CN1391062A - 废物处理焚烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废物处理焚烧炉。在焚烧炉主体中，内置一个圆柱形燃烧室。燃烧室内，内置一个空气室，它使空气从一个鼓风机供给到燃烧室。安装在燃烧室内的空气供给管，同空气室相连，并定向于焚烧炉的中心。空气供给管周围的区域形成了燃烧室的中心。空气供给分支管是安装在上下空气供给管的水平部分的一侧，它一直以不变的方向维持吹出稳定的空气。压缩空气从水平管经空气供给分支管吹出，在燃烧室中循环。空气供给分支管是垂直和水平交错地安装在空气供给管的垂直侧，它将使空气以各种方向吹出。

Description

废物处理焚烧炉

技术领域

所呈递的发明，总的说来是与废物处理领域中使用的焚烧炉有关。更具体地说，是与提供更有效燃烧的焚烧炉有关。

背景技术

当焚烧工业废物和其他废物时，产生包括二恶英在内的有害物质已经成为一个主要问题。一种已知的焚烧炉有一个主体，其内，在燃烧室的上部安装有一个空气加热管，在燃烧室的下部安装有一些空气供给管。每一个空气供给管是双层结构，它由一个外水管和一个内管组成。在这种焚烧炉中，在空气加热管中加热的压缩空气，将从空气供给管中吹出，当它从空气供给分支管和水管中吹出时，它在燃烧室中循环。

该焚烧炉主体的下半部是用一个空气室单元外套覆盖，空气室同燃烧室的连接是靠从水套中突出的辅助空气供给分支管。辅助空气供给分支管的安装是与焚烧炉主体的高度平行。从辅助空气供给管吹出的空气，进而供给氧气给燃烧室，并吹走已燃烧废物的灰烬。如果焚烧炉尺寸小，从安装在炉底和炉壁处的辅助空气供给分支管，空气很容易供给到炉底部，炉壁和炉中心。然而，如果焚烧炉尺寸大的话，空气到达不了炉中心，结果是由于缺少氧气而燃烧不完全，尤其是当从炉壁吹出的空气受到炉中火焰上升气流阻碍时，结果是燃烧效率低。

不完全的燃烧引起产生包括二恶英在内的有害物质，它成为需要陈述的一个关键课题。因而，不同类型的废物，例如液体、淤泥、高湿废物和固体液化燃烧物，需要不同的焚烧炉。

发明内容

本焚烧炉提供了燃烧效能，并寻求使产生二恶英和不完全燃烧为最小。即使是大的焚烧炉，也将使焚烧炉连续地工作。

因此，所呈递的发明的基本目的是提供一种能产生更有效地燃烧的焚烧炉。

根据呈递的发明的一种样式，提供了一种用于废物处理的焚烧炉，它包括：位于焚烧炉内的燃烧室，并且在燃烧室内有至少一个空气和/或蒸汽供给管，该供给管供给燃烧室空气和/或蒸汽，其中每一个空气和/或蒸汽供给管的结构都有一个水管和至少一个装在水管内的内管，以及大量的安装在空气和/或蒸汽供给管上的空气和/或蒸汽供给分支管，以便保持空气和/或蒸汽以各种方向吹进燃烧室，这就使燃烧室内的空气和/或蒸汽在燃烧室内产生旋转，从而使不完全燃烧最小化。

为有利于把空气吹向焚烧炉的中心，上述的空气供给管的形状是优选的。

更优选的是，空气供给管是以任何突出的形状，例如U、M、E、I、或C形来配置。

空气供给分支管更适宜配置在空气供给管的上和下端部。

还有，几对直径地相对的空气供给分支管，可以沿着空气供给管中央垂直部分，等距离间隔地安装。可以选择几对彼此间以直角交错安装。举例来说，在一个典型的圆形室内，一对可以辐射状定向，相邻的几对可以圆周定向。

