专利名称：垃圾、有机废弃物洁净焚烧的系统及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及垃圾、有机废弃物的处理设备，特别涉及到垃圾焚烧设备。
背景技术：
当前，能源紧张，环保形势严峻。垃圾随着我国国民经济的发展及城市规模的不断扩大而迅速增加， 并且其有害成分的含量也越来越高，如处理不好，将会污染环境，威胁人民的身体健康，这不仅会制约社 会的进步，也影响到国民经济的可持续发展。当前，我国处理生活垃圾主要有卫生填埋技术、堆肥(生化) 技术和焚烧技术，大部分地区采用卫生填埋法处理生活垃圾，这不但需占用大量的土地、浪费资源，而且 容易污染土地及地下水；采用堆肥法仅利用40%左右的有机物，需建设配套的焚烧工艺设备，还需要有卫 生填埋场相配套，堆肥制品中的重金属存在污染土壤和进入食品链作物的可能，同样存在二次污染的隐患； 采用焚烧法来处理城市生活垃圾，余热用来发电或供热，可以做到减量化、资源化处理生活垃圾，但由于 生活垃圾含水量高、热值低， 一般的垃圾焚烧设备在运行时需用煤或燃油之类的常规燃料助燃，同时存在 烟气中污染物含量高、不能有效消除致癌剧毒物二恶英和呋喃、烟气净化系统复杂等缺点；现有的垃圾焚 烧设备只适应处理城市生活垃圾，而不能普及到村镇，不能实现低成本并且达到环保要求的处理水分更高、 热值更低的村镇生活垃圾。
发明内容
本发明的目的是要克服现有技术和设备的缺点，实现垃圾、有机废弃物的洁净焚烧处理，不仅适应处 理城市生活垃圾，而且可以实现低成本、达到环保要求的处理村镇生活垃圾，并对垃圾焚烧余热进行利用。 所述的垃圾、有机废弃物包括生活垃圾、医疗垃圾、农业废弃物、林业废弃物、木材加工废弃物和工业高 分子废弃物。
本发明的一种垃圾、有机废弃物洁净焚烧的系统，包括生活垃圾的焚烧及净化设备，其特征是系统主 要由风千器(1)、焚烧炉(2)、空气预热器(5)、除尘/净化装置、引风机(15)、烟囱(12)和连接管道 组成，其中风干器(1)同时兼作烟气过滤设备，风干器(1)的前部依次设置有料斗、送风口 (104)， 后部设置抽风口 (106),出料口 (107)在风干器(1)的尾部，设备运行时，使垃圾物料充满风干器(1) 的内腔，把焚烧炉的烟气作为干燥风源从送风口 (104)送入风干器内，再由抽风口 (106)引出风干器， 使烟气穿越垃圾物料的料层，在吹干垃圾物料的同时利用垃圾物料来过滤烟气中的灰尘，当把石灰粉料添 加到风干器(1)内的垃圾物料中时，利用石灰粉料来吸收烟气中氯化物、硫化物和氟化物，降低烟气中 污染物的含量，风干器(1)内有螺旋输送器(105)把垃圾物料由前部送往后部，垃圾物料在风干器(1) 边向后部运行边进行风干，然后由尾部的出料口 (107)送入焚烧炉。焚烧炉(2)为气相循环焚烧炉，炉 内由干馏区(2-VI)和气化区(2-VI)构成气化环境，以及由一燃区(2-V)和二燃区(2-II)构成燃烧 环境，炉外由循环风管(211)和循环风机(218)构成气相循环回路；还在炉内设置余热锅炉，用来回收 垃圾焚烧的热能进行利用；垃圾燃料在炉内先进行气化后再进行燃烧，气化环境生成的气态物又进行循环 气化燃烧，燃烬率高，燃烧生成的污染物极少，实现垃圾的洁净焚烧；除尘/净化装置包括旋风除尘器(11)、 湿法净化器(10)其中的一种或二种设备。系统的连接方式为风千器的出料口 (107)连接到焚烧炉(2) 的进料口 (201)，焚烧炉(2)的烟气出口 (210)连接到空气预热器(5)的烟气进口 (501)，空气预热 器(5)的烟气出口 (502)连接到风干器(1)的送风口 (104)，风干器(1)的抽风口 (106)连接到旋 风除尘器(11)或湿法净化器(10)的烟气进口，旋风除尘器(11)或湿法净化器(10)的烟气出口连接 到引风机(15)的吸风口，引风机(15)的出风口连接到烟囱(12)。系统中，当在风干器(1)的抽风 口 (106)与引风机(15)之间仅设置湿法净化器(10)时，风干器(1)的抽风口 (106)连接到湿法净 化器(10)的烟气进口 (1004),湿法净化器(10)的净化烟气出口 (1001)连接到引风机(15)的吸风 口；当在风干器(1)的抽风口 (106)与引风机(15)之间仅设置旋风除尘器(11)时，风干器(1)的 抽风口 (106)连接到旋风除尘器(11)的烟气进口 (1102),旋风除尘器(11)的烟气出口 (1101)连接到引风机(15)的吸风口；当在风干器(1)的抽风口 (106)与引风机(15)的吸风口之间同时设置旋风 除尘器(11)和湿法净化器(10)时，风干器(1)的抽风口 (106)连接到旋风除尘器(11)的烟气进 口 (1102)，旋风除尘器(11)的烟气出口 (1101)连接到湿法净化器(10)的烟气进口 (1004)，湿法净 化器(10)的净化烟气出口 (1001)连接到引风机(15)的吸风口。本系统还在空气预热器(5)的烟气 出口 (502)与风干器(1)的送风口 (104)之间设置急冷器(8)，设备运行时，把高温烟气快速降温 至200'C以下，以防止含氯有机物重新生成二恶英；当在空气预热器(5)的烟气出口 (502)与风干器(1) 的送风口 (104)之间设置急冷器(8)时，改变空气预热器(5)与风干器(1)之间的连接为空气预热 器(5)的烟气出口 (502)连接到急冷器(8)的高温烟气进口 (804)，急冷器(8)的降温烟气出口 (801) 连接到风干器(1)的送风口 (104)。
上述系统中，风干器(1)内的操作温度控制在70 110'C之间，垃圾物料在风干装置内的滞留时间 为1 3小时；把高水分的垃圾通过风干处理后，可以使垃圾燃料的水分含量大为降低，当进入风干器(1) 垃圾物料通过预分选除去大部分无机物时，就可以把垃圾燃料的含水量和无机物含量分别控制在15%和5% 以内，使垃圾燃料的低位发热值达到9700kj/kg以上，不用常规燃料助燃就能在焚烧炉内进行稳定燃烧。
上述系统运行时，把经过风干器(1)的垃圾燃料送入焚烧炉(2)内进行焚烧处理，垃圾焚烧产生的 烟气由焚烧炉(2)的烟气出口 (210)引出，进入空气预热器(5)，利用烟气的高温来加热助燃空气，作 用后的高温烟气再穿过风干器(1)内的垃圾燃料，利用高温的流动烟气对垃圾燃料进行风干，同时烟气 在穿过垃圾燃料时起到过滤净化作用；再把从风干器(1)内引出的烟气通过旋风除尘器(11)和湿法净 化器(10)进行除尘、脱臭和净化处理，用氢氧化钙或氢氧化钠为吸收剂对烟气进行脱臭和净化处理后， 由引风机(15)把净化后的烟气送入烟囱(12)排入大气。上述过程中，把垃圾燃料用焚烧烟气来进行风 干，不仅可以使垃圾燃料降低水分而提高低位发热值，而且在垃圾燃料进入焚烧炉时不会带入空气，使焚 烧炉内能够更好地与外界隔离，防止循环气态物在循环回路中发生燃烧现象。
