CN116241893A - 一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉，涉及焚烧炉技术领域，包括内置于焚烧炉纵向中间位置的烟道，烟道包括汇集室，汇集室底部设有依次连通的预热烟道、过渡烟道、降温烟道和出口烟道；预热烟道设置于燃料存储室，并且预热烟道位于燃料存储室底部中间位置，以实现烟气对燃料预热，燃料存储室连通汇集室和焚烧炉的燃烧室，燃烧室连通设于出口烟道两侧的二燃室，二燃室连通汇集室，汇集室设于燃料存储室和二燃室之间；通过高温烟气来预热、降低燃料中的水分占比，改变原有燃料的元素分析成分和工业分析成分，达到提高燃料的低位发热量和提高燃烧温度的目的，从而提高了燃烧效率。

Description

一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉

技术领域

本发明涉及焚烧炉技术领域，尤其是一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉。

背景技术

焚烧炉是常用于医疗及生活废品、动物无害化处理方面的一种无害化处理设备。其原理是利用煤、燃油、燃气等燃料的燃烧，将要处理的物体进行高温的焚毁碳化，以达到消毒的目的。

发明人发现，由于固定床焚烧炉中的燃料水分含量较大，导致燃料在焚烧炉中燃烧时的温度较低，燃烧效率低，产生的气化气以及燃料燃烧效果不好，造成黑烟和异味外溢；同时固定床焚烧炉周期性补充燃料，整体上燃料成分变化大，燃烧温度不稳定，烟气出口温度存在周期波动等情况，不能满足环保标准要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉，实现了燃料中的水分通过高温烟气来预热、降低燃料中的水分占比，改变原有燃料的元素分析成分和工业分析成分，达到提高燃料的低位发热量和提高燃烧温度的目的，从而提高了燃烧效率。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉，包括内置于焚烧炉纵向中间位置的烟道，烟道包括位于焚烧炉顶部的汇集室，汇集室底部设有依次连通的预热烟道、过渡烟道、降温烟道和出口烟道；预热烟道设置在燃料存储室，并且预热烟道位于燃料存储室底部中间位置，以实现烟气对燃料预热，燃料存储室连通汇集室和焚烧炉的燃烧室，燃烧室连通设于出口烟道两侧的二燃室，二燃室连通汇集室，汇集室设于燃料存储室和二燃室之间。

作为进一步的实现方式，所述过渡烟道、降温烟道和出口烟道靠近焚烧炉内壁设置，预热烟道水平分布，过渡烟道和出口烟道竖直布置。

作为进一步的实现方式，所述预热烟道上尖下宽设置以使得预热后的燃料沿预热烟道两侧下行通畅，所述降温烟道侧壁设置坡度，坡度角大于自流角。

作为进一步的实现方式，所述降温烟道侧壁设置下层松动助燃风，降温烟道靠近出口烟道处的侧壁设置观察疏通孔。

作为进一步的实现方式，所述燃烧储存室顶部设置燃料进口，燃烧室顶部设置用于将燃烧储存室内的燃料周期性放入燃料室的上层转动炉篦，燃烧室底部设置下层转动炉篦。

作为进一步的实现方式，所述下层转动炉篦底部设置渣仓，渣仓底部设置螺旋出渣机，下层转动炉篦处设置上层燃烧送风和下层燃烧送风以供给空气促进燃烧，下层转动炉篦顶部设置前拱，前拱布置有喷水降温枪。

作为进一步的实现方式，所述二燃室远离出口烟道的一侧设置二燃室送风。

作为进一步的实现方式，所述二燃室侧壁设置喷水降温枪。

作为进一步的实现方式，所述燃料存储室竖直布置，其上部空间小于下部空间。

作为进一步的实现方式，所述燃料存储室侧壁设置上层松动风。

上述本发明的有益效果如下：

1.本发明通过内置于焚烧炉纵向中间位置的烟道，实现燃料中的水分可以通过高温烟气来提前预热、降低燃料中的水分占比，改变原有燃料的元素分析成分和工业分析成分，达到提高燃料的低位发热量和提高燃烧温度的目的；而燃料燃烧产生的高温烟气含有未燃烬的气化气，可以继续进入二燃室进行燃烧，并在二燃室停留一段时间使未燃烬气体燃烧完全，提高燃烧效率。

