CN1138093C - 一种医疗垃圾热解焚烧炉 - Google Patents

Abstract

一种处理固体可燃垃圾废物、特别是医疗垃圾的热解焚烧炉，其结构包括热解室、气相燃烧室、灰室、烟囱、进料筒、燃烧器等，在热解室与气相燃烧室之间具有一锥形缩颈和环形气室，环形气室通过多排喷风管向缩颈内腔喷入切向风，与热解室产生的可燃热解气扰动混合，被设置于缩颈口的轴向内置旋风燃烧器的火焰点燃形成旋风燃烧，再进入气相燃烧室继续燃烧。本发明在焚烧炉结构、燃烧方式和烟气处理等方面提出了新的解决方案，使医疗垃圾得以高效洁净焚烧处理。

Description

一种医疗垃圾热解焚烧炉

本发明涉及一种处理固体可燃垃圾废物、特别是医疗垃圾的焚烧炉。

医疗垃圾是一种危险的固体废物，含有大量细菌、病毒等，若处理不当，容易造成严重的环境污染，危害人体健康与生存环境。焚烧技术因具有减容、减量程度高，同时可进行高温杀菌消毒等与热能回收利用等特点，在医疗垃圾处理方面应用较多，现有的多数医疗垃圾焚烧炉一般具有两个燃烧室或三个燃烧室，以直接燃烧为主，由于医疗垃圾组成复杂，含水量较高，直接燃烧无法有效控制燃烧条件，易产生燃烧不完全状况，同时过量空气的存在容易带出大量粉尘造成热回收困难与废气处理成本增加，且维持二次高温燃烧需要消耗大量助燃剂，能源效率低，操作成本较高。也有一些采用热解焚烧技术，但其焚烧炉的二次燃烧室结构简单，布风方式单一，造成燃烧室气流湍动强度弱，烟气流速快，滞留时间短，存在温度场和燃烧不均匀以及燃烧不完全等问题。

本发明的目的是设计一种新型的医疗垃圾热解焚烧炉，从焚烧炉结构、燃烧方式以及烟气处理等方面克服上述问题，使医疗垃圾得到高效洁净焚烧处理。

本发明的热解焚烧炉的结构，其炉体自下而上设置有灰室、炉排、热解室、气相燃烧室、烟囱，炉排之下设有燃烧器，热解室的侧壁设有进料筒，在所说的热解室与气相燃烧室之间设有一锥形缩颈，在该锥形缩颈的下部设有一助燃燃烧器，而锥形缩颈的外周围是一环形风室，在锥形缩颈的下侧壁上设有若干排位置相互交叉的喷风管将环形风室的风引入锥形缩颈的内腔。

在本热解焚烧炉中，当物料由进料筒加入热解室时，热解室下部的高温区的物料在贫氧条件下进行部分燃烧来加热上部物料，上部物料热解后的炭化物不断下移并燃烧，而热解产生的可燃气体由热解室与气相燃烧室连接处的锥形缩颈下部流入锥形缩颈的喉部，与从环形风室通过喷风管喷入的旋风混合，被设置在缩颈下部的助燃燃烧器为火焰点燃，形成旋风燃烧，再进入气相燃烧室继续燃烧，彻底分解其中的有害物质。

为使炉内燃烧更强烈，更完全，更利于实现高效洁净焚烧，本发明还可采用以下的进一步措施：

(1)使锥形缩颈的下侧壁所设的喷风管的喷嘴以切向方向进入炉腔，这样，当物料在热解室热解所产生的气体上升经过锥形缩颈口时，锥形缩颈侧壁上的多排喷风管向锥部缩口处喷入切向风与热解气体形成强烈扰动混合，由助燃燃烧器点燃而进行强烈的旋风燃烧。

(2)所说的助燃燃烧器采用轴向内置旋风燃烧器。燃烧器的结构通常由壳体、进风管、气室、芯室、燃料输入管等组成，油燃料(如柴油)由输入管流入芯室内，受热蒸发，助燃空气由进风口进入壳体和芯室之间的气室，再由芯室四周的喷流孔流入芯室与油气混合燃烧。一般的燃烧器的助燃空气流是沿着径向直接喷入燃烧器的芯室的，本发明改进的轴向内置旋风燃烧器的结构则是使燃烧器芯室四周的喷流孔切向引入芯室，使燃烧器的助燃空气气流以切向喷入芯室，进入腔体内的气流形成强烈旋风，油的雾化效果增强，油和气流的混合更加充分，促使燃烧更强烈。

(3)在热解室与灰室之间所安装的炉排是可拆卸的中空炉排，有上下两排，炉排中的空腔与进风联箱相连接，而在炉排上开有斜向下喷射的气孔。当垃圾物料在炉排上热解时，由于上层炉排的存在，垃圾物料在炉内不易堆积太实，进风管的空气经过进风联箱和炉排的预热，减少了热解室温度的波动，同时因炉排内空气的存在，降低了炉排表面温度，可减缓高温腐蚀，有效延长炉排的寿命。

