CN206439838U - 应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置，该装置包括二燃室壳体，二燃室壳体内设有深度燃烧区与折流降尘区，深度燃烧区设置在二燃室壳体的中心部位，折流降尘区位于深度燃烧区的外面，深度燃烧区与折流降尘区的底部相连通；深度燃烧区的上部设有切向接入的进气口，折流降尘区的上部设有将尾气收集并导入尾气净化系统的环形出气管；二燃室壳体的下部设有位于深度燃烧区和折流降尘区下方的集灰斗，二燃室壳体的底部设有出灰口。本实用新型装置具有系统操作简便、过程可控性强、热解效率高、二次燃烧充分、折流降尘高效、污染物浓度低、尾气排放量小、投资和运行成本省等优点，可广泛应用于城镇生活垃圾热解处理领域。

Description

应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置

技术领域

本实用新型涉及生活垃圾热解气化燃烧处理领域，具体是一种应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置。

背景技术

近年来，随着环保意识的加强和日益严格的国家环保法规和政策的相继出台，生活垃圾处置的“无害化、减量化和资源化”已成为各国遵循的基本原则，垃圾热解技术作为实现这一原则的有效途径之一，已逐渐得到业界公认。垃圾热解技术的核心在于热解炉，其结构主要包括热解气化炉和二燃室。生活垃圾经热解气化炉产生低分子可燃气体，并通过合理的导气装置进入二燃室进行深度燃烧，以上两个工艺步骤既要严格区分、独立运行，又要互为帮辅、有机结合，最终实现热解气化和燃烧净化过程的一体化高度整合。

现有生活垃圾热解炉的结构主要分为两种类型，一类采用立式同轴套筒结构，即由立式热解气化炉膛和环绕其四周的环状二次燃烧室腔体组成，生活垃圾经热解气化炉膛热解产生的可燃气通过布置于炉膛壁上的导气通道进入二燃室腔体内，二燃室腔体上布设燃烧器和二次风供给系统，热解气在腔体内燃烧并最终经尾气处理系统净化后达标排放，该结构具有占地省、操作简便、燃烧热利用直接等优点，但是热解炉温会随着二燃室燃烧工况变化而波动，热解过程温度可控性差，且该结构比较复杂，维护检修困难；另一类采用立式或卧式分体结构，热解气化炉和二燃室分为两个独立的结构单元，二者通过导气管道连通，该结构具有结构简单、控温精确、维修方便等特点，但也存在占地较大、余热利用率较低等不足。此外，以上两类目前普遍使用的生活垃圾热解炉还存在以下共性问题：①热解气化炉结构设计不够合理，如进料布料不均、布风供氧不足、炉排易堵易卡和集气导气不均等，直接影响热解气化效率和后续深度燃烧效果；②二燃室内部结构有待优化，主要存在以下几点问题：一是燃烧区与折流降尘区混为一体，无法分别对燃烧过程和折流降尘过程进行精确控制，进而不能实现对二噁英和金属粉尘等有毒有害物质的有效控制；二是燃烧区设计不够合理，由于热解气经导气管道进入二燃室瞬间，燃烧区域突然过度放大，使得热解气浓度稀释过低，速度也迅速下降，造成热解气与助燃二次风混合不均，燃烧不够充分，为解决这一问题，目前一般采用加大二次风风量或补充燃料进行辅助燃烧，由此带来运行成本和尾气排放量的增大；三是集气导气系统和折流降尘结构简单，热解气的集气、导气位置和进气方向设置不当，使得热解气与二次风的混合不均，影响燃烧效率，同时，折流降尘区的结构过于简单，无法保证烟气的有效停留时间和降尘效果，抑制二噁英合成的效果较差，不能彻底解决二噁英和重金属等二次污染物的生成和排放问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置，通过采用独立运行的深度燃烧区和折流降尘区，从根本上抑制二噁英的产生，有效控制二次污染物及尾气排放量，减轻尾气处理系统的负担，从而降低设备投资和运维成本，实现城镇生活垃圾的无害化和减量化处理。

