专利名称：一种小型医疗垃圾焚烧炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种固体废物处理装置，尤其涉及一种小型医疗垃圾焚烧炉。
背景技术：
目前，我国的医疗垃圾广泛采用焚烧法进行处理。焚烧法是一种高温热处理技术， 通过焚烧炉内的氧化燃烧反应，使垃圾中的有害有毒物质在高温下氧化、热解而被破坏。焚烧的主要目的是能同时实现使废物减量、彻底焚毁垃圾中的毒性物质，以及回收利用焚烧产生的废热这三个目的。小型医疗垃圾焚烧炉广泛应用于医疗领域，现有小型医疗垃圾焚烧炉主要包括炉体、燃料喷枪及燃料供给装置，炉体内设有炉膛，与炉膛连通在炉体上设置垃圾进料仓，助燃空气进气口，烟气出口，炉膛底部设有坩埚，燃料喷枪连接燃料供给装置并通过炉体插入坩埚内，炉渣经过炉体侧面出口落至设置在炉体外部下方的炉渣接收池内。现有小型医疗垃圾焚烧炉的主要缺陷是(1)炉渣排出结构设计不尽合理，将炉渣排出口设计在炉体侧面，将炉渣接收池设计在炉子外部的下方，使排出炉渣绕经炉体外部传输，路径较长，容易堵塞，且不利于炉子的整体隔热保温，甚至会造成焚烧炉达不到设计温度。(2)此外，燃料供给装置采用燃油装置或天然气装置，也即，燃料源采用燃油或天然气，这样，在燃烧过程中需要消耗额外的氧，因此需要较大的空气过量系数，一般为理论值的1. 15-1. 25倍，而通入太多的空气，增加了烟气产生量及排烟热损失。烟气量增多将使烟气处理成本及难度增强。而排烟热损失增大，令其燃烧温度下降，影响燃烧效率，另一方面这些含碳燃料不完全燃烧可能产生五氯酚，在炉膛形成二恶英，严重破坏生态环境。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于针对上述问题，提供一种能降低热损失，提高热效率， 减少二恶英生成，保护环境的小型医疗垃圾焚烧炉。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是—种小型医疗垃圾焚烧炉，包括炉体、燃料喷枪及其连接的燃料供给装置，在炉体上设置垃圾进料仓、助燃空气进气口、烟气出口、在炉体内设有炉膛，炉膛底部设有坩埚，所述燃料喷枪通过炉体插入坩埚内，坩埚与炉渣接收容器连通，其特征在于在炉膛的下方与所述炉体一体设有炉渣室，所述炉膛与炉渣室之间设有水平隔层，所述炉渣接收容器设置在炉渣室内，在炉体上对应炉渣室设有出渣门；在坩埚底部密封连通竖直炉渣排出管，所述竖直炉渣排出管上端设有高出坩埚底面的溢流堰、下端穿过水平隔层插入炉渣接收容器内；所述溢流堰上沿低于燃料喷枪在坩埚侧壁上的穿入孔的下沿；所述燃料供给装置为氢氧机。所述垃圾进料仓设置在炉体顶部，在垃圾进料仓上设置上下两个自动联锁门。包拢所述炉膛顶部、炉膛侧面的炉体及水平隔层由内至外依次设置耐火保温层及绝热保温层；包拢所述炉渣室的炉体设置绝热保温层；在炉体外表面包敷保护壳体。[0010]所述炉渣接收容器为抽屉式水槽。所述炉膛是由自上而下设置的圆柱形腔体段，锥形收口段及卧装坩埚的炉膛底段构成。本实用新型的有益效果是(1)本实用新型的熔融炉渣排出系统的结构采用在炉体内设炉渣室及接收炉渣的抽屉式水槽，并通过设于炉体内的炉渣排出管将坩埚内熔融炉渣排至抽屉式水槽，炉渣排出系统结构紧凑，无须长管道，与现有技术中由炉体外排渣相比，熔融炉渣不会在炉渣排出管内凝结堵塞，也不存在炉渣排出管路的保温问题，有利于炉体的整体隔热保温，保证炉膛能达到温度要求，降低热损失，提高热效率。(2)燃料供给装置采用氢氧机，即以氢气为燃料、氧气辅助燃烧的方式，在保持垃圾燃烧性能的前提下，大幅度降低助燃空气过量系数，最低可达理论值的1. 01倍，从而减少排烟热损失，提高燃烧系统的热效率，也减轻了后续烟气处理系统的负荷。同时，采用氢气为燃料、氧气辅助燃烧的方式，比现有技术采用燃油或天然气对二恶英具有更好的抑制作用，可减少二恶英的生成量，保护环境。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的A-A剖面视图；图中1炉体，101耐火保温层，102绝热保温层，103保护壳体，2垃圾进料仓，21上自动联锁门，22下自动联锁门，3烟气出口，4炉膛，5助燃空气进气口，6坩埚，7水平隔层， 8竖直炉渣排出管，9炉渣室，10抽屉式水槽，11出渣门，12燃料喷枪，13连接管，14燃料供