(4)所说的烟囱采用过滤器-烟囱一体化结构，在其烟囱的下部设置有一碱性过滤层和一活性炭过滤吸附层。即在烟囱的下部设置一过滤器，在过滤器的腔体内设置三层多孔板，形成上下两层，下层放置石灰碱性过滤材料形成碱性过滤层，上层放置活性炭吸附剂形成活性炭吸附过滤层。使烟囱具有烟气净化功能，焚烧烟气经过碱性过滤层脱除颗粒物和酸性气体，再经活性炭吸附脱除微细颗粒中的重金属污染物和有害化合物等，达到净化排烟的效果。

(5)在焚烧炉的灰室内安装有撬把。这种撬把由松动料层的顶杆和连接框架以及撬杠组成，通过伸出炉外的撬杠上下摇动，可定期地使顶杆上下翻动料层，改善和加速垃圾物料的热解焚烧。

本发明所的焚烧炉结构和燃烧方式，采用热解技术，热解产生的可燃气体由热解室通过锥形缩颈进入气相燃烧室，被设置在缩颈口下部的轴向内置旋风燃烧器的火焰点燃并形成旋风燃烧，再进入气相燃烧室继续燃烧。本结构可减缓热解气体上升速度，增加气体在高温火焰区的滞留时间，并增强空气与热解气的混合燃烧，从而彻底分解其中的有害物质。本发明能使医疗垃圾得到高效洁净焚烧处理，焚烧后排放的烟气不对环境造成二次污染，焚烧炉结构简单，操作方便，运行效率高，成本低。

图1为本发明一种实施方式的结构图；

图2为图1的右视(带局部剖视)图；

图3为图1的B-B向剖视图；

图4为图1为A-A向剖视图；

图5为轴向内置旋风燃烧器的结构图；

图6为图5的C-C向剖视图；

图7为图1中烟囱部分的结构图。

以下结合附图对本发明的实施方式作进一步的详细说明：

图1～图3显示了本发明的医疗垃圾热解焚烧炉实施方式的基本结构。在本医疗垃圾热解焚炉的炉体1自下而上设置有灰室2、热解室5、气相燃烧室9、烟囱10，在灰室2与热解室5之间设置有上、下两排中空炉排4，均与进风联箱18连接；在炉排下部设有燃烧器3，在热解室5与气相燃烧室9之间设置有一锥形缩颈8，锥形缩颈8的外侧周围为环形气室7，锥形缩颈的下侧壁设置了3排由环形气室7向锥形缩颈内腔切向喷风的喷风管81(喷风管的布设基本如图4所示)；在锥形缩颈8的缩口部设有一助燃燃烧器6，该助燃燃烧器为一种轴向内置旋风燃烧器，其结构如图5、图6所示，包括壳体63、气室64、芯室65、燃料输入管61和进风口62，其芯室腔体66四周的喷流孔67切向布置，使燃烧器的助燃空气气流以切向喷入芯室；在热解室5的侧壁设有进料筒11，待焚烧的物料由料斗12经进料筒投入热解室进行焚烧；焚烧炉顶部的烟囱10为过滤器-烟囱一体化结构，其结构如图7所示，在烟囱的下部设有一过滤室，该过滤室设有3层多孔板101，将过滤室分隔成上、下两层，其下层放置石灰颗粒形成碱性过滤层102，上层放置活性炭颗粒构成活性炭吸附过滤层103，在过滤器的侧壁设有换料孔104；在本焚烧炉的灰室内安装有松动垃圾物料层的撬把，该撬把由松动料层的顶杆16、连接框架17以及撬杠15组成，通过伸出炉外的撬杠15的上下摇动，使顶杆上下翻动料层，以改善和加速垃圾的热解焚烧。在图面中，13为排灰门，14为炉门，19为风机。

Claims (5)

1.一种医疗垃圾热解焚烧炉，其炉体自下而上设置有灰室(2)、炉排(4)、热解室(5)、气相燃烧室(9)、烟囱(10)，炉排之下设有燃烧器(3)，热解室的侧壁设有进料筒(11)，其特征在于所说的热解室(5)与气相燃烧室(9)之间设有一锥形缩颈(8)，在锥形缩颈(8)的下部设有一助燃燃烧器(6)，而锥形缩颈(8)的外周围是一环形风室(7)，在锥形缩颈(8)的下侧壁上设有若干排位置相互交叉的喷风管(81)将环形风室的风引入锥形缩颈的内腔。

2.根据权利要求1所述的医疗垃圾热解焚烧炉，其特征在于所说的喷风管(81)的喷嘴切向进入炉腔。

3.根据权利要求1所述的医疗垃圾热解焚烧炉，其特征在于所说的助燃燃烧器(6)采用轴向内置旋风燃烧器，该燃烧器芯室四周的喷流孔切向引入芯室。

4.根据权利要求1所述的医疗垃圾热解焚烧炉，其特征在于所说的炉排(4)为中空炉排，有上下两排，炉排中的空腔与进风联箱相连接，而在炉排上开有斜向下喷射的气孔。

5.根据权利要求1所述的医疗垃圾热解焚烧炉，其特征在于所说的烟囱(10)为过滤器-烟囱一体化结构，在其烟囱的下部设置有一碱性过滤层(102)和一活性炭过滤吸附层(103)。

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