CN211119362U - 微波催化焚烧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃烧处理设备技术领域，尤其涉及微波催化焚烧炉，包括由进料舱、预热段、干燥段、缓慢升温段、热解段、燃烧段、冷却段、微波加热系统、电控系统、出料舱、自动输送系统组成，整个焚烧炉由机架支撑。本实用新型提供了微波焚烧炉，采用多段式结构，能起到燃烧充分、热惯性小、可控性高的效果，并且该焚烧炉具有能量利用率高、尾气产生量小的特点。

Description

微波催化焚烧炉

技术领域

本实用新型涉及物质焚烧处理设备技术领域，尤其涉及一种微波催化焚烧炉。

背景技术

随着社会的进步，人们的生活水平逐步提高，在消耗的物质增加同时，在生产中排放或者生活中产生的物质也同步增加，处理这些物质或已成为整个社会迫在眉睫的一个难题。现有处理物质的方法一般采用：填埋法和焚烧法。填埋的方式越来越不适应现有的物质处理，一方面占用有限的土地资源，一方面不能解决物质处理问题只是把问题退后，既浪费土地有污染环境。所以焚烧法为物质处理的应用越来越广泛，但是常规焚烧法处理物质过程中出现了很多难以克服的问题：①设备投资大，运营成本高、占地多，②焚烧产生的尾气和固体颗粒多，③燃烧的不充分，容易产生更多的有毒有害气体。

微波催化技术作为一种无污染的清洁技术在物质处理上得到大家的关注。由于现有微波技术存在耗能高、转化率低、处理能力有限等问题限制了微波技术在物质处理上的应用。物质中存在水或者在物质加入敏化剂（吸波物质）使被处理的物质具有吸波能力，提升微波处理能力。

目前存在的问题：1常规焚烧炉燃烧不充分；2常规燃烧炉不能即开即停；3能耗高，尾气量大；4可控性能差。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中催化焚烧炉存在的上述技术问题，而提出的微波催化焚烧炉。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

设计微波催化焚烧炉包括进料舱、预热段、干燥段、缓慢升温段、热解段、燃烧段、冷却段、微波加热系统、电控系统、出料舱、自动输送系统组成，整个微波催化焚烧炉由机架支撑，所述进料舱、预热段、干燥段、缓慢升温段、热解段、燃烧段、冷却段、出料舱依次连接。

进一步的，所述微波催化焚烧炉机架的主体材料为碳素钢。

进一步的，所述进料舱和出料舱都装有两道密封门，外部与自动输送系统相连，内部分别与预热室和低温冷却室相连。在进料或出料时，两道密封门不能同时打开，维持炉腔内各区段气压稳定分布。

进一步的，所述预热段主要由炉体、炉盖、炉膛、保温材料、高温气体进气口、测温口、冷凝水排水口组成，所述预热段炉体两侧置有微波馈入口，连接微波源。

进一步的，所述预热段高温气体进气口将燃烧段高温气体引入到预热段，所述冷凝水排水管口是将预热段产生的冷却水排出。

进一步的，所述干燥段主要由炉体、炉盖、炉膛、保温材料、测温口组成，所述干燥段和热解段的炉体两侧置有微波馈入口，连接微波源。干燥段主要采用物料中吸波的物质在微波的辐照下，可以迅速气化，达到干燥的目的。

进一步的，所述干燥段有个尾气排放口，用于排出干燥产生的气体。

进一步的，所述热解段主要由炉体、炉盖、炉膛、保温材料、测温口组成。在炉体两侧面置有微波馈入口。物料中的高吸波在微波场中，吸收微波，形成点的局部达上千度高温，使物料热解。

进一步的，所述燃烧段主要由炉体、炉盖、炉膛、保温材料、测温口、明火燃烧装置、进风口、抽风口组成；所述明火燃烧装置由外供液化气或天然气燃烧，保证炉内产生的可燃气体及时燃烧，防止高浓度积累引起闪爆。

