CN110274246A - 一种气化焚烧熔融一体炉 - Google Patents

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吕永红
华伟
周祯
侯筱凡
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Abstract

本发明公开了一种气化焚烧熔融一体炉，包括第一燃烧室(20)、第二燃烧室(30)和熔融段(40)；第一燃烧室(20)为回转式气化炉，用于对固体废弃物进行焚烧，以形成气化气、烟气、飞灰以及炉渣；该第一燃烧室(20)具有入口(21)和出口(22)，并沿从入口(21)至出口(22)的方向向下倾斜；第二燃烧室(30)垂直布置，与出口(22)相连通，用于燃烧加热在第一燃烧室(20)中所形成的气化气以及烟气，并沉降部分飞灰；熔融段(40)设置在第二燃烧室(30)下方，用于收集并熔融处理炉渣和飞灰。本发明实现了固体废弃物的气化、焚烧和熔融的一体化，设备紧凑，操作简便，能对固体废弃物进行有效处理。

Description

一种气化焚烧熔融一体炉
技术领域
本发明涉及废弃物处理技术领域，尤其涉及一种气化焚烧熔融一体炉。
背景技术
随着我国经济的快速发展，危险废物的产生量急剧增加。鉴于其潜在的环境风险，尤其是对人体健康的威胁，危险废物的处理已成为我国面临的重大环境问题之一。
焚烧法是危险废物处理的常见方法之一，其可以有效分解危险废物中的有毒有害物质，减小废物的体积和质量，有利于废物的最终安全处置，但焚烧的残余物基本都是危险物质，含有大量的二噁英类有毒物质与重金属，上述物质如得不到妥善处置，会在自然环境中迁移，进而对人类的生存环境造成危害。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种气化焚烧熔融一体炉。
本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：构造一种气化焚烧熔融一体炉，包括进料斗、第一燃烧室、第二燃烧室和熔融段；第一燃烧室为回转式气化炉，用于对固体废弃物进行焚烧，以形成气化气、烟气、飞灰以及炉渣；具有入口和出口，并沿从入口至出口的方向向下倾斜，与水平面呈1°-5°倾角；入口与进料斗的出口相连通；第二燃烧室垂直布置，与出口相连通，用于加热处理在第一燃烧室中所形成的气化气以及烟气，并沉降部分飞灰；熔融段设置在第二燃烧室下方，并与第二燃烧室连通，用于收集并熔融处理在第一燃烧室中形成的炉渣和在第二燃烧室中沉降的飞灰。
进一步地，所述熔融段包括存渣仓、混合计量破碎仓、熔炉以及水密封筒，存渣仓连通设置在第二燃烧室底部，由上至下逐渐缩径，用于储存炉渣和飞灰；存渣仓的底部设置有可打开的插板；混合计量破碎仓连通设置在存渣仓下方，用于对炉渣、飞灰和另外掺和的配方物质进行计量以及混合；混合计量破碎仓中还设置有用于对炉渣、飞灰和配方物质进行破碎的挤压式破碎机；熔炉设置在混合计量破碎仓下方，用于对炉渣、飞灰和配方物质进行熔融，形成玻璃状物质；熔炉侧壁设置有出料口，用于导出玻璃状物质；水密封筒一端与出料口连接，另一端与密封水箱连接，用于对玻璃状物质进行冷却，并对熔炉进行水封。
进一步地，存渣仓外壁开设有配方口，配方口用于导入配方物质。
进一步地，熔炉有多个，混合计量破碎仓底部设置有用于将混合计量破碎仓与多个熔炉切换导通的转向阀。
进一步地，气化焚烧熔融一体炉还包括回烟管，所述回烟管一端连通熔炉，另一端连通第二燃烧室，用于将熔炉中产生的烟气输送至第二燃烧室进行燃烧分解。
