TW455668B - Incineration process and incinerator using heat generated from combustion to bake and sublimate waste to produce gases using as fuel for the burning - Google Patents

Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4556 68 B； 五、發明說明（1 ) 本發明有關於一種用於焚化廢料之方法及裝置。更 詳言之，本發明有關於一種使用自燃燒所產生的熱以烘乾 及昇華廢料來產生作為用於燃燒之燃料用的氣體之焚化方 法及焚化爐。 焚化爐之發展起源於一種單一構件之焚化爐，其通常 由一燃燒室所構成，該燃燒室將與空氣混合之燃料注入於 填滿有廢料之該室内。目前仍使用此類型之焚化爐，尤其 是工廠及醫院所使用較小尺寸者》此種類型的焚化爐有一 問題，即該燃燒室之溫度，約為400-500*0，因較低將會 因不完全燃燒而產生污染物質。導致低溫的原因係起因於 該燃燒室内於廢料被乾燥及熾熱之前所發生蒸發而使熱損 失。由於此為能量之損失，近來焚化爐之模式係由二分離 燃燒室所構成：廢料燃燒室及氣體燃燒室。增加之氣體燃 燒室將使燃燒之廢料造成的熾熱氣體在一較高溫度燃燒， 其接著使燃燒廢料更完全。目前，此二室焚化爐具有廢料 燃燒室及氣體燃燒室係相互完全分離"作為該廢料燃燒室 用時，所產生的熱將使廢料乾燥且釋出熾熱氣在燃燒 已經乾燥廢料與釋出熾熱氣體及熱之二作用，將被使用於 後續蒸發過程及釋出氣體。這些作用會降低溫度，因此需 要汽油以將溫度升高至適意程度。產生之熾熱氣體一些部 分將於該過程中被燃燒。其餘部分將被放於該氣體燃燒室 内。然而’此氣趙之集中並不高的足以點火，因此需要燃 料以增加溫度至適意程度用以燃燒及焚毀所產生之有毒氣 體，如此將損失能量。 -4- 本纸張尺度適用中固國家標準（CNS>A4規格<210 X 297公釐> ^------— — 晒 — --------"5^1 ; (請先閱讀背面之;it事項再填寫本頁) 經濟部’慧財產局員工湞費合作社印" Λ7 B：__ 五、發明說明（2 ) 基於前述，本發明已製成，且本發明之目的在於提供 一種焚化壚，其使用自燃燒所產生的熱以烘乾及昇華廢料 來產生用於燃燒之燃料。該焚化爐尤其係設計以容許該焚 化爐内部之廢料接受自燃燒所產生的熱以烘乾及燃燒廢料 來產生氣體，其之後用於作為該焚化爐之燃料《廢料烘乾 室成形為圓筒形，且氣體燃燒室係一導管位於該廢料烘乾 室之中間内。如此設計使廢料之烘乾過程及燃燒過程可相 互分離。已被烘乾之廢料被燃燒於煤炭燃燒室，該煤炭燃 燒室位於底部且成形為圓錐形連接於該廢料烘乾室。其被 底部爐篦支撐’其中爐篦組裝成一倒置圓錐體《可燃氣體 將通過氣體導管被引入以用於該燃燒室内之廢料燃燒。該 使用可燃氣體之燃燒過程將不與該燃燒室内之廢料燃燒結 合。藉此，可燃氣體將全然被使用於該燃燒室内而無需使 用任何其他燃料’此係因其將具有充分之所需氣體量。自 氣體燃燒所產生之高熱將被用於烘乾過程中而無須設置複 雜設備。此外，自該燃燒室所產生之煤灰將自該底部爐 篦，藉以規律區間壓縮空氣之噴射脈衝’掉至煤灰收集托 盤^ 此外，本發明亦提供—種焚化方法，其在起始階段時 以較；射出氣體一致作動。此起始步驟需要使用汽油以使 溫度向至可供乾廢料’乾燥直至釋出可燃氣體。之後，不 再需要汽油。被烘乾廢料之燃燒釋出可燃氣體，係類似於 煤炭之燃燒，由於該焚化爐内之高溫，其中可產生較低污 染之氣體。 本獻变速用* 因 Ε!¥«4(〇ν·$)Λ4^(2,(- 297 ^? -------------裝-----Γ ---訂---------線 (請乇閔熗背面-2音？