CN218348663U - 一种垃圾热解焚化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及垃圾处理技术领域，尤其是涉及一种垃圾热解焚化炉，包括炉壁和炉芯，沿炉顶至炉底的方向，所述炉壁上依次开设有与所述炉芯相连通的燃气出口、进料口和出灰口；所述炉壁和所述炉芯之间形成配气层，所述炉芯侧壁上环绕开设有多个第一配气孔，且所述第一配气孔均位于所述进料口的下方；每个所述第一配气孔上均密封设置有排气管，所述配气层、所述第一配气孔和所述排气管依次连通。本实用新型的垃圾热解焚化炉遵循了生物质热解气化原理，先将垃圾有机成分通过高温分解成为含CO、H₂、CH₄等可燃气体，再对产生的可燃气体进行燃烧，环保效果好，有效解决了垃圾直接燃烧时产生的二次污染的问题，处理过程无二恶英产生。

Description

一种垃圾热解焚化炉

技术领域

本实用新型涉及垃圾处理技术领域，尤其是涉及一种垃圾热解焚化炉。

背景技术

目前，垃圾处理的主要方法是通过焚烧或者填埋，但是无论是垃圾焚烧还是填埋均会对环境造成不同程度的影响，其中，填埋不仅会对水源和土壤造成巨大污染，而且会占用大量土地；而焚烧处理垃圾是将可燃性固体废物与空气中的氧气在高温下发生燃烧反应，使其氧化分解，能成功的减少90％左右的体积。焚烧处理技术的特点是处理量大、减容性好，无害化彻底，并且有热能回收。但是焚烧技术对垃圾低位热值有一定的要求，且焚烧会销毁垃圾中的可利用资源。此外，焚烧的烟气必须净化，否则会对大气带来严重污染，不完全燃烧时会产生二噁英等毒性物质。

垃圾的有机成分主要是生物质及塑料等，塑料废弃物(包括所有人类产生的其它生活垃圾和生产性垃圾)的无害化处理和资源综合利用，应排在人类所有急需解决问题的首位。而应用清洁高效的热解气化处理技术，可以较低能耗产生高质量、中热值的燃气，在垃圾处理和能源综合利用两个方面取得了较为完美的效果。

然而，现有技术中的垃圾热解焚化炉对垃圾含水率要求较高，必须先对垃圾进行脱水、干燥处理，达到含水率要求后才能进行处理，增加垃圾裂解气化处理步骤和处理时间，这一问题必须得到改进。此外，能否实现连续进料和连续出灰，也成为制约设备能否被推广应用的关键所在。

针对上述问题，开发一种新型的垃圾热解焚化炉，以解决上述问题，是本领域技术人员亟需解决的一项技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种垃圾热解焚化炉，该焚化炉有效解决了垃圾直接燃烧时产生的二次污染的问题。

