专利名称：高温旋风废气燃烧器及兼具集尘作用的废气处理方法
技术领域：
本发明是涉及一种用于处理废气的燃烧器及方法，特别是涉及一种高温旋风废气燃烧器及兼具集尘作用的废气处理方法。
背景技术：
废弃物的焚化处理，是利用焚化炉将废弃物中的有机物质以燃烧方式转换为气态的二氧化碳、水蒸气，及固态的底灰等等，由于今日废弃物中的塑胶产品相当常见(例如聚氯乙烯)，所以若是焚化炉的操作不当、燃烧不完全，则容易使燃烧时有俗称「戴奥辛」(dioxin)的毒物产生，其中由于戴奥辛的毒性对人类及环境影响最为剧烈，除了有危害人体的毒性之外，还会提高癌症发生，所以对于人们而言，如果使用焚化炉来解决垃圾问题，却带来了更严重的戴奥辛污染，则会使得人们健康遭受更大伤害，因此如何使用焚化炉来达到垃圾减量，又能降低戴奥辛的发生与排出，是所有焚化炉运作系统所要考虑的重要关键。
如图1所示，以往的焚化炉运作系统在使用时，是依序地将垃圾置入于一焚化炉11中燃烧，再经由一废气循环单元12、一旋风集尘单元13、一文氏洗涤单元14、一湿式静电集尘单元15，及一活性碳吸附槽单元16将废气中的有害物质(例如戴奥辛)去除，最后再透过一诱引风车17及一烟囱18将过滤完成的废气排出，以达到符合废气排放标准的使用需求。
其中为了降低戴奥辛的发生与排出，通常可以分别针对戴奥辛的可裂解因素、可氧化或吸附等特性来开发出不同的处理方式，例如在高温(摄氏800度～1100度)环境下能使得戴奥辛被裂解，或者透过活性碳来吸附而减少排放，以及透过金属氧化物的触媒催化来使得戴奥辛被分解为一氧化碳与氯化氢等，都是降低戴奥辛的方式之一，而目前是以高温裂解戴奥辛的方式最为普遍，其具体的运作过程是利用该废气循环单元12，将该焚化炉11所输出的废气再循环至该焚化炉11内二次燃烧，以使得废气中的有害物质燃烧更完全，进而达到降低戴奥辛的使用目的。
然而，由于该焚化炉11的设计结构并非专门用于废气燃烧，而且废气中的飞灰往往含有大量的有机成分(例如戴奥辛、戴奥辛的生成前驱物、戴奥辛的生成催化物)，所以当废气通入该焚化炉11做二次燃烧时，还是无法充分去除戴奥辛，以致于在行经该活性碳吸附槽单元16时，必须借助大量活性碳来吸附有害物质，不但提高运作成本，活性碳在使用后也会演变为二次污染的环保问题。
发明内容因此，本发明的目的，是在于提供一种能够充分燃烧废气中的飞灰，达到有效降低戴奥辛的高温旋风废气燃烧器，及兼具集尘作用的废气处理方法。
于是，本发明高温旋风废气燃烧器适用于燃烧处理一焚化炉所排放出的废气，该高温旋风废气燃烧器包含一中空的炉体，及一温度控制单元。
该炉体包括一形成于该炉体顶部的透气孔、一形成于该炉体底部的集尘孔、一形成于该透气孔与集尘孔之间且围绕于一轴线的围绕壁、一靠近该炉体顶部且穿设于该围绕壁的进气孔，及一形成于该炉体内的耐火层，该焚化炉所排放出的废气是经由该进气孔并沿着该围绕壁的切线方向通入该炉体内。
该温度控制单元包括一用于增进该炉体内的燃烧温度的加热模块，及一用于降低该炉体内的燃烧温度的辅助气体控制模块。
本发明兼具集尘作用的废气处理方法包含以下步骤(A)制备一中空的炉体，该炉体包括一围绕一轴线的围绕壁、一形成于该围绕壁下方的集尘孔，及一形成于该炉体内的耐火层。
(B)安装一温度控制单元，该温度控制单元是控制该炉体内的温度处于摄氏850度以上的燃烧环境。
(C)导引该焚化炉所排放出的废气通入该炉内作体燃烧，并使得废气由上而下沿着该围绕壁呈螺旋方式行进。
(D)在该集尘孔的下方收集废气燃烧后的灰烬。
