燃烧的空气。送风装置设置在炉体4的底部,从炉体4的底部向炉内输送空气。
其中,送风装置将风从炉排5的中心部位、且沿着炉排5的中心轴线方向输送至炉内。送风装置的出风管道从炉体4的底部伸入炉体4内部。出风管道应在炉体4内一直布置到炉排5的下方,且沿着炉排5的中心轴线方向布置。
炉内的灰渣会掉落堆积在炉体的下部,这样,送风装置输送的风在进入炉体4的内部的过程中,会流经灰渣区域,通过与灰渣进行换热,可使输送的风达到较高的温度,从而在进入炉内的时候不会降低炉内温度,可提高燃烧的稳定性,同时可节省对输送的风进行预热所需的能源,节约成本。
进一步地,结合上述实施例所描述的炉排5的结构。炉排5是将灰渣从环形栅板的边缘逐渐掉落,而不是从环形栅板的中间掉落。而送风装置所输送的风是通过炉排5的中间输送至炉体4的内部。送风装置进行送风和炉排5排渣是独立运行的,相互之间不会相互影响。
炉排5的中间部位没有掉落的灰渣,可使送风装置输送的风顺利到达炉内,而避免了现有的焚烧炉中输送的风会被灰渣阻挡使物料燃烧不充分的问题,从而保证了送风通畅,提高了炉内燃烧的稳定性,提高了气化炉的处理量和处理效果。
在上述实施例的基础上,进一步地,参考图4,一种垃圾热解气化焚烧炉还包括若干个刮灰器18;所述若干个刮灰器18沿所述炉体4的周向方向均匀布置在所述炉体4的侧壁上,所述若干个刮灰器18的一端均位于所述炉体4的外部,所述若干个刮灰器18的另一端均伸入所述炉体4的内部、且位于所述炉排5的下方。
本实施例基于上述实施例,在上述实施例提供的一种垃圾热解气化焚烧炉的基础上增设了刮灰器18。刮灰器18的一端在炉体4的外部固定,可与炉体4的外侧固连,也可与其他设备基础固连。
刮灰器18设置在炉体4的下端,位于炉排5的下方。刮灰器18的另一端可伸入炉体4的内部,且能够进行水平方向的来回移动。
在焚烧炉操作运行过程中,灰渣落在炉排5的环形栅板上,且在炉体4的下部以及炉排5的下方堆积。炉体4的下端的中心部位设有开口,堆积在炉体4的下部的灰渣可从中间的开口处排出炉体4,掉落至灰渣槽中。
在炉排5的下方设置刮灰器18,可使刮灰器18往炉体4的内部移动,刮灰器18可推动堆积的灰渣从中间的开口掉落。通过设置刮灰器18可进一步保证焚烧炉的顺利出灰,从而保证运行的稳定性。
进一步地,炉排5的转动速度与刮灰器18深入炉体4的内部的长度相配合,可以控制出灰。炉排5的转动速度越大,刮灰器18深入炉体4内部的长度越长,这样,出灰速度就会越快。
刮灰器18伸入炉体4内部的一端形状可为长方体,且长方体朝向炉体4内部的一端设置为尖形。但对此不作限定,刮灰器18主要是用作将堆积在炉体4的下部的灰渣从中间的开口中推出,以能达到此效果为目的。
进一步地,可设置四个刮灰器18,均匀布置在炉体4的四周,可对炉排5的不同部位进行刮灰。但对此不作限定,具体数量可根据实际情况具体设置。
进一步地,刮灰器18在炉体4内部来回移动,可采用电动的方式,通过电机带动刮灰器18进行移动,也可采用手动的方式,人为地在炉体4的外部控制刮灰器18的推动,对此不作限定。
在上述实施例的基础上,进一步地,一种垃圾热解气化焚烧炉还包括:炉座6、回转平台9以及变频炉座电机;所述炉座6套设在所述炉体4的下部外侧,所述炉体4的下部与所述炉座6转动连接,所述回转平台9套设在所述炉座6的外侧,所述炉体4与所述回转平台9固定连接,所述炉座6与所述变频炉座电机固连,所述变频炉座电机与所述炉体4的下部传动连接,所述炉座6的下端与支撑座7固连,所述支撑座7与设备基础固连。