给装置。
以下结合附图和实施例对本实用新型详细说明。
具体实施方式
图1 图2示出一种小型医疗垃圾焚烧炉，包括炉体1、燃料喷枪12及其连接的燃料供给装置14，在炉体上设置垃圾进料仓2、助燃空气进气口 5、烟气出口 3、在炉体内设有炉膛4，炉膛4底部设有坩埚6，坩埚采用刚玉坩埚。上述燃料喷枪11通过炉体1插入坩埚 6内，坩埚6与炉渣接收容器连通，其特征在于在炉膛4的下方与上述炉体1 一体设有炉渣室9，炉膛4与炉渣室9之间设有水平隔层7，炉渣接收容器设置在炉渣室9内，在炉体上对应炉渣室9设有出渣门11，出渣门11采用绝热保温砖制作。在坩埚6底部密封连通竖直炉渣排出管8，竖直炉渣排出管8上端设有高出坩埚底面的溢流堰81、下端穿过水平隔层7插入炉渣接收容器内。本实施例中，炉渣接收容器为抽屉式水槽11，炉渣排出管9下端穿过水平隔层7插入抽屉式水槽10的水中。上述燃料喷枪12经由炉体侧面插入坩埚6内，燃料供给装置为氢氧机14。燃料喷枪12通过连接管13与氢氧机14连接。炉渣排出管8的溢流堰81上沿低于燃料喷枪12在坩埚6侧壁上的穿入孔的下沿，以防止燃料喷枪没入熔融炉渣液中。本例中，垃圾进料仓2设置在炉体1顶部，在垃圾进料仓上设置上下两个自动联锁门，即上自动联锁门21，下自动联锁门22。如图1所示，炉膛4是由自上而下设置的圆柱形腔体段，锥形收口段及卧装坩埚6的炉膛底段构成。锥形收口段是炉膛下部与坩埚之间的
4缩径过渡区，可以消除死角，防止垃圾滞留。本实用新型的特征还在于包拢炉膛顶部、炉膛侧面的炉体及水平隔层7由内至外依次设置耐火保温层101及绝热保温层102 ；包拢炉渣室9的炉体设置绝热保温层102 ；在炉体外表面包敷保护壳体103。本实用新型的工作过程及原理图1中，空心箭头表示助燃空气流向，实心箭头表示烟气流向。工作时，在垃圾进料前，先开启燃料喷枪12用氢氧焰对炉膛进行预热。待炉内温度达到1500°C以上时开始加入医疗垃圾。在炉体1顶部设置垃圾进料仓2，在垃圾进料仓上设置上下两个自动联锁门， 即上自动联锁门21及下自动联锁门22，两个自动联锁门设有联锁控制，不能同时开启，当垃圾放入垃圾进料仓2中准备进料时，先开启上自动联锁门21，垃圾落入上下自动联锁门 21、22之间的仓室中，关闭上自动联锁门21后，打开下自动联锁门22，完成进料，然后，关闭下自动联锁门22，以保证不会有额外的空气从此处漏入，且烟气不会由此处逸出。焚烧时，维持炉内温度在1500°C以上，垃圾焚烧后形成熔融状态的炉渣，沉积在坩埚6内。根据使用需要，可同时设置一支或多支燃料喷枪，也可通过调节氢氧焰流量来控制炉内温度。当熔融炉渣液面高于炉渣排出管8的溢流堰81的上沿时就会沿炉渣排出管直接落入下面的炉渣室9内的抽屉式水槽10中。与现有的熔融炉渣排出口设置在炉体侧面， 将炉渣接收池设置在炉子外部相比，炉渣不会在炉渣排出管内凝结堵塞，也不存在炉渣排出管路的保温问题。炉渣排出管8的溢流堰81上沿低于燃料喷枪在坩埚6侧壁上的穿入孔的下沿，实际制作中，溢流堰上沿略低于燃料喷枪在坩埚6侧壁上的穿入孔的下沿即可， 这样，可以维持坩埚6内熔融炉渣有一定的液位高度，有利于将新加入的垃圾预热，提高热能利用率。当熔融炉渣由溢流堰81溢出落入抽屉式水槽10中时，高温的熔融炉渣经水激冷破碎形成小颗粒。炉渣排出管8插入抽屉式水槽10中进行水封是为了防止空气由此进入炉膛4，保证炉膛能达到设定温度要求。本实用新型提供的熔融炉渣排出系统的结构设计紧凑，无须长管道；抽屉式水槽的环周及上下方均设置隔热保温层，有利于炉体的整体隔热保温，保证炉膛温度。清理炉渣时，拉开隔热保温的出渣门11，将抽屉式水槽10拉出即可。本实用新型采用市售的氢氧机作为燃料供给装置，以氢气为燃料、氧气辅助燃烧的方式处理医疗垃圾。氢气、氧气由氢氧机电解水获得，即产即用。氢气、氧气混合气体具有较高的能级和活性。用于垃圾焚烧炉主要具有如下两个优点(1)氢气、氧气具有催化燃烧作用，氢气燃烧属于典型的链锁反应过程，当形成一个分子的水时，就得到两个新的中间活性物H ·和OH ·(见式①)。