CN1727751A - 除尘净化垃圾热解焚烧炉 - Google Patents

Abstract

除尘净化垃圾热解焚烧炉。为解决现有炉体外布袋除尘高温烧袋，引风机故障高，减量化和燃烧效率不高等问题。炉体内从上至下设垃圾干燥解热室、活动炉盘、垃圾燃烧室及灰斗；炉体内设滤套和颗粒滤料制成的除尘滤带，滤料可由伞型筛分器清筛和经输送装置进行循环使用。将垃圾干燥、热解、燃烧、除尘结合为一体化设备。除尘后烟气通入烟气燃烧室用过剩多处高压射流供氧强制燃烧(含自燃)，有效实现垃圾减量化、无害化。用活动炉盘大大提高燃烧效率。垃圾采用缺氧燃烧，节油、节能。用高压鼓风加射流器替代传统引风机，延长使用寿命。可广泛用於各种垃圾的处理，且整个燃烧处在微负压、准密闭中，安全性高，特别适合有害有毒特种垃圾的处理。

Description

除尘净化垃圾热解焚烧炉

(一)技术领域：本发明涉及一种带烟气除尘净化装置的垃圾热解焚烧炉，属焚化炉类(F23G)和燃烧余渣的清除或处理类(F23J)。

(二)背景技术：

在众多的垃圾处理方法中，用焚烧法处理其减容比大，无害化彻底，占地小。

现有的垃圾热解焚烧炉，在实现无害化时有的设施不能保证其安全可靠运行。如：焚烧炉的烟气除尘净化采用传统的在炉体外的布袋除尘器，常常出现高温烧袋、维护管理难等问题，因此需要设热交换器使布袋所处空间降温(一般烟气入口处不宜超过120℃)，且需要用机械振打布袋等复杂工艺，并且还需定期更换布袋等，均增加了一次性投资和运行费用。又如：现有的垃圾热解焚烧炉中提供燃烧室助燃的压力空气和净化烟气的排送，传统采用引风机完成，但因质量、成本原因而造成故障极高，影响焚烧炉的正常运行。且现有的垃圾热解焚烧炉在减容比、燃烧效率等还存在不足，均有待改进和优化。

(三)发明内容：本发明提出的一种除尘净化垃圾热解焚烧炉，就是解决现有的垃圾热解焚烧炉存在的上述布袋除尘器高温烧袋等设备不安全、引风机故障高、减容比和燃烧效率不高等问题。其技术方案如下：

除尘净化垃圾热解焚烧炉，包括炉体、垃圾进口、灰斗，其特征是

A.在炉体1内从上至下顺次设有：与上方垃圾进口相通的垃圾干燥解热室2、活动炉盘3、垃圾燃烧室4以及底部灰斗7；

B.在垃圾干燥热解室内设滤套和内装的颗粒滤料制成的除尘滤带11，滤带内腔为集气室12，滤带顶端固定於炉体外的送料池并与它相通，滤带下端与炉体内的伞型筛分器9连通，并通过滤料通道伸向炉体外；

C.设预热器21和向它供气的高压风机22，预热空气出口管路第①路与炉体内灰斗上方燃烧室4下方连通；第②路通入与集气室12相通的混合室14，混合室与烟气燃烧室17连通；烟气燃烧室排风处设有烟囱和在该处的射流器20。

上述活动炉盘3可采用如下结构：设有装於炉盘活动轴外的旋转上炉盘和它下面的固定炉盘；旋转和固定炉盘上均设有研槽；旋转上炉盘上开有漏料孔。

上述除尘滤带可由不锈钢网外滤套和不锈钢网内滤套构成滤套以及内装的棕刚玉金刚砂颗粒滤料组成。

上述射流器20可采用如下结构：沿烟囱内壁周向固定2～8个向上的导流管20.3，在该处烟囱壁及外装的射流护套均设相配合的射流通道，并用管路将射流通道与预热器连通。在上述烟气燃烧室出风口烟囱处可增设如下结构的过剩空气供氧室19：在烟囱壁开喷射孔19.3，在该处烟囱壁及外装的供氧护套均开相配合的供氧通道，并用管路将供氧通道与预热器连通。在此处的烟囱段内也可称为第三燃烧室。