本实用新型以如下技术方案解决上述技术问题：

本实用新型应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置，该装置包括二燃室壳体，二燃室壳体内设有深度燃烧区与折流降尘区，深度燃烧区设置在二燃室壳体的中心部位，折流降尘区位于深度燃烧区的外面，深度燃烧区与折流降尘区的底部相连通；深度燃烧区的上部设有切向接入的进气口，折流降尘区的上部设有将尾气收集并导入尾气净化系统的环形出气管；二燃室壳体的下部设有位于深度燃烧区和折流降尘区下方的集灰斗，二燃室壳体的底部设有出灰口。

所述深度燃烧区为圆形直管形，其顶端封闭，热解炉产生的可燃热解气通过进气口导入深度燃烧区内，深度燃烧区设有多个二次风补给口以及多个燃烧器，深度燃烧区的底部设有喇叭状出气口。

所述深度燃烧区上部的进气口设有热解气监测孔，热解气监测孔内安装有气体监测装置，进气口的口径小于深度燃烧区的内径。

所述折流降尘区为深度燃烧区与二燃室壳体内壁之间的空腔区域，折流降尘区上部的环形出气口设有尾气监测孔，尾气监测孔内安装有气体监测装置，深度燃烧区的中下部设有折流导向台和降尘花孔板，折流导向台位于降尘花孔板上方，从深度燃烧区出来的高温尾气经降尘花孔板进入折流降尘区。

所述折流导向台设有多个，折流导向台为耐火耐磨材料制成的向下倾斜的环状斜台，其倾斜度≥45°。

所述二燃室壳体上安装有观察孔、燃烧气监测孔、压缩空气吹灰管和检修口。

所述集灰斗的中部设有挡火格栅。

所述二次风补给口和燃烧器从上至下非等距地设置在深度燃烧区。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、采用二燃室内深度燃烧区和折流降尘区的独立运行，优化集气导气系统、二燃室结构和整体热解燃烧工艺，实现深度燃烧与折流降尘过程的分步精确控制，从根本上抑制二噁英的产生；

2、深度燃烧区采用切向进气口、非等距二次风补给口和喇叭形出气口的优化组合，结构设计合理、新颖，热解气彻底燃烧的同时，尽可能地减少二次风用量，有效控制污染物浓度及尾气排放量，减轻尾气处理系统的负担，降低设备投资和运维成本；

3、折流降尘区通过设置挡火格栅、降尘花孔板和折流导向台的多级降尘和折流作用，高效去除高温尾气中的金属粉尘和其它尘粒，并保证高温尾气在二燃室内停留足够时间，从根本上破坏二噁英等有毒有害二次污染物的合成条件，实现城镇生活垃圾的无害化处理。

4、本实用新型具有系统操作简便、过程可控性强、热解效率高、二次燃烧充分、折流降尘高效、污染物浓度低、尾气排放量小、投资和运行成本省等优点，可广泛应用于城镇生活垃圾热解处理领域。

附图说明

图1是本实用新型应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置的主视示意图；

图2是图1中深度燃烧区的主视示意图；

图3是图1中折流降尘区的主视示意图；

图4是图3中挡火格栅的俯视示意图；

图5是图3中降尘花孔板的俯视示意图；

图6是图3中降尘花孔板的主视示意图；

图7是图3中折流导向台的俯视示意图；

图8是图3中折流导向台的主视示意图；

图9是图3中环形出气管的俯视示意图。

图中：1-深度燃烧区、1-1进气口、1-2燃烧段、1-3二次风补给口、1-4燃烧器、1-5出气口、1-6热解气监测孔、2-折流降尘区、2-1挡火格栅、2-2降尘花孔板、2-3折流导向台、2-4燃烧气监测孔、2-5观察孔、2-6尾气监测孔、2-7环形出气管、2-8压缩空气吹灰管、2-9检修口、2-10集灰斗、2-11出灰口，3-二燃室壳体。

具体实施方式

下面对本实用新型技术方案作进一步描述：

如图1—图3所示，本实用新型应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置包括圆筒状的二燃室壳体3，二燃室壳体3内设有深度燃烧区1与折流降尘区2，深度燃烧区1与折流降尘区2互为独立单元，实行分区运行。深度燃烧区1设置在二燃室壳体3的中心部位，折流降尘区2位于深度燃烧区的外面，深度燃烧区1与折流降尘区2的底部相通；深度燃烧区1的上部设有切向接入的进气口1-1，折流降尘区2的上部设有将尾气收集并导入尾气净化系统的环形出气管2-7；二燃室壳体的下部设有位于深度燃烧区和折流降尘区下方的集灰斗2-10，二燃室壳体3的底部设有出灰口2-11。