同样，一氧化碳燃烧进行的氧化反应是“复杂链锁反应”(见式②、③、④)。02+2H2 = H20+H · +OH ·①H · +O2 = 0 · +OH · ②0 · +CO = CO2③OH · +CO = C02+H · ④一氧化碳与空气混合物的燃烧速度很小，当有含氢物质存在时，其燃烧速度就会显著提高。一氧化碳的氧化链锁反应成立的条件是必须有H ·和OH ·等原子和原子组成的活化中心参与反应，由于式④反应不断产生新的H ·，一旦反应启动，就会循环下去，即使停止送入氢气、氧气，反应还会维持，H2及其燃烧产物H2O对爆燃和火焰的辐射也有很强烈的影响。由于氢气对燃烧中间产物氧化反应的链锁推进，提高了 CO、烃类等的氧化反应速度， 可以在保持燃烧性能的前提下，大幅度降低空气过量系数，最低可达理论值的1.01倍，从而减少排烟热损失，提高燃烧系统的热效率，也减轻了后续烟气处理系统的负荷。(2)氢气、 氧气催化燃烧对二恶英具有抑制作用，常规含碳燃料不完全燃烧可能产生五氯酚，在炉膛形成二恶英，引入氢气、氧气使碳黑和烟气排放同步降低，减少了五氯酚生成带来的二恶英排放和碳黑颗粒吸附的二恶英。其次，由电解水产生的氢气、氧气带有一定的碱性水溶液， 实践证明，碱的氧化性气氛对二恶英有抑制作用。再者，二恶英的加氢热解效果优于化学热解，固相二恶英的浓度是生成反应、解吸反应和分解反应共同作用的结果，而加氢环境使得垃圾焚烧过程中二恶英的解吸反应和分解反应占主导，因此具有抑制二恶英生成的效果。总之，本实用新型提供的小型医疗垃圾焚烧炉能降低热损失，提高热效率，减少二恶英生成，保护环境。以上所述，仅是本实用新型的优选实施例而已，并非对本实用新型的形状和结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种小型医疗垃圾焚烧炉，包括炉体、燃料喷枪及其连接的燃料供给装置，在炉体上设置垃圾进料仓、助燃空气进气口、烟气出口、在炉体内设有炉膛，炉膛底部设有坩埚，所述燃料喷枪通过炉体插入坩埚内，坩埚与炉渣接收容器连通，其特征在于在炉膛的下方与所述炉体一体设有炉渣室，所述炉膛与炉渣室之间设有水平隔层，所述炉渣接收容器设置在炉渣室内，在炉体上对应炉渣室设有出渣门；在坩埚底部密封连通竖直炉渣排出管，所述竖直炉渣排出管上端设有高出坩埚底面的溢流堰、下端穿过水平隔层插入炉渣接收容器内； 所述溢流堰上沿低于燃料喷枪在坩埚侧壁上的穿入孔的下沿；所述燃料供给装置为氢氧机。
2.根据权利要求1所述的一种小型医疗垃圾焚烧炉，其特征在于所述垃圾进料仓设置在炉体顶部，在垃圾进料仓上设置上下两个自动联锁门。
3.根据权利要求1或2所述的一种小型医疗垃圾焚烧炉，其特征在于包拢所述炉膛顶部、炉膛侧面的炉体及水平隔层由内至外依次设置耐火保温层及绝热保温层；包拢所述炉渣室的炉体设置绝热保温层；在炉体外表面包敷保护壳体。
4.根据权利要求3所述的一种小型医疗垃圾焚烧炉，其特征在于所述炉渣接收容器为抽屉式水槽。
5.根据权利要求1或2所述的一种小型医疗垃圾焚烧炉，其特征在于所述炉膛是由自上而下设置的圆柱形腔体段，锥形收口段及卧装坩埚的炉膛底段构成。
专利摘要本实用新型涉及一种小型医疗垃圾焚烧炉，包括炉体、燃料喷枪及燃料供给装置，在炉体上设置垃圾进料仓、助燃空气进气口、烟气出口、在炉体内设有炉膛，炉膛底部设有坩埚，燃料喷枪通过炉体插入坩埚内，坩埚与炉渣接收容器连通，其特征是在炉膛的下方与炉体一体设有炉渣室，炉膛与炉渣室之间设有水平隔层，炉渣接收容器设置在炉渣室内，炉体上设有出渣门；在坩埚底部密封连通竖直炉渣排出管，竖直炉渣排出管上端设有高出坩埚底面的溢流堰、下端穿过水平隔层插入炉渣接收容器内；溢流堰上沿低于燃料喷枪在坩埚侧壁上的穿入孔的下沿，燃料供给装置为氢氧机。本实用新型的优点是降低热损失，提高热效率，减少二恶英生成，保护环境。
文档编号F23G7/00GK202253675SQ20112035334
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者卢学强, 张良运, 张艳华, 武春彬, 焦永杰, 袁雪竹, 邓小文, 陈红, 马建立 申请人:天津市环境保护科学研究院