上述垃圾燃烧室内装设强制点火方式助燃的点火燃烧器5，由炉体底部通入空气量按所需空气量的30％～50％，用以实现缺氧燃烧热解。上述烟气燃烧室内装设强制点火方式助燃的点火燃烧器18，由过剩空气供氧室(19)喷射孔喷入预热空气的空气量为所需空气量的250％～350％，由此实现过剩多处供氧强制燃烧。上述预热器出口配送空气预热温度可控制在150～250℃内。

上述炉体外可设连接滤料通道与送料池的滤料输送装置，也可由人工输送。

上述炉体内设置的除尘滤带、伞型筛分器、活动炉盘等构件所选材料耐热温度一般取为800-1600℃范围。

本发明有益效果：

(1)将垃圾干燥、热解、燃烧和烟气除尘净化巧妙的结合在一起，设计成一体化设备。

(2)焚烧炉减容比大：除尘装置设於炉体内，且炉体内一体化设备为垂直布置，使其在炉体内焚烧后的灰可随气体直接上升再进入垃圾内，在炉体内便可使垃圾多次反复燃烧，有效增大焚烧炉的减容比。

(3)烟气无害化程度高：在炉体内便将烟气进行除尘，除尘后烟气直接通入烟气燃烧室进行再次燃烧，或者再经第三燃烧室燃尽，由此不仅提高焚烧炉减容比，且有效地实现排放烟气无害化。

(4)垃圾燃烧产生的高温气流与垃圾逆流燃烧，提高垃圾燃烧效率，节约能耗。

(5)垃圾经活动炉盘的旋转、搅拌、粉碎、最后研磨成粉状，经紊乱的气流成散状进入垃圾燃烧室强制燃烧，大大提高了燃烧效率。

(6)垃圾采用缺氧燃烧，节约燃油，热解时间长，且可产生可燃气体，节约能源。

(7)带烟囱的烟气燃烧室采用过剩多处高压射流供氧强制燃烧(自燃)，燃烧停留时间长，裂解充分，燃烧完全，可有效去除有毒有害物质。

(8)预热空气控制在150～250℃内，综合热效率利用高，有效改善燃烧状况，且可延长烟囱使用寿命。

(9)采用耐高温可循环使用的滤料及除尘滤带，代替传统的布袋除尘器，解决了由它造成的高温烧袋，维护难，工艺复杂，投资运行费高等问题。

(10)用高压鼓风加射流器替代传统引风机，解决了设备故障高，增长使用寿命。

(11)整个燃烧过程在微负压、准密闭的工况中进行，安全性高，特别适合有毒有害特种垃圾的燃烧处理。

(12)本发明整个系统内各构件及设备加工简单、故障率低。

(四)附图说明：

图1本发明系统总体结构、布置及原理图

图2图1A-A剖视图(射流器示图)

图3图1B-B剖视图(第三燃烧室示图)

图4本发明工作过程流程示意图

(五)具体实施方式：

见图1，炉体1壁从内至外由耐火层1.1、隔热层1.2、外壳1.3组成。上炉体外形为圆锥，其内为垃圾干燥热解室2，垃圾进口13在上方与它连通。下炉体外形为自上而下圆筒-收缩圆锥-圆筒-收缩圆锥-圆筒。下炉体内有垃圾燃烧室4、炉体壁装的燃烧器5、炉内的焙烧板6以及底部的灰斗7。上、下炉体用法兰1.4连成整体。