事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 5 6 6 8 a； Β7 五、發明說明（3) 於本發明之焚化爐完整揭露中，該焚化爐之構成將詳 細說明於后： 第1圖顯示一小尺寸之焚化爐： 第2圖顯示_大尺寸之焚化爐。 以下，根據本發明一較佳實施例之焚化爐將參考圖式 詳細說明之。 該焚化爐组成所使用之材質係由防熱及防腐蝕金屬所 構成。如第1及2圈所示，廢料將利用螺進飯送器1被餵 送通過該焚化爐頂部，該螺進器於管體一端連接於一馬 達’而該螺進器之另一端並不達到該管體之另一端，藉此 留有空間以在廢料送進於該焚化爐内之前壓缩廢料•如此 可防止蒸氣及氣體回流通過該螺進器。廢料將被餵送於廢 料烘乾室2内’該廢料烘乾室2成形為一圓筒形。於該烘 乾室之中間内，具有一氣體燃燒室6,其係一垂直導管安 置於該廢料烘乾室2中心處，以產生用於烘乾過程的熱β —煤炭燃燒室3連接於該廢料烘乾室2。其底部成形為— 圓錐形以將廢料推於該中間導管正下方中間内，該中間導 管作為一氣體燃燒室6。於該煤炭燃燒室3内之廢料將掉 入呈圓形之底部爐篦5上，以其頂部似一漏斗16且連接 於該底部爐篦5 ,該底部爐篦5之齒部係傾斜30至35。 以容許煤灰以壓縮空氣噴射脈動，容易自該煤炭燃燒室3 移動至該焚化爐底部呈一漏斗之煤灰收集托盤17。 於此方法中，主要空氣自第一空氣鼓風機（未圖示） 產生於第一空氣導管15,該第一空氣導管將空氣分離成 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規ϋ~(2Ι0 x 297公釐） -I I I 1 I I — III — — —. >· > I I I I I I *ιιι*.ί — — — —— I --^ — — — — i — — — — - — — — — — — — — — — _ (請先閱讀背面之注t事項再填莴本頁) 經濟部智慧时產局—二消費合作社印製 Λ： ___Β：_____ 五、發明說明（4〉 二部分：其一被送至該底部壚篦5,其為底部具有空氣孔 之漏斗；以及，其二被送至側部爐篦4，該側部爐昆4連 接於該漏斗，該漏斗收集自該廢料烘乾室2之廢料。於底 緣處，具有一空氣室以供循環，及環繞設置之空氣餵送 孔。 二次空氣來自第二空氣鼓風機（未圖示）至第二空氣 導管9，且其將被射出於該氣體燃燒室β内，通過主導管 11，該主導管11連接於氣體吸入導管〗〇,該氣體吸入導 管10吸入自收集隔室12之氣體及蒸氣。由於該氣體及蒸 氣收集隔室係一倒置漏斗於該侧部爐篦4上方，因此產生 一中空空間於該氣體及蒸氣收集隔室與該側部爐篦之間。 當二次空氣被射入該氣體燃燒室6内時，該導管9内空氣 速率將於該主導管11内產生文氏管原理（venturi principle)’其會造成氣體及蒸氣自該廢料烘乾室2，通 過離開該廢料烘乾室2頂部之熔接導管的氣體收集導管 13,被吸取至該氣體收集隔室〗2。之後氣體及蒸氣將通 過該氣體吸入導管10被吸至該主導管丨丨且隨後被射出於 該氣趙燃燒室6内與二次空氣_起以供燃燒用。 錢體燃燒室6係-垂直導管，其底端位於該煤炭燃 燒室3之頂部且定位於該廢料洪乾室2之中心處。該氣想 燃燒室e内部，於其底部處具有—孔口盤7，該孔口盤7 係-環體，以外料接於該導管之㈣，因此留有一小孔 於其中間以減少該室6之切面。如此使燃氣及空氣能充分 此。’其可；丨起更m燒1及增加該燃燒過程之法 •7^ 家標主--—-—— -------------裝.---------訂--------- _ 線 (熗先閱熗背面之;1意事項再填窵本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4556 68 a： ____B7__ 五、發明說明（5) 度。