用于垃圾焚烧的无烟炉的制作方法

本发明涉及无烟炉，尤其涉及用于垃圾焚烧的无烟炉。

背景技术：

进入21世纪，随着人民环保意识的增强，现有的垃圾焚烧设备，尤其是医疗垃圾的焚烧，多数是采用柴油、天燃气，电炉对于垃圾进行焚烧，这些焚烧设备大都是焚烧设备体积大，价格高，占地面积大，运行费用高，适应不了当前中小乡镇卫生院，卫生所等单位的医疗垃圾的焚烧问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种可大大降低运行费用、设备体积小并且可一机多用的用于垃圾焚烧的无烟炉。

本发明的用于垃圾焚烧的无烟炉，包括焚烧炉和曲轴炉胆冷却器，所述的焚烧炉包括外壳和间隔固定在外壳内的燃烧室壳体，在所述的燃烧室壳体的顶部设有进料口，在所述的进料口上安装有上盖，在所述的燃烧室壳体内沿水平方向上下间隔安装有耐高温炉箅子和二次燃烧室底板，所述的耐高温炉箅子上面的燃烧室壳体内的区域为第一燃烧室，所述的耐高温炉箅子与二次燃烧室底板之间的燃烧室壳体内区域为第二燃烧室，所述的二次燃烧室底板为凹槽形结构，在第一燃烧室处的所述的燃烧室壳体上间隔开设的开口上分别连通设置有伸出外壳的通风通道，在每一个所述的通风通道伸出外壳设置的门口处均通过通风炉门框固定有一块通风板，在每一块所述的通风板上开有多个通风孔作为第一燃烧室的一次进风装置，在每一个通风炉门框上通过转轴连接有能够开启和关闭的通风炉门，在所述的第二燃烧室处的燃烧室壳体的开口上连通设置有一个伸出外壳的观察通道，在所述的观察通道伸出外壳设置的管口处固定有二次燃烧室炉门框，在所述的二次燃烧室炉门框上通过转轴连接有能够开启和关闭的炉门，在所述的炉门中间设置有玻璃窗以观看燃烧效果，一个二次风盒安装在所述的第二燃烧室位置处的燃烧室壳体外壁上，在所述的二次风盒内的燃烧室壳体上开有多个二次供风风孔，一个中压鼓风机的出口通过穿过外壳设置的二次风管与二次风盒接口相连通，在所述的焚烧炉的外壳上部连接有热风排放管，所述的外壳和燃烧室壳体之间的空腔构成换热通道，所述的热风排放管与换热通道相互连通，所述的曲轴炉胆冷却器包括冷却器外壳和间隔设置在所述的冷却器外壳内下部的降尘室，在所述的降尘室的顶壁上连通有沿竖直方向设置的曲轴炉胆，所述的曲轴炉胆为曲轴形结构，所述的曲轴形结构由交替连通的连杆轴颈和主轴颈组成，所述的连杆轴颈和主轴颈为中空结构，在每一个主轴颈的中间沿竖直方向设置有中心管，每一个所述的主轴颈的中心管的外壁和主轴颈的内壁之间的空腔以及连杆轴颈的空腔为供烟气通过的通道，所述的曲轴炉胆最顶部的主轴颈与穿过冷却器外壳的烟囱进口水平连通，在所述的烟囱出口上安装有引风机，在所述的冷却器外壳顶部安装有冷却风机，所述的冷却器外壳与曲轴炉胆之间的空腔、冷却器外壳与降尘室之间的空腔以及中心管的空腔共同构成冷空气通道，所述的冷却风机的出口与冷空气通道相连通，所述的降尘室的侧壁上的开口通过降尘管道与冷却器外壳上的清灰口相连通，在所述的清灰口上安装有降尘室清灰门，一个沿水平方向设置的三次风盒一端固定在所述的冷却器外壳的下部并且另一端固定在焚烧炉的外壳上，在所述的三次风盒内设置有一个三次风烟火管，所述的三次风烟火管一端穿过焚烧炉的外壳与第二燃烧室连通并焊接在第二燃烧室处的燃烧室壳体上，所述的三次风烟火管的另一端穿过冷却器外壳与降尘室相连通并焊接在降尘室侧壁上，在所述的三次风烟火管的管壁上开有多个三次风孔，所述的多个三次风孔开在烟火管的水平中轴切面以上的180度位置，所述的三次风盒通过安装有调风阀门的三次风管与二次风管相连通，在所述的三次风盒下部的冷却器外壳和焚烧炉的外壳之间连通设置有冷却器热风通道以使所述的冷却器热风通道与冷空气通道以及换热通道连通。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、本焚烧设备体积小、占地面积少，造价低廉，可以就近处理各种可燃性垃圾和医疗垃圾。

