CN217899876U - 一种固体废物反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种固体废物反应装置，包括：炉体，其内部设有燃烧室；所述燃烧室的底部呈阶梯状，其上设有与其对应的阶梯状的推料机构：设于所述燃烧室较高一端的进风口和较低一端的排渣口，所述进风口水平进风；设于所述燃烧室顶部的投料口；所述燃烧室的顶板由所述进风口的一侧向所述排渣口的一侧逐渐降低倾斜设置，本实用新型采用上部投料，水平进风的布局，能够加大投入的固体废料的尺寸。

Description

一种固体废物反应装置

技术领域

本实用新型涉及燃烧炉技术领域，尤其是涉及一种固体废物反应装置。

背景技术

现有阶梯式预燃烧炉大多采用上进风和水平强制进料的布置方式，虽然上进风的方式有利于炉内湍流的形成，但水平强制进料(一般为螺旋输送进料)却对投加的固体废物提出了诸多限制，许多尺寸较大又不便于前期预处理的固体废物不能通过螺旋输送的方式投加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种固体废物反应装置，该固体废物反应装置能够解决上述问题；

本实用新型提供一种固体废物反应装置，包括：

炉体，其内部设有燃烧室；

所述燃烧室的底部呈阶梯状，其上设有与其对应的阶梯状的推料机构；

设于所述燃烧室较高一端的进风口和较低一端的排渣口，所述进风口水平进风；

设于所述燃烧室顶部的投料口；

所述燃烧室的顶板由所述进风口的一侧向所述排渣口的一侧逐渐降低倾斜设置。

在优选的实施方案中，所述顶板的顶部与水平面之间的夹角为25°-40°。

在优选的实施方案中，所述顶板的顶部与水平面之间的夹角为32°。

在优选的实施方案中，所述进风口偏心设置。

本实用新型的技术方案采用上部投料，水平进风的布局，能够加大投入的固体废料的尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述的固体废物反应装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述的固体废物反应装置的内部结构图；

图3为本实用新型所述的固体废物反应装置的俯视图；

附图标记说明：

1、进风口；2、投料口；3、顶板；4、排渣口；5、燃烧室；6、推料机构。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语"第一"、"第二"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"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-3所示，本实用新型提供一种固体废物反应装置，包括：

炉体，其内部设有燃烧室5；

燃烧室5的底部呈阶梯状，由高到低，其上设有与其对应的阶梯状的推料机构6，推料机构6设置在燃烧室5的底部，三次风进入后位于推料装置6的上方，不会从推料装置6的下方通过，因为三次风若从推料装置6的下方通过对于炉排上固体废物的燃烧没有作用，从进风口1进入直接从排渣口4排出，造成浪费；推料机构6为现有技术，由驱动装置带动的往复运动的推板，将落在推料机构6上的燃料进行输送，实现了燃料的逐级输送，即能够使燃料更加远距离的输送，由于输送距离更远，进而使燃料在输送过程中能够更加充分地预燃烧。

设于燃烧室5较高一端的进风口1和较低一端的排渣口4，进风口1水平进风；从进风口1往燃烧室5内输送三次风，流场对燃烧炉内气固相分布及停留时间具有决定性影响，因此合理的组织炉内流场是非常重要且必要的；

设于燃烧室5顶部的投料口2，能够加大投入的固体废料的尺寸；

燃烧室5的顶板3由进风口1的一侧向排渣口4的一侧逐渐降低倾斜设置，顶板3作为迎风面，由进风口1进入的三次风吹入后与迎风面接触，三次风(900℃～950℃)由水平布置的空气入口喷射入炉，在投料口下方形成高速射流区域，而后在炉膛顶部的迎风面阻挡和扰动作用下，在阶梯状推料机构6上方形成回流区，有利于固体废物与高温空气混合，为固体废弃水分蒸发和燃烧创造最佳条件，因此，三次风流场的组织分布是发挥预燃炉作用的关键，在风速一定的前提下，迎风面的角度对于回流区的范围和湍动强度的影响最为显著。

顶板3的顶部与水平面之间的夹角为25°-40°。顶板3的顶部与水平面之间的夹角为32°。

利用CFD技术对炉内流场进行数值模拟，计算采用三种迎风面角度，其中：模型A，迎风面与x轴夹角为15°；模型B，迎风面与x轴夹角为45°；模型C，迎风面与x轴夹角为32°。模型A的计算结果显示，三次风由水平入口进入，而后在燃烧室5的上部形成一条由入口至出口的高速射流区，燃烧室5中部是一个过渡的回流区，燃烧室5下部气体流动速度缓慢，氧含量急剧减少，固体废物处于低氧气氛中，无法充分反应。

模型B的计算结果显示，随着迎风面角度的增大，极大的改变了高速流的分布，解决了三次风短路的问题，提高了有效炉容，高速气体与迎风面碰撞后在燃烧室5中下部形成稳定、持久、强度大的湍流，颗粒相被气体携带作旋流运动，而后与炉壁碰撞后运动速度又滞后于气流，延长了颗粒状固体废物在炉内的停留时间。落在燃烧室5底部的大块固体废物在推料机构6作用下翻滚逐级向下，这一过程中，固体废物表面水份或燃烧产生的CO₂被气流带走，固体废物处于有氧气氛中，有利于固体废物的充分反应，但由于迎风面角度过大，三次风喷射至迎风面后一部分气流向上进入投料口2，与投料口2进入的轻质物料汇合形成喷腾运动，物料被抛向排渣口4侧壁，导致粘壁和结皮。投料口2附近气体温度接近500℃，是重要的安全隐患，需要额外设置耐火的下料密封装置，另外，迎风面角度过大使三次风阻力增加，炉出口风速降低，对分解炉内三次风与窑烟气、煤粉的混合造成不利影响。

模型C的计算结果显示，三次风在投料口2下方形成高速射流区域，疏松的物料在强烈的气流作用下被打散，密度大的物料穿过射流区落至推料机构6上，轻质物料被气流携带在燃烧室5内作旋流运动，延长了气相和轻质物料在燃烧室5内的停留时间；此时投料口内温度在200℃以内，极大的提高了设备的安全性。燃烧室5内温度场分布均匀，燃烧室5底部没有明显的低温区，能够明显缩短固体废物水分蒸发、分解和燃烧所需的时间，提高效率。

根据模型A、模型B和模型C的结果显示，迎风面与x轴夹角为32°为最佳，故选择顶板3的顶部与水平面之间的夹角为32°。

进风口1偏心设置，也就是不设置在燃烧室侧壁的中心，而是向一侧偏移，三次风经进风口1直吹进燃烧室内与顶板的侧部接触，进风口1偏心设置更有利于炉内湍流的形成。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种固体废物反应装置，其特征在于，包括：

炉体，其内部设有燃烧室；

所述燃烧室的底部呈阶梯状，其上设有与其对应的阶梯状的推料机构；

设于所述燃烧室较高一端的进风口和较低一端的排渣口，所述进风口水平进风；

设于所述燃烧室顶部的投料口；

所述燃烧室的顶板由所述进风口的一侧向所述排渣口的一侧逐渐降低倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的固体废物反应装置，其特征在于，所述顶板的顶部与水平面之间的夹角为25°-40°。

3.根据权利要求2所述的固体废物反应装置，其特征在于，所述顶板的顶部与水平面之间的夹角为32°。

4.根据权利要求1所述的固体废物反应装置，其特征在于，所述进风口偏心设置。

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