使用时，因为废气会由上而下沿着该围绕壁呈螺旋方式行进，所以废气中的飞灰会被旋出贴覆于该耐火层表面，并沿着该耐火层表面往该集尘孔处缓缓下移，同时在下移过程中被摄氏850度以上的高温燃烧，使得飞灰中的有害物质能在长时间的高温环境下被裂解，而达到有效降低戴奥辛的使用目的。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，附图中图1是一示意图，说明以往的焚化炉运作系统；图2是一立体图，说明本发明高温旋风废气燃烧器及兼具集尘作用的废气处理方法的一较佳实施例；图3是一剖视图，说明上述该较佳实施例中，该高温旋风废气燃烧器的组成结构，以及废气是沿着一围绕壁以螺旋方式由上而下行进。
具体实施方式
如图2、3所示，本发明高温旋风废气燃烧器适用于燃烧处理一焚化炉所排放出的废气，该高温旋风废气燃烧器包含一中空的炉体20，及一温度控制单元30。
该中空的炉体20包括一形成于该炉体20顶部的透气孔21、一形成于该炉体20底部的集尘孔22、一形成于该透气孔21与集尘孔22之间且围绕于一轴线Z的围绕壁23、一沿着垂直于该轴线Z方向且靠近该炉体20顶部穿设于该围绕壁23的进气孔24，及一形成于该炉体20内的耐火层25。
该焚化炉所排放出的废气是借由一进气管26后导入于该进气孔24中，并沿着该围绕壁23的切线方向通入于该炉体20。
该炉体20是呈现向下逐渐缩束的漏斗造型，该集尘孔22是形成于该炉体20底部的末端处以集中该炉体20内所燃烧后的灰烬。
该炉体20内所形成的耐火层25在本实施例中是采用耐火泥，该耐火层25会形成一围绕该炉体20内的粗糙表面251，该耐火层25的粗糙表面251可以由上而下地往该轴线Z处靠近，也就是该耐火层25相对于该炉体20内径的环周面是形成向下渐缩的型态，借此可以增进废气于该炉体20内的停留时间。
该温度控制单元30是控制该炉体20内的温度处于摄氏850度以上的燃烧环境，该温度控制单元30包括一用于增进该炉体20内的燃烧温度的加热模块31，及一用于降低该炉体20内的燃烧温度的辅助气体控制模块32，在本实施例中，该加热模块31是一种喷油器，当炉内温度过低时会自动喷油到炉内以稳定燃烧温度，该辅助气体控制模块32具有一鼓风机321以适时充入二次空气到炉内，当炉内温度过高时能借由二次空气的进入来回稳到正常的燃烧温度。
使用时，因为该焚化炉所排放出的废气是沿着该围绕壁23的切线方向通入该炉体20内，所以废气会由上而下沿着该围绕壁23呈螺旋方式行进，当废气以螺旋方式行进时会形成旋风，并且将废气中的飞灰旋出贴覆于该耐火层25的粗糙表面251。
由于该粗糙表面251可以使得燃烧面积加大，并且可以使得飞灰更容易地贴覆停留，所以飞灰会沿着该粗糙表面251缓缓下移到该集尘孔22处，同时在下移过程中被摄氏850度以上的高温燃烧，使得飞灰中的有害物质能在长时间的高温环境下被裂解，最后操作者可以在该集尘孔22的下方收集废气燃烧后的灰烬，而被燃烧后的废气与灰烬，都可以达到有效降低戴奥辛的使用目的。
同样如图2、3所示，本发明兼具集尘作用的废气处理方法是应用于上述的该炉体20及温度控制单元30，该方法包含以下步骤(A)制备一中空的炉体20，该炉体20包括一围绕一轴线Z的围绕壁23、一形成于该围绕壁23下方的集尘孔22，及一形成于该炉体20内的耐火层25。该围绕壁23下方是呈现向下逐渐缩束的漏斗造型，该集尘孔22是形成于该围绕壁25最下方的末端处，该炉体20内的耐火层25是耐火泥，该耐火层25会形成一围绕该炉体20内的粗糙表面251。
(B)安装一温度控制单元30，该温度控制单元30是控制该炉体20内的温度处于摄氏850度以上的燃烧环境。
