CN201795492U - 带有检测装置的垃圾气化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于垃圾焚烧技术领域，具体涉及一种带有检测装置的垃圾气化炉。本垃圾气化炉包括筒状的壳体，壳体的上侧设有物料投入口和烟气出口，壳体的下侧设置有排渣口，壳体的中下部装填有流化砂，散气管自壳体的外侧穿入壳体的内侧并埋设在流化砂中，散气管位于壳体外侧的进气端与热风炉相连，散气管位于壳体内侧的管身上设置有散气孔，热风炉与散气管配合使得流化砂处于静止沉积状态或沸腾流化状态，所述的壳体上设置有温度检测装置和/或压力检测装置。本实用新型既能较为容易地进行垃圾预处理，焚烧并气化垃圾，防止了垃圾的恶臭扩散，减少了焚烧气化垃圾后的排渣、运渣工作量，也为其他焚烧炉或水泥窑提供了可燃性气源，有利于垃圾焚烧的后续处理。

Description

带有检测装置的垃圾气化炉

技术领域

本实用新型属于垃圾焚烧技术领域，具体涉及一种带有检测装置的垃圾气化炉。

背景技术

从我国现有垃圾焚烧技术的运用情况来看，主要存在以下几个方面的问题：我国生活垃圾中主要成分是未经过分选的厨余类垃圾，同时由于厨余类垃圾恶臭严重，再次分选的难度较大；且垃圾热值季节性的变化幅度较大和垃圾的含水量较高。

因生活垃圾主要为厨余类垃圾，而塑料、废纸等高热值垃圾较少，故我国生活垃圾的热值较低，难以适应从国外引进的工作温度较高的焚烧炉，而为了保证焚烧炉能够稳定顺利的工作，因此需要向焚烧炉中添加较多的燃料，造成了燃料的浪费；而我国自行研究开发出的焚烧炉种类虽然较多，且其中也有部分类型适宜焚烧处理我国垃圾，但其焚烧温度较低，如多数焚烧炉只能达到600～800℃的焚烧温度，由于处于此温度区段的垃圾燃烧将产生大量的二恶英和呋喃，同时气体燃烧不完全，焚烧烟气中含有大量的有机物，因此对大气环境造成的污染较为严重。

同时也正因为我国生活垃圾的热值较低，以及垃圾中不可燃成分可能影响水泥质量，因此我国生活垃圾不能放入水泥窑直接焚烧，严重地妨碍了垃圾的再循环利用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种带有检测装置的垃圾气化炉，其结构简单且适宜于燃烧处理我国生活垃圾。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种带有检测装置的垃圾气化炉，本垃圾气化炉包括筒状的壳体，壳体的上侧设有物料投入口和烟气出口，壳体的下侧设置有排渣口，壳体的中下部装填有流化砂，散气管自壳体的外侧穿入壳体的内侧并埋设在流化砂中，散气管位于壳体外侧的进气端与热风炉相连，散气管位于壳体内侧的管身上设置有散气孔，热风炉与散气管配合使得流化砂处于静止沉积状态或沸腾流化状态，所述的壳体上设置有温度检测装置和/或压力检测装置。

本实用新型的技术效果在于：在基于我国生活垃圾不进行深度分选、热值不高的情况下，采用气化炉装置中的流化砂沸腾气化垃圾，由于气化垃圾需要的温度比现有焚烧炉的工作温度低很多，因此本实用新型既能较为容易地进行垃圾预处理，焚烧并气化垃圾，防止了垃圾的恶臭扩散，减少了焚烧气化垃圾后的排渣、运渣工作量，也为其他焚烧炉或水泥窑提供了可燃性气源，有利于垃圾焚烧的后续处理；同时由于垃圾气化炉的壳体上设置有温度检测装置和/或压力检测装置，因此有助于操作人员对垃圾气化炉的运行状况作出准确的了解和判断，有利于保证垃圾气化炉安全稳定地运行。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是散气管的排布示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种垃圾气化炉，本垃圾气化炉包括筒状的壳体10，壳体10的上侧分设有物料投入口11和烟气出口12，壳体10的下侧设置有排渣口13，壳体10的中下部装填有流化砂，散气管20自壳体10的外侧穿入壳体10的内侧并埋设在流化砂中，散气管20位于壳体外侧的进气端与热风炉相连，散气管20位于壳体内侧的管身上设置有散气孔，热风炉与散气管20配合使得流化砂处于静止沉积状态或沸腾流化状态，所述的壳体10上设置有温度检测装置和/或压力检测装置。