本发明的另一种垃圾、有机废弃物洁净焚烧的系统，包括垃圾和有机废弃物的焚烧及净化设备，其特 征是系统主要由焚烧炉(2)、空气预热器(5)、除尘/净化装置、引风机(15)、烟囱(12)和连接管道组 成，其中焚烧炉(2)为气相循环焚烧炉，炉内由干馏区(2-VI)和气化区(2-VI)构成气化环境，以 及由一燃区(2-V)和二燃区(2-II)构成燃烧环境，炉外由循环风管(211)和循环风机(218)构成气 相循环回路；除尘/净化装置包括旋风除尘器(11)、湿法净化器(10)其中的一种或二种设备。焚烧炉(2) 的烟气出口 (210)连接到空气预热器(5)的烟气进口 (501)，空气预热器(5)的烟气出口 (502)连接 到湿法净化器(10)或旋风除尘器(11)的烟气进口，湿法净化器(10)或旋风除尘器(11)的烟气出口 连接到引风机(15)的吸风口，引风机(15)的出风口连接到烟囱(12)。系统中，当在空气预热器(5) 的烟气出口 (502)与引风机(15)之间仅设置湿法净化器(10)时，空气预热器(5)的烟气出口 (502) 连接到湿法净化器(10)的烟气进口 (1004)，湿法净化器(10)的净化烟气出口 (1001)连接到引风 机(15)的吸风口；当在空气预热器(5)的烟气出口 (502)与引风机(15)之间仅设置旋风除尘器(11) 时，空气预热器(5)的烟气出口 (502)连接到旋风除尘器(11)的烟气进口 (1102)，旋风除尘器(11) 的烟气出口 (1101)连接到引风机(15)的吸风口；当在空气预热器(5)的烟气出口 (502)与引风机(15) 的吸风口之间同时设置旋风除尘器(11)和湿法净化器(10)时，空气预热器(5)的烟气出口 (502)连 接到旋风除尘器(11)的烟气进口 (1102)，旋风除尘器(11)的烟气出口 (1101)连接到湿法净化器(10) 的烟气进口 (1004)，湿法净化器(10)的净化烟气出口 (1001)连接到引风机(15)的吸风口。本系统 中，还在空气预热器(5)的烟气出口 (502)与湿法净化器(10)或旋风除尘器(11)的烟气进口之间设 置急冷器(8);当在空气预热器(5)的烟气出口 (502)与湿法净化器(10)或旋风除尘器(11)的烟气 进口之间设置急冷器(8)时，改变空气预热器(5)与湿法净化器(10)或旋风除尘器(11)之间的连接 为空气预热器(5)的烟气出口 (502)连接到急冷器(8)的高温烟气进口 (804)，急冷器(8)的降温 烟气出口 (801)连接到湿法净化器(10)或旋风除尘器(11)的烟气进口。
本发明的又一种垃圾、有机废弃物洁净焚烧的系统，其特征是用干法净化设备来替代上述系统中的湿 法净化设备，用袋式除尘器(23)来替代设置在空气预热器(5)与引风机(15)之间的旋风除尘器(11) 和湿法净化器(10)或替代设置在急冷器(8)与引风机(15)之间的旋风除尘器(11)和湿法净化器(10)。当采用袋式除尘器(23)来替代设置在空气预热器(5)与引风机(15)之间的旋风除尘器(11)和湿法 净化器(10)时，改变空气预热器(5)与引风机(15)之间的连接为空气预热器(5)的烟气出口 (502) 连接到袋式除尘器(23)的烟气进口 (2301)，袋式除尘器(23)的烟气出口 (2302)连接到引风机(15) 的吸风口。当采用袋式除尘器(23)来替代设置在急冷器(8)与引风机(15)之间的旋风除尘器(11) 和湿法净化器(10)时，改变急冷器(8)与引风机(15)之间的连接为急冷器(8)的降温烟气出口 (801) 连接到袋式除尘器(23)的烟气进口 (2301)，袋式除尘器(23)的烟气出口 (2302)连接到引风机(15) 的吸风口。当采用干法净化设备来替代湿法净化设备时，还配套设置鼓风机(24)和干粉吸收剂仓(25), 设备运行时，用风力把石灰粉料在袋式除尘器(23)之前喷入烟气管道中，用来吸收烟气中氯化物、硫化 物和氟化物，烟气中的石灰粉料由袋式除尘器(23)收集进行循环利用。
上述系统中，焚烧炉内产生100(TC以上的烟气先通过余热锅炉和空气预热器降温至80(rC后，再通过 急冷塔烟气快速降温至20(TC以下，以避免含氯有机物重新生成剧毒物二恶英和呋喃，再把烟气进行除尘、 净化处理后通过烟闺排放。所述的净化处理包括湿法净化、干法净化和半干法净化工艺，采用氢氧化钙或 氢氧化钠作吸收剂，以脱除烟气中的氯化物、硫化物和氟化物。
上述系统中，通过余热锅炉和急冷器来回收垃圾焚烧的热能，生产热水和蒸汽，小型系统生产的热水 可作商品出售，大型系统生产的蒸汽可用于发电，产生经济效益。
本发明的一种垃圾、有机废弃物洁净焚烧的设备，其特征是气相循环焚烧炉的炉体内由干馏区(2-W) 和气化区(2-VI)构成气化环境以及由一燃区(2-V)和二燃区(2-II)构成燃烧环境，炉体主要由进料 口 (201)、气相循环出口 (202)、气相循环输入接口 (219)、 一次风输入接口 (220)、 二次风喷嘴(214) 的安装口、烟气出口 (210)、排渣口 (222)和炉墙组成，其中干馏区(2-VH)和气化区(2-VI)在同 一个回旋体炉腔内，呈同轴垂直布局，上部是干馏区(2-VH)，下部是气化区(2-VI); —燃区(2-V)和 二燃区(2-II)的炉腔呈上下布局，二燃区(2-II)的炉腔在上面， 一燃区(2-V)的炉腔在下面；二燃 区(2-II)与干馏区(2-VH)相邻，二燃区(2-II)与干馏区(2-VU)之间有耐火炉墙(237)隔开；一 燃区(2-V)的一侧与气化区(2-VI)相邻相通， 一燃区(2-V)的另一侧有抖隨口 (222); —燃区(2-V) 与气化区(2-VD的下面有布风板(226)，布风板(226)为风槽式布风板或风帽式布风板，布风板(226)自 气化区(2-VI)向S隨口 (222)方向倾斜，倾斜的角度范围为a =15 45° ，优选的倾斜角度为a =25 30° ; 一燃区(2-V)的上方有反射拱(215)和反射拱(228)，反射拱(215)和反射拱(228)之间的空间构 成一燃区(2-V)与二燃区(2-II)之间的火气通道；焚烧炉的进料口 (201)在干馏区(2-VE)的顶上 或在干馏区(2-VD上部的侧墙上；气相循环出口 (202)从干馏区(2-VD上部的侧墙上接出；气相循 环输入接口 (219)从一燃区(2-V)的一侧接入或从风帽式布风板(226)下面的风室(2-IV)接入；一 次风输入接口 (220)从排渣口 (222)的上方接入或从风帽式布风板(226)下面的风室(2-III)接入； 二次风喷嘴(214)的安装口在反射拱上；在二燃区(2-II) —侧的炉墙上部有烟气通道(210b)或烟气 出口 (210)接出。