专利名称：布朗气固体废物焚烧炉的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及环保产业中固体废物焚烧炉，具体地说是涉及一种引入布朗气的固体废物焚烧炉。
二背景技术：
传统的固体废物焚烧炉包括加料斗提机、燃烧室、燃烧机、二次燃烧室、燃油喷枪、气气换热器、尾气管、半干喷除酸器、溶碱罐、溶碱泵、烟囱等部件组成，其工艺流程也可参照图1所示，它是将固体废物由加料斗提机12提升至加料口进入燃烧室6，点燃燃烧机5，助燃是吸入空气来实现的；燃烧室夹套内通入循环冷却水，燃烧室内通入热风，燃烧后产生的烟气进入二次燃烧室9，二次燃烧室点燃燃油喷枪8，燃油喷枪8的助燃也是通过吸入空气来实现的；烟气焚烧后再进入气气换热器10，在该器夹套内由鼓风机1通入空气，经气气换热，热空气分两路分别通入焚烧室6与二次燃烧室9；其尾气经尾气管14，进入半干喷除酸器15，在溶碱罐16内加入碱和水，搅拌溶解后，经浓碱泵17将该浓碱液打入雾化喷嘴18，喷嘴上方由空压机20产生的压缩空气通入，经雾化的浓碱液喷入半干喷除酸器15内，将尾气中的酸气中和，尾气由烟囱19排入大气。
传统的固体废物焚烧炉均采用补充空气的方法，通常通过控制燃烧室6的氧气含量来实现炉本体及二次燃烧室9的尾气焚烧的目的，在二次燃烧室9的尾气焚烧时温度基本维持在1100℃以上，燃油喷枪8的喷火焰呈暗红色，且燃烧火焰直径小、扩散火焰较长，燃油量较大且燃油裂解程度不高，燃烧不充分，所以尾气中的有害成分多，有害大气污染。
三
发明内容
1、发明目的本实用新型的目的在于提供一种既能改善焚烧状况，提高焚烧效率，节约能源，又能减少尾气中的有害成份，降低尾气对大气的污染的布朗气固体废物焚烧炉。
2、技术方案布朗气是由澳大利亚科学家Yull Brown教授首先提出，其定义为“严格按水(H2O)分子式氢/氧摩尔当量比，经专用设备电解产生的氢氧混合气体。”将布朗气技术运用在焚烧行业，尤其是危险废物焚烧领域为世界首创。
布朗气固体废物焚烧炉，包括加料斗提机12、燃烧机5、燃烧室6、二次燃烧室9、燃油喷枪8、气气换热器10、尾气管14、半干喷除酸器15、溶碱罐16、浓碱泵17、雾化喷嘴18、烟囱19和空压机20；燃烧室6的周围设有通入循环冷却水的夹套，该室的一侧下部装有与空气进管和柴油进管相连的燃烧机5，上部装有气水分离器7和循环冷却水出水管，燃烧室的另一侧上部为加料口，下部设有循环冷却水进水管和热风进管；二次燃烧室9的一侧装有分别与柴油进管和空气进管相连的燃油喷枪8，另一侧与热风进管相连；气气换热器10一侧上部通过冷风管与鼓风机1连接，另一侧的下部装有热风出管，气气换热器10的顶部分别装有防爆管11和尾气管14，并与半干喷除酸器15相连，半干喷除酸器15的上部装有雾化喷嘴18，下部装有积灰桶及小车13，浓碱泵17的一端与溶碱罐16相连，另一端通过管道与雾化喷嘴18相连接，空压机20通过管道与雾化喷嘴18连接，烟囱19安装在半干喷除酸器15的顶部，其特征在于在鼓风机1和燃烧机5之间装有布朗发生器2，它的上部装有进水管，电流表3和布朗气进气管4，布朗气进气管4与空气进气管连接后共同再与燃油喷嘴8相连接，并在布朗气进气管4上装有调节阀。
布朗气固体废物焚烧炉工艺流程为固体废物由加料斗提机12提升至加料口进入燃烧室6，点燃燃烧机5，助燃是通过空气进管吸入空气来实现的；燃烧室6夹套内通入循环冷却水，燃烧室6内通入热风；燃烧后产生的烟气进入二次燃烧室9，点燃燃油喷枪8，它的助燃是靠吸入的空气和布朗气，当点燃燃油喷枪8时，通过布朗气进气管4通入布朗气，其通入量是按烟气量的0.1％通入，按体积比(V/V)计算通入的，是通过电流表3(100-300A/24V)调节电解电流来实现的。烟气焚烧后再进入气气换热器10，在该器夹套内由鼓风机1通入冷空气，经气气换热，热空气分两路分别通入燃烧室6与二次燃烧室9；其尾气经尾气管14，进入半干喷除酸器15，在溶碱罐16内加入碱和水，搅拌溶解后，经浓碱泵17将该浓碱液打入雾化喷嘴18，喷嘴上方由空压机20产生的压缩空气通入，经雾化的浓碱液喷入半干喷除酸器15内，将尾气中的酸气中和，尾气由烟囱19排入大气。
