CN2597844Y

CN2597844Y - 侧吹式生活垃圾直接气化熔融焚烧炉

Info

Publication number: CN2597844Y
Application number: CNU032329563U
Authority: CN
Inventors: 华王; 王�华; 罗俊昌; 胡建杭; 何登胜; 何方; 胡象科; 李成华; 华小钧
Original assignee: Kunming University of Science and Technology
Current assignee: Kunming University of Science and Technology
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2004-01-07
Anticipated expiration: 2013-01-20

Abstract

本设计涉及一种侧吹式垃圾直接气化熔融焚烧炉，其由炉底1、喷嘴2、二次风装置3、进料装置4、料斗5、炉膛6、三次风装置7、炉膛烟气出口8、点火烧嘴9、炉墙10和排渣口11组成，点火烧嘴口、二次风和三次风风口向炉底倾斜，倾斜角α为0～10度。炉膛设计为倾斜型，倾斜角β为0～30度，焚烧炉可设计成圆形或矩形，炉膛烟气出口也可设计为圆形或矩形，炉床面积可为1～30m²。本实用新型适用于处理未经严格分类热值偏低的生活垃圾，其对垃圾的水份，粗细及热值等无严格要求，炉床指数高，炉膛出口烟气温度高，便于焚烧产生的余热再利用，产生的灰渣只占原垃圾量的15％，实现了垃圾处理的减容化、无害化及资源化。

Description

侧吹式生活垃圾直接气化熔融焚烧炉

(一)技术领域：垃圾处理

(二)技术背景：我国生活垃圾污染的问题日益突出。2001年我国城市生活垃圾的产生量约为1.5亿吨，长年的累积量达60多亿吨，并且生活垃圾年产量以每年8～10％的速度递增，但是仅有少数经无害化处理，大部分为直接堆积或简单的填埋以及无任何技术要求的直接露天焚烧以达到减容、减量处理。城市生活垃圾处理技术的滞后造成垃圾围城现象比较普遍，二次污染严重。垃圾的不合理处治对环境和人类健康造成极大的威胁，也造成巨大的资源浪费。同时，城市生活垃圾问题的解决是否合理，将直接影响到该地区的环境保护与可持续发展。在我国经济快速发展、人口数量激增的同时，由于垃圾处理技术的相对落后，导致我国已成为世界上垃圾包袱最重的国家，生活垃圾的无害化、减容化和资源化处理已迫在眉睫。

垃圾处理方式主要有填埋法、堆肥法和焚烧法。填埋法处理量大、方便易行、投资省，是我国目前处理城市生活垃圾的主要方法，达到垃圾处理量的90％以上。但垃圾填埋后容易造成二次污染(污染大气、地下水及土壤)，累积投资量大，占用大量的土地；并且垃圾填埋处理是对资源的一种严重浪费。由于市场的有限，堆肥法一直未能成为垃圾处理的主要方法，采用堆肥法处理的垃圾不到1％。

焚烧法处理垃圾因具有显著的减容化、无害化和资源化效果而倍受各国的青睐。然而焚烧法投资大，处理工艺要求高，二次污染不易控制等局限性，仅在发达国家被广泛推广。目前国内的垃圾焚烧处理方式大多为炉排焚烧式、少量采用流态化焚烧，整体技术水平较低且处理量很小，不到垃圾产生量的3％。若直接引进国外的先进技术不仅投资巨大，未能达到设计的最初构想，且未能很好地适应我国垃圾分类难、水份高和热值低的特点。我们提出了侧吹式生活垃圾直接气化熔融焚烧炉，本实用新型与本申请人的专利号为ZL 00259909.0“城市生活垃圾直接熔融气化燃烧炉”；ZL 01206565.X“无害化密闭垃圾气化还原熔融焚烧炉”和02276158.6“无害化直燃集成式垃圾焚烧炉”相比，本技术在利用国际先进技术的同时，又结合我国城市垃圾特性的实际情况，对焚烧炉的炉型结构、送风系统进行设计和创新，使之能适合对我国生活垃圾(垃圾普遍不分类、可燃成分少、含水率高、热值低等的特点)进行直接气化熔融焚烧处理。该技术不仅可以对垃圾进行有效的减容、减量，而且还实现了垃圾处理的资源化和无害化、抑制了焚烧过程中有毒有害物质的生成和排放。