本设备中，当布风板(226)为风槽式布风板时，在风槽式布风板(226)的上游设置 风力推料器，风力推料器由布风器(230)、喷风嘴(229)、风源输入接口 (231)构成，其中喷风嘴(229) 为一只以上至少一只，喷风嘴(229)的喷风口指向风槽(25b)，设备运行时，利用推料风喷嘴(229)喷 出的风力把垃圾残炭由气化区(2-VD推向一燃区(2-V)，推料风为包括热空气、水蒸汽其中的一种或 二种，推料风同时作为气化剂提供给炉内的气化区(2-VI)进行气化反应所需；当布风板(226)为风帽式 布风板时，在风帽式布风板(226)的下面设置一次风室(2-III)和气相循环风室(2-IV)， 一次风室(2-III) 和气相循环风室(2-IV)互相隔离， 一次风输入接口 (220)从一次风室(2-III)接入，气相循环输入接 口 (219)从气相循环风室(2-IV)接入， 一次风输入接口 (220)与风源进行连接，气相循环输入接口 (219) 与循环风机(218)的出风口进行连接。本设备的炉外的气相循环回路由循环风管(211)和循环风机(218) 构成，循环风管(211)连接在焚烧炉的气相循环出口 (202)与循环风机(218)的进风口之间，循环风 机(218)的出风口连接到焚烧炉的气相循环输入接口 (219)。
为了利用垃圾、有机废弃物焚烧的热能，在上述的气相循环焚烧炉内设置热交换区(2-1)，再在热 交换区(2-1)内设置余热锅炉；热交换区(2-1)与二燃区(2-II)相邻，热交换区(2-1)与二燃 区(2-II)之间有耐火炉墙(212b)隔开，二燃区(2-II)的上部通过烟气通道(210b)与热交换区(2-I )连通；当在气相循环焚烧炉内设置热交换区(2-1 )时，把烟气出口 (210)改变为从热交换区(2-1 ) 的耐火炉墙(209)中部的位置接出。
上述的气相循环焚烧炉设备运行时，把垃圾燃料从焚烧炉的进料口 (201)送入炉内，把空气、水蒸 汽其中的一种或二种作为气化剂送入炉内的气化区(2-VI)，助燃空气同时送入炉内的一燃区(2-V)和 二燃区(2-11)，垃圾燃料在炉内依自身重量由上往下运行，在干馏区(2-vn)进行烘干和热解，热解生 成的固定炭在气化区(2-VI)进行气化反应，残炭在一燃区(2-V)进行燃烧，燃烬的灰渣从排渣口 (222) 排入水封式渣池。上述过程中，在干馏区(2-VH)生成的气态物有水蒸汽、氢气、 一氧化碳、甲烷、低分 子烃，还有焦油和煤烟生成，在气化区(2-VI)进行的反应主要为氧化反应、还原反应和水煤气反应，当 把空气作为气化剂送入气化区(2-VD时，空气中的氧气与垃圾炭进行氧化反应，生成二氧化碳并放出热 量，二氧化碳遇垃圾炭又进行还原反应，生成一氧化碳并吸收热量，循环气态物中的水蒸汽与垃圾炭进行 水煤气反应，生成一氧化碳和氢气并吸收热量；在炉内气化环境中生成的气态物通过垃圾燃料的间隙与垃 圾燃料逆向运行，气态物同时作为载热体，把一燃区(2-V)和气化区(2-VI)氧化反应生成的部分热量 以对流传热的方式提供给垃圾燃料的气化、热解和烘干所需；炉内生成的气态物、汽化的焦油和煤烟混合， 从焚烧炉上部的气相循环出口 (202)被引出，通过炉外的循环风管(211)和循环风机(218)返回到炉 下部的一燃区(2-V)，进行循环气化燃烧，其中，气态混合物中的焦油在一燃区(2-V)的高温环境中 进行裂解，生成低分子烃，或与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气，然后遇助燃空气而燃烧，气态混合物中的 水蒸汽和炽热的垃圾炭反应生成一氧化碳和氢气后遇助燃空气进行燃烧，气态混合物中的煤烟和水蒸汽发生
水煤气反应，生成一氧化碳和氢气后遇助燃空气发生燃烧；把加热的空气作为二次助燃风喷入炉内，使炉内 未燃烬的可燃性气体和悬浮的可燃性颗粒与空气充分混合，在二燃区(2-II)得到彻底燃辉，同时，气态物 中的二恶英在一燃区(2-V)和二燃区(2-II)的1000 130(TC高温中得到有效瓦解，使得焚烧废气中污染 物的含量极低，实现垃圾洁净焚烧的目的。上述过程中，把干馏区(2-VD的操作温度控制在300 600。C， 气化区(2-VI)的操作温度控制在600 1000°C,把一燃区(2-V)和二燃区(2-II)的操作温度控制 在1000 1300°C,焚烧炉内干馏区(2-VE)和二燃区(2-II)的操作压力为常压或负压20 30Pa，炉内 操作压力和操作温度的控制通过调节进料速度、助燃空气风量、循环气态物的循环量和烟气的引出量来实 现。
上述的气相循环焚烧炉设备中，为了提高焚烧炉内的炉温，使炉内的燃烧区达到1000'C以上的高温， 以有利于把垃圾焚烧得彻底，减少焚烧烟气中污染物，在炉内干馏区(2-W)、气化区(2-VI)、 一燃区(2-V) 和二燃区(2-II)内均不设水冷壁受热面或锅炉水管，焚烧炉的耐火炉墙采用巩土水泥耐火混凝土浇筑， 耐火炉墙具有蓄热作用，利于提高炉温，容易把垃圾燃料进行完全焚烧。
本发明的有益效果是把高水分的生活垃圾通过风干处理后，提高垃圾燃料的低位发热值，不用 常规燃料助燃就能在焚烧炉内进行稳定燃烧；采用气相循环焚烧炉，有利于把垃圾焚烧得彻底，彻底瓦解 剧毒物二恶英，减少焚烧烟气中污染物，实现垃圾、有机废弃物的洁净焚烧处理。本发明与现有技术相比， 具有如下优点不使用常规燃料助燃、排放烟气中污染物含量低、设备结构简单、焚烧系统规模大小灵活、 投资费用低、易于普及。
本发明提供下列附图作进一步的说明，但各附图及以下的具体实施方式
均不构成对本发明的限制
图1是一种配置风干装置的洁净焚烧法处理高水分生活垃圾的系统图。
图2是另一种配置风干装置的洁净焚烧法处理高水分生活垃圾的系统图。
图3是又一种配置风干装置的洁净焚烧法处理高水分生活垃圾的系统图。
图4是一种洁净焚烧法处理垃圾、有机废弃物的系统图。
图5是另一种洁净焚烧法处理垃圾、有机废弃物的系统图。
图6是又一种洁净焚烧法处理垃圾、有机废弃物的系统图。
图7是一种进料口在炉顶的垃圾、有机废弃物焚烧炉设备结构图。
图8是另一种进料口在炉顶的垃圾、有机废弃物焚烧炉设备结构图。
图9是图8所示设备的左视图。图IO是一种进料口在炉顶的垃圾、有机废弃物焚烧炉设备结构图。 图11是图10所示设备的左视图。
图12是一种进料口在炉上部侧墙上的垃圾、有机废弃物焚烧炉设备结构图。 图13是又一种进料口在炉上部侧墙上的垃圾、有机废弃物焚烧炉设备结构图。