上述溶碱罐16中加入的碱是NaOH，其浓度为15％，或是KOH，其浓度为10％，加入的碱和水的重量比为15％∶85％；上述空压机20的压力为1-5kg。
3、有益效果(1)、尾气焚烧引入布朗气后，由于布朗气中含有活性氢，使尾气中的碳粒、一氧化碳、碳氢化合物转化为二氧化碳的反应速度加快，一氧化碳的排放浓度明显下降，达到＜5mg/NM3远低于国家规定的排放标准，实验数据表明采用布朗气燃油喷枪技术可以看出CO转化为CO2的反应活化能降低150℃以上(见附表一)，焚烧效率达到99.996％以上。
(2)、以前由于燃烧不充分产生的黑色烟气包括碳团颗粒、粉尘和水汽等，即使二次燃烧室温度在1000℃以上，依然会产生大量的黑色的烟气，当尾气焚烧引入布朗气后，烟气和粉尘的排放发生了明显的变化，几乎无飞灰产生。
(3)、由于飞灰中碳粒几乎完全转化成CO2，理论上推测烟气中的二恶英含量极低。
(4)、布朗气的加入使焚烧炉的燃烧状态完全被改变，氢通过扩散方式影响整个固体焚烧和裂解过程，理论上有抑制二恶英从头合成的效果。
(5)根据布鲁克斯(Brooks)火焰构造图，我们对不加布朗气的燃烧火焰和加入布朗气的燃烧火焰进行了对比结果如下(见图2)a、不加布朗气的火焰未着火油滴区过大，混合区偏大，扩散火焰面积大，明亮的高温部位小。
b、加入布朗气的火焰未着火油滴区很小，混合区适中，扩散火焰面积明显减小，白灼面明亮的高温区部位占据了整个火焰截面的一半左右。
附表一一氧化碳排放时二次燃烧室温度的均值表一氧化碳排放时二燃室温度的均值表
图1布朗气固体废物焚烧炉结构及工艺流程图。
图2燃油喷枪火焰结构示意图。
(1)一般固体废物焚烧沪燃油喷枪火焰图。
(2)布朗气固体废物焚烧炉燃油喷枪火焰图。
附图标记说明1-鼓风机、2-布朗发生器、3-电流表、4-布朗气进气管、5-燃烧机、6-燃烧室、7-气水分离器、8-燃油喷枪、9-二次燃烧室、10-气气换热器、11-防爆管、12-加料斗提机、13-积灰桶及小车、14-尾气管、15-半干喷除酸器、16-溶碱罐、17-浓碱泵、18-雾化喷嘴、19-烟囱、20-空压机、21-未着火油滴区、22-明亮高温区。
五具体实施方式
参照图1所示，本实用新型的技术关键是在鼓风机1和燃烧机5之间安置H3000型布朗发生器2，该发生器上装有加水管、电流表3(250A/24V)和布朗气进气管4，当水加入布朗发生器2中，水经电解后产生布朗气(氢氧混合气体)。布朗气固体废物焚烧炉，包括加料斗提机12、燃烧机5、燃烧室6、二次燃烧室9、燃油喷枪8、气气换热器10、尾气管14、半干喷除酸器15、溶碱罐16、浓碱泵17、雾化喷嘴18、烟囱(19)和空压机20；燃烧室6的周围设有通入循环冷却水的夹套，该室的一侧下部装有与空气进管和柴油进管相连的燃烧机5，上部装有气水分离器7和循环冷却水出水管，该室的另一侧的上部为加料口，下部设有循环冷却水进水管和热风进管；二次燃烧室9的一侧装有分别与柴油进管和空气进管相连的燃油喷枪8，另一侧与热风进管相连；气气换热器10左侧上部通过冷风管与鼓风机1连接，右侧的下部装有热风出管，顶部分别装有防爆管11和尾气管14，并与半干喷除酸器15相连，半干喷除酸器15的上部装有雾化喷嘴18，下部装有积灰桶及小车13，浓碱泵17的一端与溶碱罐16相连，另一端通过管道与雾化喷嘴18相连接，空压机20通过管道与雾化喷嘴18连接，烟囱19安装在半干喷除酸器15的顶部，在鼓风机1和燃烧机5之间装有布朗发生器2，它的上部装有进水管，电流表3和布朗气进气管4，并与空气进气管连接后共同再与燃油喷嘴8相连接，并在布朗气进气管(4)上装有调节阀。