CN204678349U - 新型热解气化熔融环保炉 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种新型热解气化熔融环保炉，包括炉体、驱动机构和出渣机构，炉体顶端的炉盖上设置有入料口，炉体上部设置有第一燃烧过程室和第二燃烧过程室，炉体下部设置有旋转炉排，炉体底端分别与出渣机构和送风口连接；旋转炉排通过驱动机构接口与驱动机构固定连接；第一燃烧过程室和第二燃烧过程室在同一水平面上比邻设置，二个腔室通过高温导热墙隔离而成，通过第一连接通道连通；第一燃烧过程室上部与入料口连通，下部与旋转炉排所在的位置连通；第二燃烧过程室外壳上部设置有烟道。本申请还提供了一种利用上述新型热解气化熔融环保炉对废弃物进行处理的方法。本申请能够将燃烧过程中产生的烟气完全热解，防止烟气中的有毒有害成份外溢。

Description

新型热解气化熔融环保炉

技术领域

 本申请涉及废弃物燃烧设备技术领域，特别地，涉及一种新型热解气化熔融环保炉。

背景技术

目前国内外主要的处置各类垃圾方法有焚烧和卫生填埋。就二种方式相比较，焚烧法是生活垃圾的无害化、减量化和资源化的最好途径。具有一次性的投资省、占地少、运行成本适中，又能保护水资源和土地不受到污染的显著优势。

生活垃圾焚烧设备从结构可分为：机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、回转窑及热解气化焚烧炉等；按照燃烧方式可分为：直接焚烧和热解焚烧两种，直接燃烧包括机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、回转窑，热解焚烧包括热解气化炉。

但是流化床焚烧炉技术需要采用辅助燃料，对垃圾必须进行初分捡破碎，用电量大，运行成本高，烟气达标困难；炉排炉技术成熟，单炉处理量较大，应用实例多，但投资和运行费用高，烟气达标困难;回转窑焚烧技术，主要用十危险废物的焚烧处置，但在国内基本都是失败的。设备投资大、安装难度较大、焚烧时需添加辅助燃料、故障率相当高、维修成本高，烟气达标困难。

发明内容

本申请提供一种新型热解气化熔融环保炉，用于解决现有焚烧炉烟气达标困难的问题。

本申请提供的一种新型热解气化熔融环保炉，包括：包括炉体、驱动机构和出渣机构，所述炉体顶端的炉盖上设置有入料口，炉体上部设置有第一燃烧过程室和第二燃烧过程室，炉体下部设置有旋转炉排，炉体底端分别与出渣机构和送风口连接；所述旋转炉排通过设置在炉体外壳上的驱动机构接口与驱动机构固定连接；所述第一燃烧过程室和第二燃烧过程室在同一水平面上比邻设置，二个腔室通过高温导热墙隔离而成，通过设置在高温导热墙上部的第一连接通道连通；所述第一燃烧过程室上部与入料口连通，下部与旋转炉排所在的位置连通；所述第二燃烧过程室外壳上部设置有烟道。

优选的，所述第二燃烧过程室具体包括在同一水平面上比邻设置的第二燃室和第三燃室，其中：所述第一燃烧过程室通过第一连接通道与所述第二燃室连通；所述第二燃室和第三燃室通过设置在两个燃室之间的高温导热墙底部的第二连接通道连通；所述烟道设置在所述第三燃室外壳上部。

优选的，所述出渣机构具体包括：水封池、出渣通道和刮板出渣机，其中：所述出渣通道主体设置在水封池内，一端与炉体下端连接，另一端为出渣口；所述刮板出渣机设置在出渣通道靠近出渣口的一端。

优选的，所述第一燃烧过程室自上而下依此为干燥层、热解气化层、燃烧熔融层、燃尽层和冷渣层；所述第一燃烧过程室内部设置有与入料口连接的废弃物输送装置，将废弃物均匀地撒在各层表面上。

