CN2811769Y - 一种固体废物热解气化焚烧炉 - Google Patents

一种固体废物热解气化焚烧炉 Download PDF

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本实用新型公开一种固体废物热解气化焚烧炉,属于环保设备。目前生活垃圾及工业固体废物己成为严重的社会公害。CN2447644Y公开了“一种立转炉式生活垃圾热解气化焚烧炉”,该炉存在运行工况不稳定,故障率较高,燃烧不完全等缺点。本实用新型提供一种固体废物热解气化焚烧炉,包含热解气化炉、气体二次燃烧室和烟道。热解气化炉由进料仓、双辊喂料机、固定炉盖、炉体、炉体座、叠片式旋转炉排、支撑炉体的回转平台、上排渣式捞渣机、鼓风机等组成。它具有结构合理、操作简便、维护容易、运行可靠等优点,从而可实现固体废物处理的资源化、无害化、减量化。

Description

一种固体废物热解气化焚烧炉

技术领域

本实用新型属于环保设备,涉及一种处理城市生活垃圾及工业固体废物的焚烧炉。

背景技术

随着现代化城市规模的不断发展,城镇生活垃圾以及工业固体废物大量的产生,已成为一个严重的社会公害问题。目前固体废物的处理办法有填埋、堆肥和焚烧三种。填埋不但占用大量土地,而且极易污染周围环境。堆肥处理不能使废物完全无害化处理,仅能处理其中的一部分。焚烧处理的方法则容易使固体废物的处理实现资源化、无害化、减量化要求。因此,在发达国家多采用了焚烧处理方法。目前,固体废物的焚烧处理设备有炉排型和流化床型两种,其设计原理都与燃煤炉的原理相同,对固体废物低热值、高水分、成分杂、形状异的特性有诸多不适应。随着科技的不断进步,人们对固体废物焚烧处理的要求越来越高,固体废物热解气化焚烧处理就是一种适应时代发展而出现的新技术。CN2447644Y公开了“一种立转炉式生活垃圾热解气化焚烧炉”,主要由进料仓、扎钎器、固定炉盖、旋转炉体、旋转炉排、回转平台、鼓风机系统及出渣机构和二次燃烧室构成。该炉存在以下缺点:由于加料是在加料仓下方设置两个插杆交替插进抽出,进入炉内的垃圾不能连续地洒落,不但易形成堆积,而且导致炉内的温度波动大,直接影响运行工况的稳定,同时不易实现操作的自动控制;由于回转支承轮与轨道面之间的间隙较大,回转平台带动炉体转动不平稳,造成炉体摆动,因此,故障率较高;由于二次风布置在燃烧室顶部,使其顶部温度过高底部温度偏低,造成燃烧室内温度分布不均匀,易出现燃烧不完全的现象。

发明内容

本实用新型的目的旨在克服已有技术的不足,提供一种固体废物热解气化焚烧炉,它具有结构合理、操作简便、维护容易、运行可靠的优点,从而可实现固体废物处理的资源化、无害化、减量化。

本实用新型的目的是这样实现的:一种固体废物热解气化焚烧炉,包含有一个热解气化炉、一个气体二次燃烧室和两者之间的连接烟道。热解气化炉有扇形断面的进料仓、水平面夹角布置的双辊喂料机、固定炉盖、炉体、炉体座、叠片式旋转炉排、支撑炉体的回转平台、上排渣式捞渣机、鼓风机。

