CN1349068A - 旋风气化焚烧熔化炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋风气化焚烧熔化炉,该焚烧熔化炉有两个互连的炉体,每个炉体内设有燃烧室和蓄热室,蓄热室与燃烧室通过喷射通道相连,燃烧室内装有导流体,蓄热室内装有蓄热体,蓄热室通过四通切换阀连接供风机和引风机,两个炉体的燃烧室通过通道相连通,燃烧室设有流液道。采用旋风式双炉体交替燃烧,炉内温度分布均匀,无燃烧过热区。反应速度快,燃烧效率高。能有效降低NOx排放抑制二恶英生成,不污染环境。可对固、液体燃料改质气化,对低热值燃料(含生活垃圾、工业有机废弃物)进行无害化处理、资源化利用,及生产水泥熟料、矿物质熔融还原、氧化物的熔化等。

Description

旋风气化焚烧熔化炉

                            技术领域

本发明涉及一种焚烧熔化物料的窑炉。

                            背景技术

现有的气化焚烧或熔化炉，主要为单体结构，非高温空气和非贫氧燃烧。其余热利用和燃烧效率均低，NOx排放较高。特别是固体燃料气化系统，体积大，自身消耗能源大，功能单一，排放物高值利用率低。

冶金工业出版社1984年出版的《燃料与燃烧》一书公开了一种煤粉渣池气化炉。该炉为圆桶形炉体，无蓄热室，炉底渣池提供气化反应热量，气化剂、煤粉、沿渣池圆周切线方向用喷嘴喷入渣池，吹动渣池旋转，反应气体从上部直接排出，送入除尘、净化系统。熔渣热能和产生气体的热能损失大，煤气反应过程煤与气化剂接触界面小，限制了反应速度，属微动态反应过程，没有高温气化剂预热系统，不能进入贫氧燃烧。NOx排放较高，二恶英和粉尘生成量大，污染环境。

                            发明内容

本发明的目的是要提供一种旋风气化焚烧熔化炉，该炉热能效率高、反应速度快、不污染环境。

本发明的目的是这样实现的：该焚烧熔化炉包括供风机、引风机及两个互连的炉体，每个炉体内设有燃烧室和蓄热室，蓄热室与燃烧室通过喷射通道相连，燃烧室内装有导流体，蓄热室内装有蓄热体，蓄热室通过四通切换阀连接供风机和引风机，两个炉体的燃烧室通过通道相连通，燃烧室设有流液道。

所述的喷射通道与燃烧室的加料口轴线成90度交角。

所述的导流体为圆锥形中空导流体。

所述的蓄热体为陶瓷蓄热体

所述的两个炉体之间连接有加热炉。

所述的流液道外面设有造粒风机。

本发明采用旋风式双炉体交替燃烧，炉内温度分布均匀，无燃烧过热区，有效延长了窑炉的寿命。火焰为旋风式长行程动态反应，反应速度快，生产水煤气气化强度6000～8000kg/m².h。陶瓷蓄体喷焰预热空气(或氧气)＞1000℃，可以保证贫氧燃烧和低热值高灰份。燃烧效率高，碳的转化率高达99.8％。排出气体温度低于150℃，热利用效率高。排出熔料为高值产品(如水泥熟料)。能有效降低NOx排放(排量低于4PPm)，抑制二恶英生成，不污染环境。可对固、液体燃料改质气化，对低热值燃料(含生活垃圾、农业桔杆、生物质、工业有机废弃物、煤矸石、粉煤灰)进行无害化处理、资源化利用，以及生产水泥熟料、矿物质熔融还原、氧化物的熔化等。

下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细说明。

                             附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的结构图。

图2是图1的A-A向视图。

图3是图1的B-B向视图。

图4是本发明的另一个具体实施方式的结构图。

图中1.燃烧室、2.蓄热室、3.喷枪、4.喷枪通道、5.喷射通道、6.四通切换阀、7.供风机、8.引风机、9.流液道、10.造粒风机、11.通道、12.导流体、13.蓄热体、14.加料口、15.熔液、16.加热炉、17.加热件。

                          具体实施方式

在图1、2和3中，两个炉体内分别设有燃烧室1和蓄热室2。蓄热室2与燃烧室1通过喷射通道5相连。燃烧室1内装有导流体12，蓄热室2内装有蓄热体13，蓄热室2通过四通切换阀6连接供风机7和引风机8，两个炉体的燃烧室1通过通道11相连通，燃烧室1设有流液道9。

燃烧室1内上部的导流体12为圆锥形中空状，形成旋风，将旋风向下部压缩，并在锥体下端形成负压，能延长燃烧反应时间，反应物料为动态反应过程。导流体12的作用为引导燃料和被加热物料进入旋风状态，延长其反应过程的时间和通过碰撞使熔滴富集下沉；同时，使燃烧产生的气体在其导流体12内压缩，在另一燃烧室内再次膨胀，有利于净化气体。