图中l.风干器，2.焚烧炉，3.引风机，4.引风机，5.空气预热器，6.鼓风机，7.鼓风机，8.急冷器， 9.烟气加热器，IO.湿法净化器，ll.旋风除尘器，12.烟囱，13.液态吸收剂仓，14.吸收剂输送泵，15.引 风机，16.水封式渣池，17.循环泵，18.水箱，19.冷却塔，20.冷却水增压泵，21.洗涤液回流输送泵，22.吸 收液缓冲仓，23.袋式除尘器，24.鼓风机，25.干粉吸收剂仓，101.变速箱，102.垃圾料斗，103.添加剂 料斗，104.送风口， 105.螺旋输送器，106.抽风口， 107.风干器的出料口， 201.焚烧炉的进料口， 202.气 相循环出口， 203.过热器，204.主汽阀，205.上锅筒，206.集热管束，207.下降管，208.下锅筒，209.耐 火炉墙，210.烟气出口， 210b.烟气通道，211.循环风管，212.耐火炉墙，212b.耐火炉墙，213.温度传感 器，214.二次风喷嘴，215.反射拱，216.灰斗，217.二次风喷嘴接口， 218.循环风机，219.气相循环输入 接口， 220.—次风输入接口， 221.检修门，222.排渣口， 223.视镜，224.温度传感器，225.风帽，225b.风 槽，226.布风板，227.水蒸汽喷枪，228.反射拱，229.推料风喷嘴，230.布风器，231.推料风输入接口， 232.温度传感器，233.耐火炉墙，234.隔热保温层，235.外壳，236.温度传感器，237.耐火炉墙，238.防 爆阀，239.安全阀，240.压力表，241.水位表，242.螺旋进料器，243.隔离阔，244.垃圾料斗，501.空预 器的烟气进口， 502.空预器的烟气出口， 503.预热的一次风出口， 504.预热的二次风出口， 801.降温的烟 气出口， 802.循环水进口， 803.循环水出口， 804.高温烟气进口， 901.高温烟气出口， 901b.凝结水出口， 902.低温烟气进口， 903.低温烟气出口， 904.高温烟气进口， 904b.高温蒸汽进口， 1001.净化的烟气出口 ， 1002.除沫器，1003.吸收剂喷淋器接口， 1004.烟气进口， 1005.吸收剂回流出口， 1006.冷却/洗涤剂进口， 1007.冷却/洗涤剂回流出口， 1008.污水出口， 1101.烟气出口， 1102.烟气进口， 1301.出液口， 1801.循 环水出口， 1802.循环回水接口， 1803.冷水补充接口， 1804.热水出口， 1805.呼吸管，190L冷却水出口， 1902.喷淋器接口， 1903.补7K接口， 2201.进液口， 2202.出液口， 2301.烟气进口， 2302.烟气出口， 2-A.干 馏/气化区的外壁，2-B.燃烧区的外壁，2-C.热交换区的外壁，2-I.热交换区，2-II.二燃区，2-III.— 次风室，2-IV.气相循环风室，2-V.—燃区，2-VI.气化区，2-VI.干馏区。
具体实施例方式
图l所示的实施例是一种适合村镇小型垃圾焚烧厂应用的洁净焚烧法处理高水分生活垃圾的系统，系 统主要由风干器(1)、焚烧炉(2)、空气预热器(5)、旋风除尘器(11)、引风机(15)、烟囱(12)和连 接管道组成，其中风干器(1)为卧式圆筒体装置，筒体外设置保温层，风干器(1)的前部依次设置有 垃圾料斗(102)、添加剂料斗(103)和送风口 (104),后部设置抽风口 (106)，风干器的出料口 (107) 在尾部，风干器(1)内设置螺旋输送器(105)，用来把风干器内的垃圾物料由前向后输送，螺旋输送 器(105)由装置外的变速箱(101)驱动；焚烧炉(2)为气相循环焚烧炉，，焚烧炉的进料口 (201)在炉 的顶部，炉内由干馏区(2-VH)和气化区(2-VI)构成气化环境，以及由一燃区(2-V)和二燃区(2-II) 构成燃烧环境，炉外由循环风管(211)和循环风机(218)构成气相循环回路；空气预热器(5)内部的 烟气通道构成热交换区，分别设置有一次风加热管和二次风加热管， 一次风加热管由鼓风机(7)鼓入空 气，二次风加热管由鼓风机(6)鼓入空气；旋风除尘器(11)为多级组合的高效除尘设备。本实施例中 各设备的连接方式为风干器的出料口 (107)连接到焚烧炉(2)顶部的进料口 (201),焚烧炉(2)的 烟气出口 (210)连接到空气预热器(5)的烟气进口 (501)，空气预热器(5)的烟气出口 (502)连接到 风干器(1)的送风口 (104)，风干器(1)的抽风口 (106)连接到旋风除尘器(11)的烟气进口 (1102)， 旋风除尘器(11)的烟气出口 (1101)连接到引风机(15)的吸风口，引风机(15)的出风口连接到烟 囱(12);空气预热器(5)预热的一次风出口 (503)连接到焚烧炉(2)的一次风输入接口 (220)，空气 预热器(5)预热的二次风出口 (504)连接到焚烧炉(2)的二次风喷嘴接口 (217)。本实施例的工作过 程是为了降低焚烧炉内的能耗以及炉渣、飞灰中重金属的含量，简化后级处理工序，把原生的混合垃圾 先进行预处理，通过分选除去无机物、金属、废电池，并把过大的垃圾预先进行剪切或破碎，使软质垃圾 的尺寸小于50cm，硬质垃圾的尺寸小于10cm，再把经过大件垃圾破碎、分选去除无机物的有机质垃圾送入风干器(1)内，使焚烧炉(2)产生的高温烟气作为风干的风源穿过风干器(1)内的垃圾层，利用流 动的高温烟气对垃圾燃料进行风干，除去垃圾燃料中的水分，垃圾燃料按含水率不同在风干器(1)内的 滞留时间为1 3小时，控制风干器(1)内的温度为70 11(TC，使垃圾燃料中所含的水分在15%以内； 风干后的垃圾燃料送入气相循环焚烧炉(2)进行焚烧处理，垃圾燃料在焚烧炉内的滞留时间为1 2小时, 一燃区(2-V)和二燃区(2-II)的操作温度控制在1000 130(TC,垃圾燃料在炉内通过干馏、气化和燃 烧，燃烬的灰渣由排渣口 (222)排入水封式渣池(16)，灰渣可用于生产建材或肥料进行综合利用；垃圾 焚烧产生的高温烟气由焚烧炉(2)的烟气出口 (210)引出，进入空气预热器(5)加热助燃空气，作用 后的高温烟气进入风干器(1)，穿过风干器(1)内的垃圾燃料，利用高温的流动烟气对垃圾燃料进行风 干，再把从风干器(1)内引出的烟气通过旋风除尘器(11)进行除尘，然后由引风机(15)把除尘后的 烟气送进烟囱(12)排入大气。本实施例的洁净焚烧工作原理是把高水分的有机质垃圾通过风干处理后， 使垃圾燃料的水分大为降低，从而提高了入炉垃圾的低位发热值，使得垃圾燃料容易着火，降低了焚烧炉 内的热能消耗，容易提高焚烧炉内的温度，垃圾燃料在越高的温度环境中焚烧，产生的污染物就越少；垃 圾燃料在气相循环焚烧内进行焚烧，其过程是垃圾燃料在炉内先进行气化后再进行燃烧，气化环境生成的 气态物又进行循环气化燃烧，燃烬率高，对热解过程中生成的焦油、煤烟都能进行裂解和气化后予以燃烬， 燃烧生成的污染物极少，包括对二恶英、呋喃之类的剧毒物都能进行有效的瓦解；风干器(1)同时兼作 烟气过滤设备，通过添加剂料斗(103)把氧化钙粉料加入到风干器(1)内垃圾燃料中，当焚烧炉生成的 烟气作为风干风源在流经风干器(1)内的过程中，利用垃圾物料来过滤烟气中灰尘，利用氧化钙粉料来 吸收烟气中的氯化物、硫化物和氟化物，降低烟气中污染物的含量，另外，送入风干器(1)内的氧化钙 粉料随垃圾燃料一起进入焚烧炉，相当于向焚烧炉内投入吸收剂，进行炉内脱氯和脱硫处理；通过以上措施， 实现了垃圾的洁净焚烧。本实施例中，氧化钙粉料按有机质垃圾2 3%的重量比投入；风干器(1)的直径 与长度之比为0. 12 0. 15，焚烧炉干馏区(2-VH)与气化区(2-VI)炉腔的直径与长度之比为0. 1 0. 12， 当风干器(1)的有效容积为7m3、焚烧炉干馏区(2-VE)与气化区(2-VI)炉腔的有效容积为5i^时，系 统的单炉日处理能力折算为原生垃圾10 15吨。
