CN1142384C - 多级炉箅式焚化炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多级炉箅焚化炉，是设有中小型燃烧室的焚化炉，其由排出口(11)；主供气口(12)；废弃物流入口(13)；燃烧室主体(10)；圆筒形旋转轴(20)；驱动电机(30)；多级机体(41)；多级炉箅(40)；排气管(51)；废弃物混合部件(50)构成。本发明的多级炉箅焚化炉，通过将难以在中小型焚化炉中使用的废弃物混合部件，安装在多级炉箅上面，有效防止氮氧化物、一氧化碳、二氧己环等有害物质生成。

Description

多级炉篦式焚化炉

技术领域

本发明涉及多级炉篦式焚化炉，具体而言，它可以焚烧从各种处理场排出的残渣、结块或固体废弃物。向中小型焚化炉的多级炉篦中央连续投入废弃物，多级炉篦在为燃烧供应气体的同时，以多级方式下落废弃物，使含水量较高的残渣块或固体废弃物充分混合，充分燃烧，从而大大降低对大气的污染。

背景技术

目前国内有关环境法规定，从2001年开始，禁止埋入有机质残渣，因此在一年内必须对国内排出的数百万吨的残渣，以焚化、熔解凝固及堆肥等方式，进行替代处理。其中，焚化技术被公认为是目前最佳替代处理技术。

现有的残渣焚化装置，以流动层式焚化炉为主，多相式焚化炉、旋转炉式焚化炉也正在得到应用。但是，流动层焚化炉和旋转炉都具有安装及运输费用高，不够经济的缺点。

上述的多相式焚化炉，相的数量(7-9个)较多。多个重量较大的相旋转，用于混合废弃物，必定会导致能耗较大和频繁发生故障。此外，用于混合残渣块的设备，如果其焚化装置的规模越大，其结构就越复杂，且难以向欲焚化的残渣层供应空气，因而难以保证充分燃烧。要解决这一问题，就必须连续供应大量辅助燃料，这使燃料的使用量大大增加，单位时间内处理残渣块的数量同燃料使用量相比，实际效率较低，因而限制了焚化设备规模。

大型焚化炉使用移动式炉篦，可以促进固体废弃物的混合，但是，对于中小型焚化炉，无论使用移动式炉篦也好，还是另安装固体废弃物混合装置，在机械性能方面都不够理想，因此，在一般情况下，都在固定的炉篦上进行焚化。其结果，焚化率较低，产生大量有害气体，形成大气污染。

这是因为，在焚化炉中处理残渣块或固体废弃物时，含水率提高50％，那么由于蒸发潜热较高，难以保持燃烧室环境温度，因而不能充分燃烧，从而排出大量有害物质。

使用辅助燃料，虽然可以使燃烧室的环境温度保持在一定度值(约850℃)以上，但是，如果废弃物不能顺利地进行混合，那么既使温度很高，也可能不完全燃烧。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，本发明将从各种处理场产生的生残渣(垃圾)、残渣块或固体废弃物连续向多级炉篦中央投入，而多级炉篦在为燃烧供应空气的同时，分阶段下落废气物，使含水量较高的残渣块或固体废弃物充分混合，并完全燃烧。

为了达到上述目的，本发明针对设有中小型燃烧室的焚化炉，提供由下列部分组成的多级炉篦焚化炉：设置在下端的焚化废弃物灰排出口；可供应燃烧所需气体的主供气口；设置在上端一侧，从内侧中央供应废弃物的废弃物投入口；上端与二次燃烧室相连的燃烧室主体；安装在燃烧室主体的内部中央，能够旋转，下端连接可以从外部供空气的二次供气口的圆筒型旋转轴；连接在上述旋转轴，驱动旋转轴的驱动电机；贯穿在上述旋转轴周围，固定在燃烧室主体内，为阶段性地混合、接收下落的废弃物的多级机体；在机体的各外侧周围及上面的边缘设有多个空气喷射孔，下端连接上述供气口，用于引入空气的多级炉篦；设置在上述旋转轴的上端两侧，与内侧连通的排气管；带有以等间距安装在排气管的底面、垂直位于上述各多级机体的上面、分别喷射输送的空气、干燥混合废弃物的喷管的废弃物混合部件。