进一步地,所述炉盖3通过水封与所述炉体4的上端连接,且所述炉盖3与设备基础固连。
进一步地,一种垃圾热解气化焚烧炉还包括:烟气出口17和刮板除渣机10,所述烟气出口17设置在所述炉盖3上,所述刮板除渣机10设置在所述炉体4的下方。
本实施例基于上述实施例,对一种垃圾热解气化焚烧炉的结构进行了进一步的说明。炉盖3位于炉体4的上端。炉体4可为圆筒状结构。在炉体4靠下的部位的外侧设置炉座6。炉体4的下部与炉座6转动连接,可通过一对啮合的齿轮进行连接,这样炉体4和炉座6之间可以发生相对转动,对此不作限定。
回转平台9设在炉座6的外侧,回转平台9与炉体4是固定连接的。回转平台9与炉座6之间可不连接,也可转动连接。在炉体4进行转动的时候,回转平台9和炉体4一起进行转动。设置回转平台9可方便对焚烧炉进行检修或进行一些其他的工作。
炉体4是由变频炉座电机带动进行旋转。变频炉座电机固定安装在炉座6上。变频炉座电机与炉体4之间进行传动连接,可将变频炉座电机与齿轮组连接,通过带动齿轮组进行转动,从而带动炉体4进行转动,对此不作限定。炉体4的转动可使炉内的物料分布均匀,有利于充分燃烧和提高物料处理量。
在炉体4进行转动的时候,炉盖3是不动的。炉盖3和炉体4的上端通过水封连接。且炉盖3与设备基础固连,可与位于炉体4的顶部的支座11固连。支座11是固定的。炉盖3保持固定不动,可方便在炉盖3上设置进料口15、补风入口16以及烟气出口17。
进料口15具体包括加料仓1和加料装置2。加料装置2位于加料仓1的下方,加料装置2将物料投入炉体4的内部。加料装置2和加料仓1共同形成了进料口15。需要处理的物料先放置在加料仓1中,然后由加料装置2控制往炉体4内投放。
在炉座6的下端固定连接支撑座7,支撑座7与设备基础固连。设备基础指的是一些固定的已有的一些设施。可在支撑座7的下部固定连接支腿8,支腿8固定在地面上。设置支腿8可方便放置炉体4底部的排灰口以及灰渣槽。
炉体4的底部为锥形的排灰口,灰渣经炉排5之后从该排灰口中排出炉体4,排至灰渣槽中。灰渣槽用于放置从炉体4中排出的灰渣,是位于炉体4的下方的地面上。
在炉体4的下方、灰渣槽上设置刮板除渣机10,用于清理灰渣槽中的灰渣。
进一步地,位于炉体4的底部的锥形排灰口可浸在水封槽里,起到密封的作用。
进一步地,炉体4由变频炉座电机带动进行转动,炉排5由变频炉排电机23带动进行转动,通过分别调节炉体4和炉排5的转速,可使炉体4和炉排5相对静止、一起转动,也可使炉体4和炉排5进行相对转动。
进一步地,一种垃圾热解气化焚烧炉的具体操作过程为:从梯形结构的进料口15将需要处理的物料,即垃圾投放至炉体4的内部。由送风装置将燃烧所需的空气从炉体4的底部穿过炉排5的中间,输送至炉体4内部。
炉体4进行旋转运动,以使物料分布更加均匀。物料在炉体4内部进行燃烧。物料在热气流及辐射热的作用下迅速干燥、升温,物料中的有机物升温到热解温度后在缺氧状态下先进行热解,会分解出一些可燃气体。可燃气体上升聚集在炉体4的上部。
由补风装置从炉体4的顶端向炉内输送空气,使这些可燃气体直接在炉体4的上部发生二次燃烧。补风装置输送的空气也可用于物料一次燃烧所需。可通过玻璃观察孔12来观察炉内的情况,可根据火苗情况来分析炉内的燃烧情况,以便进行一些操作。
物料燃烧之后生成的灰渣,掉落到炉体4的下部。灰渣沿着旋转的炉排5的环形栅板的边缘往下掉,这样既能使送风装置所输送的风能够吸收灰渣的热量以节约能源,同时也不会使灰渣对位于炉排5的中部的送风口造成阻挡。炉体4的旋转和炉排5的旋转相互独立,可分别设置转动速度。