本实用新型提供一种垃圾热解焚化炉，包括炉壁和炉芯，沿炉顶至炉底的方向，所述炉壁上依次开设有与所述炉芯相连通的燃气出口、进料口和出灰口；

所述炉壁和所述炉芯之间形成配气层，所述炉芯侧壁上环绕开设有多个第一配气孔，且所述第一配气孔均位于所述进料口的下方；

每个所述第一配气孔上均密封设置有排气管，所述配气层、所述第一配气孔和所述排气管依次连通。

进一步，还包括固定炉桥，所述固定炉桥位于所述进料口和所述出灰口之间，并与所述炉芯固定连接。

进一步，还包括燃气供应管道，所述固定炉桥远离炉底的一侧中心设置有一挡灰盘，所述燃气供应管道的一端依次穿过所述炉壁、所述炉芯与所述挡灰盘的下方呈间隙配合。

进一步，还包括液化气供应管道，所述液化气供应管道位于所述进料口的上方。

进一步，所述炉芯侧壁上环绕开设有多个第二配气孔，且所述第二配气孔均位于所述液化气供应管道的上方；

每个所述第二配气孔上均密封设置有排气管，所述配气层、所述第二配气孔和所述排气管依次连通。

进一步，还包括储灰箱，所述储灰箱滑动设置在所述出灰口处，且所述储灰箱的上方固定设置有活动炉桥。

进一步，沿炉顶至炉底的方向，所述炉芯的中心轴线上依次固定设置有第一分气盘和第二分气盘，且所述第一分气盘的直径大于所述第二分气盘的直径。

进一步，所述第一配气孔和所述第二配气孔的直径均为r，且6mm<r<16mm；

在同一水平面内，相邻所述第一配气孔之间的间距和相邻所述第二配气孔之间的间距均为q，且50mm<q<150mm；

所述排气管与竖直方向的夹角为α，且15°<α<75°。

进一步，所述固定炉桥包括多个第一炉桥片，所述第一炉桥片之间的间距为d₁，且10mm<d₁<100mm。

进一步，所述活动炉桥包括多个第二炉桥片，所述第二炉桥片之间的厚度为d₂，且10mm<d₂<30mm。

本实用新型的垃圾热解焚化炉，与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型的垃圾热解焚化炉包括炉壁和炉芯，炉壁和炉芯之间形成配气层，当垃圾由进料口投入炉芯后，助烧点火，空气进入配气层，并由炉芯侧壁环绕开设的第一配气孔及第一配气孔上连接的排气管进入炉芯内部，垃圾在一定的热力学条件下，首先达到热分解状态，在配气层有限氧的条件下，垃圾中的生物质发生不完全燃烧，生成CO、H₂、CH₄及低分子烃等可燃混合气体，可燃混合气体充分燃烧后尾气达标排放，同时可燃混合气体在排气管排出空气的带动下向上移动并排出，使进料口和出灰口处呈负压状态，进而便于垃圾可以顺利被投入炉芯，实现连续加料连续出灰。因此，本实用新型的垃圾热解焚化炉遵循了生物质热解气化原理，先将垃圾有机成分通过高温分解成为含CO、H₂、CH₄等可燃气体，再对产生的可燃气体进行燃烧，环保效果好，有效解决了垃圾直接燃烧时产生的二次污染的问题(污水、焦油、黑烟和异味)，处理过程无二恶英产生。并且装备简单、操作便捷、湿垃圾可直接处理、环保效果好、安全性效果好，可用于直接处理危险废物垃圾。

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为本实用新型垃圾热解焚化炉的立体图；

图2为本实用新型垃圾热解焚化炉的剖面图1；

图3为本实用新型垃圾热解焚化炉的剖面图2；

图4为本实用新型垃圾热解焚化炉的俯视图1；

图5为本实用新型垃圾热解焚化炉的俯视图2；

图6为本实用新型垃圾热解焚化炉的原理图。

附图标记说明：

1：炉壁；2：炉芯；3：燃气出口；4：进料口；5：出灰口；6：配气层；7：第一配气孔；8：排气管；9：固定炉桥；10：燃气供应管道；11：挡灰盘；12：液化气供应管道；13：第二配气孔；14：储灰箱；15：活动炉桥；16：第一分气盘；17：第二分气盘；18：氧化层；19：还原层；20：裂解层；21：干燥层。

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"、"坚直"、"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1-6所示，本实用新型提供一种垃圾热解焚化炉，包括炉壁1和炉芯2，沿炉顶至炉底的方向，所述炉壁1上依次开设有与所述炉芯2相连通的燃气出口3、进料口4和出灰口5；所述炉壁1和所述炉芯2之间形成配气层6，所述炉芯2侧壁上环绕开设有多个第一配气孔7，且所述第一配气孔7均位于所述进料口4的下方；每个所述第一配气孔7上均密封设置有排气管8，所述配气层6、所述第一配气孔7和所述排气管8依次连通。

为解决现有技术中危险废物垃圾直接燃烧时产生的二次污染以及湿垃圾无法直接处理的问题。本实用新型的垃圾热解焚化炉包括炉壁1和炉芯2，炉壁1和炉芯2之间形成配气层6，当垃圾由进料口4投入炉芯2后，助烧点火，空气进入配气层6，并由炉芯2侧壁环绕开设的第一配气孔7及第一配气孔7上连接的排气管8进入炉芯2内部，垃圾在一定的热力学条件下，首先达到热分解状态，在配气层6有限氧的条件下，垃圾中的生物质发生不完全燃烧，生成CO、H₂、CH₄及低分子烃等可燃混合气体，可燃混合气体充分燃烧后尾气达标排放，同时可燃混合气体在排气管8排出空气的带动下向上移动并排出，使进料口4和出灰口5处呈负压状态，进而便于垃圾可以顺利被投入炉芯2，实现连续加料连续出灰。如图6所示，焚化炉本体由底部至顶部分别为氧化层18(900-1500℃)、还原层19(700-900℃)、裂解层20(250-700℃)和干燥层21(～250℃)。因此，本实用新型的垃圾热解焚化炉遵循了生物质热解气化原理，先将垃圾有机成分通过高温分解成为含CO、H₂、CH₄等可燃气体，再对产生的可燃气体进行燃烧，环保效果好，有效解决了垃圾直接燃烧时产生的二次污染的问题(污水、焦油、黑烟和异味)，处理过程无二恶英产生。并且装备简单、操作便捷、湿垃圾可直接处理、环保效果好、安全性效果好，可用于直接处理危险废物垃圾。