图2所示的实施例中，与图1所示实施例的不同之处是在气相循环焚烧炉(2)内增设热交换区(2-1)， 热交换区(2-1)内有余热锅炉，用余热锅炉回收垃圾焚烧的热能进行利用；在旋风除尘器(11)与引风 机(15)之间有湿法净化器(10)，通过旋风除尘器(11)与湿法净化器(10)串连运行，可以更好地去 除烟气中污染物。湿法净化器(10)采用氢氧化钙浆液或氢氧化钠溶液作吸收剂，在净化器内喷淋，使之 与烟气接触，不仅能去除烟气中氯化物、硫化物，对烟气中二恶英和臭气也有去除效果，湿法净化器(IO) 的配套设备有吸收剂仓(13)和吸收剂输送泵(14)，通过管道连接，使吸收剂循环利用。本实施例中， 还在湿法净化器(10)与引风机(15)之间设置烟气加热器(9)，利用从垃圾焚烧的高温烟气来加热湿法 净化过程中降温过低的烟气，以利于净化后的烟气通过烟囱排放。本实施例适合中、小型垃圾焚烧厂应用， 适应处理高水分的生活垃圾。
图3所示的实施例，是在上述二个实施例中的空气预热器(5)与风干器(1)之间设置急冷器(8)， 用循环水来冷却高温烟气，使高温烟气达到快速降温，以防止烟气中的含氯有机物重新生成二恶英，急冷 器(8)为非接触式热交换器，高温烟气通过间接传热方式使循环水加热，热水贮存在水箱(18)，热水可 作为生活使用或作为商品出售。急冷器(8)的附属设备有循环泵(17)和水箱(18),急冷器(8)内的 冷却水管和附属设备通过管道进行连接，连接方式为急冷器(8)的循环水出口 (803)连接到水箱(18) 的循环回水接口 (1802)，水箱(18)的循环水出口 (1801)连接到循环泵(17)的吸水口，循环泵(17) 的出水口连接到急冷器(8)的循环水进口 (802);水箱(18)上还有冷水补充接口 (1803)、热水出口 (1804) 和呼吸管(1805)。本实施例中，还在风干器(1)的送风口 (104)连接管道和抽风口 (106)连接管道上 分别设置引风机(4)和引风机(3)，其中引风机(4)把从急冷器(8)引出的烟气通过送风口 (104) 送入风干器(1)，进入风干器的烟气穿越垃圾层从抽风口 (106)被引风机(3)抽出，再由引风机(3) 送入旋风除尘器(11)进行除尘处理。通过引风机(4)和引风机(3)的作用，可以使风干器(1)在焚 烧炉(2)与大气之间隔离空气的效果更好，能有效防止空气进入焚烧炉(2)的气化环境中。本实施例中， 烟气加热器(9)的高温蒸汽进口 (904b)连接到蒸汽源，利用蒸汽来加热湿法净化后的烟气，所用蒸汽取自焚烧炉(2)中余热锅炉产生的蒸汽。本实施例的系统适合大、中、小型垃圾焚烧厂应用，适应处理 高水分的生活垃圾。
图4所示的实施例中，洁净焚烧法处理垃圾、有机废弃物的系统主要由焚烧炉(2)、空气预热器(5)、 烟气加热器(9)、湿法净化器(10)、引风机(15)、烟囱(12)和连接管道组成，其中其中焚烧炉(2) 为气相循环焚烧炉，焚烧炉的进料口 (201)在干馏区(2-VD上部的侧墙上，进料口 (201)上设置螺 旋进料器(242)，螺旋进料器(242)上有隔离阀(243)和垃圾料斗(244)，隔离阀(243)在螺旋进料 器(242)和垃圾料斗(244)之间，炉内由干馏区(2-VH)和气化区(2-VI)构成气化环境，以及由一燃 区(2-V)和二燃区(2-II)构成燃烧环境，炉外由循环风管(211)和循环风机(218)构成气相循环回 路；空气预热器(5)内部的烟气通道构成热交换环境，分别设置有一次风加热管和二次风加热管， 一次 风加热管由鼓风机(7)鼓入空气，二次风加热管由鼓风机(6)鼓入空气；湿法净化器(10)为多功能 净化器，集快速降温、除尘和吸收净化为一体，下部为降温/洗烟功能区，上部为吸收净化区，湿法净化 器(10)的外围设备有液态吸收剂仓(13)、吸收剂输送泵(14)、冷却塔(19)、冷却水输送泵(20)、冷 却水回流输送泵(21)和吸收剂回流仓(22)，通过管道进行连接。本实施例中各设备之间的连接方式 为焚烧炉(2)的烟气出口 (210)连接到空气预热器(5)的烟气进口 (501)，空气预热器(5)的烟气 出口 (502)连接到烟气加热器(9)的高温烟气进口 (904)，烟气加热器(9)的高温烟气出口 (901)连 接到湿法净化器(10)的烟气进口 (1004)，湿法净化器(10)的净化烟气出口 (1001)连接到烟气加热 器(9)的低温烟气进口 (902)，烟气加热器(9)的低温烟气出口 (903)连接到引风机(15)的吸风口， 引风机(15)的出风口连接到烟囱(12);空气预热器(5)预热的一次风出口 (503)连接到焚烧炉(2) 的一次风输入接口 (220)，空气预热器(5)预热的二次风出口 (504)连接到焚烧炉(2)的二次风喷 嘴接口 (217);湿法净化器(10)的冷却/洗涤剂回流出口 (1007)连接到输送泵(21)的吸水口，输 送泵(21)的出水口连接到冷却塔(19)的喷淋器接口 (1902)，冷却塔(19)的冷却水出口 (1901)连 接到增压泵(20)的吸水口，增压泵(20)的出水口连接到湿法净化器(10)的冷却/洗涤剂进口 (1006); 湿法净化器(10)的吸收剂回流接口 (1005)连接到缓冲仓(22)的进液口 (2201)，吸收液缓冲仓(22) 的出液口 (2202)连接到输送泵(14)的吸水口，输送泵(14)的出水口连接到湿法净化器(10)的吸 收剂喷淋器接口 (1003);吸收液仓(13)的出液口 (1301)分别通过隔离阀门连接到输送泵(14)、输 送泵(21)的吸水口；湿法净化器(10)的污水出口 (1008)连接到旋流分离器(图中未示出)，湿法净 化器(10)运行时，烟气先进入降温/洗烟功能区，进行快速降温并洗去灰尘，然后进入到上部的吸收净 化区，以氢氧化钠为吸收剂，除去烟气中的氯化物、硫化物和氟化物等。本系统运行时，把有机质垃圾或 工业高分子废弃物先进行大件剪切或破碎，使软质垃圾的尺寸小于30cm、硬质垃圾的尺寸小于8cm，然 后送入气相循环焚烧炉(2)进行焚烧处理。本实施例利用气相循环焚烧炉实现垃圾、有机废弃物的洁净 焚烧，焚烧的烟气通过多功能湿法净化器(10)处理后，再通过烟气加热器(9)加热后排入大气。