2、本焚烧设备燃尽率高，燃烧效果好，无烟无味，无污染。

3、本焚烧设备可一机多用，可焚烧医疗垃圾，生活垃圾，养鸡场病死的家禽等。

4、本焚烧设备在焚烧垃圾时会产生大量的热量，产生的热量全部都是洁净的，如果收集加以利用，夏季可用于烘干，冬季可用于取暖，能够解约大量能源。

5、本焚烧设备在不作任何改动的情况下，可以转换成供暖用的热风炉和供暖用的常压热水锅炉。

6、本装置中的曲轴炉胆是一种换热装置，全部采用钢板卷制，曲轴炉胆内空心大，能够流通过大流量的烟气和空气，在保证烟气和空气流通的前提下，可以增加有效的受热面，使其换热效果更好。

7、在点火燃烧的前阶段和结束时用生物质介质燃烧，大部分焚烧时段是用医疗垃圾自身燃烧发出的热量把自身的烟气和有害物质烧掉，可大大降低运行费用，解决中小乡镇卫生院卫生所等单位医疗垃圾的焚烧问题。

附图说明

图1是本发明用于垃圾焚烧无烟炉的结构立体示意图；

图2是本发明用于垃圾焚烧无烟炉的冷却风和燃烧烟气的流向示意图；

图3是图1所示的无烟炉的A-A剖视图；

图4是图1所示的无烟炉的B-B剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如附图所示，本发明的用于垃圾焚烧的无烟炉，包括焚烧炉和曲轴炉胆冷却器21，所述的焚烧炉包括外壳1和间隔固定在外壳内的燃烧室壳体2，在所述的燃烧室壳体2的顶部设有进料口，在所述的进料口上安装有上盖3，进料口功能是向燃料室内加介质燃料和要焚烧的物品，在所述的燃烧室壳体内沿水平方向上下间隔安装有耐高温炉箅子6和二次燃烧室底板10，所述的耐高温炉箅子6上面的燃烧室壳体内的区域为第一燃烧室，所述的耐高温炉箅子6与二次燃烧室底板10之间的燃烧室壳体内区域为第二燃烧室，所述的二次燃烧室底板10为凹槽形结构，中间低，四周高，这样可以使医疗垃圾的焚烧过程中大量没有注射完的剩余液体会流到二次燃烧室底板10上，经过二次焚烧把此液体全部焚烧干净。在所述的第一燃烧室处的燃烧室壳体上间隔开设的开口(通常选择四个)上分别连通设置有伸出外壳1的通风通道，在每一个所述的通风通道伸出外壳设置的门口处均通过通风炉门框固定有一块通风板，在每一块所述的通风板上开有多个通风孔作为第一燃烧室的一次进风装置，第一燃烧室的一次进风装置是自然通风，所述的多个通风孔的直径优选的为6-8毫米，在每一个通风炉门框上通过转轴连接有能够开启和关闭的通风炉门，空气经过打开的通风炉门、通风板上的通风孔后进入第一燃烧室，向第一燃烧室内供氧气助力燃烧，在所述的第二燃烧室处的燃烧室壳体2的开口上连通设置有一个伸出外壳1的观察通道，在所述的观察通道伸出外壳设置的管口处固定有二次燃烧室炉门框8，在所述的二次燃烧室炉门框8上通过转轴连接有能够开启和关闭的炉门，在该炉门中间设置有玻璃窗以观看燃烧效果。