可以这样选择，几个四个空气供给分支管组，沿着空气供给管中央垂直部分，等距离间隔地安装。在空气供给管周围，几组能以旋转大约45°定向与相邻的几组交错地安装。

一个空气加热管首选安装在焚烧炉的顶部，以便使高温压缩空气供给燃烧室，空气加热管和燃烧室同空气供给管相连接。

还有，一个蒸汽产生器安装在焚烧炉的顶部，它使蒸汽供给进入燃烧室，蒸汽产生器和燃烧室是用空气供给管相连接。

本发明的一个或更多的具体化方案在附图和下面的叙述中阐明。本发明的其它的特征，目的和优点可从描述和附图，以及权利要求中明显看出。

附图说明

附图代表了本发明的一个图示具体化方案，并在下面的描述中更详细地说明。其中：

图1表明了根据本发明的原理所画的一个焚烧炉的垂直剖面图。

图2表明了一个在图1燃烧室中的，沿着线2-2取的水平剖面图。

图3表明了一个在图1焚烧炉中的空气供给管的放大的水平剖面图。

图4表明了一个在图1焚烧炉中的空气供给管的放大的垂直剖面图。

图5表明了可供选择的各种各样形状的空气供给管。

具体实施方式

参考附图，焚烧炉10(图1)包括一个燃烧室11，它被内炉壁12(图4)和外壁13和位于内外壁之间的水套14所环绕。一个空气加热管16(图1)安装在焚烧炉主体15中的燃烧室11的顶部中心处，它能加热从风机17来的空气。空气加热管16的上端连接到该风机，或者连接到从另一个风机(未表明)伸出的外部空气供给管18上。空气加热管16的下端，连接到沿着焚烧炉主体15的外壁向上延伸的热空气供给管19的端部，空气加热管19的另一端穿过空气室27，连接到燃烧室11的空气供给管20上。按照所呈递的具体化方案，该空气供给管是U形的。然而，其它的突出形状，例如图5所示的，也可以使用，只要空气从管子向燃烧室中心吹出就行。

每一个空气供给管20都是双层结构。每一个空气供给管20都包括一个外水管22，水在其中流动，并且水管两端同水套14连接。水管22作用为外水套，包裹了同心地安装在水管内的内管21。内管21的两端连接到空气室27，也安装有空气供给分支管23和24，如(图2至图4)所示，空气供给分支管23和24穿出水管以便允许空气流出内管。

空气供给管20包含一个上水平部分和一个下水平部分25和其间的一个垂直部分26。三个空气供给分支管23安装在空气供给管的每一个水平部分25的内管21的一边(例如，从上边看面向反时针的一边)。这就允许空气在中央轴线500周围以一定的方向(例如，从上边看反时针方向)连续地吹出。因此，从空气供给分支管23吹出的空气在燃烧室11中形成空气循环，如图2中箭头28所示。循环的空气增强了工业和其它废物的燃烧。

空气供给分支管是水平地和垂直地交错配置在空气供给管20的垂直部分26的内管21上。用例子的方法，图4表明了空气供给分支管24的交互交错对。每一对是围绕焚烧炉中心以交互辐射和圆周方向直径地相对。这样一来，空气以四个方向吹出，具有网格效应却无网格方向流。

在另一种典型的具体化方案中(未表明)，几组四个空气供给分支管24，沿着每一空气供给管20的垂直部分26的内管21，等距离间隔地水平地安装。相邻的几组四个空气供给分支管24，可以在内管周围以大约45°角交错地安装，这使空气以八个方向吹出。

在另一种典型的具体化方案中(未表明)，几组八个空气供给分支管24，沿着每一空气供给管20的垂直部分26的内管21，等距离间隔地水平地安装。更多的空气供给分支管24垂直交错，但是通常排成一行，以便空气以八个方向吹出。

空气供给管20所包围的区域形成了燃烧室33的中心。燃烧室33中的空间有助于火焰充分地循环，它提高了燃烧效率，并使废物很容易地部署在燃烧室11中。燃烧室33的中央区域的空间是形成于这样一个区域里，此处空气供给管20和安装在垂直部分26的空气供给分支管24吹出空气也能达到。

一个空气室单元外套29(图1)覆盖了焚烧炉主体的外下半部。外套29内的空气室27通过穿透水套14的内管21连接到燃烧室11。空气供给分支管23和24将压缩空气送进燃烧室11。

第二个空气室单元外套44覆盖了焚烧炉主体15的外下侧。外套44内的空气室45靠穿透水套14的辅助空气供给分支管30连接到燃烧室11。

辅助空气供给分支管30沿着主体延伸，一直到焚烧炉主体的顶部，如图2所示。从燃烧室11中的辅助空气供给管30吹出的空气，供给氧气，并把灰烬向上吹。这使未燃烧完的气体完全燃烧，其结果是燃烧效率高。灰烬清除装置31是装在焚烧炉主体15的顶部，它收集向上吹出的灰烬。因此，没有必要用人工来清除燃烧室11的灰烬。

在焚烧炉主体15的顶部，安装有工业和其它废物的送料口32，它构成了空气室单元外套29的上面部分。皮带传送机(未表明)通过送料口32连续不断地把工业和其它废物送进燃烧室11。