灰渣在炉体4的底部会堆积,这时可通过推动刮灰器18来将灰渣从中部的开口中推出,以保证顺利排渣,保证焚烧炉运行的稳定性。灰渣从排灰口掉落至灰渣槽中,再由刮板除渣机10从灰渣槽中刮出。
炉内的烟气从位于炉盖3上的烟气出口17排出,可进入后续的一些预热回收利用装置进行热能回收,然后经烟尘净化系统净化达标后排出。
本实施例根据本发明提供的一种垃圾热解气化焚烧炉,可与水泥窑协同处置生活垃圾等固体废弃物,将固体废弃物进行热解气化焚烧处理,与水泥窑结合使固体废弃物资源化。
该焚烧炉在固定床气化炉的基础上进行改进,克服其布料不均匀、通风效果较差、处置量偏小的问题,使其更利于水泥窑协同处置生活垃圾。
该焚烧炉具有占地小、投资少、垃圾投放操作简便、运行稳定可靠的特点。该炉通过离线炉的形式与水泥窑结合,可以彻底实现垃圾无害化和资源化,同时对水泥窑的正常运行影响很小。该炉的送风装置送风与炉排5排渣独立运行,使送风更通畅和均匀,同时增加补风系统及改进进料口15,可以保证垃圾等固废分布均匀、通风顺畅,提高焚烧炉的处理量和处理效果。
该焚烧炉炉体4的旋转以及进料口15的梯形设计,保证了喂入垃圾分布的均匀性,避免了垃圾局部堆积,从而保证焚烧工况的稳定性,降低灰渣的热灼减率。
由于炉排5呈宝塔形叠层布置,且环形栅板的中心轴线与炉排5的旋转轴的轴线同轴,同时送风与排渣通道独立,灰渣不会堵塞风道,可以保证布风均匀通畅。
补风装置将焚烧炉的二燃室与炉体4融为一体,不仅减小了设备占用的空间,降低了投资,同时,提高烟气出口温度、减少可燃气体含量、降低爆燃风险,且大幅度提高了垃圾的处置量;高温废气通入水泥窑进行彻底处理,无二次污染,同时垃圾的热量也被水泥窑利用,该气化炉与水泥窑的结合使垃圾实现了无害化和资源化。
在上述实施例的基础上,进一步地,本实施例根据本发明提供一种基于垃圾热解气化焚烧炉的垃圾焚烧方法,该方法包括:从炉体4上端靠近所述炉体4的侧壁的位置投放待处理垃圾,使靠近所述炉体4中心部位的垃圾少于靠近所述炉体4边缘部位的垃圾;从所述炉体4的上端向所述炉体4内补风,使垃圾分解的可燃气体在所述炉体4的上部进行二次燃烧;从所述炉体4的下部向所述炉体4内送风,所述送风的通道沿所述炉体4的轴线方向,且所述炉体4的排渣的通道与所述送风的通道相互独立。
本实施例提供的一种基于垃圾热解气化焚烧炉的垃圾焚烧方法,从炉体4的上端投放垃圾。在投放垃圾的时候,使靠近炉体4中心的垃圾量应小于靠近炉体4边缘处的垃圾。因为,对于一般圆柱状的炉体4,靠中心部位的体积相应地小于靠边缘部位的体积。这样投料,有利于垃圾在炉体4内均匀分布。
另外,使炉体4进行旋转,通过旋转,可使垃圾在炉体4内均匀分布,有利于燃烧均匀和充分,提高焚烧效率,可提高处理量。
从炉体4的上端进行补风,所补送的风从炉体4的上端进入炉体4的内部。从炉体4的上端进行补风,一方面,一般送风是从炉体4的下端进行送风,这样可使炉体4内部的空气分布均匀,有利于充分燃烧,提高效率;另一方面,垃圾在炉体4的内部受热会分解出可燃气体,这些可燃气体会上升聚集在炉体4的上部,从炉体4的上端进行补风,还可使这些可燃气体在炉体4的上端进行二次燃烧,可起到二燃室的作用,从而减少焚烧炉的占地面积,以及节约设计成本。
垃圾焚烧生成的灰渣从炉体4的下端排出。对于一般的焚烧炉,是从炉体4的底部进行送风,输送的风需要穿过炉渣区才能到达炉体4的内部,灰渣会对输送的风造成堵塞。使排渣和送风相互独立,可使输送的风顺畅的送至炉体4内部,保证炉体4的顺利运行,可提高焚烧效率。