优选的，所述第一燃烧过程室的横截面为近似圆形，所述第二燃烧过程室的横截面为近似方形，使得所述新型热解气化熔融环保炉外壳横截面呈近似拱形门形状。

优选的，所述入料口的密封板上还设置有高温水套。

优选的，所述第一燃烧过程室、第二燃室、第三燃室分别由供风系统通过送风口独立供风。

优选的，所述第一燃烧过程室的过量空气系数为1.05~1.2；和/或，所述第一燃烧过程室的燃烧温度为760~860℃；和/或，所述第二燃烧过程室的燃烧温度为850~1200℃；和/或，热解烟气在第二燃烧过程室的停留时间大于3秒。

优选的，所述新型热解气化熔融环保炉能够处理的废弃物包括生活垃圾、无危险固体工业废弃物、危险固体工业废弃物、污泥和液体废弃物。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：

本申请新型热解气化熔融环保炉实施例采用上部进料、下部排渣、下部鼓风、上部排烟的工作方式，使得待处理废弃物入炉后自上而下移动，经热解气化、乏氧燃烧熔融后形成炉渣，经旋转炉排粉碎后排出；而助燃空气从炉体底部进入炉内，经燃烬结渣区对炉渣进行冷却，同时使助燃空气进行预热，然后进入高温燃烧区参与燃烧，形成的高温烟气又对上部进入炉内的垃圾进行预热、干燥、热解，能够不需要助燃剂即可实现燃烧过程。

在一个水平面内比邻布设的第一燃烧过程室和第二燃烧过程室可以减少热传导的路径，降低了热量损失，能有效保证高温燃烧工况。

另外，干燥、热解、气化过程中生成的烟气向下流动，热解、燃烧过程中产生的烟气上行，两股逆向而行的烟气在中间汇合后侧向进入第二燃烧过程室，在充足二次风的作用下，能够完全热解，可靠地防止烟气中的有毒有害成份外溢。

附图说明

图1为本申请新型热解气化熔融环保炉一实施例的结构示意图；

图2为本申请新型热解气化熔融环保炉一实施例的炉体横截面结构示意图；

图3为本申请新型热解气化熔融环保炉一实施例的炉体外壳结构示意图；

图例说明：

1-炉体；2-主燃室；3-第二燃室；4-第三燃室；5-高温导热墙；51-第一连接通道；52-第二连接通道；6-旋转炉排；7-炉盖；8-高温水套；9-出渣机构；10-入料口；11-烟道；12-火焰口；13-水封池；14、刮板出渣机；15-干燥层、16-热解气化层；17-燃烧熔融层；18-燃尽层；19-冷渣层；30-驱动机构；31-驱动机构接口。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

参照图1~3，示出了本申请新型热解气化熔融环保炉一实施例的结构，包括： 炉体1、驱动机构30和出渣机构9，其中：

炉体1顶端的炉盖7上设置有入料口10，炉体1的上部设置有第一燃烧过程室2（即主燃烧室）和第二燃烧过程室，炉体1的下部设置有旋转炉排6，炉体1底端分别与出渣机构9和送风口连接；

旋转炉排9通过设置在炉体1外壳上的驱动机构接口31与驱动机构30固定连接；

为减少热传导的路径，降低了热量损失，有效保证高温燃烧工况，第一燃烧过程室2和第二燃烧过程室在同一水平面上比邻设置，二个腔室通过高温导热墙5隔离而成，通过设置在高温导热墙5上部的第一连接通道51连通；

第一燃烧过程室2上部与入料口10连通，下部与旋转炉排6所在的位置连通；第二燃烧过程室外壳上部设置有烟道11。

在本优选实施例中，第一燃烧过程室2自上而下依此为干燥层15、热解气化层16、燃烧熔融层17、燃尽层18和冷渣层19；第一燃烧过程室2的内部还设置有与入料口10连接的废弃物输送装置，将废弃物均匀地撒在各层表面上。