开始工作时热风炉通过散气管20向壳体10中鼓入500℃的热风，热风通过散气管20上的散气孔排出，自散气孔排出的热风使得埋设在散气管20上侧的流化砂由原来的静止沉积状态转化为沸腾流化状态，流化砂的温度上升并与自物料投入口11投入壳体内的垃圾充分混合，垃圾瞬时间被引燃并继续燃烧气化，燃烧生成的具有较高温度的烟气自壳体上侧的烟气出口12进入到下游设备；当投入壳体10内侧的破碎垃圾已经稳定燃烧时，热风炉不再继续提供热风，而只需要向壳体10中鼓入常温空气即可；垃圾中含有的铁分、铝分以及瓦砾等不燃物从壳体10下部的排渣口13和流化砂一起排出。

本实用新型中的流化砂为石英砂，所述的物料投入口11也即垃圾投入口。

如图1、2所示，所述的壳体10自外向内由钢板101、隔火层102和耐火层103组成，钢板101起承载作用，隔火层102和耐火层103用于耐受高温，以保持气化炉内的高温和防止壳体10被烧损。隔火层102和耐火层103选用的隔火材料和耐火材料可参考现有技术。

为保证气化炉运行的安全稳定，所述的壳体10在烟气出口12处设置有泄压阀，当投入的垃圾中混有爆炸性物质或因操作失误等引起气化炉内的异常高压时，泄压阀将自动且迅速的将炉内压力向大气释放以达到减压效果并保护气化炉不受损伤。

作为本实用新型的优选方案，如图1、2所示，所述的壳体10呈长筒状，且壳体10分为互相连通的上下两段，下段壳体的横截面形状为圆形，上段壳体的横截面形状为半圆形或弓形，所述下段壳体与上段壳体的圆形外侧面位于同一圆周面上，下段壳体与上段壳体相交处的旁侧设有凸台14，所述的物料投入口11设置在凸台14处，烟气出口12设置在上段壳体的顶部，流化砂和散气管20均设置在下段壳体中，所述的凸台14的位置高于流化砂处于沸腾流化状态时的砂层的最顶端。

所述的下段壳体的横截面也即垂直于下段壳体中轴线方向的截面，由于流化砂分处在静止沉积状态或沸腾流化状态，因此流化砂的处于沸腾流化状态时的砂层的最顶端要高于其处于静止沉积状态时的砂层最顶端，凸台14的位置高于流化砂处于沸腾流化状态时的砂层的最顶端，能够保证流化砂和垃圾的充分混合以及垃圾的顺利燃烧气化。

如图2所示，所述的物料投入口11向下呈倾斜状朝向下段壳体的中轴线，这种设置方式使得垃圾和垃圾中的污水能够落入气化炉的中心部位，以防止在气化炉的内壁附近形成焚烧死角。

使物料投入口11呈向下倾斜状有多种实现方式，比如将上段壳体和凸台14设计为Y形相接即可。

作为本实用新型的优选方案，如图2所示，所述的下段壳体位于凸台处下侧的部位设置有向壳体10内部凹陷的凹部15，凹部15的最低端高于流化砂处于沸腾流化状态时的砂层的最顶端。

进一步的，所述的凹部15沿下段壳体轴向的截面呈夹角状，夹角β的角度为80～100°。

凹部15的设置不但使得物料投入口11的垃圾出口被设置为朝向气化炉的中心，而且由于凹部下斜面151呈向上并向上段壳体倾斜，因此凹部15本身还起到引导烟气流向上段壳体的功能，有利于烟气的顺利排出。

进一步的，所述的物料投入口11的旁侧设置有碎煤进口18，则当进入壳体10内的垃圾中的可燃物不足造成焚烧温度下降时，通过碎煤进口18倾入碎煤以帮助燃烧，使得垃圾气化炉保持稳定的工作状态。

如图1、2所示，所述的下段壳体上设置有供砂口16和垃圾污水进口17，供砂口16和垃圾污水进口17设置在与物料投入口11相对的壳体的外侧面上，且供砂口16和垃圾污水进口17的位置均高于流化砂处于沸腾流化状态时的砂层的最顶端。