进一步地，所述出口切向穿过第二燃烧室侧壁并与第二燃烧室连通。
进一步地，所述第一燃烧室内设置有耐热铁链，耐热铁链用于对固体废弃物进行破碎，所述耐热铁链靠近出口处，与第一燃烧室的内壁固定连接。
进一步地，所述熔炉包裹有用于对熔炉加热的发热部件或插入有等离子体炬。
进一步地，所述第二燃烧室上部开设有排气口。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过进料斗将固体废弃物送入第一燃烧室内焚烧，固体废弃物焚烧后产生残渣、烟气、飞灰和气化气，从第一燃烧室内排出的烟气和气化气进入第二燃烧室室内，第二燃烧室分解烟气中的大分子和二噁英并使其它各种有毒有害物质彻底焚毁；接着，炉渣和燃烧后的飞灰进入熔融段，并向熔融段添加配方物质，形成玻璃状物质，对固体废弃物进行有效、达标处理，实现固体废弃物最大减量化，避免对环境的污染，本发明提供的一体炉集气化、焚烧、熔融优势为一体、运行稳定、运行费用低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明优选实施例提供的一种气化焚烧熔融一体炉的结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中焚烧的残余物基本都是危险废物，含有大量的二噁英类有毒物质与重金属，而上述物质如得不到妥善处置，会在自然环境中迁移，对人类的生存环境造成危害的技术问题，本发明旨在提供一种气化焚烧熔融一体炉，其核心思想是：提供一种气化焚烧熔融一体炉，包括：进料斗、第一燃烧室、第第二燃烧室和熔融段；第一燃烧室为回转式气化炉，对固体废弃物进行焚烧，以形成气化气、烟气、飞灰以及炉渣；第二燃烧室加热处理在第一燃烧室中所形成的气化气以及烟气，并沉降部分飞灰；熔融段收集第一燃烧室形成的炉渣和第二燃烧室形成的飞灰，并对炉渣和飞灰进行熔融。从而实现对固体废弃物的气化、焚烧和熔融的集成，设备紧凑，并对固体废弃物进行有效处理，避免其对环境造成污染。
为使本发明的目的、技术方案和技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，图1示出了本发明优选实施例提供的一种气化焚烧熔融一体炉的结构示意图。本发明优选实施例提供了一种气化焚烧熔融一体炉，包括：进料斗10、第一燃烧室20、第二燃烧室30和熔融段40；进料斗10用于将固体废弃物推入气化焚烧熔融一体炉；第一燃烧室20为回转式气化炉，用于对固体废弃物进行焚烧，以形成气化气、烟气、飞灰以及炉渣，固体废弃物在第一燃烧室20内进行连续的烘干、着火、燃烧、气化、燃烬的过程；其中，气化气包括H2和CO。
第一燃烧室20具有入口21和出口22，并沿从入口21至出口22的方向向下倾斜，与水平面呈1°-5°倾角；使固体废弃物在重力作用以及第一燃烧室20回转作用的双重作用下由入口21向出口22移动，防止固体废弃物堵塞在第一燃烧室20中，造成气化焚烧熔融炉效率降低；入口21与进料斗10相连通；固体废弃物通过进料斗10投入，然后由进料斗10导入第一燃烧室20；
第二燃烧室30垂直布置，与出口22相连通，加热处理在第一燃烧室20中所形成的气化气以及烟气，并沉降部分飞灰；具体地：第一燃烧室20中生成的气化气、烟气和第二燃烧室30喷入的二次风在此混合和燃烧，并使烟气维持在1100-1250℃的高温下停留超过2秒，以分解烟气中的大分子和二噁英并使其它各种有毒有害物质彻底焚毁；
熔融段40设置在第二燃烧室30下方，并与第二燃烧室30连通，用于收集并熔融处理在第一燃烧室10中形成的炉渣和在第二燃烧室30中沉降的飞灰，实现对炉渣和飞灰内存在的有毒物质的熔融。