固定炉盖置于焚烧气化室体的顶部,其上设有一个进料仓,一台双辊喂料机并通过烟气通道与二次燃烧室相接。炉盖下部有两个环状水封圈与热解气化炉顶部的水封槽相接。固定炉盖由外环炉盖座、炉盖本体、落料口、出烟口、炉体水套蒸汽排口、外侧水封圈、内侧水封圈及耐火隔热材料砌注层组成。固定炉盖下接气化炉体为筒型立式结构,安装在炉座上,炉座内有叠片式旋转炉排,炉排下部为鼓风机的风室。炉体、炉座和炉排及驱动机构整体坐落在回转平台的上支承座上,回转平台的下支承座固定在设备基础上,由减速机小齿轮驱动转盘轴承的大齿轮使其带动其上的上支承座、炉体、炉座以及炉内的炉排围绕炉子中心旋转。锥形灰斗的上口连接在回转平台的上支撑上。立式转动炉体为半水套结构,上段与中段外层为筒型钢构,内砌耐火材料,下段为夹层水套式结构。旋转炉排安装在炉体内下段的炉座上。炉排的上部为废料热解气化焚烧室,下部为供风风室。鼓风通道从回转平台下部锥形灰斗的中间穿入并连通进风室,灰斗的下端埋入水封槽内实现风室的密封,链式出渣机的一端置于水封槽内,从炉排缝掉出的残渣,通过收灰斗落入出渣机的刮板道内刮出,从而实现湿式出灰。二次燃烧室是一个直立的筒型结构,由顶盖、室体、环形风接口、二次入风接口、测温热电偶、烟气出口、点火燃烧器和烟气入口组成。固定炉盖与转动炉体间的接缝由双水封结构密封。炉体上设两个水封槽一个收气槽,炉盖上的两个水封圈环插入炉体的水封槽内,内侧的水封槽隔离炉内烟气,外侧水封隔离炉体水套产生的蒸汽,内外水封槽中间的收气槽将炉体产生的蒸汽收集起来通过炉盖上的气孔通道导出室外。为方便检修和维护,水封槽与炉体的连接采用螺栓架,检修时可以从炉体上松开螺栓拆下。旋转炉排由环形栅板、风帽、挤渣板、碎渣刀、中心轴、底座、支架、轴承、钢套、锥齿轮以及传动减速机组成。破渣刀立放在栅板上,风帽上有挤渣板,栅板固定在六个支架上,并呈阶梯形布置。两个相邻栅板间以及栅板与风帽间形成缝隙供排渣和通风用,支架固定在座套上,座套连同支架、栅板、风帽由驱动减速机上的小锥齿轮带动底部栅板下的大锥齿轮整体缓慢绕中心轴旋转,起松动渣层、破碎结焦状大块渣,并从栅板间的缝隙排出的作用。给焚烧炉底部风室供风的一次风机坐落在炉体外的设备基础上,通过风管连接从水槽中穿出至炉子下部的锥形灰斗进入风室。给二次燃烧室供风的二次风机由三台组成,其中一台风机在燃烧室烟气入口端供风,一台风机在燃烧室上端供风,一台风机在燃烧室中端供风。

本实用新型与现存技术相比,具有以下优点和效果:(1)由于采用双辊喂料机连续加料并从炉盖顶部落入炉内,配合炉体回转,使进入炉内的废物料实现了连续铺洒的目的,彻底解决了废料流动性不好的问题。由于铺洒在炉内表面的废物料没有堆积,从而使其各个方向均匀受热,快速升温、干燥、并热解气化,形成了更加理想的工作状况。

(2)由于克服了炉内物料局部堆积现象,改善了炉内物料层的透气性,解决了大块结渣问题,因此可取消“扎针捅火”作业,减少了辅助机械,提高了工作效率。

(3)由于将炉体转动的支撑轮结构改为转盘轴承结构,使炉体旋转更加平稳可靠,降低了故障率。

(4)转动炉体与炉盖之间及底部收灰斗与出渣机槽之间全部采用水封技术,确保了气化效果及安全性。

(5)二次燃烧室助燃空气的合理分配,克服了室内局部燃烧温度过高的缺点,使室内温度更加均衡合理,炉料得到充分燃烧。

总之,本实用新型具有结构合理、操作简便、维护容易、运行可靠的优点,是目前国内城市处理固体废物的理想设备。

附图说明

图1是一种固体废物热解气化焚烧炉的结构示意图;图2是热解气化炉的结构示意图;图3是二次燃烧室及供配风结构示意图;图4是图3的剖面图;图5是叠片式旋转炉排结构示意图;图6是固定炉盖的结构示意图;图7是焚烧气化炉体的结构示意图;