第一燃烧室各炉门正常燃烧时是开启的，以利于给第一燃烧室供氧气助力燃烧，其次，焚烧炉如果暂时不焚烧拉圾，待一段时间再工作，可以给它加一部分生物质燃料，把通风炉门关上，让炉火不熄灭，间隔几个小时再继续工作，炉火不会熄灭。一个二次风盒7安装在所述的第二燃烧室位置处的燃烧室壳体外壁上，在所述的二次风盒7内的燃烧室壳体上开有多个二次供风风孔9，二次供风风孔9被二次风盒7给封闭起来，一个中压鼓风机19的出口通过穿过外壳设置的二次风管与二次风盒接口相连通。开启中压鼓风机19提供二次供风。

在所述的焚烧炉的外壳1上部连接有热风排放管5，所述的外壳和燃烧室壳体之间的空腔构成换热通道22。所述的热风排放管5与换热通道22相互连通。

所述的曲轴炉胆冷却器21包括冷却器外壳和间隔设置在所述的冷却器外壳内下部的降尘室，在所述的降尘室的顶壁上连通有沿竖直方向设置的曲轴炉胆16，所述的曲轴炉胆16为曲轴形结构，所述的曲轴形结构由交替连通的连杆轴颈和主轴颈组成，所述的连杆轴颈和主轴颈为中空结构，在每一个主轴颈的中间沿竖直方向设置有中心管，每一个所述的主轴颈的中心管的外壁和主轴颈的内壁之间的空腔以及连杆轴颈的空腔为供烟气通过的通道，所述的曲轴炉胆16最顶部的主轴颈与穿过冷却器外壳的烟囱进口水平连通，在所述的烟囱出口上安装有引风机17，开启引风机17能保证焚烧炉在负压工况下正常运行，在所述的冷却器外壳顶部安装有冷却风机15，所述的冷却器外壳与曲轴炉胆16之间的空腔、冷却器外壳与降尘室之间的空腔以及中心管的空腔共同构成冷空气通道23，所述的冷却风机15的出口与冷空气通道23相连通，所述的降尘室的侧壁上的开口通过降尘管道与冷却器外壳上的清灰口相连通，在所述的清灰口上安装有降尘室清灰门14，一个沿水平方向设置的三次风盒11一端固定在所述的冷却器外壳的下部并且另一端固定在焚烧炉1的外壳上，在所述的三次风盒11内设置有一个三次风烟火管12，所述的三次风烟火管12一端穿过焚烧炉1的外壳与第二燃烧室连通并焊接在第二燃烧室处的燃烧室壳体上，所述的三次风烟火管12的另一端穿过冷却器外壳与降尘室相连通并焊接在降尘室侧壁上。在所述的三次风烟火管12的管壁上开有多个三次风孔24。所述的三次风烟火管12可以根据使用需要采用厚8-10毫米，长400-450毫米的炭钢管制造。所述的多个三次风孔开在烟火管12的水平中轴切面以上的180度位置。所述的三次风盒11通过安装有调风阀门的三次风管20与二次风管相连通。在所述的三次风盒11下部的冷却器外壳21和焚烧炉1的外壳之间连通设置有冷却器热风通道13以使所述的冷却器热风通道13与冷空气通道以及换热通道连通。