附图说明

以下用实施例，参照图1和图3，进一步详细说明本发明。

图1是本发明——多级炉篦式焚化炉的结构示意图；图2是本发明主要部分的斜视图；图3是图1中“A”部分的放大断面图。

具体实施方式

焚化从污水处理场、净水处理场、饮食物渣处理场、废水处理场等排出的残渣块等含水率较高的固体废弃物时，最重要的问题是必须进行适当的混合。如果废弃物的含水量太高，那么在燃烧之前，水份的蒸发与挥发分解过程会产生吸热反应，需要大量能源，因为只有在迅速排除产生的蒸汽与挥发气体，并燃烧后，才能顺利进行焚化，因此混合非常重要。

本发明为了促进废弃物混合，就具有中小型燃烧室的焚化炉，在燃烧室设置了废弃物炉灰排出口11、供应燃烧所需空气的主供气口12、带有设在上端一侧，从内侧中央上端引导供应废弃物的废弃物流入口13的燃烧室主体10。在主体10的上侧与二次燃烧室14连接，因而可以相通。

为了在依次收容从废弃物流入口13落下的废弃物的同时，使其能够与燃烧所需的空气混合，在燃烧室主体10的内部中央设置了一定直径的旋转轴20，旋转轴20是可从外部供气源向内侧供应空气的圆筒形，在其下端连接着二次供气口15，在上述旋转轴20的下端装有可传递动力的齿轮，齿轮的旋转由驱动电机30驱动。

贯穿在上述旋转轴20的周围，在燃烧室主体12内设置越往上其直径越小的多级机体41，以用于混合落在各面上的废弃物，在机体41上设置在外侧周围及上面边缘有多个空气喷射孔43a，43b的多级炉篦40。

在上述旋转轴20的上端两侧装有一定长度的排气管51和由等间距安装在排气管51的底面，垂直位于多级机体41上侧，分别喷射传输空气，用以干燥、混合废弃物的喷管52构成的废弃物混合部件。

在喷管52的一端，设置在喷管空气压力的作用下可旋转的混合翼53，用以均匀地向机体41上的废弃物喷射热空气。

上述多级炉篦40的机体41所具有的形态，应与废弃物混合部件50的喷管的数相同，其数量至少应达到2个以上。

通过上述旋转轴20的废弃物混合部件50的喷管52的结构，适合于喷射因燃烧而预热的空气，使含水的残渣、固体废弃物脱水。包括喷管52在内的排气管51及旋转轴20，最好使用耐高温的耐火管。

如上所述的本发明——多级炉篦式焚化炉的作用及其效果如下：

如附图2所示，本发明是利用脱水装置，对从污水处理场、净水处理场、饮食物渣处理场、废水处理场等排出的残渣进行脱水，将污泥块或固体废弃物的含水率降低到50～60％，然后在多级炉篦40焚化炉上处理。该焚化炉将从上部废弃物流入口13流入的各种残渣及固体废弃物下落到旋转轴的上部中心，下落的废弃物着落在多级炉篦40的机体41的最上层。

在如上所述的状态下，在电机30的驱动下旋转的旋转轴20通过在下端的二次空气供气口15，向上输送空气，带动在上部连成一体的废弃物混合部件50的排气管51旋转，此时，以各不相同的长度安装在排气管51底面的喷管52同旋转轴20一起旋转，均匀搅拌落在机体41上层的各种废弃物，最好铺开，然后从与机体41垂直相连的地方下落废弃物。这一动作从废弃物连续流入的那一瞬间开始，就间歇地混合和下落废弃物。

从上部多级炉篦40的机体41的上面开始，废弃物从中央到外部，从外部向直径更大的底面下落，进行混合。在此，废弃物不仅进行混合，而且为了蒸发水分和供应燃烧所需的热量和氧气，由喷管52向各废弃物及残渣层喷射预热的气体。这时，在喷管52一端喷气压力的作用下旋转的混合翼53使含水量达到最小，以助废弃物充分燃烧。

