CN1690516A

CN1690516A - 一种燃用垃圾的热解式锅炉及其净化装置

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Publication number: CN1690516A
Application number: CN 200410013712
Authority: CN
Inventors: 韩枫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-04-24
Filing date: 2004-04-24
Publication date: 2005-11-02

Abstract

本发明的特点是将垃圾脱水、掺入辅助燃料净化剂制备成具有稳定发热值的物料，经过热解进行二次燃烧，连续燃烧，能够保证锅炉有稳定的出力，便于调节运行工况。该锅炉不但能燃用易燃的垃圾，也可以燃用其它的垃圾；对燃烧产生的烟气进行洗涤处理、灰渣进行水浴处理；对垃圾携带的污水和净化用水进行综合处理，使其满足环保要求。

Description

一种燃用垃圾的热解式锅炉及其净化装置

技术领域：

本发明涉及锅炉，尤其是涉及用于燃烧垃圾的锅炉。

背景技术：

主要参考文献：

申请号专利名称申请人

99207562.9 《放射性废物热解炉》中国辐射防护研究院

03130137.1 《医疗垃圾热解气化焚烧装置》天津大学

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00109367.3 《一种垃圾资源化处理工艺及其所用设备》徐长忠

02269743.8 《阶梯式水平往复炉排生活垃圾焚烧炉》山东鲁丰机械厂

03141218.1 《垃圾焚烧机》株式会社名东

02158025.1 《垃圾煤粉复合燃烧焚烧炉》北京悟能科技有限公司

95106490.8 《废料热处理方法及其设备》法国石油研究所

94193564.7 《将垃圾输入热解反应器的设备》西门子公司

02237905.3 《生活垃圾热解处理器的进料装置》天津大学

92105859.4 《内胆密封式两段法制备活性炭纤维的工艺》中山大学

02158280.7 《草本、庄稼植物裂解活性炭的制备与工艺》雷泽兴

99810005.6 《从城市废物中制备活性炭的方法》劳尔.卡兹

00130047.4 《控制垃圾焚烧二恶英和重金属产生与清华大学

扩散的方法及其系统》

02151026.1 《一种垃圾焚烧炉高温烟气净化方法》同济大学

01131980.1 《冲击水浴与活性炭滤器组合的三级高效除尘净化装置》陈泽峰

01136156.5 《污水净化处理方法》香港生产力促进局

03123515.8 《无扩散的全密闭医院污水处理系统》清华大学

02155594.X 《城市生活污水处理工艺流程及方法》南开大学

《国内外垃圾焚烧炉技术概述》《工业锅炉》2003年第5期杜军等

《垃圾发电技术的现状及发展前景》《锅炉制造》2003年第4期杜朝波等

《燃煤锅炉清洁燃烧技术的研究与探讨》《工业锅炉》2003年第4期李玉静等

《中国环保产业》2001年第2期《医疗废物处理处置专集》

综上所述：

一、1.垃圾产生的污染造成了严重的社会公害。

2.将垃圾焚烧处理是比较可行的方式。

3.各种焚烧垃圾的锅炉，热解式锅炉是最先进的。

4.由于垃圾的性质不同，输出的热能不稳定，没能产业化利用。

二、不能处理含水量高、不易分解的垃圾。

三、烟气的净化没有达到理想的程度。

发明内容：

为了克服上述的问题，本发明提供了一种燃用垃圾的热解式锅炉及其净化装置。该锅炉不但能燃用易燃的垃圾，也可以燃用其它的垃圾；对燃烧产生的烟气进行洗涤处理、灰渣进行水浴处理；对垃圾携带的污水和净化用水进行综合处理，使其满足环保要求。

为实现上述目的，本发明的技术方案是采用下述方法来完成的：

一种燃用垃圾的热解式锅炉及其净化装置，是由给料装置、炉体、烟气净化装置等组成。

给料装置由垃圾仓、辅助燃料仓、净化剂料仓、主螺旋输送装置、辅助燃料仓螺旋输送装置、净化剂料仓螺旋输送装置和物料通道组成，垃圾仓的侧面有污水过滤装置；启动三个输送装置后，三个料仓的物料依次进入主螺旋输送装置，通过改变三个螺旋输送装置的转速、速比，从而调节三种物料的混合比，制备成具有稳定发热值的物料；主螺旋输送装置通过物料通道将物料推入热解筒内；物料通道的内截面是逐渐收缩的，物料被径向压缩，提高密实度，将部分水分被挤出，并阻止热解筒内的汽体由此逸出，物料通道上仰进入炉体内，出口下边沿高于垃圾料仓的污水过滤装置的最低水位，避免过量的水分进入炉内。