布朗气固体废物焚烧炉工艺流程为固体废物由加料斗提机12提升至加料口进入燃烧室6，点燃燃烧机5，它的助燃是通过空气进管吸入空气来实现的。燃烧室6夹套内通入循环冷却水，燃烧室6内通入热风。燃烧后产生的烟气进入二次燃烧室9，点燃燃油喷枪8，燃油喷枪8的助燃是靠吸入空气进管中的空气和布朗气进管4中的布朗气，当点燃燃油喷枪8时，通过布朗气进管4上的调节阀，由小至大调节布朗气的通入量，该量是按烟气量的0.1％通入，按体积比(V/V)计算通入的，是通过电流表3调节电解电流250A/24V来实现的。烟气焚烧后再进入气气换热器10，在该器夹套内由鼓风机1通入冷空气，经气气换热，热空气分两路分别通入焚烧室6与二次燃烧室9；其尾气经尾气管14，进入半干喷除酸器15，在溶碱罐16内加入15％的NaOH15斤和85斤水，搅拌溶解后，经浓碱泵17将该浓碱液打入雾化喷嘴18，喷嘴上方由空压机20产生的压缩空气通入，其压力为3kg，经雾化的浓碱液喷入半干喷除酸器15内，将尾气中的酸气中和，尾气由烟囱19排入大气。
权利要求1.一种布朗气固体废物焚烧炉，包括加料斗提机(12)、燃烧机(5)、燃烧室(6)、二次燃烧室(9)、燃油喷枪(8)、气气换热器(10)、尾气管(14)、半干喷除酸器(15)、溶碱罐(16)、浓碱泵(17)、雾化喷嘴(18)、烟囱(19)和空压机(20)；燃烧室(6)的周围设有通入循环冷却水的夹套，该室的一侧下部装有与空气进管和柴油进管相连的燃烧机(5)，上部装有气水分离器(7)和循环冷却水出水管，燃烧室(6)的另一侧的上部为加料口，下部设有循环冷却水进水管和热风进管；二次燃烧室(9)的一侧装有分别与柴油进管和空气进管相连的燃油喷枪(8)，另一侧与热风进管相连；气气换热器(10)一侧上部通过冷风管与鼓风机(1)连接，另一侧的下部装有热风出管，顶部分别装有防爆管(11)和尾气管(14)，并与半干喷除酸器(15)相连，半干喷除酸器(15)的上部装有雾化喷嘴(18)，下部装有积灰桶及小车(13)，浓碱泵(17)的一端与溶碱罐(16)相连，另一端通过管道与雾化喷嘴(18)相连接，空压机(20)通过管道与雾化喷嘴(18)连接，其特征在于在鼓风机(1)和燃烧机(5)之间装有布朗发生器(2)，它的上部装有进水管，电流表(3)和布朗气进气管(4)，布朗气进气管(4)与空气进气管连接后共同再与燃油喷嘴(8)相连接，并在布朗气进气管(4)上装有调节阀。
2.根据权利要求1所述的布朗气固体废物焚烧炉，其特征在于所述的电流表(3)是100-300A/24V，通过调节电解电流来控制布朗气的通入量，该量是按烟气量的0.1％通入，按体积比V/V计算的量。
3.根据权利要求1所述的布朗气固体废物焚烧炉，其特征在于在所述的溶碱罐(16)中加入的碱是NaOH，其浓度为15％，或是KOH，其浓度为10％，加入的碱和水的重量比为15％∶85％。
4.根据权利要求1所述的布朗气固体废物焚烧炉，其特征在于所述的空压机(20)的压力为1-5kg。
专利摘要一种布朗气固体废物焚烧炉，在燃烧室的一侧装有燃烧机和气水分离器，另一侧有加料口，二次燃烧室的一侧装有燃油喷枪，气气换热器一侧上部与鼓风机连接，另一侧的下部的热风出管分别与燃烧室和二次燃烧室相连接，顶部装有防爆管和尾气管，并与半干喷除酸器相连，半干喷除酸器的上部装有雾化喷嘴，下部装有积灰桶，浓碱泵一端与溶碱罐相连，另一端与雾化喷嘴相连接，空压机与雾化喷嘴连接，在鼓风机和燃烧机之间装有布朗发生器，并通过布朗气进气管与空气进气管连接后共同再与燃油喷嘴连接。本焚烧炉的特点是燃烧充分，CO的排放量少，达到＜5mg/NM
文档编号F23G5/00GK2881369SQ200520076988
公开日2007年3月21日 申请日期2005年11月3日 优先权日2005年11月3日
发明者梁宝明, 田永林, 王耀军, 王志卫, 蒋达明 申请人:中国兵器科学研究院宁波分院, 南京净之杰固体废物处理有限公司