图5所示的实施例中，洁净焚烧法处理垃圾、有机废弃物的系统主要由气相循环焚烧炉(2)、空气预 热器(5)、急冷器(8)、旋风除尘器(11)、湿法净化器(10)、烟气加热器(9)、引风机(15)、烟囱(12) 和连接管道组成，其中气相循环焚烧炉(2)的进料口 (201)在干馏区(2-vn)上部的侧墙上，进料 口 (201)上设置螺旋进料器(242),螺旋进料器(242)上有隔离阀(243)和垃圾料斗(244)，隔离 阀(243)在螺旋进料器(242)和垃圾料斗(244)之间，炉内由干馏区(2-VE)和气化区(2-VI)构成 气化环境，以及由一燃区(2-V)和二燃区(2-II)构成燃烧环境，还设置有热交换区(2-1 )，热交换 区(2-1)内有余热锅炉，用余热锅炉回收垃圾焚烧的热能进行利用，炉外由循环风管(211)和循环风 机(218)构成气相循环回路；急冷器(8)的外围设备有循环泵(17)和水箱(18),利用从急冷器(8) 移出的热能来生产热水。本实施例中各设备之间的连接方式为焚烧炉(2)的烟气出口 (210)连接到空 气预热器(5)的烟气进口 (501),空气预热器(5)的烟气出口 (502)连接到急冷器(8)的高温烟气进 口 (804)，急冷器(8)的降温烟气出口 (801)连接到旋风除尘器(11)的烟气进口 (1102)，旋风除尘 器(11)的烟气出口 (1101)连接到湿法净化器(10)的烟气进口 (1004)，湿法净化器(10)的净化烟 气出口 (1001)连接到烟气加热器(9)的烟气进口 (902),烟气加热器(9)的烟气出口 (903)连接到 引风机(15)的吸风口，引风机(15)的出风口连接到烟囱(12);烟气加热器(9)的高温蒸汽进口 (904b) 连接到蒸汽源(图中未示出)；空气预热器(5)预热的一次风出口 (503)连接到焚烧炉(2)的一次风输入接口 (220)，空气预热器(5)预热的二次风出口 (504)连接到焚烧炉(2)的二次风喷嘴接口 (217); 急冷器(8)的循环水出口 (803)连接到水箱(18)的循环回水接口 (1802)，水箱(18)的循环水出 口 (1801)连接到循环泵(17)的吸水口，循环泵(17)的出水口连接到急冷器(8)的循环水进口 (802); 水箱(18)上还有冷水补充接口 (1803)、热水出口 (1804)和呼吸管(1805)。
图6所示的实施例中，与图5所示实施例的不同之处为用袋式除尘器(23)、鼓风机(24)和干粉 吸收剂仓(25)组成的干法净化装置来取代旋风除尘器(11)、湿法净化器(10)和烟气加热器(9);以 及用冷却塔(19)来取代水箱(18)。取代部位的连接方式为急冷器(8)的降温烟气出口 (801)连接 到袋式除尘器(23)的烟气进口 (2301)，袋式除尘器(23)的烟气出口 (2302)连接到引风机(15)的 吸风口；鼓风机(24)和千粉吸收剂仓(25)组成石灰粉料风力输送装置，连接在急冷器(8)的降温烟 气出口 (801)与袋式除尘器(23)的烟气进口 (2301)之间的烟气管道上；急冷器(8)的循环水出口 (803) 连接到循环泵(17)的吸水口，循环泵(17)的出水口连接到冷却塔(19)的喷淋器接口 (1902)，冷却 塔(19)的冷却水出口 (1901)连接到急冷器(8)的循环水进口 (802)。本实施例中，送入急冷器(8) 与袋式除尘器(23)之间烟气管道内的石灰粉料用于吸收烟气中的氯化物、硫化物和氟化物，其中未作用 的石灰粉料在袋式除尘器(23)收集进行循环利用。
图7所示的实施例中，气相循环焚烧炉的炉体主要由进料口 (201)、气相循环出口 (202)、循环 风管(211)、循环风机(218)、气相循环输入接口 (219)、 一次风输入接口 (220)、 二次风喷嘴(214) 的安装口、烟气出口 (210)、排渣口 (222)和炉墙组成，其中炉墙包括外墙和内隔墙，外墙由耐火炉 墙(212) (233)、隔热保温层(234)和外壳(235)构成，耐火炉墙(212) (233)在内层，中间层为隔 热保温层(234)，外壳(235)为外层，内隔墙为耐火炉墙(237);耐火炉墙(233)为垂直的回旋体结构， 其内空间为干馏区(2-VD和气化区(2-VI)的炉腔，干馏区(2-VH)和气化区(2-VI)上下同轴布局， 上部是干馏区(2-W)，下部是气化区(2-A/D，在设备运行时，形成焚烧炉的气化环境；耐火炉墙(212) 和耐火炉墙(237)及其侧墙为方体结构，其内空间为二燃区(2-II)和一燃区(2-V)的炉腔，二燃 区(2-II)和一燃区(2-V)上下布局，二燃区(2-II)在上面， 一燃区(2-V)在下面，在设备运行时， 形成焚烧炉的燃烧环境；二燃区(2-II)与干馏区(2-VII)相邻； 一燃区(2-V)的一侧与气化区(2-VI) 相邻相通， 一燃区(2-V)的另一侧有排渣口 (222); —燃区(2-V)与气化区(2-VI)的下面有风槽式布 风板(226)，风槽式布风板(226)自气化区(2-VI)向排渣口 (222)方向倾斜，倾斜的角度为a =26° ; 一燃区(2-V)的上方有反射拱(215)和反射拱(228)，反射拱(215)和反射拱(228)之间的空间构 成一燃区(2-V)与二燃区(2-II)之间的火气通道；焚烧炉的进料口 (201)在干馏区(2-VH)的顶上； 气相循环出口 (202)从干馏区(2-VD上部的侧墙上接出；气相循环输入接口 (219)从一燃区(2-V) 的一侧接入； 一次风输入接口 (220)从排渣口 (222)的上方接入；二次风喷嘴(214)的安装口在反射 拱上；在二燃区(2-II) —侧的炉墙(212)上部有烟气出口 (210)接出；在风槽式布风板(226)的上 游设置风力推料器，风力推料器由布风器(230)、喷风嘴(229)、风源输入接口 (231)构成，其中喷风 嘴(229)为多只组合，喷风嘴(229)的喷风口指向风槽(25b)，在设备运行时，利用推料风喷嘴(229) 喷出的风力把垃圾残炭由气化区(2-VI)推向一燃区(2-V),推料风为包括热空气、水蒸汽其中的一种 或二种，推料风同时作为气化剂提供给炉内的气化区(2-VI)进行气化反应所需；循环风管(211)和循 环风机(218)构成炉外的气相循环回路，循环风管(211)连接在焚烧炉的气相循环出口 (202)与循环 风机(218)的进风口之间，循环风机(218)的出风口连接到焚烧炉的气相循环输入接口 (219)。