CN108826319B - 具有干法冷却排渣机构的危废焚烧炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及危险废物处置的技术领域，具体涉及一种具有干法冷却排渣机构的危废焚烧炉。包括串联设置的回转窑、二燃室和出渣机构，出渣机构包括灰渣冷却设备和过滤装置，灰渣冷却设备包括同轴设置的外壳和滚筒，滚筒轴向一端通过连接轴连接着驱动电机，实现所述滚筒相对外壳的转动，滚筒一端内同轴设有圆环形水管；滚筒内同轴设有冷却水管，冷却水管上对称设有沿管身的水管翅片。本发明为逆流、间接接触换热，改变现有技术直接接触换热，造成污染水源，同时滚筒翅片和水管翅片，可以大幅度增加传热面积，并更好地传导出灰渣热量，滚筒翅片和水管翅片的布置也较为规律，对于灰渣的排出也起到引导的作用，提高处置系统的能效。
Description
技术领域
本发明涉及危险废物处置的技术领域，具体涉及一种具有干法冷却排渣机构的危废焚烧炉。
背景技术
危险废物是危害人类生态环境和人体健康的重要污染源之一，近年来随着社会的发展，其产生量也大幅度增加，如不进行有效处置而随意排放，不仅对水环境、空气环境和土壤环境造成严重的影响和破坏，还会对人身的安全健康构成直接威胁，因此，危险废物的无害化处置是必须重视的社会问题。
危废焚烧是危险废物处理处置的典型技术方案，也是目前可燃烧固体废弃物最有效、最彻底的处置方式，对于具备焚烧条件的危险废物，通过焚烧可以很好地实现减量化、无害化。常见的危废焚烧炉由“回转窑本体+二燃室”构成，一般的排渣方式为：危险废物燃烧在回转窑本体内燃烧后，高温烟气在二燃室继续燃尽，灰渣从本体进入二燃室后直接落入底部的出渣机，灰渣与出渣机中的冷却水直接接触降温，随后通过捞渣机输送运走。虽然冷却效率比较高，但由于使用冷却水接触降温，灰渣热量未得到有效利用，排渣过程还会产生废水，增加水处理的难度和负荷，同时由于二燃室下降管深入冷却水较浅，且下料过程中水面波动不可避免的产生无组织废气，造成能量损耗的同时还会造成废水与废气的双重污染，产生环境污染。在环保标准日渐严格的形势下，无形之中增加了项目的热量消耗负荷和生产成本。
发明内容
具有干法冷却排渣机构的危废焚烧炉，包括串联设置的回转窑1、二燃室2和出渣机构，所述回转窑1的一端为危险废物进口，另一端和二燃室2的下部进口连通，所述二燃室2的顶部为烟气出口，所述二燃室2的底部通过下降管连通着出渣机构，所述出渣机构包括灰渣冷却设备3和过滤装置，所述灰渣冷却设备3包括同轴设置的外壳8和滚筒9；所述滚筒9轴向一端通过连接轴连接着驱动电机，实现所述滚筒9相对外壳8的转动；所述外壳8一端的径向上部通过法兰连接着所述下降管的出料端法兰，所述下降管的出料口和滚筒9贯通，所述外壳8另一端的径向下部设有向下凸出的排渣腔41，排渣腔41的排渣口内设有排渣阀4，与排渣阀4对应的外壳8的径向上部设有出气管；所述出气管的一端为出气口，且位于外壳8的外部，出气管的另一端伸入外壳8内，且对应着滚筒9；所述出气管的出气口通过过滤装置连通至二燃室2下部的进气口，且所述进气口位于二燃室2内部的燃烧区的下方；
所述灰渣冷却设备3的轴线与水平方向成2°～5°倾斜设置，使排渣腔41的排渣口倾斜向下，便于排渣；
所述滚筒9的内壁上均布设有倾斜的滚筒翅片10；与排渣阀4相邻的滚筒9一端内同轴设有圆环形水管11；所述圆环形水管11内沿轴向对称设有中间隔断110，将所述圆环形水管11分为半圆环进水管111和半圆环出水管112；一侧的半圆环进水管111上设有进水口113，另一侧的半圆环出水管112上设有出水口114；所述滚筒9内同轴设有冷却水管12，所述冷却水管12为U形冷却水管，所述冷却水管进水口121位于半圆环进水管111内，所述冷却水管出水口122位于半圆环出水管112内，所述冷却水管12上对称设有沿管身的水管翅片13，且水管翅片13垂直管身；