本优选实施例中的新型热解气化熔融环保炉可使得待处理废弃物入炉后自上而下移动，经气化、乏氧燃烧、熔融后形成炉渣，经旋转炉排6粉碎后通过出渣机构9排出；而助燃空气从炉体1底部进入炉内，经燃尽层18和冷渣层19对炉渣进行冷却，同时使助燃空气进行预热，然后进入燃烧熔融层17参与燃烧，形成的高温烟气又对上部进入炉内的废弃物在干燥层15和热解气化层16进行预热、干燥、热解气化，能够不需要助燃剂即可实现燃烧过程。

在一个水平面内比邻布设的第一燃烧过程室1和第二燃烧过程室可以减少热传导的路径，降低了热量损失，能有效保证高温燃烧工况。具体的，第一燃烧过程室2内的燃烧温度可以达到760~860℃，采用加注燃油燃料可提高熔融温度1200～1650℃；第二燃烧过程室的燃烧温度可以达到850~1200℃。另外，第一燃烧过程室中干燥、热解、气化过程中生成的烟气向下流动，热解、燃烧过程中产生的烟气上行，两股逆向而行的烟气在中间汇合后侧向进入第二燃烧过程室，在充足二次风的作用下，能够完全热解，能够非常可靠地防止烟气中的有毒有害成份外溢。

在进一步的优选实施例中，为保证烟气在第二燃烧过程室的燃烧过程中的停留时间（大于3秒）和使烟气中各类污染物充分燃烧，实现烟气近似零排放，第二燃烧过程室具体包括在同一水平面上比邻设置的第二燃室3和第三燃室4，如图2和3所示，在该进一步的优选实施例中：

第一燃烧过程室2通过第一连接通道51与第二燃室3连通；第二燃室3和第三燃室4通过设置在两个燃室之间的高温导热墙5底部的第二连接通道52连通；烟道11具体设置在第三燃室4的外壳上部。

基于上述近似零排放的实施例方案，不仅能够对生活垃圾、无危险固体工业废弃物、危险固体工业废弃物等固体类废弃物进行无害化处理，还可以对污泥、液体废弃物等非固体类废弃物进行无害化处理。

进一步的，出渣机构9具体包括：水封池13、出渣通道和刮板出渣机14，其中：出渣通道主体设置在水封池13内，一端与炉体1的下端连接，另一端为出渣口；刮板出渣机14设置在出渣通道靠近出渣口的一端。

图1~3所示的新型热解气化熔融环保炉，第一燃烧过程室2的横截面为近似圆形，第二燃烧过程室的横截面为近似方形，使得新型热解气化熔融环保炉外壳横截面呈近似拱形门形状（或圆方形）。这种结构炉体能够使第一燃烧过程室2、第二燃室3和第三燃室4之间不但能够进一步降低了热量损失，更有效的保证各燃室均能够保持高温燃烧工况，还能够有效保证烟气在第二燃烧过程室（包括第二燃室3和第三燃室4）的停留时间大于或等于3秒以上，几乎能够完全消除二噁英等有害物质通过烟道11排出的可能性。

为防止入料口10温度过高可能造成的对人员或环境的危害，入料口10的密封板上还设置有高温水套8。

为进一步提高各燃烧室的燃烧效果，第一燃烧过程室2、第二燃室3、第三燃室4分别由供风系统通过送风口独立供风，并可以通过各燃烧室的火焰口12观察其燃烧情况。

需要说明的是，上述装置实施例属于优选实施例，所涉及的部件和模块并不一定是本申请所必须的。

利用图1~3所示的新型热解气化熔融环保炉对废弃物进行无害化处理的方法，具体包括：

将待处理废弃物通过炉体1上端的入料口10投入第一燃室过程室2，启动风机按预设的过量空气系数（建议将过量空气系数调整为1.05~1.2）从炉体1下端的送风口向第一燃烧过程室2送风，点火燃烧；

废弃物在下降过程中经干燥、热解气化、燃烧熔融后形成炉渣，经旋转炉排6粉碎后从出渣机构9排出；

助燃空气在上行过程中在对燃烧后形成的炉渣进行降温的同时，可以对参与燃烧的助燃空气进行预热，使第一燃烧过程室2内的燃烧温度达到第一预设燃烧温度（可以达到760~860℃）；