燃烧室1的下部为熔池，熔池连接流液道9。熔池供存放熔液15、蓄热并封住流液道9。同时，未反应完全的物料可在熔池内继续进行。当熔料池内熔融物积存较多时，通过流液道9流出炉体。流液道9外面设有造粒风机10，流出的熔液15在出口处被外置造粒风机10(或压缩空气吹管)风淬造粒(也可水淬造粒)。完成风淬后的预热空气既可以送入炉内助燃，也可以引入干燥预热空气系统，有效回收熔料热能。

燃烧室1点火升温采用柴油或燃气，喷枪3在炉外点燃后送入炉内使用。当燃烧室1温度达到生产要求后，抽出炉外熄火放置，以延长其使用寿命。当本发明作固体燃料(含废弃物)气化炉使用时，喷枪改为喷入雾化水或蒸汽，供生产水煤气；当作液体燃料气化炉使用时，喷枪直接供入液体燃料；当作高温加热炉或特种清洁加热炉使用时，喷枪用于补充热能为炉内提温或长期供应清洁燃料。

加料口14在燃烧室1的上方，喷射通道5与加料口轴线成90°交角引入，有利于粉料的引射和弥散。被加热物料和煤粉同孔加入。

蓄热室2内的蓄热体13为高热导率的陶瓷蓄热体。

蓄热室2和燃烧室1为整体结构，也可以制成分体结构。

当左边炉体的燃烧室1、蓄热室2处于燃烧、预热空气状态时，右边炉体的燃烧室1、蓄热室2则排出、蓄热；在右边炉体的蓄热室2的蓄热体13临近蓄热饱和时，四通切换阀6转换工作状态，使右边炉体的燃烧室1、蓄热室2进行燃烧、预热空气，左边炉体的排气蓄热。待左边的蓄热体临近饱和时则再次转换工作状态，使左、右两边的燃烧室1、蓄热室2交替工作。上述工作状态的转换，由四通过切换阀6操纵。在此交替工作过程中，燃料及物料供入系统也同步交替工作。在上述过程中，由于采用陶瓷蓄热体，燃烧室1排出的气体温度又较高，故当供风机7供入的室温空气流经蓄热体13时被加热到1000℃以上，该高温空气为贫氧燃烧和低热值燃料稳定燃烧提供了保证条件。

喷(油或燃气)枪3通过喷枪通道4伸入燃烧室1内工作。该喷枪3在炉外点燃后送入炉内给炉体升温，不用时从炉体内抽出熄火放置，以延长使用寿命。

当粉状燃料在其中一个燃烧室1中旋风燃烧后，所产生的气体通过装在燃烧室1内上部的导流体12压缩进入通道11，从另一燃烧室1的导流体中流出膨胀，折角360°上行至喷射通道5进入蓄热室2。该过程既连接了两个燃烧室1，又完成了一次“压缩-膨胀-折弯上行”的除尘过程，保证进入蓄热室2的气体清洁。

在图4中，两个炉体之间连接有加热炉16。左侧燃烧室1燃烧时，火焰经通道11及加热炉16进入右侧燃烧室1，火焰流经加热炉16时，对加热件17进行加热。间隔20～30秒转换工作状态，改为右侧燃烧室1燃烧，火焰经通道11及加热炉16进入右侧燃烧室1，火焰流经加热炉16时，对加热件17进行加热。此过程不断重复循环，完成对加热件17的加热。

Claims (6)

1.一种旋风气化焚烧熔化炉，该焚烧熔化炉包括供风机、引风机和炉体，其特征是它有两个互连的炉体，每个炉体内设有燃烧室和蓄热室，蓄热室与燃烧室通过喷射通道相连，燃烧室内装有导流体，蓄热室内装有蓄热体，蓄热室通过四通切换阀连接供风机和引风机，两个炉体的燃烧室通过通道相连通，燃烧室设有流液道。

2.根据权利要求1所述的旋风气化焚烧熔化炉，其特征是喷射通道与燃烧室的加料口轴线成90°交角。

4.根据权利要求1所述的旋风气化焚烧熔化炉，其特征是导流体为圆锥形中空状。

5.根据权利要求1所述的旋风气化焚烧熔化炉，其特征是蓄热体为陶瓷蓄热体。

6.根据权利要求1所述的旋风气化焚烧熔化炉，其特征是两个炉体之间连接有加热炉。

7.根据权利要求1所述的旋风气化焚烧熔化炉，其特征是流液道外面设有造粒风机。

Images