工作时，焚烧产生高温底渣从下降管进入滚筒9内，与冷却水管12内的冷却水逆流、间接热交换，同时被滚筒翅片10破碎，经破碎、降温后的料渣在重力作用下从排渣阀4排出，被加热的冷却水可用于自产蒸汽或加热其他介质；冷却设备3尾部通过过滤机构与二燃室2进气口连通，维持了焚烧炉内气相平衡，且经过滤机构的过滤可防止冷却设备3中的灰尘经管道反蹿至二燃室2内。
进一步的，所述过滤装置包括并联设置的过滤器Ⅰ5和过滤器Ⅱ6，且过滤器Ⅰ5和过滤器Ⅱ6一开一备使用。
进一步的，所述滚筒翅片10长度为100mm～200mm、宽度为50mm～120mm、厚度为5～12mm，且相邻滚筒翅片10的间距40mm～100mm。
进一步的，所述水管翅片13长度为1000mm～2500mm，宽度为50mm～200mm，
进一步的，所述冷却水管12均布设置在滚筒9内，且为6～16根。
进一步的，所述滚筒翅片10和滚筒9内壁成30°～60°夹角设置。
进一步的，所述滚筒9的内径为1200mm～2000mm，所述圆环形水管11的内径为800mm～1600mm、外径为900mm～1950mm，所述冷却水管12的内径为25mm～150mm。
本发明的有益技术效果：
1、本发明利用灰渣冷却设备处理危废物焚烧产生高温底渣，高温底渣与冷却水管内的冷却水逆流、间接接触换热，改变现有技术直接接触换热，造成污染水源，同时冷却水管为U形冷却水管，增加热交换时间，加强热交换效果；高温灰渣被滚筒翅片破碎，经破碎、降温后的料渣在重力作用下从排渣阀排出，而被加热的冷却水可用于自产蒸汽或加热其他介质，减少热量的损失，降低危险废物焚烧的能耗；同时滚筒翅片和水管翅片，可以大幅度增加传热面积，并更好地传导出灰渣热量，滚筒翅片和水管翅片的布置也较为规律，对于灰渣的排出也起到引导的作用，提高处置系统的能效。
2、本发明在排渣阀和灰渣冷却设备本体之间设有排渣腔，排渣腔具有一定的容积，可以存储一定量的灰渣，灰渣堆积形成料封，打开排渣阀，灰渣直接排出，在料封失效之前，关闭排渣阀，通过料封可以有效地防止烟气通过底部的排渣管道排出，从而减少无组织废气的排放，防止废气污染。
3、本发明废气返回管道上设有并联的过滤器Ⅰ和过滤器Ⅱ组成的过滤装置，且过滤器Ⅰ和过滤器Ⅱ一开一备，维持了焚烧炉内气相平衡，同时可以减少后续气体处理系统的负荷，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明的设备流程图；
图2为常规危废焚烧炉排渣的设备流程图；
图3灰渣冷却设备横截面的结构示意图；
图4为圆环形水管的结构示意图；
图5水平冷却水管和水管翅片的结构示意图；
其中：1-回转窑；2-二燃室；3-灰渣冷却设备；4-排渣阀；5-过滤器Ⅰ；6-过滤器Ⅱ；7-出渣机；8-外壳；9-滚筒；10-滚筒翅片；11-圆环形水管；111-半圆环进水管；112-半圆环出水管；113-进水口；114-出水口；12-冷却水管；121-冷却水管进水口；122-冷却水管出水口；13-水管翅片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