使用鼓风机17或给空气加热管16提供压缩空气的另一压缩空气供应源，能把空气送进空气室单元外套29中的空气室27。如果鼓风机17是共用的，为了保持供给空气室单元外套29的空气压力低于供给空气加热管16的空气压力，在管道中可能需要一个减压阀。

图1表明了，鼓风机34给连接辅助空气供给分支管30的空气室45供应压缩空气。图1也表明了，鼓风机35给排气烟道供给空气，它有助于焚烧炉10的通风。在图1中，36是一个系统槽，37是第二个系统槽和38是第三个系统槽，而39是蒸汽产生器。高温压缩蒸汽同压缩空气混合，供给燃烧室11，这将提高燃烧效率。换句话说，蒸汽同空气供给管20吹出的压缩空气混合，将增强火焰的旋转，提高了燃烧室11燃烧效率。40是一个泵，41是安全阀，42和43是许多给空气室27供应蒸汽的供给管。

焚烧炉的操作功能将描述如下：

工业和其它废物配置在焚烧炉主体15的燃烧室11的底部。送进送料口32的工业和其它废物，送到了燃烧室11的底部。鼓风机17通过双层结构的空气供给管20供给压缩空气。也可选择，安装在燃烧室11顶部的空气加热管16供给的高温压缩蒸汽同鼓风机17供给的压缩空气相混合，其混合空气供给燃烧室11。除了上述的供给系统外，安装在焚烧炉15上部的蒸汽产生器39所供给的蒸汽同压缩空气相混合，供给燃烧室11。当供给混合空气时，来自安装在空气供给管20的上下水平侧的空气供给分支管23的空气，将一直以不变的方向吹出，所以压缩空气和/或已加热的压缩空气将形成类似的涡流，在燃烧室11中循环，这将加速燃烧。

双层结构空气供给管安装成向燃烧室中心突出。从空气供给管吹出的热的和压缩空气，以一定方向产生空气流，有一个附加空气流在燃烧室中以全360°方向(即是，以充分的无网格方向)吹出。结果是，空气循环增强了燃烧，空气供给到燃烧室包括炉壁和炉中心在内的所有的部分，这将使二恶英的产生和不完全燃烧最小化。与此同时，灰烬将不会积累，燃烧效率将急剧地改善，使得焚烧炉能连续地工作。

无方向地吹出压缩空气，除了空气循环以外，还是由于空气供给分支管是水平地和垂直地交错排列在空气供给管的垂直部分上的缘故。这有助于氧气供给燃烧室的所有部分，从而保持了最佳燃烧。

当空气供给分支管23和24吹出的压缩空气，在安装在燃烧室11的顶部的空气加热管16中加热时，炉中的温度不下降。另外，从空气供给分支管23吹出的空气，产生贯串燃烧室11的大的空气循环，这将急剧地改善了燃烧效率。

安装在焚烧炉主体的顶部上的蒸汽产生器所产生的蒸汽，同压缩空气混合后，供给燃烧室，这也提高了燃烧效率。换句话说，空气供给管吹出的压缩空气和蒸汽混合，使火焰的旋转力更强(即是，增加了旋转)，并增强了燃烧室中的燃烧。

空气供给分支管24是水平地和垂直地交错排列在空气供给管20的垂直部分26上，当从该管中吹出已加热和压缩的空气时，燃烧室11中的氧气供给充足。尽管在现有的大型焚烧炉中，燃烧室的中心常常缺少氧气，但是，在本呈递的焚烧炉中的燃烧室中心，能供给大量的氧气，这是由于空气供给管是向燃烧室中心内突出安装的缘故。结果是，燃烧温度将提高，燃烧效率将改善，这将带来更高的燃烧量，更少地产生二恶英和不完全燃烧。

当从空气供给管20吹出的压缩空气循环时，燃烧所产生的残留灰烬从焚烧炉的底部吹向上。灰烬清除装置31收集向上吹的灰烬。结果是，不需要人工从燃烧室中清除灰烬。仅仅需要收集不燃性物质。因此，这种焚烧炉适合用在长期连续工作的情况。