上炉体内活动炉盘3设有装於炉盘活动轴3.4外的旋转上炉盘3.1。上炉盘下面装有固定炉盘3.2；旋转和固定炉盘上分别设有研槽3.5和3.7；旋转上炉盘上开有漏料孔3.6。炉体内炉盘活动轴3.4由连动杆3.3带动，两者间装一组伞型齿轮，连动杆3.3伸出炉体外，可选用电动机经减速装置后带动连动杆旋转，也可装手柄由人工摇动连动杆。当连动杆通过炉盘活动轴驱动上炉盘旋转，搅拌粉碎垃圾，垃圾料可从漏料孔漏入上下炉盘间，然后经研槽研磨成粉末状。

上炉体内设除尘滤带11由不锈钢网外滤套11.2和不锈钢网内滤套11.3以及内装的棕刚玉金刚砂颗粒滤料11.1组成。此滤料和滤套耐温在1600℃左右。除尘滤带的下端接有炉体内伞型筛分器9，其内含导流罩9.1，并通过滤料通道10.1伸出炉体外。(上述炉体内活动炉盘和伞型筛分器可用不锈钢制作)

炉体外可设滤料输送装置10，由顺次输送连接的滤料通道10.1、阀门10.2、储存箱10.2、阀门10.3、储存池10.5、支撑和运送滤料的上料架10.6、上料车10.7以及送料池10.8，除尘滤带上端固定于送料池。被污染滤料落入伞型筛分器内，经清筛后，洁净的滤料从滤料通道10.1送入储存箱10.2和储存池10.5，通过上料车10.7在上料架10.6上滑轮升降，将洁净滤料输送到上端上料车10.7和送料池10.8内，再经送料池从上向下送入滤带中，以此实现滤料循环使用。在炉体外也可以不采用滤料输送装置10，由人工和梯子将滤料通道排除的滤料运送到送料池，再送入滤带。

高压风机22出风口与预热器21连通，预热后空气第①路经管路8和阀门8.1通入炉体内灰斗上方和垃圾燃烧室4下方，空气量为完全燃烧的35％，使垃圾燃烧室进行缺氧燃烧解。在燃烧器内装设热电偶恒温装置控制炉体内温度，保持恒温。一般温度在650℃左右。

预热空气第②路经管路8和阀门14.1送入混合室14；通过除尘滤带上端的气孔15使集气室12和混合室14连通，其内混合空气再经烟道16与烟气燃烧室17连通。烟道16可使混合气体充分混合。烟气燃烧室17内设强制点火方式助燃的点火燃烧器18，其内也装设热电偶恒温装置。燃烧器用燃料(油或燃气)将烟气点燃后，当通入空气量适度时燃烧室内可保持连续自燃而不用继续加燃料，温度恒定，当温度变化，由恒温装置的控制燃烧器18自动调正或停止喷入燃料量，温度一般控制在950～1150℃左右。

见图1和图3，为增大烟气净化度和无害化，可增设如下的过剩空气供氧室19：预热空气第④路经管路20.1和19.1以及阀门19.2与过剩空气供氧室19连通，该处烟囱23壁开喷射孔19.3(每层周向开八个，共四层)，其外装供氧护套19.4，预热空气经阀门19.2后进入供氧通道19.5并从喷射孔19.3向烟气燃烧室出口处烟囱内，径向喷射预热空气，该处也可称为第三燃烧室19。一般通入空气量为完全燃烧所需空气量的300％，使少量未燃烬的碳里可保持在烟囱中自燃，从而达到完全充分燃烧、裂解作用。

见图1和图2，为了强化系统内风的排送和流动，在烟气燃烧室出风处装设烟囱23和烟囱中段处设如下射流器20：沿烟囱内壁周向固定4个向上的导流管20.3，在该处外装射流护套20.4，预热空气第③路由管路20.1和阀门20.2将空气经过射流通道20.5，径向进入四根导流管，轴向向烟囱上方排出，上方尾气一方面被稀湿净化，同时由此在导流管外轴向下方区域20.6处产生微负压，再加上高空烟囱的抽力两者共同使尾气高空排放。顶端装有雨帽24。