本实用新型是一种新型的侧吹式生活垃圾直接气化熔融焚烧炉。该技术针对我国城市生活垃圾不分类、水份高、热值低的特点，采用煤、燃油和燃气为辅助燃料，通过喷嘴喷入炉膛内，将垃圾在1350℃以上的温度直接气化熔融焚烧，使垃圾中的病原菌被彻底消灭及有效抑制焚烧中有害物质的生成；合理分布的侧面多级供风系统，保证了垃圾中可燃成分的完全燃烧，又能使垃圾中的有价金属未被过分氧化而是以合金的形式可与熔融废渣分离，达到资源的合理再利用；从熔渣池中气化的可燃气体在安装于炉膛中下部二次风和炉膛出口三次风的作用下完全燃烧，为余热的利用和烟气的无污染排放创造了前提条件。垃圾焚烧后，熔融灰渣占垃圾原重量的15％以下，很好地达到了减量化，并且熔融灰渣是一种很好的建筑原料。熔融渣中的合金很容易地分离出来便于再次利用。由于垃圾是在高温(高于1350℃)条件下熔融焚烧和飞灰的再次熔融处理，二恶英及其二恶英前驱物被彻底地分解，烟气中的有害成分含量很低。达到了垃圾焚烧处理的减量化、资源化和无害化。

(三)发明内容：

1、发明目的：能处理未经严格分类的生活垃圾，对生活垃圾的水分、粗细及热值无严格的要求，便于生活垃圾的余热利用和回收有价金属以及经处理后的熔融灰渣再利用，达到无害化、减容化和资源化的目的。

2、技术内容：

图1是本设计焚烧炉组成结构的主视图，图2是焚烧炉组成结构的侧视图。其由炉底1、喷嘴2、二次风装置3、进料装置4、料斗5、炉膛6、三次风装置7、炉膛烟气出口8、点火烧嘴9、炉墙10和排渣口11组成。点火烧嘴位于炉膛侧面低于进料口水平面300～550mm；喷嘴安装于焚烧炉的两侧墙上，一次风和辅助燃料由喷嘴喷入，喷嘴直径Φ30～90mm，可平排为一列或错排两列，两喷嘴口中心距为200～550mm，离炉膛底部为250～400mm；二次风风口直径Φ30～100mm，两风口中心距为300～650mm，二次风口偏离进料口炉墙一侧300～500mm，位于进料口中心面以下150～300mm处；炉膛顶部的三次风风口位于烟窗的中心面上，风口直径为Φ30～100mm，两风口中心距为100～300mm，距离烟窗侧炉墙60～980mm；排渣口直径为150～350mm；点火烧嘴口、二次风和三次风风口向炉底倾斜，倾斜角α为0～10度。炉膛设计为倾斜型，倾斜角β为0～30度。焚烧炉可设计成圆形或矩形，炉膛烟气出口也可设计为圆形或矩形，炉床面积可为1～30m²。炉墙用耐火材料砌筑或捣打成型。

进料形式根据实际需要可以设计成料钟、料斗或机械给料。灰渣出口根据炉子能力而定，可设计成间断式或连续式，自动式或机械式。喷嘴根据辅助燃料的性质而定，可为油喷嘴、气喷嘴或粉煤喷嘴；二次风和三次风装置为现有的供风装置。炉墙根据实际需要设计保温层，耐火层以及捣打浇注层的厚度。

3、与现有技术相比本设计具有的优点：1).适用于热值偏低、未经严格分类的生活垃圾无害化处理；2).结构简单、基建费用低，投资省；适用性强，对垃圾的水份、粗细及热值等无严格要求，适应范围广。3).炉床指数高；炉膛出口的烟气温度高(可达1200℃以上)，便于垃圾焚烧产生的余热再利用；4).自动化程度高，易操作；5).垃圾燃烧产生熔融灰渣经分选后，金属合金易回收再利用，熔融渣是一种良好的建筑原料；6).高温烟气中二恶英类有害物质被彻底分解，含量极低(一般为0.01ng-TEQ/Nm³)，对环境污染小；7).实现了垃圾处理的减容化、无害化及资源化。