优选所述的二次燃烧室底板10与耐高温炉箅子6之间的距离为200-220mm，此距离经过试验是最佳距离，因为引风机17的作用，第一燃烧室的火逆燃经过耐高温炉箅子6进入第二燃烧室时，完全在贴近耐高温炉箅子6下皮向三次风烟火管12过渡，火燃厚度大约是12-16公分，火燃距二次燃烧室底板10尚有6-10公分，在焚烧医疗拉圾时，会有一部分剩余的注射药水流进第二燃烧室内，当这部分水分在第一燃烧室没有燃烧流到二次燃烧室底板上时，高温的火焰把二次燃烧室底板上的水分加热变成蒸汽后混合在800-1100度的高温烟火中继续加温后排除室外。防止了有毒物质二次污染。

优选的每一个主轴颈的壳体与一个伸出冷却器外壳设置的炉胆清理管相连通，在所述的炉胆清理管伸出冷却器外壳设置的炉胆清灰口18处安装有清灰口护盖。清灰口护盖可以安上或取下，以便清理炉胆内积灰。

当燃尽的灰尘由三次风烟火管12进入曲轴炉胆冷却器前，降落在降尘室，便于清理。通过引风机的吸力，强制焚烧炉火燃逆向燃烧，保证焚烧炉处在正常负压工况下工作。炉胆清灰口18用于清理曲轴炉胆16中的灰尘，此处灰尘是微量的，是降尘室内没有沉降的颗粒更小的灰尘，根据焚烧炉规格型号不同，可以根据炉胆数量设置炉胆清灰口的数量。打开清灰口护盖，可以将曲轴炉胆冷却器21中更小的灰尘从曲轴炉胆冷却器的炉胆内清理出来。

所述的冷却风机15是给曲轴炉胆冷却器和焚烧炉降温的，所述的曲轴炉胆冷却器16是给焚烧炉和排烟引风机降温的，冷却风机把冷空气吹进冷却器冷空气通道内和焚烧炉的换热通道里，给排烟温度降温，从而保证焚烧炉本体不被烧坏、保护引风机不被烧坏，排出的热风150度—200度，还可以利用到烘干室或者给部分区域供暖等。本曲轴炉胆冷却器也可转用到热水锅炉，热风炉作换热器。

本发明操作过程如下：

打开焚烧炉的上盖3，在垃圾焚烧炉的第一燃烧室内先加入生物质大棒或生物质棵粒燃料，生物质燃料的加入量是从耐高温炉箅子6上约15-18公分厚，开启引风机17、冷却风机16，然后开第一燃烧室各个通风炉门，各开2-3公分缝即可，在燃料上面用可燃物如废纸、废纸盒等把燃料点燃，待燃料表面全部点燃后，可以把需要焚烧的医疗垃圾加满燃料室，盖上上盖3，让其自然燃烧，此时燃料在第二燃烧室内靠近耐高温炉箅子6下面向水平三次风烟火管12方向连续燃烧，此时开启中压鼓风机19，从第二燃烧室炉门8的观察窗可以清楚的观察到第二燃烧室内的火燃明显变白、变亮，有一种刺眼的感觉，再向后、火燃顺着水平三次风烟火管13进入曲轴炉胆冷却器的降尘室，从降尘室向上进入曲轴炉胆16中，在曲轴炉胆16中进行4次两面180度转向，经过引风机17和烟囱排向室外。整个过程实现了无烟排放：无烟排放的原因是第一燃烧室耐高温炉箅上面有100mm-150mm燃料被点燃后，燃烧的火焰逆向向下燃烧，被燃烧的所有燃料在被点燃后连火带烟必须穿过100mm-150mm火层，通过此火层时就以经把烟气燃烧掉55％，当火焰进入第二燃烧室8的里面时，由于中压风机19给二次风盒中吹进中压风，通过二次供风风孔9给第二燃烧室中的火焰增加了可助燃的氧气，此二次风穿透第二燃烧室的火焰，可以把火焰中烟的成分燃烧掉40％，火焰进入三次风烟火管12时，中压风机19的三次供风管道20，吹进三次风烟火管12的三次风盒，在此处通过三次风烟火管三次风孔，又一次给火焰增加了可助燃的氧气，此三次风穿透三次风烟火管中的火焰，可以把火焰中烟的成分燃烧掉4-5％，之后进入降尘室，在经过曲轴炉胆冷却器，引风机、烟囱排向大气。

