本发明涉及一种垃圾处理装置，尤其是涉及一种垃圾焚烧锅炉。
背景技术：
目前，垃圾处理的主要形式有填埋以及焚烧。
由于垃圾的填埋处理已经越来越受环境场地的制约，有些地方的垃圾填埋场已是堆积如山，无处容纳。因而垃圾焚烧的无害化处理方式不得不成为我国城市发展阶段主要的垃圾处理手段。但是，垃圾在焚烧的过程中，由于垃圾中的塑料制品等物质的存在，燃烧时可能会产生危害人类健康的有害物质二噁英，因此必须采取相应的有效手段加以控制，如：1、加强源头控制，进行垃圾分类，避免含二噁英类的物质(如pcbs等)及含氯量高的危险废物进入焚烧炉；2、减少炉外低温再合成；3、提高尾气净化效率；4、减少炉内合成：通常采用的是3t+e工艺，即焚烧温度850度以上，停留时间大于2.0秒，保持充分的气固湍动程度，以及过量的空气量，使烟气中o2的浓度处于6～11％。对于第4点，由于受垃圾的含水率、种类、分散性、潮湿天气等因素的影响，易造成焚烧炉内温度忽高忽低、垃圾燃烧不充分，一方面易形成产生二噁英的炉内环境，另方面增加了固体废物量，产生二次污染和后续处理成本。
此外，垃圾焚烧发电锅炉受投资规模及环境场地的制约，覆盖普及有很大的局限性。很多地方的垃圾需要长途运输才能送达大型焚烧厂进行处理，成本极其高昂。为此，我们设计开发了一种结构紧凑、体积小、投资少、环保性能好、占用场地小、安装使用方便的垃圾焚烧蒸汽锅炉，着重解决边远村镇的垃圾处理的老大难问题，同时变废为宝，利用垃圾的热值生产热水或者蒸汽，给工农业生产及人民的生活供应热能。
技术实现要素：
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种垃圾焚烧锅炉，节能环保，解决边远村镇的垃圾处理的老大难问题。
本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：
一种垃圾焚烧锅炉，包括锅炉壳体、炉膛、给料装置、设置在炉膛内的蒸汽发生装置、连接在锅炉壳体侧壁上的助燃装置以及设置在锅炉壳体底部的旋转炉排；
所述蒸汽发生装置包括均套筒型的内水冷壁及外水冷壁，所述内水冷壁及外水冷壁设置有若干水冷壁管；
所述给料装置设置有下料口，下料口连通内水冷壁所圈围的空腔及炉膛；
内水冷壁设置在外水冷壁所圈围的空腔中、且设置在旋转炉排上方，内水冷壁所圈围的空腔用于干燥垃圾；外水冷壁的下端部低于旋转炉排的上端部，外水冷壁的内径大于旋转炉排、并能够圈围旋转炉排上端产生的火焰；
锅炉壳体上端开设有烟气出口。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述蒸汽发生装置还包括同时连接内水冷壁及外水冷壁上端的环形汽包；环形汽包内部设置有同时连通内水冷壁及外水冷壁的空腔；下料口依次连通环形汽包所圈围的空腔、内水冷壁所圈围的空腔及炉膛。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述内水冷壁的下端部设置有内联箱，内联箱通过水冷壁管连通环形汽包。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述外水冷壁的下端部连接有下联箱，下联箱通过水冷壁管连通环形汽包。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述旋转炉排设置有用作配风室的空腔以及从配风室连通至旋转炉排上端面的疏风管。