CN220489159U - 一种高效节能型窑外垃圾焚烧装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效节能型窑外垃圾焚烧装置，包括水泥窑和焚烧炉，焚烧炉包括同心设置的壳体和竖筒，竖筒和壳体之间的环形空间通过两块环板分隔成预热腔、排气腔和进气腔，位于上方的环板上加工有通气孔，排气腔的侧壁上通过排气管与水泥窑的进气口连通，进气腔的侧壁上设置有进气管，进气腔内的竖筒上加工有进气孔，壳体的底部安装有驱动竖筒转动的驱动机构，环板与竖筒之间、壳体的底部与竖筒之间均为密封活动连接，预热腔内的竖筒外壁上设置有螺旋叶片，预热腔下部的壳体上设置有垃圾进口。本实用新型垃圾处置成本低，焚烧效率高，能扩大垃圾处置规模，节能降耗，具有显著的经济价值和社会价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及垃圾处理设备技术领域，具体涉及一种高效节能型窑外垃圾焚烧装置。
背景技术
在对生活垃圾进行焚烧处理时，由于发达国家对垃圾的分选比较发达，主要以工业垃圾和垃圾衍生燃料为主，基本都是破碎后以固态燃料的形式直接进入水泥窑分解炉和窑头燃烧器，其中，直接进入分解炉的方式对替代性燃料的品质和在分解炉内停留时间的要求较高，且替代性燃料必须保证在分解炉内燃尽，否则会对后续的水泥工艺产生不良影响；而直接进入窑头燃烧器的替代性燃料的热值和外形尺寸要求更高。
我国利用水泥窑处置城市生活垃圾相对于发达国家来说起步较晚，在进行垃圾焚烧时，基本都是将生活垃圾直接入窑，但由于我国生活垃圾中主要成分是未经过分选的厨余类垃圾，塑料、废纸等高热值的垃圾较少，故我国生活垃圾含水较高、热值较低，所以垃圾直接入窑的方式不仅对水泥厂工艺改造和平面布置有影响，还会制约水泥窑处置生活垃圾的规模化和工程化应用，严重妨碍生活垃圾的再循环利用。虽也有部分企业采用窑外焚烧垃圾的方式，但大多存在以下问题：一是生活垃圾前处理工序较多，且往往需要添加辅助燃料，能量消耗较大，垃圾处置成本较高；二是生活垃圾成分复杂，水分含量高，存在焚烧不完全等问题，焚烧效率较低，垃圾处理规模较小。因此，研制开发一种垃圾处置成本低，焚烧效率高，能扩大垃圾处置规模的高效节能型窑外垃圾焚烧装置是客观需要的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种垃圾处置成本低，焚烧效率高，能扩大垃圾处置规模的高效节能型窑外垃圾焚烧装置。
本实用新型的目的是这样实现的，包括水泥窑和焚烧炉，焚烧炉包括同心设置的壳体和竖筒，壳体为密闭结构，竖筒为上端敞口下端封堵的结构，竖筒的封堵端伸出壳体的底部后设置有排渣口，竖筒和壳体之间的环形空间通过两块环板分隔成预热腔、排气腔和进气腔，位于上方的环板上加工有通气孔，排气腔的侧壁上通过排气管与水泥窑的进气口连通，进气腔的侧壁上设置有第一进气管，进气腔内的竖筒上加工有进气孔，壳体的底部安装有驱动竖筒转动的驱动机构，环板与竖筒之间、壳体的底部与竖筒之间均为密封活动连接，预热腔内的竖筒外壁上设置有螺旋叶片，预热腔下部的壳体上设置有垃圾进口。
进一步的，竖筒内的顶部设置有上端口大下端口小的导料锥。
进一步的，预热腔内的竖筒外壁上设置有导热杆。
进一步的，第一进气管上设置有气体混合器，排气管上设置有支管，支管的出气端与气体混合器连通。
