专利名称：垃圾气化炉的制作方法
技术领域：
本实用新型属于垃圾焚烧技术领域，具体涉及一种垃圾气化炉。
背景技术：
从我国现有垃圾焚烧技术的运用情况来看，主要存在以下几个方面的问题我 国生活垃圾中主要成分是未经过分选的厨余类垃圾，同时由于厨余类垃圾恶臭严重，再 次分选的难度较大；且垃圾热值季节性的变化幅度较大和垃圾的含水量较高。因生活垃圾主要为厨余类垃圾，而塑料、废纸等高热值垃圾较少，故我国生活 垃圾的热值较低，难以适应从国外引进的工作温度较高的焚烧炉，而为了保证焚烧炉能 够稳定顺利的工作，因此需要向焚烧炉中添加较多的燃料，造成了燃料的浪费；而我国 自行研究开发出的焚烧炉种类虽然较多，且其中也有部分类型适宜焚烧处理我国垃圾， 但其焚烧温度较低，如多数焚烧炉只能达到600 800°C的焚烧温度，由于处于此温度区 段的垃圾燃烧将产生大量的二恶英和呋喃，同时气体燃烧不完全，焚烧烟气中含有大量 的有机物，因此对大气环境造成的污染较为严重。同时也正因为我国生活垃圾的热值较低，因此我国生活垃圾不能放入水泥窑直 接焚烧，严重地妨碍了垃圾的再循环利用。
发明内容本实用新型的目的是提供一种垃圾气化炉，其结构简单且适宜于燃烧处理我国 生活垃圾。为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案一种垃圾气化炉，本垃圾 气化炉包括筒状的壳体，壳体的上侧分设有物料投入口和烟气出口，壳体的下侧设置有 排渣口，壳体的中下部装填有流化砂，散气管自壳体的外侧穿入壳体的内侧并埋设在流 化砂中，散气管位于壳体外侧的进气端与热风炉相连，散气管位于壳体内侧的管身上设 置有散气孔，热风炉与散气管配合使得流化砂处于静止沉积状态或沸腾流化状态。本实用新型的技术效果在于在基于我国生活垃圾不进行深度分选、热值不高 的情况下，采用气化炉装置中的流化砂沸腾气化垃圾，由于气化垃圾需要的温度比现有 焚烧炉的工作温度低很多，因此本实用新型既能较为容易地进行垃圾预处理，焚烧并气 化垃圾，防止了垃圾的恶臭扩散，减少了焚烧气化垃圾后的排渣、运渣工作量，也为其 他焚烧炉或水泥窑提供了可燃性气源，有利于垃圾焚烧的后续处理。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是散气管的排布示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种垃圾气化炉，本垃圾气化炉包括筒状的壳体10，壳体10的上 侧分设有物料投入口 11和烟气出口 12，壳体10的下侧设置有排渣口 13，壳体10的中下 部装填有流化砂，散气管20自壳体10的外侧穿入壳体10的内侧并埋设在流化砂中，散 气管20位于壳体外侧的进气端与热风炉相连，散气管20位于壳体内侧的管身上设置有散 气孔，热风炉与散气管20配合使得流化砂处于静止沉积状态或沸腾流化状态。开始工作时热风炉通过散气管20向壳体10中鼓入500°C的热风，热风通过散气 管20上的散气孔排出，自散气孔排出的热风使得埋设在散气管20上侧的流化砂由原来的 静止沉积状态转化为沸腾流化状态，流化砂的温度上升并与自物料投入口 11投入壳体内 的垃圾充分混合，垃圾瞬时间被引燃并继续燃烧气化，燃烧生成的具有较高温度的烟气 自壳体上侧的烟气出口 12进入到下游设备；当投入壳体10内侧的破碎垃圾已经稳定燃烧 时，热风炉不再继续提供热风，而只需要向壳体10中鼓入常温空气即可；垃圾中含有的 铁分、铝分以及瓦砾等不燃物从壳体10下部的排渣口 13和流化砂一起排出。本实用新型中的流化砂为石英砂，所述的物料投入口 11也即垃圾投入口。如图1、2所示，所述的壳体10自外向内由钢板101、隔火层102和耐火层103 组成，钢板101起承载作用，隔火层102和耐火层103用于耐受高温，以保持气化炉内的 高温和防止壳体10被烧损。隔火层102和耐火层103选用的隔火材料和耐火材料可参考 现有技术。为保证气化炉运行的安全稳定，所述的壳体10在烟气出口 12处设置有泄压阀， 当投入的垃圾中混有爆炸性物质或因操作失误等引起气化炉内的异常高压时，泄压阀将 自动且迅速的将炉内压力向大气释放以达到减压效果并保护气化炉不受损伤。