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述旋转炉排的上端部包括炉排面板及炉排底板，炉排面板及炉排底板之间设置有用于流通冷却水的夹层；夹层连通有进水管及出水管；所述进水管包括活动连接的上段及下段，进水管上段与旋转炉排连接，出水管同时穿接在进水管上段及下段所圈围的空腔中。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述旋转炉排的上端面连接有刮板，刮板用于搅动垃圾及刮落灰渣。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述给料装置中设置有用于下料和封闭给料装置的下料阻风器，下料阻风器包括两个滚动体，滚动体包括滚轴和设置在滚轴外侧壁上的叶片，两个滚动体能够通过叶片间断咬合。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述给料装置连通有冷凝器，冷凝器用于冷凝垃圾干燥后排放的废气；冷凝器设置有用于排放冷凝所得污水的排污口以及用于排放残余气体的排气口。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述烟气出口连通有烟气净化系统。
本发明采用的一种垃圾焚烧锅炉，具有以下有益效果：
1、结构紧凑，占地面积小，安装使用方便；
2、干燥燃烧都在炉内完成，适应性强；
3、炉排旋转可搅动堆积的垃圾燃料，使燃烧更充分均匀彻底，更利于灰渣的排出；
4、内水冷壁及外水冷壁为套筒型、膜式结构，增强热量交换，减少热损失，减少漏烟的机率；
5、环形内外水冷壁形成狭长的炉膛空间，利于高温烟气形成湍流及延长高温烟气在炉内停留的时间，抑制二噁英的生成；
6、设计助燃结构，遇到低热值垃圾或燃烧不良时启动助燃，保证炉膛温度不低于850℃，形成抑制生成二噁英的环境条件；
7、利用烟热和膜式内水冷壁传递的热量对垃圾进行复合式预干燥，干燥较充分，利于垃圾的着火焚烧和燃烧彻底；
此外，锅炉采用独创环形汽包，利于中心投料，确保燃烧和干燥的均匀性；旋转炉排设置为水冷炉排，可避免笨重的铸铁结构，延长设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明蒸汽发生装置的结构示意图；
图3为本发明蒸汽发生装置的俯视图；
图4为本发明旋转炉排及其外围连接的结构示意图；
图5为本发明给料装置的结构示意图；
图6为本发明烟气净化系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
如图1至图5所示，一种垃圾焚烧锅炉，包括锅炉壳体12、炉膛9、给料装置、设置在炉膛9内的蒸汽发生装置、连接在锅炉壳体12侧壁上的助燃装置29以及设置在锅炉壳体12底部的旋转炉排7。给料装置设置在锅炉壳体12上端、并连接蒸汽发生装置，垃圾焚烧锅炉结构紧凑，安装使用方便。
如图1、图2和图3所示，蒸汽发生装置包括均套筒型的内水冷壁13及外水冷壁10，内水冷壁13及外水冷壁10设置有若干水冷壁管。
蒸汽发生装置还包括同时连接内水冷壁13及外水冷壁10上端的环形汽包16；环形汽包16内部设置有同时连通内水冷壁13及外水冷壁10的空腔。蒸汽发生装置设置有水位计接口；具体的，水位计接口设置在环形汽包16上。
如图1和图5所示，给料装置设置有下料口21，下料口21依次连通环形汽包16所圈围的空腔、内水冷壁13所圈围的空腔及炉膛9。
如图1、图2和图3所示，内水冷壁13设置在外水冷壁10所圈围的空腔中、且设置在旋转炉排7上方，旋转炉排7上端及内水冷壁13的间隙用于干燥后的垃圾逸出以供燃烧、并能够阻挡过多垃圾通过；外水冷壁10的下端部低于旋转炉排7的上端部，外水冷壁10的内径大于旋转炉排7、并能够圈围旋转炉排7上端产生的火焰，外水冷壁10的下端部与旋转炉排7形成出灰渣的空隙。