炉体内有热解筒、反射板、热解炉排、主炉排、前拱、后拱、前隔墙、后隔墙、、导流拱；上述部件将炉体内分成热解区、燃烧区、燃尽区、粉尘净化区、烟气洗涤区；热解区位于热解筒内、前拱前部、反射板、主炉排之间，热解筒的上部有低温热解汽通道，下部与反射板连接，反射板下部有高温热解汽通道和热解炉排，与热解炉排之间有物料拨散装置，热解炉排的下部是主炉排；燃烧区位于炉内中部，主炉排、前拱、前隔墙、导流拱、后隔墙、后拱之间；燃尽区位于炉内后部，后拱下部；粉尘净化区位于炉内前上部，反射板之上、前隔墙、导流拱之间，热解筒置于其中，其中还有扰流网；换热器位于燃烧区和粉尘净化区中，吸收热量，输出热能；烟气洗涤区位于炉内后部，后隔墙、后拱上部之间。

物料通道也可以向下倾斜进入炉内，物料在物料通道内堆积，逐渐下落到热解炉排上，达到着火点后，用人力从缝隙捅落在主炉排上，完全热解后，用人力从操作口和主炉排间缝隙向后推动。

如果取消前隔墙，热解筒穿过导流拱与高温火焰直接换热，可以提高热解温度，提高处理能力，将导流拱分成多路可以增加换热面积。

也可以在炉内设置热解通道，主炉排置于热解通道内，在其上部有轨道、热解车；热解区的出口位于主炉排的前部，与物料热解通道入口之间是预热段，与燃烧区的入口之间是热解段，燃烧区的入口位于主炉排的后部，与热解通道出口之间是冷却段；热解筒的下沿周边有燃烧孔；炉排上有推料装置，将固体炭推到主炉排上；物料放在热解车上由热解通道入口进入升温，逐渐被推倒主炉排上部，在热解区排出的烟气和固体炭的热作用下热解，完全热解后，推入冷却段；热解产生的燃汽由燃烧区入口进入燃烧区，由热解通道出口进入的空气与物料换热后进入燃烧区。这种方式可以处理形体大，不便分解的物料如轮胎、废弃家具、电冰箱等

对于需完全无氧热解的物件如制备活性炭的原料或处理小型、残留物回收利用的物件如电子垃圾等可将其放入热解罐内，置于热解车上进行热解。

另一种方式是在热解筒的内部有烟道，下部有燃烧区，由给料装置送入的物料置于热解炉排上，在热解筒和烟道的下部周边有燃烧孔、风室，空气由入风口进入，燃烧产生的烟气由烟道排出，烟气的热能使物料热解，热解炉排可以往复运动，控制物料的下落，下落的固体炭落入固体燃烧区的灰渣料斗、燃烧通道内，燃烧通道上有燃烧孔，燃烧通道外部有水套，燃烧通道与水套之间有风室。

烟气净化装置由炉前(燃烧前)净化剂给料装置(给料装置中的净化剂料仓和净化剂料仓螺旋输送装置)、炉顶(燃烧后)净化剂给料装置、烟气洗涤装置、烟气脱水装置组成；烟气洗涤装置由水箱、雾化槽、分流网、导流板组成，雾化槽和导流板之间有缝隙，形成曲折、变截面的通道，在水箱和雾化槽中有水，水中有烟气净化剂，烟气净化剂是能够与烟气中的有毒有害成分进行化学反应，使之转变为便于被水吸收或吸附的材料，烟气使雾化槽内的水沸腾、雾化，同时烟气被雾化槽、分流网分成高速、细小的截面与雾化槽产生的水雾在导流板之间相互破碎、混合后进入烟气脱水装置脱水；在粉尘净化(换热)区下部、烟气洗涤区下部有排灰装置。