这里需要说明的一点是，垃圾综合含水率不能高于40％，垃圾综合热值为W，2000KCal/kg<W<5000KCal/kg，并且垃圾中的高热值成分，比如塑料成分，应与其它低热值成分混合使用，尽量剔除垃圾中的无机成分如金属、砖石、尘土等。加入到炉芯2内的垃圾大小应能放得进炉内，垃圾不宜太长太大，以免在炉内产生架空现象，大块或过长的垃圾物料应先破碎后再加入到负压热解焚化炉中，含水率特别高的垃圾最好摆放一段时间再处理。

在上述技术方案的基础上，进一步，还包括固定炉桥9，所述固定炉桥9位于所述进料口4和所述出灰口5之间，并与所述炉芯2固定连接。

此外，为便于燃热后的灰烬顺利排出，在炉芯2的底部设置有固定炉桥9，并且固定炉桥9位于进料口4和出灰口5之间。

在上述技术方案的基础上，进一步优选地，还包括燃气供应管道10，所述固定炉桥9远离炉底的一侧中心设置有一挡灰盘11，所述燃气供应管道10的一端依次穿过所述炉壁1、所述炉芯2与所述挡灰盘11的下方呈间隙配合。

这里的燃气供应管道10主要用于炉子启动时点火，或者当垃圾质量太差(如含水率过高)时，增加燃气保证环保效果。

在上述优选技术方案的基础上，进一步，还包括液化气供应管道12，所述液化气供应管道12位于所述进料口4的上方。

当待处理的垃圾中含有危险废物垃圾时，本实用新型的垃圾焚化炉上还设置有液化气供应管道12，以进一步提高燃烧温度，具体地，液化气供应管道12位于进料口4的上方。

在上述优选技术方案的基础上，更为优选地，所述炉芯2侧壁上环绕开设有多个第二配气孔13，且所述第二配气孔13均位于所述液化气供应管道12的上方；每个所述第二配气孔13上均密封设置有排气管8，所述配气层6、所述第二配气孔13和所述排气管8依次连通。

为提高液化气的助燃效果，炉芯2侧壁上环绕开设有多个第二配气孔13，且第二配气孔13均位于液化气供应管道12的上方，由液化气供应管道12进入的液化气与进入第二配气孔13的空气混合，各种可燃混合气体充分燃烧后尾气达标排放，最终实现危险废物垃圾的处理。

在上述技术方案的基础上，进一步优选地，还包括储灰箱14，所述储灰箱14滑动设置在所述出灰口5处，且所述储灰箱14的上方固定设置有活动炉桥15。

具体地，焚化炉的出灰口5处滑动设置有储灰箱14，当储灰箱14满后，可直接拉出储灰箱14倾倒垃圾灰烬。此外，为进一步阻挡较大尺寸的炉渣落入储灰箱14，储灰箱14的上方固定设置有活动炉桥15。

在本实用新型的一个具体的实施例中，为保证产生的可燃气体能够充分燃烧，在炉芯2的中心轴线上依次设置有第一分气盘16和第二分气盘17，进而可将中心轴产生的燃气分散到炉芯2的侧壁处，使可燃气体能够与空气充分混合进而实现充分燃烧。具体地，沿炉顶至炉底的方向，所述炉芯2的中心轴线上依次固定设置有第一分气盘16和第二分气盘17，且所述第一分气盘16的直径大于所述第二分气盘17的直径。具体地，第一分气盘16和第二分气盘17的直径为炉芯2直径的1/3-1/2，并且可使用钢筋焊接在炉芯2的中心轴线上。

在本实用新型的一个具体的实施例中，第一分气盘16的直径为350mm,第二分气盘17的直径为300mm。

在上述优选技术方案的基础上，进一步，所述第一配气孔7和所述第二配气孔13的直径均为r，且6mm<r<16mm；在同一水平面内，相邻所述第一配气孔7之间的间距和相邻所述第二配气孔13之间的间距均为q，且50mm<q<150mm；所述排气管8与竖直方向的夹角为α，且15°<α<75°。

具体地，第一配气孔7和第二配气孔13的直径为r，且r可以为6mm-16mm之间的任意数值，并优选为10mm；在同一水平面内，相邻第一配气孔7之间和相邻第二配气孔13之间的间距均为q，且q可以为50mm-150mm之间的任意数值，并优选为100mm；排气管8与竖直方向的夹角为α，且α可以为15°-75°之间的任意数值，并优选为45°。排气管8斜向上设置，在垃圾处理过程中，废气向上排出，灶内形成弱真空，在进料口4和出灰口5形成负压效果，进而保证连续加料和连续出灰。