如图2所示，所述深度燃烧区1呈圆形直管形结构，其顶端封闭，深度燃烧区1设有进气口1-1、燃烧段1-2和出气口1-5，进气口1-1和出气口1-5分别位于燃烧段1-2的上部和底部，由热解炉产生的可燃热解气通过进气口1-1导入燃烧段1-2内，进气口1-1的口径小于深度燃烧区的内径；燃烧段1-2设有多个二次风补给口1-3以及多个燃烧器1-4，从上到下非等距地设置；出气口1-5为喇叭状出气口，高温尾气经喇叭口瞬间扩管减速，可提升降尘效果并增加尾气在高温段停留时间。

如图2所示，所述进气口1-1采用切向进气方式，进气口1-1的一端与收集热解气化炉产生的可燃热解气的环形集气管相连通，另一端切向旋入深度燃烧区1内，进气口1-1设有热解气监测孔1-6，热解气监测孔1-6内安装有气体监测装置，监测数据包括热解气的流量、压力、温度和浓度，以上工艺参数分别通过传输线与自动控制系统连接；进气口1-1的口径小于燃烧段1-2段的内径。

如图3所示，所述折流沉降区2为深度燃烧区1与二燃室壳体3内壁之间的空腔区域，折流降尘区2上部的环形出气口2-7设有尾气监测孔2-6，尾气监测孔2-6内安装有气体监测装置，监测数据包括热解气的流量、压力、温度和浓度，以上工艺参数分别通过传输线与自动控制系统连接；深度燃烧区2的中下部设有折流导向台2-3和降尘花孔板2-2，折流导向台2-3位于降尘花孔板2-2上方，从深度燃烧区1出来的高温尾气经降尘花孔板2-2进入折流降尘区2。

所述折流导向台2-3设有多个，折流导向台为耐火耐磨材料制成的向下倾斜的环状斜台，其倾斜度≥45°。

所述二燃室壳体3上安装有观察孔2-5、燃烧气监测孔2-4、压缩空气吹灰管2-8和检修口2-9，压缩空气吹灰管2-8设置在折流导向台2-3和降尘花孔板2-2的上方位置，可定期对其表面进行吹扫，预防积灰和堵塞发生；检修口2-9设置在集灰斗2-10的中部和降尘花孔板2-2的下方位置。

如图3和图4所示，所述集灰斗2-10的中部设有挡火格栅2-1，挡火格栅2-1为圆孔或方孔状高温耐火耐磨格栅，位于深度燃烧区1和折流降尘区2的下部，挡火格栅2-1上的圆孔或方孔直径可根据实际情况进行设计和调整。

如图3、图5和图6所示，所述降尘花孔板2-2为环形耐热冲孔钢板，固定安装于出气口1-5与二燃室壳体3内壁之间，降尘花孔板2-2厚度和冲孔的孔径大小可根据实际情况进行设计和调整。