图8是转动炉体的回转平台结构示意图;图9是双辊喂料器的结构示意图;图10是图9的俯视图。

具体实施方式

如图1所示,一种固体废物热解气化焚烧炉,包含有一个热解气化炉1、一个气体二次燃烧室2和两者之间的连接烟道3。

如图2所示,所述热解气化炉1,由进料仓1-1、双辊喂料机1-2、固定炉盖1-3、炉体1-4、炉体座1-5、旋转炉排1-6、炉排传动机构1-7、回转平台1-8、炉膛1-13、一次鼓风机1-9、鼓风机管道1-10、鼓风机风室1-11、出渣机1-12构成。固定炉盖1-3固定在设备基础上,其上装有双辊喂料机1-2及连接烟道3,双滚喂料机上方装有一个进料仓1-1,工作时垃圾先投入到料仓内,再由双辊喂料机的双辊转动将料仓内的垃圾连续的撒到下面的炉膛1-13内。炉盖的下方是旋转炉体1-4,呈圆筒立式结构,装于其下方的炉座1-5上,炉座内装有旋转炉排1-6,炉体、炉座、炉排组成一个整体坐落在回转平台1-8上,工作时随回转平台缓慢绕着中心旋转。炉排1-6坐落在炉体1-4与炉座1-5之间并由炉座1-5内的一个十字梁固定,其传动减速机拴固在炉座1-5筒体壁上,工作时除随着炉体炉座一起围绕中心旋转外,还独自围绕自己的中心轴在其驱动减速机驱动下旋转。通过自身的旋转,起到松动炉料破碎大块渣并排出的作用。排出的渣块落到风室下边的锥形灰斗1-7-7上(参看图8),锥形灰斗的下端插入水封渣槽内水位线下300mm处,捞渣机1-12再将渣块从水中捞出。

回转平台1-8坐落在设备基础上,由驱动机构通过大小齿轮啮合使平台内部的转盘轴承连同上部平台带动炉体1-4、炉座1-5、炉排1-6一起围绕轴承中心旋转。固定炉盖1-3与转动炉体1-4之间有一个内水封槽1-15和一个外水封槽1-16,两个水封槽之间是一个炉体蒸汽收集槽1-17。内侧水封的作用是密封炉膛,外侧水封是密封炉体蒸汽收集槽。

如图3、4所示,二次燃烧室2是一个直立的筒型结构,由顶盖2-1、室体2-2、环形风接口2-3、二次入风接口2-4、测温热电偶座2-6、烟气出口2-5、点火燃烧器2-7和烟气入口2-8组成。

如图5所示,旋转炉排1-6由锥齿轮1-6-1、环形栅板1-6-3、风帽1-6-4、栅板支架1-6-5、轴套1-6-6、座套1-6-7、中心轴1-6-8、轴承1-6-9组成,栅板1-6-3固定在支架1-6-5上并呈阶梯状,相邻栅板之间形成适当的间距缝隙1-6-2;支架有三对六个,均匀分布并拴固在座套1-6-7上,座套1-6-7连同支架1-6-5、栅板1-6-3、锥齿轮1-6-1一起围绕中心轴1-6-8旋转,中心轴固定在回转平台1-8上炉座1-5内的十字梁上。旋转炉排1-6的传动机构减速机1-7固定在炉座1-5的圆筒壁上,通过电控指令驱动减速机小齿轮带动锥齿轮1-6-1使转动部分旋转起来实现炉内破渣、排渣作用。

如图6所示,固定炉盖1-3由外环炉盖座1-3-1、炉盖本体1-3-2、落料口1-3-3、出烟口1-3-4、炉体水套蒸汽排口1-3-8、外侧水封圈1-3-5、内侧水封圈1-3-6及耐火隔热材料砌注层1-3-7组成。