該氣體之燃燒將繼續發生於該氣體燃燒室6内，因該 焚化爐具有一甚小廢料烘乾室2(如第1圊所示），該氣體 將被釋出於外。然而’若該廢料烘乾室2太大，則熱氣將 被通過炫接於該烘乾室2外側内之熱氣導管8(如第2圊 所示）’以增加該烘乾過程之效率。該廢料烘乾室2内 側’具有一廢料攪拌機19，其係一螺進機連接4或多長 軸’該等長轴自該廢料烘乾室2之頂部延伸至底部。此廢 料攪拌機19可攪拌該廢料烘乾室2内之廢料，以增加該 烘乾過程之效率。該焚化爐之外部將被絕緣14以防止熱 損失。 於啟動該焚化爐期間’燃料係使用來點燃以燃燒。其 將被送進穿過一導管且注入該主導管11之頂部。當開始 點燃時’燃料將被燃燒於該氣體燃燒室6内直至其達到約 800至900°C之溫度為止。廢料將繼續玫出可燃氣體，其 之後將流至該氣體燃燒室6。當該氣體燃燒室之溫度增加 時，將停止燃料之注入。 儘管本發明之較佳實施例已以特定名詞詳細說明，然 而此詳細說明僅用以舉例說明，吾人應知可在不脫離以下 申請專利範圍之精神或範圍，做變化及變更e 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） — If — —·— — — — — — — I I I l· I I I •議 — ίιι — ι_ ^^ 1. (請先ΜΛ背面之注意事項再填寫本頁) A7 _B： 五、發明說明（6 ) 本發明之元件標號如下： 1.. .螺進餵送器 2.. .廢料烘乾室 3.. .煤炭燃燒室 4.. .側部爐篦 5…底部爐篦 6.. .氣體燃燒室 7.. .孔口盤 8.. .熱氣導管 9.. .第二空氣導管 10.. .氣體吸入導管 11.. .主導管 12…收集隔室 13.. .氣體收集導管 15.. .第一空氣導管 16.. .漏斗 17.. .煤灰收集托盤 19.. .廢料攪拌機 -------------裝.----r---訂.--------線 <琦乇閱讀背面之;xt事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Claims (1)

1. 8838 ABaD 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*!< 45 56 6 8 、申請專利範圍 第089122188號專利申請索冑請專利範祕正本 修正日期：90年06月 1. 種使用自燃燒所產生的熱以烘乾及昇華廢料來產生 作為用於燃燒之燃料用的氣體之焚化方法，包括以下 步驟： 藉於焚化爐頂部上之廢料餵送裝置（1)餵送廢料且 於將廢料送進該焚化爐内之前壓縮廢料： 藉一燃料導管餵送燃料且注入於主導管（11)頂部，燃 燒於氣體燃燒室（6)内直至自廢料產生的可燃氣體足 以用來燃燒於該氣體燃燒室（6)内，之後中斷該燃料； 烘乾一廢料烘乾室（2)内之廢料，其藉燃燒該氣體燃燒 至（6)内該可燃氣趙來產生熱以使用於該烘乾過程； 燃燒於煤炭燃燒室（3)内之已烘乾廢料，該煤炭燃燒室 (3)連接於該烘乾室（2); 將廢料推進其中間且將廢料推進該煤炭燃燒室⑶ 内’廢料利用自壓縮空氣脈衝推動至該焚化爐底部處 之煤灰收集托盤（17)而掉於底部爐篦（5)上。 2_如申請專利範圍第1項之方法’更包括一藉於該廢料烘 乾室（2)内之攪拌裝置（19)攪拌廢料之步驟，以增加該 烘乾過程之效率。 