设备运行 时，垃圾燃料从炉的进料口 (201)进入炉内，把空气或水蒸汽作为气化剂进入炉内的气化区(2-VI)，助燃 空气同时送入炉内的一燃区(2-V)和二燃区(2-11)，控制千馏区(2-W)的操作温度在300 600'C，气 化区(2-VI)的操作温度在600 1000'C， 一燃区(2-V)和二燃区(2-II)的操作温度在1000 1300°C， 焚烧炉内干馏区(2-VH)和二燃区(2-II)的操作压力为常压或负压20 30Pa，炉内操作压力和操作温度 的控制通过调节进料速度、助燃空气风量、循环气态物的循环量和烟气的引出量来实现；垃圾燃料在炉内 依自身重量由上往下运行，在干馏区(2-VD进行烘干和热解，热解生成的固定炭在气化区(2-VI)进行 气化反应，残炭在一燃区(2-V)进行燃烧，燃烬的灰渣从排渣口 (222)排入水封式渣池；在炉内气化 环境中生成的气态物通过垃圾燃料的间隙与垃圾燃料逆向运行，气态物同时作为载热体，把一燃区(2-V)和气化区(2-VI)氧化反应生成的部分热量以对流传热的方式提供给垃圾燃料的气化、热解和烘干所需； 炉内生成的气态物、汽化的焦油和煤烟混合，从焚烧炉上部的气相循环出口 (202)被引出，通过炉外的 循环风管(211)和循环风机(218)返回到炉下部的一燃区(2-V)，进行循环气化燃烧，其中，气态混 合物中的焦油在一燃区(2-V)的高温环境中进行裂解，生成低分子烃，或与水蒸汽反应生成一氧化碳和 氢气，然后遇助燃空气而燃烧，气态混合物中的水蒸汽和炽热的垃圾炭反应生成一氧化碳和氢气后遇助燃空 气进行燃烧，气态混合物中的煤烟和水蒸汽发生水煤气反应，生成一氧化碳和氢气后遇助燃空气发生燃烧； 把加热的空气作为二次助燃风喷入炉内，使炉内未燃烬的可燃性气体和悬浮的可燃性颗粒与空气充分混合， 二燃区(2-II)得到彻底燃烬，同时，气态物中的二恶英在一燃区(2-V)和二燃区(2-II) 1000 1300'C 的高温中得到有效瓦解，使得焚烧废气中污染物的含量极低，实现垃圾洁净焚烧的目的。本实施例中，炉 内的耐火炉墙采用矾土水泥耐火混凝土浇筑，耐火炉墙具有蓄热作用，利于提高炉温，容易把垃圾燃料进 行完全焚烧。
图8所示的实施例，是用风帽式布风板(226)来替换图7所示实施例中的风槽式布风板(226)，并 且相应改变了一次风输入接口 (220)和气相循环输入接口 (219)的接入位置，在风帽式布风板(226) 的下面设置一次风室(2-III)和气相循环风室(2-IV)， 一次风室(2-III)和气相循环风室(2-IV)互相隔 离， 一次风输入接口 (220)从一次风室(2-III)接入，气相循环输入接口 (219)从气相循环风室(2-IV) 接入。
图10所示的实施例，是在图7、 8所示实施例中的气相循环焚烧炉内设置热交换区(2-1 )，再在热 交换区(2-1 )内设置余热锅炉；热交换区(2-1 )与二燃区(2-II)相邻，热交换区(2-1 )与二燃 区(2-II)之间有耐火炉墙(212b)隔开，二燃区(2-II)的上部通过烟气通道(210b)与热交换区(2-I ) 连通；把烟气出口 (210)改变为从热交换区(2-1)的耐火炉墙(209)中部的位置接出。
图12所示的气相循环焚烧炉实施例，是把图7、 8所示实施例中的焚烧炉的进料口 (201)在干馏 区(2-VII)的顶上改变为焚烧炉的进料口 (201)在干馏区(2-VH)上部的侧墙上，焚烧炉的进料口 (201) 安装有螺旋进料器(242)，螺旋进料器(242)上有隔离阀(243)和垃圾料斗(244),设备运行时，垃圾 料斗(244)内的垃圾燃料通过隔离阀(243)进入到螺旋进料器(242)，然后再由螺旋进料器(242)送 入焚烧炉内。
图13所示的实施例，是在图12所示实施例中的气相循环焚烧炉内设置热交换区(2-1 )，再在热交换 区(2-1 )内设置余热锅炉；热交换区(2-1 )与二燃区(2-II)相邻，热交换区(2-1 )与二燃区(2-II) 之间有耐火炉墙(212b)隔开，二燃区(2-II)的上部通过烟气通道(210b)与热交换区(2-1 )连通； 当在气相循环焚烧炉内设置热交换区(2-1 )时，把烟气出口 (210)改变为从热交换区(2-1 )的耐火炉 墙(209)中部的位置接出。
1权利要求
1.一种垃圾、有机废弃物洁净焚烧的系统，包括生活垃圾的焚烧及净化设备，其特征是系统主要由风干器(1)、焚烧炉(2)、空气预热器(5)、除尘/净化装置、引风机(15)、烟囱(12)和连接管道组成，其中风干器(1)同时兼作烟气过滤设备，风干器(1)的前部依次设置有料斗、送风口(104)，后部设置抽风口(106)，出料口(107)在风干器(1)的尾部；焚烧炉(2)为气相循环焚烧炉，炉内由干馏区(2-VII)和气化区(2-VI)构成气化环境以及由一燃区(2-V)和二燃区(2-II)构成燃烧环境，炉外由循环风管(211)和循环风机(218)构成气相循环回路；除尘/净化装置包括旋风除尘器(11)、湿法净化器(10)其中的一种或二种设备；风干器的出料口(107)连接到焚烧炉(2)的进料口(201)，焚烧炉(2)的烟气出口(210)连接到空气预热器(5)的烟气进口(501)，空气预热器(5)的烟气出口(502)连接到风干器(1)的送风口(104)，风干器(1)的抽风口(106)连接到旋风除尘器(11)或湿法净化器(10)的烟气进口，旋风除尘器(11)或湿法净化器(10)的烟气出口连接到引风机(15)的吸风口，引风机(15)的出风口连接到烟囱(12)。
2. 根据权利要求1所述的一种垃圾洁净焚烧的系统，其特征是当在风干器(1)的抽风口 (106)与 引风机(15)之间仅设置湿法净化器(10)时，风干器(1)的抽风口 (106)连接到湿法净化器(10)的 烟气进口 (1004)，湿法净化器(10)的净化烟气出口 (1001)连接到引风机(15)的吸风口；当在风干器(1)的抽风口 (106)与引风机(15)之间仅设置旋风除尘器(11)时，风干器(1)的 抽风口 (106)连接到旋风除尘器(11)的烟气进口 (1102)，旋风除尘器(11)的烟气出口 (1101)连接 到引风机(15)的吸风口；当在风干器(1)的抽风口 (106)与引风机(15)的吸风口之间同时设置旋风除尘器(11)和湿法净 化器(10)时，风干器(1)的抽风口 (106)连接到旋风除尘器(11)的烟气进口 (1102)，旋风除尘 器(11)的烟气出口 (1101)连接到湿法净化器(10)的烟气进口 (1004),湿法净化器(10)的净化烟 气出口 (1001)连接到引风机(15)的吸风口。
3. 根据权利要求1所述的一种垃圾洁净焚烧的系统，其特征是在空气预热器(5)的烟气出口 (502) 与风干器(1)的送风口 (104)之间设置急冷器(8);当在空气预热器(5)的烟气出口 (502)与风干 器(1)的送风口 (104)之间设置急冷器(8)时，改变空气预热器(5)与风干器(1)之间的连接为 空气预热器(5)的烟气出口 (502)连接到急冷器(8)的高温烟气进口 (804)，急冷器(8)的降温烟气 出口 (801)连接到风干器(1)的送风口 (104)。
4. 一种垃圾、有机废弃物洁净焚烧的系统，包括垃圾和有机废弃物的焚烧及净化设备，其特征是系 统主要由焚烧炉(2)、空气预热器(5)、除尘/净化装置、引风机(15)、烟囱(12)和连接管道组成，其 中焚烧炉(2)为气相循环焚烧炉，炉内由干馏区(2-VD和气化区(2-VI)构成气化环境以及由一燃 区(2-V)和二燃区(2-II)构成燃烧环境，炉外由循环风管(211)和循环风机(218)构成气相循环回 路；除尘/净化装置包括旋风除尘器(11)、湿法净化器(10)其中的一种或二种设备；焚烧炉(2)的烟 气出口 (210)连接到空气预热器(5)的烟气进口 (501)，空气预热器(5)的烟气出口 (502)连接到湿 法净化器(10)或旋风除尘器(11)的烟气进口，湿法净化器(10)或旋风除尘器(11)的烟气出口连接 到引风机(15)的吸风口，引风机(15)的出风口连接到烟囱(12)。