在本实用新型的一个具体的实施例中，第一配气孔7环绕设置有32个，第二配气孔13环绕设置有16个。

在上述优选技术方案的基础上，更为优选地，所述固定炉桥9包括多个第一炉桥片，所述第一炉桥片之间的间距为d₁，且10mm<d₁<100mm。所述活动炉桥15包括多个第二炉桥片，所述第二炉桥片之间的厚度为d₂，且10mm<d₂<30mm。

具体地，第一炉桥片之间的间距为d₁可以为10mm-100mm之间的任意数值，并优选为60mm，第二炉桥片之间的间距为d₂可以为10mm-30mm之间的任意数值，并优选为20mm。

在本实用新型的一个具体的实施例中，第一炉桥片的厚度为12mm，高为50mm，间距为60mm；第二炉桥片的厚度为10m，高为30mm，间距为20mm。

具体地，炉壁1上还开设有进气孔，进气孔与配气层6连通，以通过鼓风机向配气层6中鼓入空气。并且向配气层6鼓入空气的通道设置有两组，一组主要用于向第一配气孔7提高空气，另一组主要用于向第二配气孔13提高空气。

具体地，炉壁1与配气层6之间密封设置有隔热材料。

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 (10)

1.一种垃圾热解焚化炉，其特征在于，包括炉壁(1)和炉芯(2)，沿炉顶至炉底的方向，所述炉壁(1)上依次开设有与所述炉芯(2)相连通的燃气出口(3)、进料口(4)和出灰口(5)；

所述炉壁(1)和所述炉芯(2)之间形成配气层(6)，所述炉芯(2)侧壁上环绕开设有多个第一配气孔(7)，且所述第一配气孔(7)均位于所述进料口(4)的下方；

每个所述第一配气孔(7)上均密封设置有排气管(8)，所述配气层(6)、所述第一配气孔(7)和所述排气管(8)依次连通。

2.根据权利要求1所述的垃圾热解焚化炉，其特征在于，还包括固定炉桥(9)，所述固定炉桥(9)位于所述进料口(4)和所述出灰口(5)之间，并与所述炉芯(2)固定连接。

3.根据权利要求2所述的垃圾热解焚化炉，其特征在于，还包括燃气供应管道(10)，所述固定炉桥(9)远离炉底的一侧中心设置有一挡灰盘(11)，所述燃气供应管道(10)的一端依次穿过所述炉壁(1)、所述炉芯(2)与所述挡灰盘(11)的下方呈间隙配合。

4.根据权利要求1所述的垃圾热解焚化炉，其特征在于，还包括液化气供应管道(12)，所述液化气供应管道(12)位于所述进料口(4)的上方。

5.根据权利要求4所述的垃圾热解焚化炉，其特征在于，所述炉芯(2)侧壁上环绕开设有多个第二配气孔(13)，且所述第二配气孔(13)均位于所述液化气供应管道(12)的上方；

每个所述第二配气孔(13)上均密封设置有排气管(8)，所述配气层(6)、所述第二配气孔(13)和所述排气管(8)依次连通。

6.根据权利要求1所述的垃圾热解焚化炉，其特征在于，还包括储灰箱(14)，所述储灰箱(14)滑动设置在所述出灰口(5)处，且所述储灰箱(14)的上方固定设置有活动炉桥(15)。

7.根据权利要求1所述的垃圾热解焚化炉，其特征在于，沿炉顶至炉底的方向，所述炉芯(2)的中心轴线上依次固定设置有第一分气盘(16)和第二分气盘(17)，且所述第一分气盘(16)的直径大于所述第二分气盘(17)的直径。

8.根据权利要求5所述的垃圾热解焚化炉，其特征在于，所述第一配气孔(7)和所述第二配气孔(13)的直径均为r，且6mm<r<16mm；

在同一水平面内，相邻所述第一配气孔(7)之间的间距和相邻所述第二配气孔(13)之间的间距均为q，且50mm<q<150mm；

所述排气管(8)与竖直方向的夹角为α，且15°<α<75°。

9.根据权利要求2所述的垃圾热解焚化炉，其特征在于，所述固定炉桥(9)包括多个第一炉桥片，所述第一炉桥片之间的间距为d₁，且10mm<d₁<100mm。

10.根据权利要求6所述的垃圾热解焚化炉，其特征在于，所述活动炉桥(15)包括多个第二炉桥片，所述第二炉桥片之间的厚度为d₂，且10mm<d₂<30mm。

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