3· 如申請專利範圍第1項或第2項之方法，其中自該氣體 燃燒室（6)内廢料所產生之該可燃氣體的燃燒過程包 括以下步驟： 將第一空氣鼓風機之主要空氣吹至第一空氣導管 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -n I n n I n n ti n n n I * n n 1 I I I n n_ I n n n t <請先M1«背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4 5 5 6 6 8 B8 C8 _ D8 六、申請專利範圍 (15) ’且分成二部分：其一被送至該底部爐篦（5)，以 及其二被送至側部爐篦（4)，該側部爐篦（4)連接於漏 斗，該漏斗故集自該廢料烘乾室（2)之廢料，於底緣 處，具有一空氣室以供循環，及環繞設置之空氣餵送 ； 將二次空氣鼓風機之二次空氣吹至第二空氣導管（9) 且泫入於該氣體燃燒室（6)内，通過該主導管（u)，該 主導管（11)連接於自收集隔室（12)吸入氣體及蒸氙之 氣體吸入導管（10)，之後氣體及蒸氣自該廢料烘乾室（2) 被吸入通過氣體收集導管（13)至該主導管（丨丨）且之後 再被注入於該氣體燃燒室（6)與該二次空氣一起，利用 一孔口盤（7)充分洗合燃氣及空氣，以供更完全燃燒以 及增加燃燒過程之溫度’且之後將熱氣通過熱氣導管 (8)逸出。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中熱氣通過熱氣導管 (8)逸出’該熱氣導管（8)嫁接於該廢料烘乾室（2)之外 側内，以增加該烘乾過程之效率。 5. 一種使用自燃燒所產生的熱以烘乾及昇華廢料來產生 作為用於燃燒之燃料用的氣體之焚化爐，包括： 一於焚化爐頂部上之廢料餵送裝置（1)，甩.以餵送廢料 且在將廢料送進該焚化爐内之前壓縮廢料； 一廢料烘乾室（2)，具有一氣體燃燒室（6)以產生使用於 烘乾過程之熱； 一煤炭燃燒室（3) ’連接於該烘乾室（2); 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210*297公g ) ---- -----I! -------訂---— II 丨 * (锖先閱讀背面之注t事項再填寫本頁) 麗08 455668 六、申請專利範圍 第一空氣鼓風機，連接於一第一空氣導管（15)，其 被分成二導管：其一連接於底部爐篦（5)，且另一連接 於侧部爐篦（4)，該侧部爐篦（4)連接於自該廢料烘乾室 (2)收集廢料之漏斗；於底緣處，具有一空氣室以供循 環，及環繞設置之空氣餵送孔； 一第二空氣鼓風機連接於一第二空氣導管（9)，以將二 次空氣銀送於該空氣燃燒室⑹内，通過該主導管 (11)，該主導管（11)連接於自收集隔室（12)吸入氣體及 4氣之氣髏吸入導管（丨〇〉’該收集隔室（12)係一位於該 侧部爐篦（4)上方之倒置漏斗；於該氣體及蒸氣收集隔 室（12)與該侧部爐篦（4)之間具有一中空空間；當二次 空氣被注入於該氣體燃燒室（6)内時，該導管（9)内空氣 之速率將於該主導管（Π)内產生文氏管原理（venturi principle)，其導致氣體及蒸氣自該廢料烘乾室（2)被吸 入通過氣體收集導管（13)，該氣體收集導管（13)係沿該 廢料洪乾室（2)頂部延伸熔接，至該氣體收集隔室 U 2)’該氣體及蒸氣被吸入通過該氣體吸入導管（1〇) 至該主導管（11)且之後再被注入於該體燃燒室（6)與二 次空氣一起以供燃燒β 6.如申請專利範圍第5項之焚化爐，其中該廢料餵送裝置 (1)係一導管，其内具有一螺進器以餵送廢料，該螺進 器於管體一端連接於一馬達，而該螺進器之另一端並 不達到該管體之另一端，藉此留有空間以在廢料送進 於該焚化爐内之前先壓縮廢料。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格χ 297公釐） (請先閱讀背面之迮意事項再填寫本頁》 -裝--------^---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 455s6〇 截 a — 申清專利範圍 7.