进一步地,可使灰渣从炉体4的边缘处掉落,而使输送的风从炉体4的中心部位进行输送。这样,可使排渣和送风相互独立,从而保证送风顺利送至炉体4内部。
最后,本申请的方法仅为较佳的实施方案,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种垃圾热解气化焚烧炉,其特征在于,包括:炉体、炉排以及布置于所述炉体上侧的补风装置;所述补风装置的补风入口设置在位于所述炉体的上端的炉盖上;所述炉排固定在所述炉体内部的下部,所述炉排包括多层环形栅板,所述多层环形栅板呈塔形叠层设置,且所述多层环形栅板同轴设置;
还包括:送风装置;所述送风装置的出风管道从所述炉体的底部伸入所述炉体的内部,所述出风管道设置在所述炉排的中心轴线位置,且所述出风管道的出风口朝上;
还包括:沿竖向贯穿所述炉盖的进料口;所述进料口的横截面形状为梯形,且所述梯形的上底边靠近所述炉盖的中心,所述梯形的下底边靠近所述炉盖的外周;
所述补风入口通过管道与电动阀门的一端连接,所述电动阀门的另一端通过管道与补风高压风机连接。
2.根据权利要求1所述的焚烧炉,其特征在于,所述补风装置具体包括:玻璃观察孔、电动阀门以及补风高压风机;在所述补风入口与所述电动阀门之间的管道上、所述补风入口的上方设置玻璃观察孔,所述玻璃观察孔与所述补风入口在同一竖直方向上且由管道连通。
3.根据权利要求1或2所述的焚烧炉,其特征在于,所述炉排还包括:支架、旋转轴和支撑架;所述多层环形栅板与所述支架固连,所述支架与所述旋转轴通过轴承转动连接,所述多层环形栅板的中心轴线与所述旋转轴的轴线重合,所述旋转轴的下端与所述支撑架固连,所述炉体的下部与所述支撑架固连。
4.根据权利要求3所述的焚烧炉,其特征在于,还包括:变频炉排电机;所述炉排与所述变频炉排电机传动连接,所述变频炉排电机固定安装在所述炉体的外部。
5.根据权利要求1所述的焚烧炉,其特征在于,还包括:若干个刮灰器;所述若干个刮灰器沿所述炉体的周向方向均匀布置在所述炉体的侧壁上,所述若干个刮灰器的一端均位于所述炉体的外部,所述若干个刮灰器的另一端均伸入所述炉体的内部、且位于所述炉排的下方。
6.根据权利要求1或5所述的焚烧炉,其特征在于,还包括:炉座、回转平台、变频炉座电机、烟气出口和刮板除渣机;所述炉座套设在炉体的下部外侧,所述炉体的下部与所述炉座转动连接,所述回转平台套设在所述炉座的外侧,所述炉体与所述回转平台固定连接,所述炉座与所述变频炉座电机固连,所述变频炉座电机与所述炉体的下部传动连接,所述炉座的下端与支撑座固连,所述支撑座与设备基础固连,所述烟气出口设置在所述炉盖上,所述刮板除渣机设置在所述炉体的下方。
7.根据权利要求6所述的焚烧炉,其特征在于,所述炉盖通过水封与所述炉体的上端连接,且所述炉盖与设备基础固连。
8.一种基于上述权利要求1-7任一所述垃圾热解气化焚烧炉的垃圾焚烧方法,其特征在于,包括:
从炉体上端靠近所述炉体的侧壁的位置投放待处理垃圾,使靠近所述炉体中心部位的垃圾少于靠近所述炉体边缘部位的垃圾;
从所述炉体的上端向所述炉体内补风,使垃圾分解的可燃气体在所述炉体的上部进行二次燃烧;
从所述炉体的下部向所述炉体内送风,所述送风的通道沿所述炉体的轴线方向,且所述炉体的排渣的通道与所述送风的通道相互独立。
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