(C)导引该焚化炉所排放出的废气通入该炉体20内作燃烧，并使得废气由上而下沿着该围绕壁23呈螺旋方式行进，当废气以螺旋方式行进时会形成旋风，并且将废气中的飞灰旋出贴覆于该耐火层25的粗糙表面251
(D)在该集尘孔22的下方收集废气燃烧后的灰烬。
当飞灰沿着该粗糙表面251缓缓下移到该集尘孔22处时，飞灰同时会在下移过程中被摄氏850度以上的高温燃烧，使得飞灰中的有害物质能在长时间的高温环境下被裂解，所以借由此方法被燃烧后的废气与灰烬，一样可以达到有效降低戴奥辛的使用目的。
归纳上述，本发明高温旋风废气燃烧器及兼具集尘作用的废气处理方法中，由于巧妙运用了旋风方式旋出飞灰，并能使得飞灰长时间的停留在高温环境，所以飞灰中的有害物质能充分的高温裂解，以致于最后所得到的废气与灰烬都能够达到本发明能有效降低戴奥辛的使用目的。
本发明的功效在于燃烧再裂解废气中的戴奥辛生成物，使得焚化炉系统能有效地降低戴奥辛排出；此外，对于传统的焚化炉系统而言，如果运作中的焚化炉已经超过合宜的戴奥辛排出量，则此时利用大量活性碳吸附可能还不足以解决，而且还会徒增成本，若要以二次燃烧方式改善，则会牵涉到更换整个焚化炉炉体设备也相当不可行，然而此时利用本发明的高温旋风废气燃烧器却可以连结于原本焚化炉炉体的废气出口，进而直接改善戴奥辛量，而达到最佳化处理戴奥辛问题，所以本发明的设备可以配合于整厂系统建制之外，还能用于改善旧有焚化炉的问题而备具有产业价值性及利用性。
权利要求
1.一种高温旋风废气燃烧器，适用于燃烧处理一焚化炉所排放出的废气，该高温旋风废气燃烧器包含一中空的炉体，及一温度控制单元，其特征在于该炉体包括一形成于该炉体顶部的透气孔、一形成于该炉体底部的集尘孔、一形成于该透气孔与集尘孔之间且围绕于一轴线的围绕壁、一靠近该炉体顶部且穿设于该围绕壁的进气孔，及一形成于该炉体内的耐火层，该焚化炉所排放出的废气是经由该进气孔并沿着该围绕壁的切线方向通入该炉体内；及该温度控制单元包括一用于增进该炉体内的燃烧温度的加热模块，及一用于降低该炉体内的燃烧温度的辅助气体控制模块。
2.如权利要求1所述的高温旋风废气燃烧器，其特征在于该温度控制单元是控制该炉体内的温度处于摄氏850度以上的燃烧环境。
3.如权利要求1所述的高温旋风废气燃烧器，其特征在于该炉体内所形成的耐火层是耐火泥，该耐火层会形成一围绕该炉体内的粗糙表面。
4.一种兼具集尘作用的废气处理方法，适用于燃烧处理—焚化炉所排放出的废气，其特征在于该方法包含以下步骤(A)制备一中空的炉体，该炉体包括一围绕一轴线的围绕壁、一形成于该围绕壁下方的集尘孔，及一形成于该炉体内的耐火层；(B)安装一温度控制单元，该温度控制单元是控制该炉体内的温度处于摄氏850度以上的燃烧环境；(C)导引该焚化炉所排放出的废气通入该炉体内作燃烧，并使得废气由上而下沿着该围绕壁呈螺旋方式行进；及(D)在该集尘孔的下方收集废气燃烧后的灰烬。
5.如权利要求4所述的兼具集尘作用的废气处理方法，其特征在于该炉体内的耐火层是耐火泥，该耐火层会形成一围绕该炉体内的粗糙表面。
全文摘要
一种高温旋风废气燃烧器及兼具集尘作用的废气处理方法，该高温旋风废气燃烧器包含一炉体及一温度控制单元。使用时，废气在该炉体内是由上而下地呈螺旋方式行进旋转，此时废气中的飞灰会被旋出，贴覆于并沿着该炉体内的粗糙表面缓缓下移，在飞灰的下移过程中，同时会被摄氏850度以上的高温燃烧，使得飞灰中的有害物质能在长时间的高温环境下被裂解，而达到有效降低戴奥辛的使用目的。
文档编号F23G7/08GK1811274SQ20051000566
公开日2006年8月2日 申请日期2005年1月24日 优先权日2005年1月24日
发明者黄金水, 李明秋, 黄成港 申请人:隆颛科技工程股份有限公司