如图7所示,旋转炉体1-4由上部室体1-4-5、下部带水夹套的室体1-4-6和导汽管1-4-4、溢流管1-4-7和1-4-8、内外双水封槽1-4-1、蒸汽收集槽1-4-3、上部耐火衬层1-4-2、人孔1-4-9、炉门1-4-10、手孔1-4-11组成。

如图8所示,回转平台1-7由回转台1-7-1、转盘轴承1-7-2、固定座1-7-3、锥形灰斗1-7-7、小支座1-7-4、驱动减速机1-7-5、驱动齿轮付1-7-6组成,固定座1-7-3通过小支座1-7-4固定在设备基础上,驱动减速机1-7-5拴固在固定座1-7-3上,通过齿轮的传动带动转盘轴承外圆及回转台1-7-1锥形灰斗1-7-7围绕轴承中心旋转,并使坐落在回转台1-7-1上的炉体1-4、炉座1-5、炉排1-6一起旋转。

如图9、10所示,双辊喂料机1-2由机壳1-2-1、带齿辊1-2-2、轴承座1-2-3和1-2-7、冷却水接头1-2-4和1-2-8、万向连轴器1-2-5及传动减速机1-2-6组成。机壳坐落在炉盖1-3上,顶部接料仓1-1。

为了进一步说明本实用新型的结构特点,简述一下工作过程:垃圾进入近料仓1-1后由其下面双辊喂料机1-2的带齿辊架住,随着喂料机双辊的缓慢转动,垃圾随着滚齿的扯动被连续不断的落入炉膛,刚进入炉膛的垃圾均匀落在燃烧层上面,在热气流及辐射热的作用下迅速干燥、升温,垃圾中的有机物升温到热解温度后在缺氧状态下先进行热分解,部分热分解气体遇氧燃烧,未燃尽的气体经连通烟道3进入二次燃烧室2,再依环保要求设定的温度下与补充的二次风混合燃尽。当垃圾热值较低使得依赖自身燃烧所产生的热量达不到环保要求设定的温度时,设在二次燃烧室2顶部的辅助油气燃烧器会自动点燃补充热量,以保持二次燃烧室的温度不低于设定的环保达标温度,燃尽后的烟气即可进入后续的余热锅炉系统回收热能后,经烟尘净化系统净化达标后排放。

随着垃圾不断地进入炉膛,经过热分解后剩余的部分会形成含有大量残炭的高温残渣,并在下移过程中与从风室下部上来的空气中的氧发生剧烈燃烧反应,并放出大量的热以供给刚入炉的垃圾进行干燥,升温热分解所需,燃尽后的高温残渣随着旋转炉排1-6的缓慢转动下移。鼓风机1-9将助燃空气通过管道1-10送入旋转炉排下面的风室1-11,在鼓风压力的作用下,从旋转炉排1-6的栅板间隙进入,吸收了残渣的余热,成为高温助燃空气进入炉体内部供残炭燃烧和部分热解气体燃烧。随着冷空气的不断进入把残渣逐渐冷却,降温后的残渣在旋转炉排栅板的作用下被破碎并从其缝隙中挤出落入锥形灰斗1-7-7至水封渣槽内,再由出渣机1-12从水封渣槽刮出。在整个作业过程中,回转平台1-8在其驱动机构1-7-5的作用下会带动炉体及灰斗绕其中心旋转,使得炉膛截面的任何部位都可依次转到固定炉盖1-3上的垃圾落料口1-3-3下方,这样就会在炉膛料层表面形成连续均匀的洒开物料,避免了炉内垃圾料堆积、温度波动的现象,也使得残渣结焦成大块硬渣现象减少,进一步减少并避免冒火、发生沟流、空气短路现象,工作状况更加稳定。炉体1-4下段水套的水受热会产生蒸汽,可由设在炉盖1-3与炉体1-4之间的水封槽1-4-1中间的蒸汽收集槽1-4-3收起并穿过炉盖进入集汽器。这样就形成了连续进料,连续热解气化燃烧,连续出渣的一整套垃圾焚烧处理系统。