2.本发明的燃料在燃烧时辅以合理的上下层燃烧送风以及前拱的辐射作用，并辅以喷水降温喷枪，能够强化燃料的燃烧，提高燃料的燃烬率，确保预热后燃料燃烧温度在合理的范围内，解决燃烧的安全性问题。

3.本发明燃烧产生的高温烟气与预热产生的水蒸汽、异味、气化气和空气混合完全燃烧，解决了冒黑烟、异味和水蒸汽的不良印象。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例中一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉的整体结构示意图。

图2是图1中D-D的剖视结构示意图。

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。

其中：1.燃料进口，2.燃料存储室，3.汇集室，4.烟气出口，5.二燃室，6.出口烟道，7.观察疏通孔，8.二燃室送风，9.上层转动炉篦，10.上层松动风，11.预热烟道，12.过渡烟道，13.降温烟道，14.前拱，15.喷水降温枪，16.上层燃烧送风，17.下层燃烧送风，18.下层转动炉篦，19.下层松动助燃风，20.渣仓，21.螺旋出渣机，22.燃烧室。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

实施例一

本发明的一种典型的实施方式中，参考图1和图2所示，一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉，其采用立式布置，图1中所示示图方向为例，分为A、B、C三个区域，A区域靠近焚烧炉顶部设置，B区域位于焚烧炉中间位置，C区域位于焚烧炉底部。

A区域为燃料储存区域、烟气二燃达标区域及预热起始区域、最终烟气出口区域，由燃料进口1、燃料存储室2、上层松动风10、上层转动炉篦9、预热烟道11、二燃室5、二燃室送风8、汇集室3以及出口烟道6和烟气出口4组成；B区域为组织燃烧室：由上层转动炉篦9、下层转动炉篦18、过渡烟道12、降温烟道13、前拱14、喷水降温枪15、上层燃烧送风16、下层燃烧送风17、下层松动助燃风19和观察疏通孔7组成；C区域为除渣区域，包括渣仓20和螺旋出渣机21。

如图1所示，焚烧炉包括内置于焚烧炉纵向中间位置的烟道，烟道包括位于焚烧炉顶部的汇集室3，汇集室3底部依次连通预热烟道11、过渡烟道12、降温烟道13和出口烟道6。汇集室3位于焚烧炉顶部，汇集室3的前后两侧由焚烧炉内置的炉墙构成，过渡烟道12、降温烟道13和出口烟道6靠近焚烧炉内壁设置，其中过渡烟道12和出口烟道6竖直布置且紧靠焚烧炉内壁，汇集室3也竖直布置。

预热烟道11水平分布且位于焚烧炉的中间位置，预热烟道11连接汇集室3的底部左侧，预热烟道11设置于燃料存储室2，并且预热烟道11位于燃料存储室2底部中间位置，便于预热烟道11内的高温烟气对燃料存储室2内的燃料进行提前预热，降低燃料的水分，提高燃烧效率。

出口烟道6位于汇集室3的右侧，并且二者之间封闭设置，燃料存储室2连通汇集室3和焚烧炉内部的燃烧室22，燃烧室22位于预热烟道11的下方，燃烧室顶部连通设于出口烟道6两侧的二燃室5，即二燃室5位于出口烟道6前后两侧，参考图2所示，本实施例设置两个二燃室5，出口烟道6位于两个二燃室5之间。二燃室5左侧开口并连通汇集室3，便于二燃室5内的烟气进入汇集室3，汇集室3设于燃料存储室2和二燃室5之间，二燃室5远离出口烟道6的一侧设置二燃室送风8，用于促进二燃室内的燃烧效果。

燃烧室22内设置用于将燃烧储存室2内的燃料周期性放入燃料室的上层转动炉篦9，燃烧室22底部设置下层转动炉篦18，下层转动炉篦18处设置上层燃烧送风16和下层燃烧送风17以供给空气促进燃料燃烧。

下层转动炉篦18上方设置前拱14，前拱14布置有喷水降温枪15，用于提高燃烧效果，前拱14对预热后的燃料起辐射作用，强化燃料的燃烧，提高燃料的燃烬率。下层转动炉篦18底部设置渣仓20，渣仓20底部设置螺旋出渣机21，用于燃料燃烧后进行出渣。