进一步的，焚烧炉的外侧设置有垃圾仓，垃圾仓内倾斜设置有滤水板，滤水板较低一端上方的垃圾仓侧壁上设置有出料口，出料口与垃圾进口连通，壳体的顶部设置有第二进气管，第二进气管的下端伸入到竖筒内的上部，第二进气管的上端通过连通管与垃圾仓的底部连通，连通管上设置有水泵。
进一步的，竖筒内的上部上下间隔设置有若干搅料杆。
进一步的，驱动机构包括电机和设置在电机输出轴上的齿轮，电机安装在壳体的底部，壳体下方的竖筒外壁上设置有与齿轮相啮合的齿圈。
本实用新型运行时，将破碎后的垃圾从垃圾进口倒入预热腔，启动驱动机构，驱动机构带动竖筒转动，竖筒带动螺旋叶片转动，螺旋叶片带动垃圾在预热腔内向上移动，当垃圾到达预热腔顶部后，沿竖筒的上端落入竖筒，同时，热风从第一进气管进入进气腔，然后由进气孔进入竖筒，热风在竖筒内向上流动，吹起垃圾悬浮反应，垃圾在竖筒内呈流态化焚烧，焚烧效率较高，产生的高温烟气向上流动，从预热腔的顶部向下流动，高温烟气和垃圾在预热腔内逆向接触，高温烟气对垃圾进行加热，加之部分热量从竖筒侧壁散发到预热腔内，能快速提升垃圾的温度，垃圾中的水分受热蒸发，含有水分的高温烟气通过通气孔进入排气腔，然后从排气管送入水泥窑。综上所述，在本实用新型中，采用垃圾焚烧过程中产生的热量对预热腔内的垃圾进行预热，降低垃圾水分含量，提升垃圾的温度和热值，进而克服生活垃圾中含水率高、入炉温度低而导致的垃圾焚烧效率低、不能燃尽等问题，提高垃圾的焚烧效率，利用垃圾焚烧产生的热量对垃圾预热，不消耗额外能源，能够降低能耗；其次，本实用新型将垃圾的预热和焚烧集成在同一个设备内部，减少了热量在输送过程中的损失，减少了热量的浪费，简化了垃圾的前处理工艺，焚烧过程也不需添加焚烧辅助燃料，降低了处置成本，扩大了处置生活垃圾的规模；另外，垃圾焚烧后的高温烟气送入水泥窑，其热量可以替代一部分燃煤，起到节能降耗的作用，且水泥窑内的高温能够对垃圾焚烧后的烟气再次进行高温处理，彻底分解其中的有害气体，实现垃圾的无害化处理，解决垃圾对环境的污染问题。本实用新型垃圾处置成本低，焚烧效率高，能扩大垃圾处置规模，节能降耗，具有显著的经济价值和社会价值。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图中：1-水泥窑，2-壳体，3-竖筒，4-环板，5-预热腔，6-排气腔，7-进气腔，8-通气孔，9-排气管，10-第一进气管，11-进气孔，12-螺旋叶片，13-垃圾进口，14-导料锥，15-导热杆，16-气体混合器，17-支管，18-滤水板，19-第二进气管，20-连通管，21-搅料杆，22-电机，23-齿轮，24-齿圈。
实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型包括水泥窑1和焚烧炉，水泥窑1为现有水泥生产设备，焚烧炉包括同心设置的壳体2和竖筒3，壳体2为密闭结构，竖筒3为上端敞口下端封堵的结构，竖筒3的封堵端伸出壳体2的底部后设置有排渣口，竖筒3和壳体2之间的环形空间通过两块环板4分隔成预热腔5、排气腔6和进气腔7，位于上方的环板4上加工有通气孔8，排气腔6的侧壁上通过排气管9与水泥窑1的进气口连通，进气腔7的侧壁上设置有第一进气管10，进气腔7内的竖筒3上加工有进气孔11，壳体2的底部安装有驱动竖筒3转动的驱动机构，驱动机构为现有技术，能够带动竖筒3转动即可，环板4与竖筒3之间、壳体2的底部与竖筒3之间均为密封活动连接结构，预热腔5内的竖筒3外壁上设置有螺旋叶片12，预热腔5下部的壳体2上设置有垃圾进口13。