作为本实用新型的优选方案，如图1、2所示，所述的壳体10呈长筒状，且壳体 10分为互相连通的上下两段，下段壳体的横截面形状为圆形，上段壳体的横截面形状为 半圆形或弓形，所述下段壳体与上段壳体的圆形外侧面位于同一圆周面上，下段壳体与 上段壳体相交处的旁侧设有凸台14，所述的物料投入口 11设置在凸台14处，烟气出口 12设置在上段壳体的顶部，流化砂和散气管20均设置在下段壳体中，所述的凸台14的位 置高于流化砂处于沸腾流化状态时的砂层的最顶端。所述的下段壳体的横截面也即垂直于下段壳体中轴线方向的截面，由于流化砂 分处在静止沉积状态或沸腾流化状态，因此流化砂的处于沸腾流化状态时的砂层的最顶 端要高于其处于静止沉积状态时的砂层最顶端，凸台14的位置高于流化砂处于沸腾流化 状态时的砂层的最顶端，能够保证流化砂和垃圾的充分混合以及垃圾的顺利燃烧气化。如图2所示，所述的物料投入口 11向下呈倾斜状朝向下段壳体的中轴线，这种 设置方式使得垃圾和垃圾中的污水能够落入气化炉的中心部位，以防止在气化炉的内壁 附近形成焚烧死角。使物料投入口 11呈向下倾斜状有多种实现方式，比如将上段壳体和凸台14设计 为Y形相接即可。作为本实用新型的优选方案，如图2所示，所述的下段壳体位于凸台处下侧的 部位设置有向壳体10内部凹陷的凹部15，凹部15的最低端高于流化砂处于沸腾流化状态 时的砂层的最顶端。[0021]进一步的，所述的凹部15沿下段壳体轴向的截面呈夹角状，夹角β的角度为 80 100°。凹部15的设置不但使得物料投入口 11的垃圾出口被设置为朝向气化炉的中心， 而且由于凹部下斜面151呈向上并向上段壳体倾斜，因此凹部15本身还起到引导烟气流 向上段壳体的功能，有利于烟气的顺利排出。进一步的，所述的物料投入口 11的旁侧设置有碎煤进口 18，则当进入壳体10内 的垃圾中的可燃物不足造成焚烧温度下降时，通过碎煤进口 18倾入碎煤以帮助燃烧，使 得垃圾气化炉保持稳定的工作状态。如图1、2所示，所述的下段壳体上设置有供砂口 16和垃圾污水进口 17，供砂口 16和垃圾污水进口 17设置在与物料投入口 11相对的壳体的外侧面上，且供砂口 16和垃 圾污水进口 17的位置均高于流化砂处于沸腾流化状态时的砂层的最顶端。供砂口 16可供装入石英砂或当炉内砂量减少时及时补充石英砂；垃圾污水进口 17在气化炉工作时喷入垃圾污水或垃圾渗滤液，以使得垃圾污水在高温下焚烧气化，以 实现对垃圾的全面处理。为减小在投砂或喷入污水时对入炉的垃圾产生影响，因此将供 砂口 16和垃圾污水进口 17设置在与物料投入口 11相对的壳体的外侧面上。如图3所示，所述的壳体10的两侧沿下段壳体的轴线对称设置有两个配气箱 30，两个配气箱30上设置有相对伸出且彼此交错排列的散气管20 ；所述的散气管20沿 水平向贯穿壳体10，且散气管20的轴线均互相平行且处于同一水平面上，散气管20的一 端与配气箱30相连通，另一端封闭。所述的散气管20上的散气孔沿水平向排布在散气管20的两侧。散气管20即在两侧壁设置了很多散气孔的圆管，散气管20水平横穿壳体10，且 散气管20的两端伸出壳体10外侧，两只配气箱30分别安装在壳体10的两边，与两个配 气箱30分别连通的各个散气管20彼此交错排列在气化炉中的同一水平面上。高压风机 通过配气箱30向散气管20供风，风从散气孔向气化炉内喷入流化砂内部以使得流化砂处 于沸腾流化状态。为了使气化炉内的流化砂达到高温状态，配气箱30及位于炉外部分的 散气管20的配管表面上均应实施保温措施。
以下结合附图1 3对本实用新型做进一步说明本气化炉的壳体10采用钢制结构，壳体10的下部为锥形，中部为圆柱形，上 部为半圆柱形，自上而下依次分为空筒部10a、流动层10b、移动层10c。所述的空筒部 IOa包括上段壳体和下段壳体的流化砂沸腾区域的上方，空筒部IOa的内部为空腔，主要 提供生活垃圾投入和烟气向上排出的空间；流动层IOb位于散气管20与流化砂沸腾区域 之间，主要提供流化砂沸腾和生活垃圾焚烧气化的空间；移动层IOc位于散气管20的下 方，在此区域中的生活垃圾焚烧后的灰渣和流化砂在重力作用下逐渐向下方的排渣口 13 移动，最终通过输送设备排出。本实用新型克服了低热值垃圾难以焚烧的困难，解决了我国垃圾处理事业中生 活垃圾未分选和垃圾有严重恶臭的问题，妥善处理了炉渣、飞灰以及垃圾渗滤液，同时 也为其他焚烧炉或水泥窑提供了可燃性气源，环保指标符合国家环保标准。