进一步地，由图1中可以看出：熔融段40包括存渣仓41、混合计量破碎仓42、熔炉43以及水密封筒44；存渣仓41连通设置在第二燃烧室30底部，由上至下逐渐缩径，用于储存炉渣和飞灰；
存渣仓41的底部设置有可打开的插板411；便于在需要时，通过打开耐热耐磨的插板411，向混合计量破碎仓42内输送炉渣和飞灰；
为了对炉渣和飞灰进行熔融，存渣仓41外壁还开设有配方口45，配方口45用于导入配方物质，使炉渣和飞灰在配方物质的作用下生成玻璃状物质，实现对炉渣和飞灰中存在的重金属的固定，避免对环境造成污染；
混合计量破碎仓42设置在存渣仓41的下方，用于对炉渣、飞灰和配方物质进行计量以及混合，用于提高熔熔融速度；进一步地，混合计量破碎仓42中还设置有用于对炉渣、飞灰和另外掺加的配方物质进行破碎的挤压式破碎机421；对炉渣、飞灰和配方物质进行破碎，减少熔融单位物质所消耗的电能，并且进一步提高熔融效率；熔炉43设置在混合计量破碎仓42下方，用于对炉渣、飞灰和配方物质进行熔融，形成玻璃状物质；
熔炉43侧壁设置有出料口431，用于导出玻璃状物质；实现在当玻璃状物质达到一定高度后，导出玻璃状物质，防止熔炉43内物质过多，导致的熔融不彻底；水密封筒44，一端与出料口431连接，另一端与密封水箱50连接，用于对玻璃状物质进行冷却，并对熔炉43进行水封，防止外部空气进入熔炉43，导致熔融不彻底的问题。
优选地，本发明设置多个熔炉43，并在混合计量破碎仓42底部设置有用于将混合计量破碎仓42与多个熔炉43切换导通的转向阀46，转向阀46可对应设置多个出口，对应与多个熔炉43连通，能够实现多个熔炉43并行工作，提高熔融效率。
进一步地，由图1中还可看出：气化焚烧熔融一体炉还包括回烟管60，回烟管60一端连通熔炉43，另一端连通第二燃烧室30，用于将熔炉43中产生的烟气输送至第二燃烧室30进行燃烧。由于熔炉43产生的烟气温度较高，因此，将熔炉43中产生的烟气输送至第二燃烧室30内，可进一步提高第二燃烧室30内的温度，有利于充分地分解第二燃烧室30内的烟气中的大分子物质和二噁英。
进一步地，出口22切向穿过第二燃烧室30并与第二燃烧室30连通，优选地，第一燃烧室20的中心线与第二燃烧室30的中心线不发生交叉，偏向第二燃烧室30的一侧，使第二燃烧室30的烟气能有一定的旋转以延长高温烟气在第二燃烧室30的停留时间；使烟气内的有毒物质得到最大化的分解。
优选地，在第一燃烧室20内设置耐热铁链23，对固体废弃物进行破碎，使进入熔炉43的炉渣和配方相对混合的比较均匀，减少熔融单位物质所消耗的电能，其中，耐热铁链23在靠近出口22处，与第一燃烧室20的内壁固定连接，随第一燃烧室20进行旋转，耐热铁链23对炉渣有一定的挤压和碰撞，实现对炉渣的破碎。
优选地，熔炉43包裹有用于对熔炉加热的发热部件或插入有等离子体炬70，促进玻璃物质的形成，提高熔融效率。
进一步地，第二燃烧室30上部侧壁设置有排气口31，用于排出第二燃烧室30气化气处理后形成的小分子气体，防止第二燃烧室30内的压力过高造成危险。