进一步的，所述冷却段包含高温冷却段、缓慢冷却段和低温冷却段，冷却段主要由炉体、炉盖、炉膛、测温口、进风口和出风口组成；所述高温冷却段的底部进冷却风，上部将预热冷却风抽出导入燃烧段炉体内；所述低温冷却段的底部进冷却风，上部将预热的冷却风导入预热段。

进一步的，所述炉体由耐热不锈钢焊接而成；所述炉膛采用耐高温陶瓷材料构成一个隧道炉腔，防止腐蚀性物质对炉体产生腐蚀；所述测温口连接有温度传感器，用于测量各段炉腔内即时温度。

进一步的，所述炉体的进口和出口安装有微波防泄漏实时报警装置。

进一步的，所述微波加热系统主要由微波源和磁控管冷却水系统组成，由电控系统控制，所述微波源通电即加热，断电停止加热，可做到焚烧炉即开即停。

进一步的，所述微波源的最大输出功率为1KW。

进一步的，所述磁控管冷却系统采用水冷，每个磁控管设置独立的一路冷却水，包括进水阀门。

进一步的，所述电控系统由可编程序控制器、触摸屏、温度控制器以及其它控制电路组成；所述触摸屏上可以完成各项参数设定、显示、报警信息显示和操作功能。

进一步的，所述报警信息显示包含有对每个磁控管都有指示功能、过流报警、欠流报警和超温报警的功能。

进一步的，所述自动输送系统由自动外循环输送系统和推进系统组成，都采用自动液压装置，可调节系统的运转速度，以保证合理的工艺调节范围，所述自动外循环以碳钢为主体支架。

进一步的，所述缓慢升温段和缓慢冷却段设有两个零压面，零压面通过两个抽风风机控制两个零压面的稳定。

本实用新型的微波催化焚烧炉采用上述技术方案，可以达到如下有益效果。

1）多段式炉体结构使燃烧更充分，能在环境温度较低的条件下，使可燃物料分解成小分子可燃物质，使可燃物质充分燃烧，生产CO₂和水，使尾气排放洁净、环保。

2）热惯性小，炉体内升温和冷却速度快，实现即开即停。

3）可控性好，微波能源散布在炉体外，实现小单位精准功率输入控制，可以更具不同物质的性能，输入相适应的微波功率。

4）节能，尾气排放少，尾气带走热量少，且相比传统焚烧炉以天然气或燃油作为能源，能量利用率高，尾气带走能量少。微波加热自身不产生尾气，节能环保，同时节省尾气处理段设备成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的示意图，图中：1、进料舱，2、预热段，3、干燥段，4、缓慢升温段，5、热解段，6、燃烧段，7、高温冷却段，8、缓慢冷却段，9、低温冷却段，10、出料舱，11、微波加热系统，12、明火燃烧装置， 13、零压面，14、冷却风。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1，本实施列微波催化焚烧炉，包括进料舱1、预热段2、干燥段3、缓慢升温段4、热解段5、燃烧段6、冷却段、微波加热系统11、电控系统、出料舱10、自动输送系统组成，整个焚烧炉由机架支撑，所述进料舱1、预热段2、干燥段3、缓慢升温段4、热解段5、燃烧段6、冷却段、出料舱10依次连接。

在一个实施例中，机架由碳素钢为材质，支撑整个焚烧炉系统，提供一个稳定的运行环境，所述进料舱1、预热段2、干燥段3、缓慢升温段4、热解段5、燃烧段6、冷却段、出料舱10依次连接。

在一个实施例中，进料舱1由两道密封门、门框、气缸组成，第一道密封门与外部自动输送系统相连接，第二道密封门与预热室相连。

具体实施时，当焚烧物质送至指定位置时，第一道密封门打开，第二道密封门关闭，匣钵推进进料舱1；第一道密封门关闭，第二道密封门打开，匣钵推进炉体内。

在一个实施例中，预热段2由炉体、炉盖、炉膛、保温材料、高温气体进气口、测温口、冷凝水排水口组成，预热段2炉体两侧置有微波馈入口，连接微波源。

具体实施例中，高温气体进气口用于将燃烧段6高温气体引入到预热段2，与微波协同作用，将新进炉内的物料加热；测温口则用于测量物料的即时预热温度；高温气体中含有的水蒸气在预热冷物料过程中，由于温度下降，结露冷凝水，从冷凝水排水口排出。