在上述焚烧过程中，被焚烧的物质会产生大量高温热量，必须对焚烧炉及其附属设备进行冷却降温，如图中带箭头的实线所示，本发明的冷却风机15的出风口向下，直接吹曲轴炉胆冷却器16内的炉胆最上面，此时风机供风量很大，一部分冷风从曲轴炉胆的中心管直接向下吹去，另一部分空气会顺曲轴炉胆16和曲轴炉胆冷却器外壳中间之夹套里向下流动，曲轴炉胆冷却器内的冷却的空气在冷却器热风通道13汇合，通过冷却器热风通道13进入焚烧炉的二次燃烧室换热通道22，之后进入热风排放管5，排出室外。

如图中带箭头的虚线所示，焚烧炉在运行时，烟火从第一燃烧室穿过耐高温炉箅子6，进入第二燃烧室后向左转进入三次风烟火管12之后，进入曲轴炉胆下面的降尘室，从降尘室拐90度向上进入曲轴炉胆16的第一个炉胆中，在第一个炉胆中烟火分左右两路进入第二个炉胆中，在第二个炉胆中烟火分左右两路进入第三个炉胆中，在第三个炉胆中烟火分左右两路进入第四个炉胆中，在第四个炉胆中烟火分左右两路进入引风机后，从烟囱排出室外。

当垃圾焚烧要结束时在燃烧室内加入相应点火时用的生物质燃料，以保证垃圾焚烧的最后阶段也能达到理想效果。燃烧过程，降尘室清灰门14关闭，二次燃烧室炉门关闭，第一燃烧室通风炉门4各开2-4公分即可，引风机启动，此时通过通风板上的通风孔会向第一燃烧室自动供风，保证第一燃烧室燃烧效果，中压风机19启动后，二次风全力向第二燃烧室供风，同时开启三次风管上的阀门，调试到烟囱见不到烟为止。此三次风燃烧温度可以达到800-1100度，烟气在炉火中滞留时间可达3-4秒钟，完全满足医疗垃圾的焚烧温度和时间要求，外观观察，在烟囱的出口观察不到任何烟尘,鼻子闻不到任何气味。

本装置是利用单体炉改成双体炉并改变其燃烧原理，具体为：在原先锅炉的正烧基础上，由正烧改成反烧式，反烧式原理是在烟囱出口装一台引风机17，强迫炉火向下反向逆燃，反烧的火焰下反到第二燃烧室内时，二次供风风孔9吹出的中压风穿透火焰，助力燃烧，由于医疗垃圾的特殊性，燃烧时烟气大，气味难闻，对人体有害，在搞医疗垃圾焚烧时，又加了三次供风，三次供风是在第二燃烧室的火焰向左面冷却器过渡的三次风烟火管12中上部加进三次中压风孔24，三次风烟火管12处是第二燃烧室所有火焰都居集在此处向冷却器过渡的位置，故加入三次风会得到很好的燃烧效果，为达到医疗垃圾焚烧时的彻底干净，无烟、无味、就连医疗垃圾中塑料瓶子和塑料管中剩余的注射药水也全部烧干，不会让剩余水份流到炉体外面。

本无烟炉，如果梢加改动就可变成小型热风炉或热水锅炉，在焚烧垃圾的过程中，会产生很大一部分洁净的热量，这部分热量冬季可用于供暖，夏季可用于烘干，又会节约一部分能源，作到废物利用。

本发明适应环保要求，解决了中小医院医疗垃圾焚烧问题，无烟燃烧技术可以嫁接到小型锅炉燃烧领域。