如图1所示，锅炉壳体12上端开设有烟气出口25，内水冷壁13外侧壁及外水冷壁10内侧壁之间的夹腔连通烟气出口25；外水冷壁10开设有用于向烟气出口25排放烟气的环向栅形通道口。
助燃装置29用于点燃垃圾，运行过程中当炉膛9中温度低于850摄氏度时启动向炉膛9提供燃烧热量，有效保证炉膛9中温度在850摄氏度以上，遇到低热值垃圾或燃烧不良时启动助燃，有利于形成抑制二噁英生成的环境条件。助燃装置29包括相连通的燃料箱及喷燃嘴，燃料箱用于贮存燃气或燃油；喷燃嘴设置有点火装置，点火装置连接有点火燃烧控制电路。
垃圾下料方向如图1所示u方向，锅炉内烟气流动方向如图1所示v方向，锅炉内垃圾搅动时抖动方向如图1所示w方向。
垃圾焚烧锅炉中，垃圾从下料口21倒入、并经过给料装置、环形汽包所圈围空腔而落到内水冷壁13所圈围的空腔中。助燃装置29引燃垃圾，垃圾逐渐燃烧，灰渣从旋转炉排7边沿排出，内水冷壁13所圈围空腔处的垃圾逐渐向旋转炉排7下移。未燃烧的垃圾贮存在内水冷壁13所圈围的空腔中，垃圾得到充分干燥。
垃圾在炉膛9内充分燃烧，垃圾焚烧热量及助燃装置29所产生的热量使锅炉产生超过850摄氏度高温，有效消除二噁英的产生。垃圾燃烧产生的热量传递给内水冷壁13及外水冷壁10的水冷壁管中的水，水吸收热量产生蒸汽，环形汽包16用于汇集蒸汽，环形汽包16连接有蒸汽出口22、蒸汽出口22设置有用于开关蒸汽的阀体，环形汽包16还连通有安全阀18，安全阀18用于释放环形汽包16内意外超高的蒸汽压力，保证其安全性。
内水冷壁13设置在旋转炉排7上方，外水冷壁10设置为套筒型、外水冷壁10下端部低于旋转炉排7的上端部而能够圈围旋转炉排7上端，外水冷壁10圈围旋转炉排7上端的垃圾火场，旋转炉排7上垃圾燃烧产生的热量充分被内水冷壁13及外水冷壁10充分吸收。
内水冷壁13设置为套筒型、并设置在旋转炉排7上方，内水冷壁13所圈围的空腔、环形汽包16所圈围的空腔及给料装置依次相连，垃圾燃烧所产生的部分烟气依次经过内水冷壁13所圈围的空腔、环形汽包16所圈围空腔及给料装置，该部分烟气有导向性地往给料装置导流，该部分烟气能够用于干燥垃圾、使垃圾在后期燃烧中迅速起火并充分燃烧，同时该部分烟气的热量被内水冷壁13、环形汽包16及给料装置下方的垃圾所充分吸收。
内水冷壁13设置为套筒型、并设置在旋转炉排7上方，给料装置、环形汽包16所圈围空腔及内水冷壁13所圈围的空腔依次连通，利于中心投料，垃圾导向落至旋转炉排7上端，确保垃圾燃烧和干燥的均匀性。垃圾先在旋转炉排7上充分燃烧、然后灰渣落入接灰盘30且内水冷壁13所圈围空腔处的垃圾向下滑移，刮板8随旋转炉排7旋转、刮板8将干燥过的垃圾拨出到炉膛中燃烧，避免垃圾脱离旋转炉排7而得不到充分燃烧、避免未充分燃烧的垃圾影响灰渣的排除。
外水冷壁10设置为套筒型且圈围在旋转炉排7上端，垃圾燃烧所产生的大部分烟气经过内水冷壁13外侧壁及外水冷壁10内侧壁之间的夹腔、最后从烟气出口25逸出，该部分烟气的热量被外水冷壁10及内水冷壁13充分吸收，外水冷壁10及内水冷壁13的水冷壁管的水受热蒸发而生成蒸汽、并向环形汽包16导流。
内水冷壁13及外水冷壁10设置为狭长的型式，利于高温烟气形成湍流及延长高温烟气在炉内停留的时间，抑制二噁英的生成
如图1和图6所示，烟气出口25连通有烟气净化系统26，烟气净化系统26用于对烟气进行脱硫脱硝以及滤除烟气中的烟尘。
炉膛9内设置有烟气出口25的一段设置为环形烟室14，环形烟室14大于蒸汽发生装置的外径。环形烟室14用于汇集烟气，利于高温烟气形成湍流及延长高温烟气在炉内停留的时间，保证烟气所携带的热量被蒸汽发生装置所充分吸收。