还有，利用燃烧室内置的，能存储液体的装置，焚烧炉能处理各种类型的废物。

在空气供给管20内，内管21被水管22所保护。水在水管内流动也避免了水管的过高温升，这有助于避免热退化。因此，管道将不会因送入工业和其它废物的冲击而损坏。

在本发明的操作功能方面，已经解释了工业和其它废物的燃烧处理。然而，这个发明不仅限于处理工业和其它废物，也能用于任何可燃烧的废物。

液体废物可以泵进焚烧炉主体上部的蒸汽产生器，或送进焚烧炉主体内的水套中。产生的蒸汽被射入燃烧室，来加速焚烧过程。

图5绘出了各种形状的可供选择的空气供给管，以及分支供给管可供选择的的角度。

安装在燃烧室内的带水套的容器(46)，能使液体、淤泥、胶体、粉状废物和固体液化物的焚烧，以高温燃烧。

本发明的优选具体化方案和它们的优点已在上面详细描述中披露，本发明并不受限于此，只是受附加的权利要求书的精神和范围限制而已。

Claims (19)

1.一种废物处理焚烧炉，它包括：一个位于焚烧炉中的燃烧室，并且在燃烧室内有至少一个空气和/或蒸汽供给管，该供给管供给燃烧室空气和/或蒸汽，其中每一个空气和/或蒸汽供给管的结构都有一个水管和至少一个装在水管内的内管，以及大量的安装在空气和/或蒸汽供给管上的空气和/或蒸汽供给分支管，以便保持空气和/或蒸汽以各种方向吹进燃烧室，这就使燃烧室内的空气和/或蒸汽在燃烧室内产生旋转，从而使不完全燃烧最小化。

2.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征是：空气供给管从空气室的炉壁向燃烧室内突出。

3.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征是：空气供给管是从燃烧室的顶部向底部伸展。

4.根据权利要求1到3任一条所述的的焚烧炉，其特征是：空气供给管的形状有利于把空气送进到燃烧室的中心。

5.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征是：空气供给分支管是安装在空气供给管的一侧。

6.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征是：空气供给分支管位于空气供给管上部和下部，以便保持空气吹出，以及有助于燃烧室内的空气循环。

7.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征是：多对的空气供给分支管是等距离间隔地，与相邻的空气供给分支管对成直角地，交错地安装在空气供给管上，以便在燃烧室内使空气以四个方向吹出。

8.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征是：燃烧室被同有水套的内壁和外壁所包围，水套位于上述内壁和外壁之间。

9.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征是：空气加热管安装在焚烧炉的顶部，它能使高温和压缩空气送进燃烧室，并且空气加热管和燃烧室是同定向于燃烧室中心的空气供给管相连接。

10.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征是：由于压缩空气从空气供给分支管喷出，燃烧室内的空气将是紊流状况。

11.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征是：空气供给分支管位于穿透水管的内管内。

12.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征是：焚烧炉的形状是圆柱形的。

13.废物处理方面使用的一种焚烧炉，它包括：一个被内炉壁(12)环绕的燃烧室(11)，它有中央纵向轴线(500)；大量的空气供给管单元(20)，每一个空气供给管单元在燃烧室内都有中央纵向延伸部分(26)，以及从中央部分(26)延伸到炉壁(12)的第一和第二部分(25)，大量的空气供给管都有排气口，它允许空气围绕中央纵向轴线以网格循环方式进入燃烧室，这有效地增强了燃烧室内的燃烧。

14.根据权利要求10所述的焚烧炉，其特征是：排气口包括：在至少一个空气供给管单元的末端上，能有效地产生上述循环的许多第一排气口，和沿着上述纵向延伸部分的许多第二排气口，它围绕中央纵向轴线产生充分的无网格循环。

15.根据权利要求11所述的焚烧炉，其特征是：每一个空气供给管单元都包括一个内管(21)和一个外管(22)，其内，第一排气口由第一分支管(23)，以及第二排气口由第二分支管(24)在内管和外管之间延伸形成。

16.根据权利要求10所述的焚烧炉，其特征是：空气供给管单元包括外管(22)和内管(21)，二者之间的空间载有冷却用的水，其内，空气供给管分支管(23；24)的端部被定义为排气口，空气供给管分支管是从内管延伸并穿透相关的外管。

17.根据权利要求13所述的焚烧炉，其特征是：上述载有水的空间与炉壁(12)外侧的水套(14)相通，内管与包围水套的空气室(27)相通。

18.根据权利要求10所述的焚烧炉，其特征是：有四个这样的空气供给管单元(20)，它们以90°间隔围绕燃烧室，并且纵向延伸部分(26)是在内炉壁(12)的内侧，充分地提供空气使有效燃烧遍布燃烧室。

19.根据权利要求13所述的焚烧炉，其特征是：空气供给管形状是U、M、E、I或C形的。

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