本实用新型运行时，将破碎后的垃圾从垃圾进口13倒入预热腔5，启动驱动机构，驱动机构带动竖筒3转动，竖筒3带动螺旋叶片12转动，螺旋叶片12带动垃圾在预热腔5内向上移动，当垃圾到达预热腔5顶部后，沿竖筒3的上端落入竖筒3，同时，热风从第一进气管10进入进气腔7，然后由进气孔11进入竖筒3，热风在竖筒3内向上流动，吹起垃圾悬浮反应，垃圾在竖筒3内呈流态化焚烧，焚烧效率较高，产生的高温烟气向上流动，从预热腔5的顶部向下流动，高温烟气和垃圾在预热腔5内逆向接触，高温烟气对垃圾进行加热，加之部分热量从竖筒3侧壁散发到预热腔5内，能快速提升垃圾的温度，垃圾中的部分水分受热蒸发，含有水分的高温烟气通过通气孔8进入排气腔6，然后从排气管9送入水泥窑1。综上所述，在本实用新型中，采用垃圾焚烧过程中产生的热量对预热腔5内的垃圾进行预热，降低垃圾水分含量，提升垃圾的温度和热值，进而克服生活垃圾中含水率高、入炉温度低而导致的垃圾焚烧效率低、不能燃尽等问题，提高垃圾的焚烧效率，利用垃圾焚烧产生的热量对垃圾预热，不消耗额外能源，能够降低能耗；其次，本实用新型将垃圾的预热和焚烧集成在同一个设备内部，减少了热量在输送过程中的损失，减少了热量的浪费，简化了垃圾的前处理工艺，焚烧过程也不需添加焚烧辅助燃料，降低了处置成本，扩大了处置生活垃圾的规模；另外，垃圾焚烧后的高温烟气送入水泥窑1，其热量可以替代一部分燃煤，起到节能降耗的作用，且水泥窑1内的高温能够对垃圾焚烧后的烟气再次进行高温处理，彻底分解其中的有害气体，实现垃圾的无害化处理，解决垃圾对环境的污染问题。
竖筒3内的顶部设置有上端口大下端口小的导料锥14，当垃圾到达预热腔5顶部后，从竖筒3的上端落入其中，这时，在导料锥14的作用下，使得垃圾落入竖筒3的中部，以防止在竖筒3的内壁附近形成焚烧死角，进一步提高垃圾在竖筒3内的焚烧效率。
预热腔5内的竖筒3外壁上设置有导热杆15，导热杆14使用导热材料制作，使用时随竖筒3一同转动，一方面可以对预热腔5内的生活垃圾进行搅动，防止垃圾板结成团，提高垃圾的比表面积，进而提高烟气对垃圾的预热效果，另一方面可以将竖筒3内的热量传导到垃圾中，提高垃圾的预热效率。
第一进气管10上设置有气体混合器16，排气管9上设置有支管17，支管17的出气端与气体混合器16连通，气体混合器16为现有设备，用于对两种或两种以上的气体进行充分混合，在本实用新型中，一方面通入常温空气，另一方面通入对垃圾预热后的烟气，烟气和常温空气在气体混合器16内充分混合，既可循环利用烟气中的余热，又可对常温空气进行加热，避免热风炉的使用，不需消耗额外能源，降低生活垃圾的处置成本。
焚烧炉的外侧设置有垃圾仓，垃圾仓内倾斜设置有滤水板18，滤水板18较低一端上方的垃圾仓侧壁上设置有出料口，出料口与垃圾进口13连通，壳体2的顶部设置有第二进气管19，第二进气管19的下端伸入到竖筒3内的上部，第二进气管19的上端通过连通管20与垃圾仓的底部连通，连通管20上设置有水泵。垃圾仓用于储存生活垃圾，生活垃圾堆放在滤水板18上，其中的渗滤液穿过滤水板18滴落在垃圾仓底部，固体生活垃圾则通过出料口和垃圾进口13进入预热腔5，焚烧炉在运行时，可启动水泵，渗滤液经连通管20和第二进气管19进入竖筒3，可作为气化剂，进而提高垃圾的焚烧气化效率，其次，将渗滤液通入焚烧炉进行处理，避免了后续的垃圾废水处理，进一步实现垃圾的无害化处理。