灰渣水浴装置由水浴槽、出渣机、沥水仓组成。

污水净化装置由过滤装置(垃圾仓侧面的污水过滤装置)、和水处理设备组成，过滤装置位于垃圾料仓侧面，由滤网、滤袋、滤帘等组成，滤帘用于物料的粗过滤，截留物靠自重下落，滤袋内装有可燃的、具有过滤功能的废弃物，失效后，可直接进入垃圾料仓；水处理设备采用现有技术，但其中的净化剂和滤材易选用可燃的废弃物。净化剂是能够与污水中的有毒有害成分进行化学反应，使之转变为便于被滤材截留的材料。

炉体由炉底、炉顶和钢构架、观察口、耐火层、保温层、外表层等组成，采用通用技术和标准结构设计制造，本发明涉及的其它相关的结构、部件和技术，也采用标准结构、标准部件和通用技术设计制造。

本发明的特点是将垃圾脱水、掺入辅助燃料净化剂制备成具有稳定发热值的物料，经过热解进行二次燃烧，能够保证锅炉有稳定的出力。

由于采用上述方案，本发明与目前的锅炉相比，其优点是：能够连续燃烧，出力稳定，便于调节运行工况。

附图说明：

图1是一种燃用垃圾的热解式锅炉及其净化装置第一实施例工作原理图

图2是图1的A-A剖视图

图3是图1的B-B剖视图

图4是一种燃用垃圾的热解式锅炉及其净化装置第二实施例工作原理图

图5是一种燃用垃圾的热解式锅炉及其净化装置第三实施例工作原理图

图6是图1的D-D剖视图、图5的E-E剖视图

图7是一种燃用垃圾的热解式锅炉及其净化装置(第四实施例)结构原理图，图8、图9的I-I剖视图

图9是图7的G-G剖视图

图10是图8、图9的H-H剖视图

图11是一种燃用垃圾的热解式锅炉及其净化装置第五实施例工作原理图

图12是图1的C-C剖视图，排灰装置工作原理图

图13是污水过滤装置工作原理图

图14是热解罐工作原理图

图中：1辅助燃料仓、2辅助燃料仓螺旋输送装置、3垃圾仓、4污水过滤装置、5热解筒、6低温热解汽通道、7换热器烟管、8扰流网、9导流拱、10前隔墙、11炉顶净化剂给料装置、12换热器、13后隔墙、14导烟罩、15雾化槽、16引烟机、17净化剂料仓、18净化剂料仓螺旋输送装置、19主螺旋输送装置、20物料通道、21高温热解汽通道、22反射板、23物料拨散装置、24热解炉排、25排灰装置、26主炉排、27鼓风机、28前拱、29后拱、30水浴槽、31出渣机、32沥水仓、33废水排出口、34连通孔、35水箱、36烟气脱水装置、37排灰装置、38分流网、39导流板、40净化剂和水、41热解通道入口、42热解通道、43热解区的出口、44轨道、45热解罐、46热解车、47燃烧区的入口、48物料热解通道出口、49燃烧孔、50排烟口、51推料装置、52烟道、53入风口、54燃烧孔、55风室、56、灰渣料斗、57水套、58燃烧孔、59风室、入风口、61出渣口、62螺旋输送装置、63阀门、64滤帘、65滤袋、66滤网、67排水口、68罐盖、89罐体、70排汽孔