如申請專利範圍第5項之焚化爐，其中該廢料烘乾室⑵ 係-圓筒體且該氣體燃燒室⑹係一垂直導管位於該 廢料烘乾室（2)之中心處。 δ·如申請專㈣圍第6項之焚化爐，其中該廢料供乾室⑵ 係―圓筒體且該氣體燃燒室⑹係一垂直 廢料烘乾室⑵之中心處。 9.如中請專利範圍第5項至第8項任—項之焚化爐，其中 該，體燃燒室⑹係，垂直導管，其底端位於該煤炭燃 燒室（3)之頂部且定位於該廢料烘乾室（2)之中心處，該 氣體燃燒室⑹内部，於其底部處具有一孔口盤⑺，該乂 孔口盤（7)係-環體，以外部溶接於該導管之内部，因 此，有-小孔於其中間以減少該室⑹之切面，如此使 燃氣及空氣能充分混合，其可引起更完全燃燒，以及 增加該燃燒過程之溫度；_之燃燒將繼續發生於該 氣體燃燒室⑹内。 ' )\ ..我f藤 瓜如申請專利範圍第5項至第8項謂先爐，其中該熱氣 導管⑻溶接於該廢料烘乾室⑵之夕f側…以增加該供 乾過程之效率。 η.如申請專利範圍第9項之焚化爐，其中該熱氣導管⑻ 溶接於該廢料棋乾室⑵之外側内，以增加該洪乾過程 之效率β 12，如申請專利範圍第5項至第8項任一項之焚化爐，進一 步包括一廢料攪拌機（19)，其係一螺進機連接4或多長 軸，該等長軸自該廢料烘乾室（2)之頂部延伸至底 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 1 襄--------訂---Γ.------線 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 5 6 6 8 as cs D8 六' 申請專利範圍 此廢料攪拌機（19)攪拌該廢料烘乾室（2)内之廢料，以 增加該烘乾過程之效率。 ' 13.如申請專利範圍第9項之焚化爐，進一步包括一廢料搜 拌機（19)，其係一螺進機連接4或多長軸，該等長軸自 該廢料烘乾室（2)之頂部延仲至底部，此廢料攪拌機（19) 攪拌該廢料烘乾室（2)内之廢料，以增加該烘乾過程之 效率。 14·如申請專利範圍第1〇項之焚化爐，進一步包括一廢料 攪拌機（19)，其係一螺進機連接4或多長軸，該等長轴 自該廢料烘乾室（2)之頂部延伸至底部，此廢料攪拌機 (19)攪拌該廢料烘乾室（2)内之廢料，以增加該烘乾過 程之效率》 15·如申請專利範圍第11項之焚化壚，進一步包括一廢料 攪拌機（19)，其係一螺進機連接4或多長軸，該等長軸 自該廢料烘乾室（2)之頂部延伸至底部，此廢料攪拌機 (19)攪拌該廢料烘乾室（2)内之廢料，以增加該烘乾過 程之效率》 16. 如申請專利範圍第5項至第8項任一項之焚化爐，其中 該焚化爐之外部將被絕緣以防止熱損失a 17. 如申請專利範圍第9項之焚化爐，其中該焚化爐之外部 將被絕緣以防止熱損失。 18_如申請專利範圍第1〇項之焚化爐，其中該焚化爐之外 部將被絕緣以.防止熱損失β 19.如申請專利範圍第11項之焚化爐，其中該焚化爐之外 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> ---------訂---------. 4 5 5 6 6 8 as B8 __g 六、申請專利乾圍 部將被絕緣以防止熱損失。 20, 如申請專利範圍第12項之焚化爐，其中該焚化爐之外 部將被絕緣以防止熱損失。 21. 如申凊專利把圍苐13項之焚化爐，其中該焚化爐之外 部將被絕緣以防止熱損失。 22，如申清專利範圍第14項之焚化爐，其中該焚化爐之外 部將被絕緣以防止熱損失。 23.如申請專利範圍第15項之焚化壚，其中該焚化爐之外 部將被絕緣以防止熱損失。 24_如申請專利範圍第5項至第8項任一項之焚化爐，其中 於該廢料攪拌裝置（19)係一螺進機連接於四或多長 軸’其自該廢料烘乾室（2)頂部延伸至底部β 25. 如申清專利範圍第9項之焚化爐’其中於該廢料搜拌裝 置（19)係一螺進機連接於四或多長轴，其自該廢料烘 乾室（2)頂部延伸至底部。 