干燥、热解、气化过程中形成的向下的烟气与燃烧过程中形成的向上的烟气汇合后通过设置在高温导热墙5上部的第一连接通道51进入到第二燃室3；

进入第二燃室3的烟气与通过送风口送入第二燃室3的空气充分混合后在第二预设燃烧温度（可以达到850~1200℃）下热解；

在第二燃室3中少量没有完全热解的烟气通过第二连接通道52进入第三燃室4，与通过送风口送入第三燃室4的空气充分混合后在第二预设燃烧温度下（可以达到850~1200℃）完全热解。

上述方法实施例中的废弃物可以为生活垃圾、无危险固体工业废弃物、危险固体工业废弃物、污泥或液体废弃物。

对于前述的各方法实施例，为了描述简单，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域的技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为根据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或同时执行；其次，本领域技术人员也应该知悉，上述方法实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的一种新型热解气化熔融环保炉及其对废弃物进行处理的方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种新型热解气化熔融环保炉，包括炉体、驱动机构和出渣机构，其特征在于：

所述炉体顶端的炉盖上设置有入料口，炉体上部设置有第一燃烧过程室和第二燃烧过程室，炉体下部设置有旋转炉排，炉体底端分别与出渣机构和送风口连接；

所述旋转炉排通过设置在炉体外壳上的驱动机构接口与驱动机构固定连接；

所述第一燃烧过程室和第二燃烧过程室在同一水平面上比邻设置，二个腔室通过高温导热墙隔离而成，通过设置在高温导热墙上部的第一连接通道连通；

所述第一燃烧过程室上部与入料口连通，下部与旋转炉排所在的位置连通；

所述第二燃烧过程室外壳上部设置有烟道。

2.根据权利要求1所述的新型热解气化熔融环保炉，其特征在于，所述第二燃烧过程室具体包括在同一水平面上比邻设置的第二燃室和第三燃室，其中：

所述第一燃烧过程室通过第一连接通道与所述第二燃室连通；所述第二燃室和第三燃室通过设置在两个燃室之间的高温导热墙底部的第二连接通道连通；所述烟道设置在所述第三燃室外壳上部。

3. 根据权利要求1所述的新型热解气化熔融环保炉，其特征在于，所述出渣机构具体包括：水封池、出渣通道和刮板出渣机，其中：

所述出渣通道主体设置在水封池内，一端与炉体下端连接，另一端为出渣口；所述刮板出渣机设置在出渣通道靠近出渣口的一端。

4. 根据权利要求1所述的新型热解气化熔融环保炉，其特征在于：

所述第一燃烧过程室自上而下依此为干燥层、热解气化层、燃烧熔融层、燃尽层和冷渣层；

所述第一燃烧过程室内部设置有与入料口连接的废弃物输送装置，将废弃物均匀地撒在各层表面上。

5. 根据权利要求1所述的新型热解气化熔融环保炉，其特征在于，所述第一燃烧过程室的横截面为近似圆形，所述第二燃烧过程室的横截面为近似方形，使得所述新型热解气化熔融环保炉外壳横截面呈近似拱形门形状。

6. 根据权利要求1所述的新型热解气化熔融环保炉，其特征在于，所述入料口的密封板上还设置有高温水套。

7. 根据权利要求2所述的新型热解气化熔融环保炉，其特征在于，所述第一燃烧过程室、第二燃室、第三燃室分别由供风系统通过送风口独立供风。

8. 根据权利要求1~7任一所述的新型热解气化熔融环保炉，其特征在于：

所述第一燃烧过程室的过量空气系数为1.05~1.2；和/或，

所述第一燃烧过程室的燃烧温度为760~860℃；和/或，

所述第二燃烧过程室的燃烧温度为850~1200℃；和/或，

热解烟气在第二燃烧过程室的停留时间大于3秒。

9. 根据权利要求1所述的新型热解气化熔融环保炉，其特征在于，所述新型热解气化熔融环保炉能够处理的废弃物包括生活垃圾、无危险固体工业废弃物、危险固体工业废弃物、污泥和液体废弃物。