固定床焚烧炉因其体积小、燃料热值不稳定、燃烧温度不稳定、燃烧后存在可燃气体、燃料燃烧不充分、异味外溢等缺点，本实施例采用中间内置高温烟道的焚烧技术方案，预热后的燃料燃烧产生的高温烟气与预热产生的水蒸汽、气化气、异味与高温烟气和空气在汇集室3混合燃烧，利用降温后的烟气预热燃料并降低预热后燃料燃烧的高温，升温后的烟气通过出口烟道6顶部的烟气出口4排出焚烧炉，从而确保燃料燃烧的安全、气化气燃烧完全、燃料燃烬率高、异味、黑烟不会外溢等有优点，也确保了环保达标要求。

具体的，燃料存储室2顶部为燃料进口1，将燃料送入燃料存储室后，燃料在A区的燃料存储室2暂存，并且通过底部预热烟道11进行预热，预热后的燃料通过上层转动炉篦9周期性转动进入B区燃烧室内降温烟道13的两侧流向下层转动炉篦18。在前拱14的辐射作用下，通过下层转动炉篦18的上层燃烧送风16和下层燃烧送风17供给空气，使预热后的燃料进行充分高温燃烧。

前拱14处设置的喷水降温枪15，用于喷水和降温，确保燃烧室内燃料的燃烧安全，燃料燃烧后产生的大渣通过下层转动炉篦18转动周期性放入C区渣仓，再通过螺旋出渣机21周期性出渣排出炉外。

本实施例的燃料送入燃料存储室1为周期性送入，燃料送入后，燃料进口1关闭，为了确保A区的燃料下行通畅，燃料存储室2采用竖直布置，并且其上部空间小于下部空间，根据燃料自流动性的特点在燃料表面的上部留有一定的空间，使预热后的燃料有一定膨胀空间并保持疏松状态。

燃料存储室2底部的预热烟道11采用上尖下宽的坡度设计并水平布置，使得预热后的燃料沿预热烟道11两侧下行通畅，燃料存储室2侧壁设置上层松动风10，在必要的情况下开启，确保燃料不会发生堵塞。

预热后的燃料通过上层转动炉篦9转动周期性放入B区燃烧室中沿降温烟道13的两侧流向下层转动炉篦18，为确保燃料下行的流动性，采用大于自流角的坡度并在此坡度上布置有下层松动助燃风19结构设计，降温烟道13靠近出口烟道处的侧壁设置观察疏通孔7，在必要的情况下通过观察疏通孔7进行人工干预。B区燃烧室的降温烟道13两侧预热后的燃料在上层燃烧送风16和下层燃烧燃烧送风17供给空气并在前拱14的辐射下快速表面燃烧，并逐渐向下移动；上、下层燃烧送风采用设定比例，使下层转动炉篦18的上部为主燃烧区，即使上部未燃烬的燃料进入渣仓20，也可通过下层燃烧送风17燃烧完全并冷却大渣温度，提高下层燃烧送风17进入燃烧室的温度。

燃烧产生的高温烟气含有未燃烬的气化气，进入A区通过二燃室送风8进入二燃室5进行燃烧，并在二燃室5停留一段时间使未燃烬气体燃烧完全。

二燃室5内配有喷水降温枪(未示意)，并在必要时进行降温和采用SNCR(未示意)，燃料的燃烧温度提高，烟气温度升高，通过二燃室5送风并辅以喷水降温枪15使二燃室5创造合理的燃烧温度氛围，得以满足焚烧要求和创造最佳的脱硝温度窗口，即预热后燃料燃烧产生的高温烟气创造了合理的二恶英的焚烧温度并提供了合适的SNCR脱硝温度窗口，经合理的停留时间及脱硝后，排出的烟气能满足二恶英焚烧要求和烟气NOx的排放要求。

燃烬后的高温烟气进入汇集室3与预热烟道预热燃料产生的进入汇集室3的水蒸汽、气化气、异味以及空气充分混合并燃烧，燃烧后的烟气温度降低并进入预热烟道11，对顶部的燃料存储室2中的燃料进行预热，烟气温度进一步降低后再进入B区的过渡烟道12和降温烟道13，对预热后燃料高温燃烧产生的烟气进行降温，降温烟道13中的烟气升温后进入A区出口烟气通道并经烟气出口4排出焚烧炉。