5. 根据权利要求4所述的一种垃圾、有机废弃物洁净焚烧的系统，其特征是在空气预热器(5)的烟 气出口 (502)与除尘/净化装置的烟气进口之间设置急冷器(8);当在空气预热器(5)的烟气出口 (502) 与除尘/净化装置的烟气进口之间设置急冷器(8)时，改变空气预热器(5)与湿法净化器(10)或旋风 除尘器(11)之间的连接为空气预热器(5)的烟气出口 (502)连接到急冷器(8)的高温烟气进口 (804), 急冷器(8)的降温烟气出口 (801)连接到湿法净化器(10)或旋风除尘器(11)的烟气进口。
6. 根据权利要求4或5所述的一种垃圾、有机废弃物洁净焚烧的系统，其特征是用袋式除尘器(23) 来替代设置在空气预热器(5)与引风机(15)之间的旋风除尘器(11)和湿法净化器(10);当用袋式除 尘器(23)来替代设置在空气预热器(5)与引风机(15)之间的旋风除尘器(11)和湿法净化器(10) 时，改变空气预热器(5)与引风机(15)之间的连接为空气预热器(5)的烟气出口 (502)连接到袋式除尘器(23)的烟气进口 (2301)、袋式除尘器(23)的烟气出口 (2302)连接到引风机(15)的吸风或用袋式除尘器(23)来替代设置在急冷器(8)与引风机(15)之间的旋风除尘器(11)和湿法净 化器(10);当用袋式除尘器(23)来替代设置在急冷器(8)与引风机(15)之间的旋风除尘器(11)和 湿法净化器(10)时，改变急冷器(8)与引风机(15)之间的连接为急冷器(8)的降温烟气出口 (801) 连接到袋式除尘器(23)的烟气进口 (2301)、袋式除尘器(23)的烟气出口 (2302)连接到引风机(15) 的吸风口。
7. —种垃圾、有机废弃物洁净焚烧的设备，其特征是气相循环焚烧炉的炉内由干馏区(2-vn)和气 化区(2-VI)构成气化环境以及由一燃区(2- V )和二燃区(2- II )构成燃烧环境，炉体主要由进料口 ( 201)、 气相循环出口 (202)、气相循环输入接口 (219)、 一次风输入接口 (220)、 二次风喷嘴(214)的安装口、 烟气出口 (210)、排渣口 (222)和炉墙组成，其中干馏区(2-VII)和气化区(2-VI)在同一个回旋体炉 腔内，呈同轴垂直布局，上部是干馏区(2-VD),下部是气化区(2-VI); —燃区(2-V)和二燃区(2-II) 的炉腔呈上下布局，二燃区(2-II)的炉腔在上面， 一燃区(2-V)的炉腔在下面；二燃区(2-II)与干 馏区(2-VE)相邻，二燃区(2-II)与干馏区(2-VH)之间有耐火炉墙(237)隔开； 一燃区(2-V)的 一侧与气化区(2-VI)相邻相通， 一燃区(2-V)的另一侧有撫查口 (222); —燃区(2-V)与气化区(2-VD 的下面有布风板(226),布风板(226)为风槽式布风板或风帽式布风板，布风板(226)自气化区(2-VI) 向排渣口 (222)方向倾斜； 一燃区(2-V)的上方有反射拱(215)和反射拱(228)，反射拱(215)和 反射拱(228)之间的空间构成一燃区(2-V)与二燃区(2-II)之间的火气通道；焚烧炉的进料口 (201) 在干馏区(2-VD的顶上或在干馏区(2-V1I)上部的侧墙上；气相循环出口 (202)从干馏区(2-VD上 部的侧墙上接出；气相循环输入接口 (219)从一燃区(2-V)的一侧接入或从风帽式布风板(226)下面 的风室(2-IV)接入； 一次风输入接口 (220)从排渣口 (222)的上方接入或从风帽式布风板(226)下 面的风室(2-III)接入；二次风喷嘴(214)的安装口在反射拱上；在二燃区(2-II) —侧的炉墙上部有 烟气通道(210b)或烟气出口 (210)接出。
8. 根据权利要求7所述的一种垃圾、有机废弃物洁净焚烧的设备，其特征是在气相循环出口 (202) 与气相循环输入接口 (219)之间有循环风管(211)和循环风机(218)，循环风管(211)和循环风机(218) 构成炉外的气相循环回路，循环风管(211)连接在气相循环出口 (202)与循环风机(218)的进风口之 间，循环风机(218)的出风口连接到气相循环输入接口 (219)。
9. 根据权利要求7所述的一种垃圾、有机废弃物洁净焚烧的设备，其特征是在气相循环焚烧炉内设 置热交换区(2-1 ),再在热交换区(2-1 )内设置余热锅炉；热交换区(2-I )与二燃区(2-II)相邻， 热交换区(2-1 )与二燃区(2-II)之间有耐火炉墙(212b)隔开，二燃区(2-II)的上部通过烟气通 道(210b)与热交换区(2-I )连通；当在气相循环焚烧炉内设置热交换区(2-I )时，把烟气出口 (210) 改变为从热交换区(2-I )的耐火炉墙(209)中部的位置接出。
10. 根据权利要求7所述的一种垃圾、有机废弃物洁净焚烧的设备，其特征是当布风板(226)为风 槽式布风板时，在风槽式布风板(226)的上游设置风力推料器，风力推料器由布风器(230)、喷风嘴(229) 和风源输入接口 (231)构成，其中喷风嘴(229)为一只以上至少一只，喷风嘴(229)的喷风口指向风 槽(25b);当布风板(226)为风帽式布风板时，在风帽式布风板(226)的下面设置一次风室(2-m)和气相循 环风室(2-IV)， 一次风室(2-ni)和气相循环风室(2-IV)互相隔离， 一次风输入接口 (220)改为从一 次风室(2-III)接入，气相循环输入接口 (219)改为从气相循环风室(2-IV)接入。
全文摘要
垃圾、有机废弃物洁净焚烧的系统及设备，涉及垃圾焚烧设备，焚烧系统主要由风干器、气相循环焚烧炉、空气预热器、除尘/净化装置、引风机和烟囱组成，风干器的出料口连接到焚烧炉的进料口，焚烧炉的烟气出口连接到空气预热器，空气预热器连接到风干器的送风口，风干器的抽风口连接到旋除尘/净化装置的烟气进口，除尘/净化装置的烟气出口通过引风机连接到烟囱。气相循环焚烧炉的炉内由干馏区和气化区构成气化环境以及由一燃区和二燃区构成燃烧环境，炉外由循环风管和循环风机构成气相循环回路。垃圾燃料在炉内先进行气化后再进行燃烧，气化环境生成的气态物再进行循环气化燃烧，燃烬率高，燃烧生成的污染物极少，实现垃圾的洁净焚烧。
文档编号F23G5/02GK101561144SQ20081013099
公开日2009年10月21日 申请日期2008年8月21日 优先权日2008年8月21日
发明者周开根 申请人:周开根