权利要求1.一种垃圾气化炉，其特征在于本垃圾气化炉包括筒状的壳体(10)，壳体(10)的 上侧分设有物料投入口(11)和烟气出口(12)，壳体(10)的下侧设置有排渣口(13)，壳 体(10)的中下部装填有流化砂，散气管(20)自壳体(10)的外侧穿入壳体(10)的内侧并 埋设在流化砂中，散气管(20)位于壳体外侧的进气端与热风炉相连，散气管(20)位于壳 体内侧的管身上设置有散气孔，热风炉与散气管(20)配合使得流化砂处于静止沉积状态 或沸腾流化状态。
2.根据权利要求1所述的垃圾气化炉，其特征在于所述的壳体(10)呈长筒状，且 壳体(10)分为互相连通的上下两段，下段壳体的横截面形状为圆形，上段壳体的横截面 形状为半圆形或弓形，所述下段壳体与上段壳体的圆形外侧面位于同一圆周面上，下段 壳体与上段壳体相交处的旁侧设有凸台(14)，所述的物料投入口(11)设置在凸台(14) 处，烟气出口(12)设置在上段壳体的顶部，流化砂和散气管(20)均设置在下段壳体中， 所述的凸台(14)的位置高于流化砂处于沸腾流化状态时的砂层的最顶端。
3.根据权利要求1或2所述的垃圾气化炉，其特征在于所述的壳体(10)自外向内 由钢板(101)、隔火层(102)和耐火层(103)组成。
4.根据权利要求2所述的垃圾气化炉，其特征在于所述的壳体(10)在烟气出口 (12)处设置有卸压阀。
5.根据权利要求2所述的垃圾气化炉，其特征在于所述的下段壳体上设置有供砂 口(16)和垃圾污水进口(17)，供砂口(16)和垃圾污水进口(17)设置在与物料投入口 (11)相对的壳体的外侧面上，且供砂口(16)和垃圾污水进口(17)的位置均高于流化砂处 于沸腾流化状态时的砂层的最顶端。
6.根据权利要求2所述的垃圾气化炉，其特征在于所述的物料投入口(11)向下呈 倾斜状朝向下段壳体的中轴线，所述的物料投入口(11)的旁侧设置有碎煤进口(18)。
7.根据权利要求2所述的垃圾气化炉，其特征在于所述的壳体(10)的两侧沿下段 壳体的轴线对称设置有两个配气箱(30)，两个配气箱(30)上设置有相对伸出且彼此交错 排列的散气管(20)；所述的散气管(20)沿水平向贯穿壳体(10)，且散气管(20)的轴线 均互相平行且处于同一水平面上，散气管(20)的一端与配气箱(30)相连通，另一端封 闭。
8.根据权利要求6所述的垃圾气化炉，其特征在于所述的下段壳体位于凸台处下 侧的部位设置有向壳体(10)内部凹陷的凹部(15)，凹部(15)的最低端高于流化砂处于沸 腾流化状态时的砂层的最顶端。
9.根据权利要求7所述的垃圾气化炉，其特征在于所述的散气管(20)上的散气孔 沿水平向排布在散气管(20)的两侧。
10.根据权利要求8所述的垃圾气化炉，其特征在于所述的凹部(15)沿下段壳体轴 向的截面呈夹角状，夹角的角度为80 100°。
专利摘要本实用新型属于垃圾焚烧技术领域，具体涉及一种垃圾气化炉。本垃圾气化炉包括筒状的壳体，壳体的上侧分设有物料投入口和烟气出口，壳体的下侧设置有排渣口，壳体的中下部装填有流化砂，散气管自壳体的外侧穿入壳体的内侧并埋设在流化砂中，散气管位于壳体外侧的进气端与热风炉相连，散气管位于壳体内侧的管身上设置有散气孔，热风炉与散气管配合使得流化砂处于静止沉积状态或沸腾流化状态。本实用新型既能较为容易地进行垃圾预处理，焚烧并气化垃圾，防止了垃圾的恶臭扩散，减少了焚烧气化垃圾后的排渣、运渣工作量，也为其他焚烧炉或水泥窑提供了可燃性气源，有利于垃圾焚烧的后续处理。
文档编号F23G5/027GK201795493SQ20102026824
公开日2011年4月13日 申请日期2010年7月21日 优先权日2010年7月21日
发明者何承发, 李大明, 李朝晖, 李顺安, 杨培林, 杨长青, 肖杰玉, 郭文叁 申请人:安徽海螺川崎工程有限公司, 安徽海螺川崎节能设备制造有限公司, 安徽海螺集团有限责任公司