综上所述，本发明实施例提供的一种气化焚烧熔融一体炉通过进料斗将固体废弃物送入第一燃烧室内焚烧，固体废弃物焚烧后产生残渣、烟气、飞灰和气化气，从第一燃烧室内排出的残渣、烟气、飞灰和气化气进入第二燃烧室内，烟气中的大分子和二噁英并使其它各种有毒有害物质彻底被分解和焚毁；炉渣和燃烧后的飞灰进入熔融段，并与另外掺和的配方物质形成玻璃状物质，对固体废弃物进行有效、达标处理，实现固体废弃物最大减量化，避免对环境的污染，本发明提供的一体炉集气化、焚烧、熔融优势为一体，处理能力强，可对各种可燃固体废弃物处置至无害状态，且运行稳定、运行费用低，污染排放指标可控、减容效果突出、环保效果好；通过回烟管使热能利用率高，效益明显。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种气化焚烧熔融一体炉，其特征在于，包括进料斗(10)、第一燃烧室(20)、第二燃烧室(30)和熔融段(40)；
第一燃烧室(20)为回转式气化炉，用于对固体废弃物进行焚烧，以形成气化气、烟气、飞灰以及炉渣；该第一燃烧室(20)具有入口(21)和出口(22)，并沿从入口(21)至出口(22)的方向向下倾斜，与水平面呈1°-5°倾角；入口(21)与进料斗(10)相连通；
第二燃烧室(30)垂直布置，与出口(22)相连通，用于加热处理在第一燃烧室(20)中所形成的气化气以及烟气，并沉降部分飞灰；
熔融段(40)设置在第二燃烧室(30)下方，并与第二燃烧室(30)连通，用于收集并熔融处理在第一燃烧室(10)中形成的炉渣和在第二燃烧室(30)中沉降的飞灰。
2.根据权利要求1所述的气化焚烧熔融一体炉，其特征在于，所述熔融段(40)包括存渣仓(41)、混合计量破碎仓(42)、熔炉(43)以及水密封筒(44)；
存渣仓(41)连通设置在第二燃烧室(30)底部，由上至下逐渐缩径，用于储存炉渣和飞灰；存渣仓(41)的底部设置有可打开的插板(411)；
混合计量破碎仓(42)连通设置在存渣仓(41)下方，用于对炉渣、飞灰和另外掺和的配方物质进行计量以及混合；混合计量破碎仓(42)中还设置有用于对炉渣、飞灰和配方物质进行破碎的挤压式破碎机(421)；
熔炉(43)设置在混合计量破碎仓(42)下方，用于对炉渣、飞灰和配方物质进行熔融，以形成玻璃状物质；熔炉(43)侧壁设置有出料口(431)，用于导出玻璃状物质；
水密封筒(44)一端与出料口(431)连接，另一端与密封水箱(50)连接，用于对玻璃状物质进行冷却，并对熔炉(43)进行水封。
3.根据权利要求2所述的气化焚烧熔融一体炉，其特征在于，存渣仓(41)外壁开设有配方口(45)，配方口(45)用于导入配方物质。
4.根据权利要求3所述的气化焚烧熔融一体炉，其特征在于，熔炉(43)有多个，混合计量破碎仓(42)底部设置有用于将混合计量破碎仓(42)与多个熔炉(43)切换导通的转向阀(46)。
5.根据权利要求4所述的气化焚烧熔融一体炉，其特征在于，气化焚烧熔融一体炉还包括回烟管(60)，所述回烟管(60)一端连通熔炉(43)，另一端连通第二燃烧室(30)，用于将熔炉(43)中产生的烟气输送至第二燃烧室(30)进行燃烧分解。
6.根据权利要求1所述的气化焚烧熔融一体炉，其特征在于，所述出口(22)切向穿过第二燃烧室(30)侧壁并与第二燃烧室(30)连通。
7.根据权利要求1所述的气化焚烧熔融一体炉，其特征在于，所述第一燃烧室(20)内设置有耐热铁链(23)，该耐热铁链(23)用于对固体废弃物进行破碎，所述耐热铁链(23)靠近出口(22)处，与第一燃烧室(20)的内壁固定连接。
8.根据权利要求2所述的气化焚烧熔融一体炉，其特征在于，所述熔炉(43)包裹有用于对熔炉加热的发热部件或插入有等离子体炬(70)。
9.根据权利要求1所述的气化焚烧熔融一体炉，其特征在于，所述第二燃烧室(30)上部开设有排气口(31)。
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