一方面，因废弃物的种类不同，而难以保持燃烧室内适当环境温度时，可以利用辅助燃料，保证达到适当温度(850℃)和气体滞留时间(2秒以上)。

另一方面，以如上所述的方法混合的各种废弃物，从着落到多级炉篦40的各机体41上面的那一瞬间开始，废弃物就同从多个喷气孔43a和喷气孔43b中排出的气体混合，从燃烧室下部的供气口12流入的主空气，同燃烧室内的火焰及高温气体一起促使废弃物的水份急剧蒸发。

水份蒸发结束后的废弃物为了产生下一步的挥发及热分解反应，在向中间级下落的过程中充分混合，促进蒸发及热分解反应，使在位于下端的机体41上发生剧烈的燃烧反应，燃烧的废弃物灰在机体41的最下端冷却后，从设置在机体10下部的炉灰排出口11排除。

另外，在设有上述多级炉篦40的燃烧室内产生的挥发物及固定炭，在多级炉篦40上燃烧，部分未燃烧的气体被送到二次燃烧室，以达到完全燃烧。

此时，在多级炉篦的上部燃烧室里，为了促使未燃气体充分燃烧，简单设计了可形成较强烈回旋流动的功能，抑制未完全燃烧气体及二氧已环等有害物质的产生。

即，本发明中的焚化，在包括残渣在内的固体废弃物燃烧过程中，相当重要的因素是如何在蒸发、热分解过程中进行必要的热传递和顺利供应氧气，利用由旋转轴20驱动的废弃物混合部件50，在逐渐地、阶段性地移动混合残渣块或固体废弃物的同时，向固体废弃物层供应预热空气，使以残渣为主的固体废弃物充分燃烧，从而最大限度地抑制有害物质产生。

如上所述，通过旋转混合部件，使从污水处理场、净水处理场、饮食物渣处理场、废水处理场等产生的残渣块或固体废弃物，从多级炉篦的多阶机体上周期性地下落，同时使其与空气顺利混合。特别是，将难以在中小型固体废弃物焚化炉上使用的旋转混合装置，安装在多级炉篦上，防止氮氧化物、一氧化炭、二氧己环等有害物质产生。当残渣块或固体废弃物等的含水量较高时，还可以提供蒸发水份所需的时间与热能。

       ^*关于图中主要部分的符号说明^*10：燃烧室主体11：炉灰排出口12：主供气口13：废弃物流入口14：二次燃烧室15：二次供气口20：旋转轴30：驱动电机40：多级炉篦41：机体43a，43b：喷气孔50：废弃物混合部件51：排气管52：喷管53：混合翼

Claims (2)

1.一种多级炉篦式焚化炉，是具有中小型燃烧室的焚化炉，其特征在于，由排除废弃物炉灰的下部排出口(11)；供应燃烧所需空气的主供气口(12)；设置在上部一侧，从内部中央上部供应废弃物的废气物流入口(13)；上部与二次燃烧室(14)相连接的燃烧室主体(10)；设置在上述燃烧室主体(10)的内部中央，能够旋转，在下部设有可从外部供应空气的二次供气口(15)的圆筒形旋转轴(20)；连接在上述旋转轴(20)，为驱动旋转轴(20)传递动力的驱动电机(30)；贯穿在旋转轴(20)周围，固定在燃烧室主体(10)内，阶段性地混合和接收废弃物的多级机体(41)；在机体(41)的各个外侧周围及接近上面边缘的位置设有多个喷气口(43a，43b)，下部与上述主供气口(12)相连，用于引入空气的多级炉篦(40)；在上述旋转轴(20)上端两侧，与内侧相通的排气管(51)；带有以等间距设置在排气管(51)的底面，垂直位于上述多级机体(41)上面，与旋转轴一起旋转，分别喷射空气，用于干燥、混合废弃物的喷管(52)的废弃物混合部件(50)构成。

2.根据权利要求1的多级炉篦式焚化炉，其中为了使二次空气在喷管(52)的内侧里流动、冷却，并喷射预热空气而设置混合翼(53)。