包括串联设置的回转窑1、二燃室2和出渣机构，所述回转窑1的一端为危险废物进口，另一端和二燃室2的下部进口连通，所述二燃室2的顶部为烟气出口，所述二燃室2的底部通过下降管连通着出渣机构，所述出渣机构包括灰渣冷却设备3和过滤装置，所述灰渣冷却设备3包括同轴设置的外壳8和滚筒9；所述滚筒9轴向一端通过连接轴连接着驱动电机，实现所述滚筒9相对外壳8的转动；所述外壳8一端的径向上部通过法兰连接着所述下降管的出料端法兰，所述下降管的出料口和滚筒9贯通，所述外壳8另一端的径向下部设有向下凸出的排渣腔41，排渣腔41的排渣口内设有排渣阀4，与排渣阀4对应的外壳8的径向上部设有出气管；所述出气管的一端为出气口，且位于外壳8的外部，出气管的另一端伸入外壳8内，且对应着滚筒9；所述出气管的出气口通过过滤装置连通至二燃室2下部的进气口，且所述进气口位于二燃室2内部的燃烧区的下方；所述过滤装置包括并联设置的过滤器Ⅰ5和过滤器Ⅱ6，当打开过滤器Ⅰ5时过滤器Ⅱ6关闭，在系统工作30～40小时后，此时滤器Ⅰ5内进入大量的灰尘，影响使用，就打开过滤器Ⅱ6关闭滤器Ⅰ5，对过滤器Ⅰ5进行清洗或是更换；按上述操作过程，系统工作时保持过滤器Ⅰ5和过滤器Ⅱ6一开一备使用；
所述灰渣冷却设备3的轴线与水平方向成2°倾斜设置，使排渣腔41的排渣口倾斜向下，便于排渣；
滚筒9内径为1600mm，所述滚筒9的内壁上均布设有与滚筒9的内壁倾斜45°角的滚筒翅片10，所述滚筒翅片10长度为150mm、宽度为80mm、厚度为9mm，且相邻滚筒翅片10的间距为60mm；
与排渣阀4相邻的滚筒9一端内同轴设有圆环形水管11，圆环形水管11的内径为1200mm、外径为1300mm；所述圆环形水管11内沿轴向对称设有中间隔断110，将所述圆环形水管11分为半圆环进水管111和半圆环出水管112；一侧的半圆环进水管111上设有进水口113，另一侧的半圆环出水管112上设有出水口114；所述滚筒9内同轴设有12根冷却水管12，冷却水管12内径为85mm，冷却水管12均布设置在滚筒9内，所述冷却水管12为U形冷却水管，实现冷却水的进水和出水，可以增加热交换时间，加强热交换效果；所述冷却水管进水口121位于半圆环进水管111内，所述冷却水管出水口122位于半圆环出水管112内，所述冷却水管12上对称设有沿管身的水管翅片13，且水管翅片13垂直管身，所述水管翅片13长度为1500mm，宽度为100mm。
工作时，焚烧产生高温底渣通过下降管进入到滚筒9内，由于灰渣冷却设备3与水平方向成2°倾斜设置，高温灰渣在重力作用下向排渣腔移动，此时从进水口113向圆环形水管11内注入冷却水，冷却水从冷却水管进水口121进入到半圆环进水管111，继而流入各冷却水管12内，冷却水在U形冷却水管12内流动，进入到冷却水管内的冷却水与高温灰渣逆流、间接接触换热，被换热的冷却水从冷却水管进水口121流出，流入半圆环出水管112，继而从出水口114排出，被换热的冷却水可用于自产蒸汽或加热其他介质；同时在换热过程中高温灰渣被滚筒翅片10破碎，经破碎降温后的灰渣在排渣腔内堆积形成一定的料位后打开排渣阀4，灰渣经排渣阀4排出，在料封失效之前，关闭排渣阀4，通过料封可以有效地防止烟气通过底部的排渣管道排出，从而减少无组织废气的排放，防止废气污染；同时为了保持系统内气相平衡，并联设有过滤器Ⅰ5和过滤器Ⅱ6，且一开一备使用，过滤器Ⅰ5和过滤器Ⅱ6可以过滤掉气体的含尘杂质，减少后续气体处理系统的飞灰量，防止粉尘经管道反蹿至二燃室2，维持系统的正常高效运行。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.