供砂口16可供装入石英砂或当炉内砂量减少时及时补充石英砂；垃圾污水进口17在气化炉工作时喷入垃圾污水或垃圾渗滤液，以使得垃圾污水在高温下焚烧气化，以实现对垃圾的全面处理。为减小在投砂或喷入污水时对入炉的垃圾产生影响，因此将供砂口16和垃圾污水进口17设置在与物料投入口11相对的壳体的外侧面上。

如图3所示，所述的壳体10的两侧沿下段壳体的轴线对称设置有两个配气箱30，两个配气箱30上设置有相对伸出且彼此交错排列的散气管20；所述的散气管20沿水平向贯穿壳体10，且散气管20的轴线均互相平行且处于同一水平面上，散气管20的一端与配气箱30相连通，另一端封闭。

所述的散气管20上的散气孔沿水平向排布在散气管20的两侧。

散气管20即在两侧壁设置了很多散气孔的圆管，散气管20水平横穿壳体10，且散气管20的两端伸出壳体10外侧，两只配气箱30分别安装在壳体10的两边，与两个配气箱30分别连通的各个散气管20彼此交错排列在气化炉中的同一水平面上。高压风机通过配气箱30向散气管20供风，风从散气孔向气化炉内喷入流化砂内部以使得流化砂处于沸腾流化状态。为了使气化炉内的流化砂达到高温状态，配气箱30及位于炉外部分的散气管20的配管表面上均应实施保温措施。

下面结合附图1～3对本实用新型做进一步说明：

本气化炉的壳体10采用钢制结构，壳体10的下部为锥形，中部为圆柱形，上部为半圆柱形，自上而下依次分为空筒部10a、流化层10b、移动层10c。所述的空筒部10a包括上段壳体和下段壳体的流化砂沸腾区域的上方，空筒部10a的内部为空腔，主要提供生活垃圾投入和烟气向上排出的空间；流化层10b位于散气管20与流化砂沸腾区域之间，主要提供流化砂沸腾和生活垃圾焚烧气化的空间；移动层10c位于散气管20的下方，在此区域中的生活垃圾焚烧后的灰渣和流化砂在重力作用下逐渐向下方的排渣口13移动，最终通过输送设备排出。

本实用新型中的温度检测装置为温度计，压力检测装置为压力计，温度计和压力计均设置在散气管20上侧的壳体10上。

进一步的，所述的温度计包括第一K热电偶31和第二K热电偶32，第一K热电偶31和第二K热电偶32均设置在流化砂处于沸腾流化状态时的砂层覆盖区域的壳体10上，也即第一K热电偶31和第二K热电偶32均设置在流化层10b区域内的壳体10上，这样可以使操作人员准确地了解流化层10b内的温度状况。

所述的第一K热电偶31的设置高度比散气管20的中轴线所在的水平面高出200～300mm，第二K热电偶32的设置高度比散气管20的中轴线所在的水平面高出600～700mm。

具体的，如图2所示，本实用新型对流化层10b内的温度采用四点测量法，对于流化层10b的下部温度，从散气管20的中轴线往上250mm的位置设置2个第一K热电偶31测量；对于流化层10b的下部温度，从散气管20的中轴线往上650mm的位置设置2个第二K热电偶32测量。如果流化层10b内的温度保持稳定，则说明砂的流动化及垃圾的气化都处于稳定状态。

所述的温度计还包括设置在横截面形状为半圆形或弓形的上段壳体上的第三K热电偶33。

具体的，如图2所示，本实用新型对空筒部10a的温度采用一点测量法，即在横截面形状为半圆形或弓形的上段壳体上设置1个第三K热电偶33。由于操作人员不能直接观察到垃圾气化运行以及空筒部10a内部的燃烧状况，而由于空筒部10a内的温度几乎与流化层10b内的温度相等，因此通过第三K热电偶33来测量空筒部10a内的温度，并将得到的空筒部10a内的温度与第一K热电偶31以及第二K热电偶32测量得到的流化层10b内的温度相比较，便可以对垃圾气化炉的运行状况得到较为准确的了解。若空筒部10a内部出现温度上升现象，则有可能是吸取了过量的空气，此时应调整垃圾气化炉的进气量。

所述的压力计包括第一压力计41和第二压力计42，所述的第一压力计41设置在流化砂处于沸腾流化状态时的砂层覆盖区域的壳体10上，第二压力计42设置在横截面形状为半圆形或弓形的上段壳体上。