工作过程：见图3，固体垃圾从垃圾进口进入垃圾干燥解热室2进行干燥，经旋转炉盘搅拌、粉碎研磨后进入垃圾燃烧室4进行燃烧，产生上升热气，其内含有的粗大尘粒被抛掷在上炉体内壁和逆流方向运动的固体垃圾上，再次干燥垃圾，最后反复落入燃烧室多次燃烧。同时燃烧室4内进行缺氧燃烧后的烟尘(微细粉尘)经净化系统，净化后烟气经集气室进混合室与空气混合再通入烟气燃烧室完全燃烧。也可在烟气燃烧室出口处烟囱内喷射预热空气，产生自燃，充分燃烧裂解。尾气经射流器产生微负压由烟囱对尾气高空排放。滤带主要依靠惯性碰撞、直接拦截、扩散、重力沉降、静电吸引等综合筛滤获得除尘净化。同时除尘后被污染的滤料按调节速度，缓慢落入伞形筛分器清筛，洁净的滤料经炉体外输送装置或由人工再送入滤带，使滤料循环使用。

Claims (10)

1.除尘净化垃圾热解焚烧炉，包括炉体、垃圾进口、灰斗，其特征是

A.在炉体(1)内从上至下顺次设有：与上方垃圾进口相通的垃圾干燥解热室(2)、活动炉盘(3)、垃圾燃烧室(4)以及底部灰斗(7)；

B.在垃圾干燥热解室内设滤套和内装的颗粒滤料制成的除尘滤带(11)，滤带内腔为集气室(12)，滤带顶端固定於炉体外的送料池并与它相通，滤带下端连通炉体内的伞型筛分器(9)，并通过滤料通道伸向炉体外；

C.设预热器(21)和向它供气的高压风机(22)，预热空气出口管路第①路与炉体内灰斗与燃烧室(4)间连通；第②路通入与集气室相通的的混合室(14)，混合室与烟气燃烧室(17)连通；烟气燃烧室排风处设有烟囱(23)和在该处设射流器(20)。

2.按权利要求1所述垃圾热解焚烧炉，其特征是活动炉盘(3)内设有装於炉盘活动轴外的旋转上炉盘和它下面的固定炉盘；旋转和固定炉盘上均设有研槽；旋转上炉盘上开有漏料孔。

3.按权利要求1所述垃圾热解焚烧炉，其特征是除尘滤带(11)由不锈钢网外滤套和不锈钢网内滤套构成滤套以及内装的棕刚玉金刚砂颗粒滤料组成。

4.按权利要求1所述垃圾热解焚烧炉，其特征是射流器(20)如下形成：沿烟囱内壁周向固定2～8个向上的导流管，在该处烟囱壁及外装的射流护套均设有与其相配合的射流通道，并用管路将射流通道与预热器连通。

5.按权利要求1所述垃圾热解焚烧炉，其特征是在烟气燃烧室出风处设如下的过剩空气供氧室(19)：烟囱壁开喷射孔，在该处烟囱壁及外装的供氧护套均开有与其相配合的供氧通道，并用管路将供氧通道与预热器连通。

6.按权利要求1所述垃圾热解焚烧炉，其特征是垃圾燃烧室内设强制点火方式助燃的点火燃烧器5，由炉体底部通入空气量按所需空气量的30％～50％。

7.按权利要求1或5所述垃圾热解焚烧炉，其特征是烟气燃烧室(17)内装设强制点火方式助燃的点火燃烧器(18)；由过剩空气供氧室(19)喷射孔喷入预热空气的空气量为所需空气量的250％～350％。

8.按权利要求1或4或5所述垃圾热解焚烧炉，其特征是预热器配送空气预热温度在150～250℃范围内。

9.按权利要求1所述垃圾热解焚烧炉，其特征是在炉体外设连接滤料通道与送料池的滤料输送装置(10)。

10.按权利要求1所述垃圾热解焚烧炉，其特征是炉体内设置的除尘滤带、伞型筛分器、活动炉盘的材料的耐热温度取为800-1600℃范围。

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