如图1、图2和图3所示，内水冷壁13的下端部设置有用于接触垃圾火焰的环形的内联箱27，内联箱27连通内水冷壁13的水冷壁管，内联箱27通过水冷壁管连通环形汽包16，内联箱27用于充分吸收垃圾火焰所带来的热量，内联箱27连通内水冷壁13上若干水冷壁管的下端部，还用于储存环形汽包16，沉降下来的水。
如图1所示，锅炉壳体12的内侧设置有耐火保湿层11，耐火保湿层11与外水冷壁10的外周壁连接；耐火保湿层11的设置，有效减少炉膛9内的热量向外流失，也预防壳体温度过高所引起的安全隐患以及由此带来对环境的热污染。
旋转炉排7用于搅动垃圾，使堆积的燃烧更充分、均匀彻底，旋转炉排7也利于灰渣的排出。
如图1和图4所示，旋转炉排7设置有用作配风室28的空腔以及从配风室28连通至旋转炉排上端面的疏风管，旋转炉排7的上端面用于燃烧垃圾，疏风管用于往旋转炉排7上端面的垃圾鼓吹空气；旋转炉排7传动连接有动力组件4。
如图1和图4所示，配风室28连通有鼓风装置，鼓风装置包括与配风室28连通的管路以及与管路连通的鼓风机31。疏风管的设置，使垃圾充分燃烧、并提供炉膛9内烟气流动的动力。
如图1和图4所示，旋转炉排7设置为水冷炉排，避免旋转炉排7设置为笨重的结构，水冷式的炉排可延长设备的使用寿命。旋转炉排7的上端部包括炉排面板及炉排底板，炉排面板及炉排底板之间设置有用于流通冷却水的夹层。夹层连通有进水管2及出水管1；进水管2包括相互活动连接的上段及下段，进水管2上段与旋转炉排7连接、进水管2下段与支架3连接，出水管1同时穿接在进水管2上段及下段所圈围的空腔中。
如图1和图4所示，旋转炉排7的上端面连接有刮板8，刮板8用于搅动引渡垃圾至燃烧区域，刮板8还用于刮落灰渣。
如图1和图4所示，本发明还包括接灰盘30，旋转炉排7设置在接灰盘30的中部，旋转炉排7的上端部呈正放的锥型。燃烧产生的灰渣在旋转中抖落至接灰盘30中、或被垃圾推移至接灰盘30中。
如图1和图4所示，外水冷壁10的下端部延长至接灰盘30所圈围的腔部，外水冷壁10的下端部连接有下联箱6，下联箱6通过水冷壁管连通环形汽包16，下联箱6连接外水冷壁10中若干水冷壁管的下端部；下联箱6用于储存环形汽包16沉降下来的水。
给料装置通过连接件与蒸汽发生装置连接。如图1和图4所示，给料装置中设置有用于下料和封闭给料装置的下料阻风器20，下料阻风器20包括两个滚动体20a，滚动体20a包括滚轴和设置在滚轴外侧壁上的叶片，两个滚动体20a能够通过叶片间断咬合；当两个滚动体20a转动时，两个滚动体20a通过叶片传动连接、且两个滚动体20a上的叶片间断咬合。两个滚动体20a上叶片的咬合用于阻挡给料装置中的烟气及废气向外排放；两个滚动体20a上叶片的咬合间隙用于阻挡给料装置中的烟气和气味向外排放，垃圾下料时从叶片的咬合间隙掉入内水冷壁13所圈围的空腔。
如图1所示，给料装置连通有冷凝器17，冷凝器17用于冷凝垃圾干燥后排放的以水蒸汽为主的废气；冷凝器17设置有用于排放冷凝所得污水的排污口，排污口通过管路连通有污水处理池15；冷凝器17设置有用于排放残余废气的排气口，排气口连通烟气净化系统26。
如图1所示，本发明包括支架3，支架3连接有锅炉壳体12、接灰盘30及旋转炉排7，支架3通过平面轴承与旋转炉排7活动连接。旋转炉排7的动力组件4包括电机、减速机及传动副，电机通过减速机及传动副驱动旋转炉排7旋转；传动副包括与减速机传动连接的螺杆以及设置在旋转炉排7外周上的环形齿件。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。