在一个实施例中，干燥段3主要由炉体、炉盖、炉膛、保温材料、测温口组成，所述干燥段3和热解段5的炉体两侧置有微波馈入口，连接微波源。

具体实施例中，对于含有水分的物料在微波的辐照下，水的介电常数大，吸波能量强，在微波的辐照下，危废中的水迅速气化并通过尾气排放口排放，达到干燥目的；对于不含有水或的物料在微波的辐射下，需要加入敏化剂吸收能量，使物料中可低沸点物质挥发并通过尾气排放口排放，达到干燥的目的。

在一个实施例中，热解段5主要由炉体、炉盖、炉膛、保温材料、测温口组成。在炉体两侧面置有微波馈入口。

具体实施例中，物料中的高吸波在微波场中，吸收微波，形成点的局部达上千度高温，使物料分解为小分子物质。

在一个实施例中，燃烧段6由炉体、炉盖、炉膛、保温材料、测温口、明火燃烧装置12、进风口、抽风口组成。

具体实施例中，敏化剂与可燃气体发生反应，形成炉内高温，对物料进行高温煅烧，热解产生的可燃气体通过明火燃烧装置12及时引燃燃烧，防止可燃气体在炉内积累引起闪爆。

在一个实施例中，冷却段包含高温冷却段7、缓慢冷却段8和低温冷却段9，冷却段主要由炉体、炉盖、炉膛、测温口、进风口和出风口组成。

具体实施例中，高温冷却段7的底部进冷却风14，上部将预热冷却风抽出导入燃烧段6炉体内；低温冷却段9的底部进冷却风14，上部将预热的冷却风导入预热段2。

在一个实施例中，微波催化焚烧炉炉体与炉膛构成整个焚烧炉主体结构，并通过测温口测试各段的温度。

具体实施例中，炉体由耐热不锈钢焊接而成；炉膛采用耐高温陶瓷材料构成一个隧道炉腔，防止腐蚀性物质对炉体产生腐蚀；测温口连接有温度传感器，用于测量各段炉腔内即时温度。

具体实施例中，温度传感器为热电偶，测温范围低于600℃时，保护套管材质为不锈钢，测温范围高于600℃时，保护套管材质为硅钼管。

在一个实施例中，炉体的进口和出口安装有微波防泄漏实时报警装置。

具体实施例中，当炉体的进口及出口微波泄漏量超标时，自动报警。

在一个实施例中，微波加热系统11主要由多个微波源和磁控管冷却水系统组成。

具体实施例中，每个微波源的最大输出功率为1KW，可由电控系统控制为单独或多个启动、停止；磁控管冷却系统采用水冷，每个磁控管设置独立的一路冷却水，包括进水阀门由电控系统控制，水路设置流量开关，无冷却水微波不能启动，当微波源通电时立即加热，当微波源断电时，停止加热。

在一个实施例中，电控系统由可编程序控制器、触摸屏、温度控制器以及其它控制电路组成。

具体实施例中，触摸屏上可以完成各项参数设定、显示、报警信息显示和操作功能。

具体实施例中，报警信息显示包含有对每个磁控管都有指示功能、过流报警、欠流报警和超温报警的功能。

在一个实施例中，自动输送系统由自动外循环输送系统和推进系统组成。

具体实施例中，自动输送系统采用自动液压装置，可调节系统的运转速度，以保证合理的工艺调节范围；自动外循环以碳钢为主体支架。

在一个实施例中，缓慢升温段4和缓慢冷却段8设有两个零压面13。

具体实施例中，缓慢升温段4的气体，在零压面13两侧分向两边流动，低温侧含水蒸气多气体流向干燥段3，高温侧含热解气体多流向燃烧段6；缓慢冷却段8内的气体，在零压面13两侧，高温侧气体在炉内流向燃烧段6，做助燃剂，低温侧气体从炉外通过管道流向预热段2，预热新进物料，实现节能。