具有干法冷却排渣机构的危废焚烧炉，包括串联设置的回转窑(1)、二燃室(2)和出渣机构，所述回转窑(1)的一端为危险废物进口，另一端和二燃室(2)的下部进口连通，所述二燃室(2)的顶部为烟气出口，所述二燃室(2)的底部通过下降管连通着出渣机构，其特征在于：所述出渣机构包括灰渣冷却设备(3)和过滤装置，所述灰渣冷却设备(3)包括同轴设置的外壳(8)和滚筒(9)；所述滚筒(9)轴向一端通过连接轴连接着驱动电机，实现所述滚筒(9)相对外壳(8)的转动；所述外壳(8)一端的径向上部通过法兰连接着所述下降管的出料端法兰，所述下降管的出料口和滚筒(9)贯通，所述外壳(8)另一端的径向下部设有向下凸出的排渣腔(41)，排渣腔(41)的排渣口内设有排渣阀(4)，与排渣阀(4)对应的外壳(8)的径向上部设有出气管；所述出气管的一端为出气口，且位于外壳(8)的外部，出气管的另一端伸入外壳(8)内，且对应着滚筒(9)；所述出气管的出气口通过过滤装置连通至二燃室(2)下部的进气口，且所述进气口位于二燃室(2)内部的燃烧区的下方；
所述灰渣冷却设备(3)的轴线与水平方向成2°～5°倾斜设置，使排渣腔(41)的排渣口倾斜向下，便于排渣；
所述滚筒(9)的内壁上均布设有倾斜的滚筒翅片(10)；与排渣阀(4)相邻的滚筒(9)一端内同轴设有圆环形水管(11)；所述圆环形水管(11)内沿轴向对称设有中间隔断(110)，将所述圆环形水管(11)分为半圆环进水管(111)和半圆环出水管(112)；一侧的半圆环进水管(111)上设有进水口(113)，另一侧的半圆环出水管(112)上设有出水口(114)；所述滚筒(9)内同轴设有若干冷却水管(12)，所述冷却水管(12)为U形冷却水管，所述冷却水管进水口(121)位于半圆环进水管(111)内，所述冷却水管出水口(122)位于半圆环出水管(112)内，所述冷却水管(12)上对称设有沿管身的水管翅片(13)，且水管翅片(13)垂直管身；
工作时，焚烧产生高温底渣从下降管进入滚筒(9)内，与冷却水管(12)内的冷却水逆流、间接热交换，同时被滚筒翅片(10)破碎，经破碎、降温后的料渣在重力作用下从排渣阀(4)排出，被加热的冷却水可用于自产蒸汽或加热其他介质；冷却设备(3)尾部通过过滤机构与二燃室(2)进气口连通，维持了焚烧炉内气相平衡，且经过滤机构的过滤作用可防止冷却设备(3)中的灰尘经管道反蹿至二燃室(2)内。
2.根据权利要求1所述具有干法冷却排渣机构的危废焚烧炉，其特征在于：所述过滤装置包括并联设置的过滤器Ⅰ(5)和过滤器Ⅱ(6)。
3.根据权利要求1所述具有干法冷却排渣机构的危废焚烧炉，其特征在于：所述滚筒翅片(10)长度为100mm～200mm、宽度为50mm～120mm、厚度为5～12mm，且相邻滚筒翅片(10)的间距40mm～100mm。
4.根据权利要求1所述具有干法冷却排渣机构的危废焚烧炉，其特征在于：所述水管翅片(13)长度为1000mm～2500mm，宽度为50mm～200mm。
5.根据权利要求1所述具有干法冷却排渣机构的危废焚烧炉，其特征在于：所述冷却水管(12)均布设置在滚筒(9)内，且为6～16根。
6.根据权利要求1所述具有干法冷却排渣机构的危废焚烧炉，其特征在于：所述滚筒翅片(10)和滚筒(9)内壁成30°～60°夹角设置。
7.根据权利要求1所述具有干法冷却排渣机构的危废焚烧炉，其特征在于：所述滚筒(9)的内径为1200mm～2000mm，所述圆环形水管(11)的内径为800mm～1600mm、外径为900mm～1950mm，所述冷却水管(12)的内径为25mm～150mm。
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- 2018-08-16 CN CN201810935474.3A patent/CN108826319B/zh active Active
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