竖筒3内的上部上下间隔设置有若干搅料杆21，搅料杆21随着竖筒3一起转动，当垃圾落入竖筒3内后，能够搅动并打散垃圾，防止垃圾结块，提高垃圾的焚烧效率。
驱动机构包括电机22和设置在电机22输出轴上的齿轮23，电机22安装在壳体2的底部，壳体2下方的竖筒3外壁上设置有与齿轮23相啮合的齿圈24，电机22启动时，带动齿轮23转动，齿轮23带动齿圈24转动，齿圈24依次带动竖筒3和螺旋叶片12转动，驱动机构的结构可根据实际需要选用其它结构。
Claims (7)
1.一种高效节能型窑外垃圾焚烧装置，包括水泥窑（1）和焚烧炉，其特征在于:所述焚烧炉包括同心设置的壳体（2）和竖筒（3），壳体（2）为密闭结构，竖筒（3）为上端敞口下端封堵的结构，所述竖筒（3）的封堵端伸出壳体（2）的底部后设置有排渣口，所述竖筒（3）和壳体（2）之间的环形空间通过两块环板（4）分隔成预热腔（5）、排气腔（6）和进气腔（7），位于上方的环板（4）上加工有通气孔（8），所述排气腔（6）的侧壁上通过排气管（9）与水泥窑（1）的进气口连通，进气腔（7）的侧壁上设置有第一进气管（10），进气腔（7）内的竖筒（3）上加工有进气孔（11），所述壳体（2）的底部安装有驱动竖筒（3）转动的驱动机构，所述环板（4）与竖筒（3）之间、壳体（2）的底部与竖筒（3）之间均为密封活动连接结构，所述预热腔（5）内的竖筒（3）外壁上设置有螺旋叶片（12），预热腔（5）下部的壳体（2）上设置有垃圾进口（13）。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能型窑外垃圾焚烧装置，其特征在于:所述竖筒（3）内的顶部设置有上端口大下端口小的导料锥（14）。
3.根据权利要求1所述的一种高效节能型窑外垃圾焚烧装置，其特征在于:所述预热腔（5）内的竖筒（3）外壁上设置有导热杆（15）。
4.根据权利要求1所述的一种高效节能型窑外垃圾焚烧装置，其特征在于:所述第一进气管（10）上设置有气体混合器（16），所述排气管（9）上设置有支管（17），支管（17）的出气端与气体混合器（16）连通。
5.根据权利要求1所述的一种高效节能型窑外垃圾焚烧装置，其特征在于:所述焚烧炉的外侧设置有垃圾仓，垃圾仓内倾斜设置有滤水板（18），滤水板（18）较低一端上方的垃圾仓侧壁上设置有出料口，出料口与垃圾进口（13）连通，所述壳体（2）的顶部设置有第二进气管（19），第二进气管（19）的下端伸入到竖筒（3）内的上部，第二进气管（19）的上端通过连通管（20）与垃圾仓的底部连通，所述连通管（20）上设置有水泵。
6.根据权利要求1所述的一种高效节能型窑外垃圾焚烧装置，其特征在于:所述竖筒（3）内的上部上下间隔设置有若干搅料杆（21）。
7.根据权利要求1所述的一种高效节能型窑外垃圾焚烧装置，其特征在于:所述驱动机构包括电机（22）和设置在电机（22）输出轴上的齿轮（23），电机（22）安装在壳体（2）的底部，所述壳体（2）下方的竖筒（3）外壁上设置有与齿轮（23）相啮合的齿圈（24）。
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