具体实施例中，通过两个抽风风机控制两个零压面13的稳定，控制热解可燃气体和干燥水蒸气的有序流动。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，物料通过与敏化剂混合装入匣钵，动力推杆推入进料舱1，依次经过预热、干燥、升温、热解、燃烧、高温冷却、缓慢冷却、低温冷却，推出炉内。干燥段3内排出的尾气为低温尾气，干燥的水分或低沸点气体从这里排出；高温冷却段7产生的热空气自炉内流向燃烧段6作为助燃剂，低温冷却段9产生的热空气自炉外管道输送到预热段2，对新进炉内物料进行预热。

本实用新型提供一种微波催化焚烧炉，解决了1常规焚烧炉燃烧不充分；2常规燃烧炉不能即开即停；3能耗高，尾气量大；4可控性能差的问题。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质，本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.微波催化焚烧炉，其特征在于，由进料舱、预热段、干燥段、缓慢升温段、热解段、燃烧段、冷却段、微波加热系统、电控系统、出料舱、自动输送系统组成，整个微波催化焚烧炉由机架支撑，所述进料舱、预热段、干燥段、缓慢升温段、热解段、燃烧段、冷却段、出料舱依次连接。

2.根据权利要求1所述的微波催化焚烧炉，其特征在于，所述进料舱和出料舱都装有两道密封门，在进料或出料时，两道密封门不能同时打开，维持炉腔内各区段气压稳定分布。

3.根据权利要求1所述的微波催化焚烧炉，其特征在于，所述的预热段主要由炉体、炉盖、炉膛、保温材料、高温气体进气口、测温口、冷凝水排水口组成；所述预热段炉体两侧置有微波馈入口，连接微波源。

4.根据权利要求1所述的微波催化焚烧炉，其特征在于，所述的干燥段和热解段主要由炉体、炉盖、炉膛、保温材料、测温口组成，所述干燥段和热解段的炉体两侧置有微波馈入口，连接微波源。

5.根据权利要求1所述的微波催化焚烧炉，其特征在于，所述燃烧段主要由炉体、炉盖、炉膛、保温材料、测温口、明火燃烧装置、进风口、抽风口组成；所述明火燃烧装置由外供液化气或天然气燃烧，保证炉内产生的有机可燃气体及时燃烧，防止高浓度积累引起闪爆。

6.根据权利要求1所述的微波催化焚烧炉，其特征在于，所述冷却段包含高温冷却段、缓慢冷却段和低温冷却段，冷却段主要由炉体、炉盖、炉膛、测温口、进风口和出风口组成；所述高温冷却段的底部进冷却风，上部将预热冷却风抽出导入燃烧段炉体内；所述低温冷却段的底部进冷却风，上部将预热的冷却风导入预热段。

7.根据权利要求3-6中任意一项所述的微波催化焚烧炉，其特征在于，所述炉体由耐热不锈钢焊接而成；所述炉膛采用耐高温陶瓷材料构成一个隧道炉腔，防止腐蚀性物质对炉体产生腐蚀；所述测温口连接有温度传感器。

8.根据权利要求1所述的微波催化焚烧炉，其特征在于，所述微波加热系统主要由微波源和磁控管冷却水系统组成，由电控系统控制；所述磁控管冷却系统采用水冷；所述电控系统由可编程序控制器、触摸屏、温度控制器以及控制电路组成；所述触摸屏上可以完成各项参数设定、显示、报警信息显示和操作功能。

9.根据权利要求1所述的微波催化焚烧炉，其特征在于，所述自动输送系统由自动外循环输送系统和推进系统组成，都采用自动液压装置，可调节系统的运转速度，以保证合理的工艺调节范围。

10.根据权利要求1所述的微波催化焚烧炉，其特征在于，所述缓慢升温段和缓慢冷却段设有两个零压面，零压面通过两个抽风风机控制两个零压面的稳定。

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