具体实施方式：

下面结合附图详细说明本发明具体实施例：

第一实施例如图1、图2、图3所示：垃圾进入垃圾仓3，过量的水分由过滤装置4排除，启动三个螺旋输送装置，净化剂、辅助燃料、垃圾依次进入主螺旋输送装置19，被混合、推入物料通道20进入热解筒5在烟气的热作用下，开始热解反应，逐渐下落，物料拨散装置23将物料散铺在热解炉排24上，热解筒的上部有一个低温热解汽通道6，可以将热解汽排入汽水分离装置，反射板下部有高温热解汽通道21，当热解汽产生量大于锅炉的需用量时，将热解汽排入储汽装置，反之由储汽装置将热解汽引入，当加热炉排上的物料温度达到着火点以上后，旋转物料拨散装置和热解炉排使物料下落到主炉排上，与空气混合后开始燃烧，并继续热解反应，完全热解后，通过前拱28进入燃烧区，燃尽后，通过后拱29进入燃尽区；热解汽与炉排前进入的一次风混合后由前拱的下部被引燃进入燃烧区，与炉排后进入的二次风混合后上升进入燃烧(换热)区燃烧，并与换热器12进行热交换，输出热能；燃尽后沿导流拱9上升到炉内的后上方，转向进入粉尘净化(换热)区；烟气向前、扩散、转向通过烟管7向后运动，进入烟气洗涤区，同时烟气与炉顶净化剂给料装置11播撒的净化剂进行化学反应，并与热解筒、换热器进行热交换。在运动中沉降的粉尘落到底部，由排灰装置25排出；进入烟气洗涤区的烟气在导烟罩14的限制下向下运动，绕过导烟罩的下边沿向上运动，烟气被雾化槽15、分流网38分割、加速，同时烟气的热能使雾化槽内的水沸腾、雾化，在导流板形成的通道之间的区域内气流与水雾发生相互破碎、混合作用，生成由烟气、水、尘粒组成的混合流。引风机16将混合流引入烟气脱水装置36，其中的水分及其携带的粉尘被截留，水箱35内装有水和净化剂，与雾化槽之间有连通孔34；燃尽区的灰渣与由此进入的二次风换热后，落入水浴槽30，用净化剂处理后，由出渣机31排入沥水仓32；由过滤装置、沥水仓和烟气脱水装置排出的污水进入水处理设备，洁净水排出，截留物和失效的滤材投入的垃圾仓中进行焚烧处理。

第二实施例如图4所示，与前例不同之处是：物料通道向下倾斜进入炉内，物料在物料通道内堆积下落到热解炉排上，达到着火点后，用人力从缝隙捅落到主炉排上，完全热解后，用人力从操作口或主炉排间缝隙向后推动。

第三实施例如图5、图6所示，与前例不同之处是：它没有前隔墙，热解筒穿过导流拱分成多路，与高温火焰直接换热，提高热解温度，增加处理能力。

第四实施例如图7、图8、图9、图10所示，与前例不同之处是：它有热解通道，主炉排置于热解通道42内，在其上部有轨道44、热解车46、热解罐45；热解区的出口43位于主炉排的前部，与热解通道入口41之间是预热段，与燃烧区的入口47之间是热解段，燃烧区的入口47位于主炉排的后部，与热解通道出口48之间是冷却段；热解区没有反射板，热解筒的下部周边有燃烧孔49，热解区上部有排烟口50，热解区燃烧产生的烟气一部分由此排入物料热解通道；热解炉排24上有推料装置51，将固体炭推到主炉排26上；物料放在热解车46上或装入热解罐45内放在热解车上，由物料热解通道入口进入升温，逐渐被推倒主炉排上部热解，完全热解后，推入冷却段；热解罐由罐体69和罐盖68组成，罐体的下部有排汽孔70：热解产生的燃汽由燃燃烧区入口进入燃烧区，由热解通道出口48进入的空气与物料换热后进入燃烧区。本实施例可以处理形体大，不便分解的物料，如轮胎、废弃家具、电冰箱等，也可以处理需完全无氧热解的物件如制备活性炭的原料或处理小型、残留物回收利用的物件如电子垃圾等。

第五实施例如图11所示，与前例不同之处是：在热解筒的内部有烟道，下部有燃烧区，由给料装置20送入的物料置于热解炉排23上，在热解筒和烟道52的下部周边有燃烧孔54、风室55，空气由入风口53进入，燃烧产生的烟气由烟道排出，烟气的热能使物料热解，热解炉排可以往复运动，控制物料的下落，下落的固体炭落入固体燃烧(换热)区的灰渣料斗56、燃烧通道57，燃烧通道上燃烧孔58、风室59、燃烧通道外部有水套57，调节换热量和风量可以调节固体炭的燃尽程度，获得焦碳或灰渣。