(四)附图说明：

图1是本设计焚烧炉组成结构的主视图，图2是焚烧炉组成结构的侧视图。图中1是炉底、2是喷嘴、3是二次风装置、4是进料装置、5是料斗、6是炉膛、7是三次风装置、8是炉膛出口、9是点火烧嘴、10是炉墙、11是排渣口。

(五)具体实施方式

实施例1.实施条件1).炉子结构参数

炉床面积1.5m²，炉高5.7m，炉床能力10t/m².d；点火烧嘴位于炉膛侧面低于进料口水平面350mm；炉膛底部两喷嘴口中心距300mm，风口直径φ60mm，平排为一列，距离炉膛底部300mm；二次风风口直径φ40mm，两风口中心距450mm，偏离进料口炉墙350mm，位于进料口中心面以下200mm；炉膛顶部三次风风口靠近炉膛出口，位于烟窗的中心面上，风口直径为Φ45mm，两风口中心距为100mm，距离烟窗侧炉墙80mm；一次风、二次风和三次风风口向炉底倾斜倾斜角α为8度。炉膛设计为倾斜型，倾斜角β为15度；出渣口直径为φ150mm；一次风鼓风量37m³/min，鼓风压力43KPa；二次风风压为1.5Kpa，风量为2m³/min；三次风风压为1.1Kpa，风量为3m³/min。2).垃圾的组成(物理成分，％)：厨余 38.0，纸张 18.0，塑料 7.0，玻璃 7.8，金属 1.5，织物 6.0，可燃物 8.0，不燃物 13.7；垃圾中含水率为：48.9％垃圾的低位发热值：4784kJ/kg；3).助燃空气一次空气过剩系数：0.94；二次空气过剩系数：1.13；三次空气过剩系数1.45；4)石灰石添加量占垃圾量的3.6％；煤的添加量为垃圾量的8.7％。2.实施结果炉膛底部温度：1374℃；炉膛出口烟气温度：1215℃；灰渣的组成：％SiO₂ 41.2，CaO 17.8，A1₂O₃ 29.7，MgO 5.2，Na₂O 3.4，K₂O 0.4，Fe₂O₃ 2.3二恶英的含量为＜0.01ng-TeQ/Nm³，及其前驱物的分解率为99.77％。

Claims

1.一种侧吹式生活垃圾直接气化熔融焚烧炉，其特征是：其由炉底(1)、喷嘴(2)、二次风装置(3)、进料装置(4)、料斗(5)、炉膛(6)、三次风装置(7)、炉膛烟气出口(8)、点火烧嘴(9)、炉墙(10)和排渣口(11)组成，点火烧嘴位于炉膛侧面低于进料口水平面300～550mm，喷嘴安装于焚烧炉的两侧墙上，喷嘴直径Φ30～90mm，可平排为一列或错排两列，两喷嘴口中心距为200～550mm，离炉膛底部为250～400mm，二次风风口直径Φ30～100mm，两风口中心距为300～650mm，二次风口偏离进料口炉墙一侧300～500mm，位于进料口中心面以下150～300mm处，炉膛顶部的三次风风口位于烟窗的中心面上，风口直径为Φ30～100mm，两风口中心距为100～300mm，距离烟窗侧炉墙60～980mm，排渣口直径为150～350mm，烧嘴口、二次风和三次风风口向炉底倾斜，倾斜角α为0～10度，炉膛设计为倾斜型，倾斜角β为0～30度，焚烧炉可设计成圆形或矩形，炉膛烟气出口也可设计为圆形或矩形。

2.根据权利要求1所述的垃圾直接气化熔融焚烧炉，其特征是：进料方式设计成料钟，料斗，或机械给料。

3.根据权利要求1所述的垃圾直接气化熔融焚烧炉，其特征是：灰渣出口可为间断式或连续式。

4.根据权利要求1所述的垃圾直接气化熔融焚烧炉，其特征是：喷嘴可为油喷嘴，气喷嘴或粉煤喷嘴。