如图3、图7和图8所示，所述折流导向台2-3为耐火耐磨材料制成的向下倾斜(倾斜度≥45°)的环状斜台，固定安装于二燃室壳体3内壁上，起折流导向和降尘作用。

如图3和图9所示，所述环形出气管2-7环绕于二燃室壳体3上部外壳，通过环形集气和导气结构，将经过折流降尘后的高温尾气集中收集，并导入尾气净化系统。

本实用新型应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置工作原理如下：

运行时，由热解气化炉经热解气化产生的可燃热解气首先通过环形集气管收集后再经过进气口1-1导入深度燃烧区1内的燃烧段1-2，并以切向旋流方式进入燃烧段1-2，以增加热解气湍流度，促进热解气与二次风的均匀混合。进入燃烧段1-2的热解气与二次风混合，由于燃烧段1-2的内径稍大于进气口1-1的管径，且二次风补给口1-3在燃烧段1-2内从上到下采用非等距的布置方式，越靠近进气口一端布置得越密，此种进气和布风方式既能避免热解气浓度被二次风过度稀释，又能保证热解气在燃烧段1-2的上半部即被少量的二次风均匀混合并充分燃烧，尽可能地减少尾气排放量，同时，为防止热解气未经彻底燃烧便排入折流降尘区，燃烧段1-2下半部也设置少量二次风补给口1-3和燃烧器1-4，热解气经彻底燃烧产生的高温尾气通过出气口1-5进入折流降尘区2，高温尾气经喇叭口出气口1-5瞬间扩管减速，可提升降尘效果并增加尾气在高温段停留时间。高温尾气在折流降尘区2内通过挡火格栅2-1、降尘花孔板2-2和折流导向台2-3的多级降尘和折流作用，有效去除其中的金属粉尘和其它尘粒，并保证高温尾气在二燃室内停留足够时间，从根本上抑制二噁英等有毒有害二次污染物的生成，经折流降尘后的高温尾气通过二燃室壳体上部的环形出气管2-7集中收集，并导入尾气净化系统。

本实用新型二燃室处理装置运行期间，自动控制系统通过热解气和高温尾气的流量、压力、温度和污染物浓度等数据分析进行自动调控，以达到最优运行工况，将二燃室的深度燃烧和折流降尘过程与热解炉的热解气化过程有机结合，实现对各过程的精确控制；例如，当热解气流量小、浓度低时，可关闭燃烧段1-2下半部的二次风补给口和燃烧器，只开启燃烧段1-2上半部的二次风供给和燃烧器，系统灵活性高，有效控制燃烧工况和尾气排放量，减轻尾气净化系统的处理负荷，节省运行成本。

本实用新型与现有技术相比，具有系统操作简便、过程可控性强、热解效率高、二次燃烧充分、折流降尘高效、污染物浓度低、尾气排放量小、投运成本低等优点，可广泛应用于城镇生活垃圾热解处理领域。

以上所述之例仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并非用来限制本实用新型的实施范围。应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型主要构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，均应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置，其特征在于，该装置包括二燃室壳体，二燃室壳体内设有深度燃烧区与折流降尘区，深度燃烧区设置在二燃室壳体的中心部位，折流降尘区位于深度燃烧区的外面，深度燃烧区与折流降尘区的底部相连通；深度燃烧区的上部设有切向接入的进气口，折流降尘区的上部设有将尾气收集并导入尾气净化系统的环形出气管；二燃室壳体的下部设有位于深度燃烧区和折流降尘区下方的集灰斗，二燃室壳体的底部设有出灰口。

2.根据权利要求1所述应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置，其特征在于，所述深度燃烧区为圆形直管形，其顶端封闭，热解炉产生的可燃热解气通过进气口导入深度燃烧区内，深度燃烧区设有多个二次风补给口以及多个燃烧器，深度燃烧区的底部设有喇叭状出气口。

3.根据权利要求1或2所述应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置，其特征在于，所述深度燃烧区上部的进气口设有热解气监测孔，热解气监测孔内安装有气体监测装置，进气口的口径小于深度燃烧区的内径。

4.根据权利要求1或2所述应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置，其特征在于，所述折流降尘区为深度燃烧区与二燃室壳体内壁之间的空腔区域，折流降尘区上部的环形出气口设有尾气监测孔，尾气监测孔内安装有气体监测装置，深度燃烧区的中下部设有折流导向台和降尘花孔板，折流导向台位于降尘花孔板上方，从深度燃烧区出来的高温尾气经降尘花孔板进入折流降尘区。

5.根据权利要求4所述应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置，其特征在于，所述折流导向台设有多个，折流导向台为耐火耐磨材料制成的向下倾斜的环状斜台，其倾斜度≥45°。

6.根据权利要求1或2所述应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置，其特征在于，所述二燃室壳体上安装有观察孔、燃烧气监测孔、压缩空气吹灰管和检修口。

7.根据权利要求1所述应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置，其特征在于，所述集灰斗的中部设有挡火格栅。

8.根据权利要求2所述应用于生活垃圾热解炉的二燃室处理装置，其特征在于，所述二次风补给口和燃烧器从上至下非等距地设置在深度燃烧区。