Claims

1.一种燃用垃圾的热解式锅炉及其净化装置，是由给料装置、炉体、烟气净化装置等组成，其特征是：给料装置由垃圾仓、辅助燃料仓、净化剂料仓、主螺旋输送装置、辅助燃料仓螺旋输送装置、净化剂料仓螺旋输送装置和物料通道组成，垃圾仓的侧面有污水过滤装置；启动三个输送装置后，三个料仓中的物料依次进入主螺旋输送装置，通过改变三个螺旋输送装置的转速、速比，从而调节三种物料的混合比，将其制备成具有稳定发热值的物料；物料通道上仰进入炉体内，出口下边沿高于垃圾仓的污水过滤装置的最低水位，物料通道的内截面是逐渐收缩的；炉体内有热解筒、反射板、热解炉排、主炉排、前拱、后拱、前隔墙、后隔墙、导流拱；上述部件将炉体内分成热解区、燃烧区、燃尽区、粉尘净化区、烟气洗涤区；热解区位于热解筒内、前拱前部、反射板、主炉排之间，热解筒的上部有低温热解汽通道，下部与反射板连接，反射板下部有高温热解汽通道和热解炉排，与热解炉排之间有物料拨散装置，热解炉排的下部是主炉排；燃烧区位于炉内中部，主炉排、前拱、前隔墙、导流拱、后隔墙、后拱之间；燃尽区位于炉内后部，后拱下部；粉尘净化区位于炉内前上部，反射板之上、前隔墙、导流拱之间，热解筒置于其中，其中还有扰流网；换热器位于燃烧区和粉尘净化区中；烟气洗涤区位于炉内后部，后隔墙、后拱上部之间；烟气净化装置由给料装置中的净化剂料仓和净化剂料仓螺旋输送装置、炉顶净化剂给料装置、烟气洗涤装置、烟气脱水装置组成；烟气洗涤装置由水箱、雾化槽、分流网、导流板组成，雾化槽和导流板之间有缝隙，形成曲折、变截面的通道，在水箱和雾化槽中有水，水中有烟气净化剂，烟气使雾化槽内的水沸腾、雾化，同时烟气被雾化槽、分流网分成高速、细小的截面与雾化槽产生的水雾在导流板之间相互破碎、混合后进入烟气脱水装置脱水；在粉尘净化区下部、烟气洗涤区下部有排灰装置。

2.一种燃用垃圾的热解式锅炉及其净化装置，是由给料装置、炉体、烟气净化装置等组成，其特征是：物料通道向下倾斜进入炉内，物料在物料通道内堆积，逐渐下落到热解炉排上，达到着火点后，用人力从缝隙捅落在主炉排上，完全热解后，用人力从操作口和主炉排间缝隙向后推动。

3.一种燃用垃圾的热解式锅炉及其净化装置，是由给料装置、炉体、烟气净化装置等组成，其特征是：热解筒穿过导流拱分成多路，与高温火焰直接换热。

4.一种燃用垃圾的热解式锅炉及其净化装置，是由给料装置、炉体、烟气净化装置等组成，其特征是：在炉内设置有热解通道，主炉排置于热解通道内，在其上部有轨道、热解车、热解罐；热解区的出口位于主炉排的前部，与热解通道入口之间是预热段，与燃烧区的入口之间是热解段，燃烧区的入口位于主炉排的后部，与热解通道出口之间是冷却段；热解筒的下沿周边有燃烧孔，热解区上部有排烟口；炉排上有推料装置，将固体炭推到主炉排上；物料放在热解车上或装入热解罐内放在热解车上，热解罐由罐体和罐盖组成，罐体的下部有排汽孔：热解产生的燃汽由燃燃烧区入口进入燃烧区，由热解通道出口进入的空气与物料换热后进入燃烧区。

5.一种燃用垃圾的热解式锅炉及其净化装置，是由给料装置、炉体、烟气净化装置等组成，其特征是：在热解筒的内部有烟道，下部有燃烧区，由给料装置送入的物料置于热解炉排上，在热解筒和烟道的下部周边有燃烧孔、风室，空气由入风口进入，燃烧产生的烟气由烟道排出，烟气的热能使物料热解，热解炉排可以往复运动，控制物料的下落，下落的固体炭落入固体燃烧区的灰渣料斗、燃烧通道内，燃烧通道上有燃烧孔，燃烧通道外部有水套，燃烧通道与水套之间是风室。