高温烟气与预热产生的水蒸汽等混合，烟气温度降低，进入预热烟道对燃料预热，温度进一步下降后进入过渡烟道、降温烟道，双重降温后的降温烟道中的烟气能及时带走预热后的燃料燃烧的部分热量，从而确保了燃烧的安全性。

本实施例的出口烟道6和二燃室均在主视图的A区的同一位置，从俯视图D-D非常清楚，一个出口烟道6在中间、两个二燃室分布左右两侧；二燃室为B区降温烟道13前后两侧燃料燃烧后最先进入的通道，是高温烟气最初进入的通道；出口烟道6为烟气最后离开焚烧炉的通道，是和降温烟道13相连的通道。

可以理解的是，焚烧炉需配备的防爆门、人孔、观察孔、温度计、压力、氧量计等其它必备配置均采用现有技术即可，在此不再赘述。

本实施例的焚烧炉燃烧产生的烟气流通截面和在汇集室吸入的水蒸汽、气化气以及空气的截面，采用一定比例的截面比，采用负压运行，预热产生的异味、气化气以及空气与高温烟气混合充分燃烧，可摆脱焚烧炉冒黑烟、水蒸汽以及燃烧不完全的负面印象。

在焚烧炉中，燃料中的水分和发热值是决定燃烧温度高低的主要因素，燃料的发热值波动大，是无法改变的，但燃料中的水分可以通过高温烟气来预热、降低燃料中的水分占比，改变原有燃料的元素分析成分和工业分析成分，达到提高燃料的低位发热量和提高燃烧温度的目的，从而提高了燃烧效率，辅以前拱14的辐射和合理的上下层燃烧送风辅以前拱配用喷水降温枪，基本可保证燃料的燃烧完全。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉，其特征在于，包括内置于焚烧炉纵向中间位置的烟道，烟道包括位于焚烧炉顶部的汇集室，汇集室底部设有依次连通的预热烟道、过渡烟道、降温烟道和出口烟道；预热烟道设置于燃料存储室，并且预热烟道位于燃料存储室底部中间位置以实现烟气对燃料预热，燃料存储室连通汇集室和焚烧炉的燃烧室，燃烧室连通设于出口烟道两侧的二燃室，二燃室连通汇集室，汇集室设于燃料存储室和二燃室之间。

2.根据权利要求1所述的一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉，其特征在于，所述过渡烟道、降温烟道和出口烟道靠近焚烧炉内壁设置，预热烟道水平分布，过渡烟道和出口烟道竖直布置。

3.根据权利要求2所述的一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉，其特征在于，所述预热烟道上尖下宽设置以使得预热后的燃料沿预热烟道两侧下行通畅，所述降温烟道侧壁设置坡度，坡度角大于自流角。

4.根据权利要求3所述的一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉，其特征在于，所述降温烟道侧壁设置下层松动助燃风，降温烟道靠近出口烟道处的侧壁设置观察疏通孔。

5.根据权利要求1所述的一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉，其特征在于，所述燃烧储存室顶部设置燃料进口，燃烧室设置用于将燃烧储存室内的燃料周期性放入燃料室的上层转动炉篦，燃烧室底部设置下层转动炉篦。

6.根据权利要求5所述的一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉，其特征在于，所述下层转动炉篦底部设置渣仓，渣仓底部设置螺旋出渣机，下层转动炉篦处设置上层燃烧送风和下层燃烧送风以供给空气促进燃烧，下层转动炉篦顶部设置前拱，前拱布置有喷水降温枪。

7.根据权利要求6所述的一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉，其特征在于，所述二燃室远离出口烟道的一侧设置二燃室送风。

8.根据权利要求7所述的一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉，其特征在于，所述二燃室侧壁设置喷水降温枪。

9.根据权利要求1所述的一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉，其特征在于，所述燃料存储室竖直布置，其上部空间小于下部空间。

10.根据权利要求1所述的一种中间内置高温烟道的固定床焚烧炉，其特征在于，所述燃料存储室侧壁设置上层松动风。

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