通过第一压力计41可以检测流化层10b的压力状况，从该压力能够确认砂的流化是否处于正常状态；通过第二压力计42可以检测空筒部10a的压力状况，而通过流化层10b与空筒部10a之间的压差则可以确认流化层的层高。同时为了保证垃圾气化炉以及下游设备的稳定运行，工作时应当将空筒部10a的压力保持在-0.5kPa以下。

本实用新型克服了低热值垃圾难以焚烧的困难，解决了我国垃圾处理事业中生活垃圾未分选和垃圾有严重恶臭的问题，妥善处理了炉渣、飞灰以及垃圾渗滤液，同时也为其他焚烧炉或水泥窑提供了可燃性气源，环保指标符合国家环保标准。

Claims (10)

1.一种带有检测装置的垃圾气化炉，其特征在于：垃圾气化炉包括筒状的壳体(10)，壳体(10)的上侧分设有物料投入口(11)和烟气出口(12)，壳体(10)的下侧设置有排渣口(13)，壳体(10)的中下部装填有流化砂，散气管(20)自壳体(10)的外侧穿入壳体(10)的内侧并埋设在流化砂中，散气管(20)位于壳体外侧的进气端与热风炉相连，散气管(20)位于壳体内侧的管身上设置有散气孔，热风炉与散气管(20)配合使得流化砂处于静止沉积状态或沸腾流化状态，所述的壳体(10)上设置有温度检测装置和/或压力检测装置。

2.根据权利要求1所述的带有检测装置的垃圾气化炉，其特征在于：所述的壳体(10)呈长筒状，且壳体(10)分为互相连通的上下两段，下段壳体的横截面形状为圆形，上段壳体的横截面形状为半圆形或弓形，所述下段壳体与上段壳体的圆形外侧面位于同一圆周面上，下段壳体与上段壳体相交处的旁侧设有凸台(14)，所述的物料投入口(11)设置在凸台(14)处，烟气出口(12)设置在上段壳体的顶部，流化砂和散气管(20)均设置在下段壳体中，所述的凸台(14)的位置高于流化砂处于沸腾流化状态时的砂层的最顶端。

3.根据权利要求1或2所述的带有检测装置的垃圾气化炉，其特征在于：所述的壳体(10)自外向内由钢板(101)、隔火层(102)和耐火层(103)组成。

4.根据权利要求2所述的带有检测装置的垃圾气化炉，其特征在于：所述的温度检测装置为温度计，压力检测装置为压力计，温度计和压力计均设置在散气管(20)上侧的壳体(10)上。

5.根据权利要求2所述的带有检测装置的垃圾气化炉，其特征在于：所述的壳体(10)的两侧沿下段壳体的轴线对称设置有两个配气箱(30)，两个配气箱(30)上设置有相对伸出且彼此交错排列的散气管(20)；所述的散气管(20)沿水平向贯穿壳体(10)，且散气管(20)的轴线均互相平行且处于同一水平面上，散气管(20)的一端与配气箱(30)相连通，另一端封闭。

6.根据权利要求4所述的带有检测装置的垃圾气化炉，其特征在于：所述的温度计包括第一K热电偶(31)和第二K热电偶(32)，第一K热电偶(31)和第二K热电偶(32)均设置在流化砂处于沸腾流化状态时的砂层覆盖区域的壳体(10)上。

7.根据权利要求4所述的带有检测装置的垃圾气化炉，其特征在于：所述的压力计包括第一压力计(41)和第二压力计(42)，所述的第一压力计(41)设置在流化砂处于沸腾流化状态时的砂层覆盖区域的壳体(10)上，第二压力计(42)设置在横截面形状为半圆形或弓形的上段壳体上。

8.根据权利要求5所述的带有检测装置的垃圾气化炉，其特征在于：所述的散气管(20)上的散气孔沿水平向排布在散气管(20)的两侧。

9.根据权利要求6所述的带有检测装置的垃圾气化炉，其特征在于：所述的第一K热电偶(31)的设置高度比散气管(20)的中轴线所在的水平面高出200～300mm，第二K热电偶(32)的设置高度比散气管(20)的中轴线所在的水平面高出600～700mm。

10.根据权利要求6所述的带有检测装置的垃圾气化炉，其特征在于：所述的温度计还包括设置在横截面形状为半圆形或弓形的上段壳体上的第三K热电偶(33)。

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