Claims (7)

1.一种固体废物热解气化焚烧炉,包含有热解气化炉(1)、二次燃烧室(2)和两者之间连接的烟道(3),其特征在于:所述的热解气化炉(1)的炉盖(1-3)固定在设备基础上,其上装有双辊喂料机(1-2)及烟道(3),进料仓(1-1)装在双滚喂料机(1-2)上方,炉盖的下方是旋转炉体(1-4)装在炉座(1-5)上,炉座内装有旋转炉排(1-6),炉体、炉座、炉排组成一个整体坐落在回转平台(1-8)上,回转平台(1-8)中间连接锥形灰斗(1-7-7),锥形灰斗的下端插入水封渣槽内,与渣槽连接有捞渣机(1-12)。
2.按照权利要求1所述的焚烧炉,其特征在于:所述的二次燃烧室(2)呈含有:顶盖(2-1),位于室体(2-2)中部的环形风接口(2-3),位于室体(2-2)上部的二次入风接口(2-4),以及测温热电偶座(2-6)、烟气出口(2-5)、点火燃烧器(2-7)和烟气入口(2-8)的直立筒型结构。
3.按照权利要求1所述的焚烧炉,其特征在于:所述的双辊喂料机(1-2)的机壳(1-2-1)坐落在炉盖(1-3)上,顶部接料仓(1-1)、两套传动减速机(1-2-6)通过万向连轴器(1-2-5)分别驱动位于机壳内的带齿辊(1-2-2),带齿辊支承在轴承座(1-2-3)上,并设有冷却水接头(1-2-4)。
4.按照权利要求1所述的焚烧炉,其特征在于:所述的回转平台(1-7)的固定座(1-7-3)通过小支座(1-7-4)固定在设备基础上,驱动减速机(1-7-5)拴固在固定座(1-7-3)上,通过齿轮的传动带动转盘轴承外圆及回转台(1-7-1)、锥形灰斗(1-7-7)围绕轴承中心旋转,并使坐落在回转台(1-7-1)上的炉体(1-4)、炉座(1-5)、炉排(1-6)一起旋转。
5.按照权利要求1所述的焚烧炉,其特征在于:所述的旋转炉排(1-6)的环形栅板(1-6-3)固定在支架(1-6-5)上并呈阶梯状,相邻栅板之间形成适当的间距缝隙(1-6-2);支架均匀分布并拴固在座套(1-6-7)上,座套(1-6-7)连同支架(1-6-5)、栅板(1-6-3)、锥齿轮(1-6-1)一起围绕中心轴(1-6-8)旋转,中心轴固定在回转平台(1-8)上炉座(1-5)内的十字梁上,旋转炉排(1-6)的传动机构减速机(1-7)固定在炉座(1-5)的圆筒壁上,通过电控指令驱动减速机小齿轮带动锥齿轮(1-6-1)使转动部分旋转。
6.按照权利要求1所述的焚烧炉,其特征在于:所述的固定炉盖(1-3)含有:外环炉盖座(1-3-1)、落料口(1-3-3)、出烟口(1-3-4)、炉体水套蒸汽排口(1-3-8)、外侧水封圈(1-3-5)、内侧水封圈(1-3-6)及耐火隔热材料砌注层(1-3-7)。
7.按照权利要求1所述的焚烧炉,其特征在于:所述的旋转炉体(1-4)含有:上部室体(1-4-5)、下部带水夹套的室体(1-4-6)、导汽管(1-4-4)、溢流管(1-4-7)(1-4-8)、内外双水封槽(1-4-1)、蒸汽收集槽(1-4-3)、上部耐火衬层(1-4-2)以及人孔(1-4-9)、炉门(1-4-10)、手孔(1-4-11)。
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