26. 如申請專利範圍第1 〇項之焚化爐，其中於該廢料攪拌 裝置（19)係一螺進機連接於四或多長抽，其自該廢料 烘乾室（2)頂部延伸至底部。 27. 如申請專利範圍第丨丨項之焚化爐，其中於該廢料攪拌 裝置（19)係一螺進機連接於四或多長軸，其自該廢料 洪乾至（2)頂部延伸至底部。 28·如申請專利範圍第π項之焚化爐，其中於該廢料攪拌 裝置（丨9)係一螺進機連接於四或多長轴，其自該廢料 烘乾室（2)頂部延伸至底部。 本紙張尺度適用争國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） (請先閱讀背面之注意^項再填寫本頁) -裝--------訂----------線-! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8B8C8D8 455668 力、申請專利範圍 29.如申請專利範圍第13項之焚化爐*其中於該廢料攪拌 裝置（19)係一螺進機連接於四或多長軸，其自該廢料 烘乾室（2)頂部延伸至底部。 3〇·如申請專利範圍第14項之焚化壚，其中於該廢料攪拌 裝置（19)係一螺進機連接於四或多長軸，其自該廢料 烘乾室（2)頂部延伸至底部》 31,如申請專利範圍第15項之焚化爐’其中於該廢料攪拌 裝置（19)係_螺進機連接於四或多長軸，其自該廢料 烘乾室（2)頂部延伸至底部。 32_如申請專利範圍第16項之焚化爐，其中於該廢料携拌 裝置（19)係一螺進機連接於四或多長麵’其自該廢料 烘乾室（2)頂部延伸至底部》 33_如节請專利範圍第π項之焚化壚，其中於該廢料搜拌 裝置（19)係一螺進機連接於四或多長轴，其自該廢料 烘乾室（2)頂部延伸至底部》 34.如申請專利範圍第18項之焚化爐，其中於該廢料搜拌 裝置（19)係一螺進機連接於四或多長轴，其自該廢料 烘乾室（2)頂部延伸至底部。 35·如申請專利範圍第19項之焚化爐，其中於該廢料搜拌 裝置（19)係一螺進機連接於四或多長軸，其自該廢料 烘乾室（2)頂部延伸至底部。 36.如申請專利範圍第20項之焚化爐，其中於該廢料授拌 裝置（19)係一螺進機連接於四或多長軸，其自該廢料 烘乾室（2)頂部延伸至底部。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） f锖先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) n n i n 1 I ϋ 1^1 Hr I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 455668 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 37. 如申請專利範圍第21項之焚化爐’其中於該廢料授掉 裝置（19)係一螺進機連接於四或多長軸，其自該廢才斗 烘乾室（2)頂部延伸至底部。 38. 如申請專利範圍第22項之焚化爐，其中於該廢料搜掉 裝置（19)係一螺進機連接於四或多長轴，其自該廢料 烘乾室（2)頂部延伸至底部。 39_如申請專利範圍第23項之焚化壚，其中於該廢料挽拌 裝置（19)係一螺進機連接於四或多長軸，其自該廢料 烘乾室（2)頂部延伸至底部。 (靖先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) --------tr-*"--------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國固家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）