一种蓄热式U形床垃圾焚烧炉或煤气化炉的制作方法

技术领域：

本发明应该属于燃烧工程领域。

背景技术：
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现役的垃圾焚烧炉的火焰中心温度只有800℃上下，而且，在炉膛横截面上还存在部分更低温的边缘区，这些现役的炉型不足以完全分解二噁英，本发明就是针对此问题而诞生的。

技术实现要素：
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在蓄热式高温空气燃烧方式的基础上，通过结合一种u形床，构成一种焚烧炉，或者一种气化炉，这种焚烧炉用于废物(比如垃圾)焚烧，而用作气化炉时，则是应用于气化各种含碳物料。其u形床内的操作温度高达1500℃以上，灰份处于融融状态，我的目标是让垃圾燃烧分解得更完全，达到更洁净、更高效的效果，做到无二噁英排放。

本技术可以用于垃圾焚烧发电。

附图说明：共两页，图1是前半个周期参加燃烧的空气和烟气的流动过程，图中，2是换向阀，3a/b是u形炉膛的左室和右室，4a/b是两坐蓄热床，5a/b是左右点火燃烧器，6a/b是左右冷灰塔，7是炉膛分隔墙，8a/b是左右垃圾及辅助燃料给料器，9是蒸汽过热器，10a/b是左右飞灰沉降室，11是管屏。图2是后半个周期参加燃烧的空气和烟气的流动过程，其标注号含义与图1一致。

具体实施方式：

具体的组件、流程及操作方法如下(不涉及重要权利项的诸多工程细节必要时再公开)：

组成蓄热式u形床焚烧炉的流程组件有：

旋转扬洒器(1)和换向阀(2)和u形炉膛(3a/b)和蓄热床(4a/b)和点火燃烧器(5a/b)和冷灰塔(6a/b)和炉膛分隔墙(7)和垃圾及辅助燃料给料器(8a/b)和蒸汽过热器(9)和飞灰沉降室(10a/b)和管屏(11)，如说明书附图1所示。这里，前八个组件是组合成本发明的特征组件，本发明的价值在于高效、洁净、安全地焚化多种垃圾，包括常见的含氯塑料，这是因为本系统运用了一种蓄热床(见下文说明)能把新空气预热到800℃以上，这是垃圾焚烧温度能达到1500℃以上的基础，这个温度能把二噁英全完分解。全系统的巧妙配置加上蓄热床的除灰设计方可让其稳定运行。

旋转扬洒器(1)和换向阀(2)和垃圾及辅助燃料给料器(8a/b)，都是在程控器的控制下同步协同周期性地动作以改变空气流向，以产生1500℃以上高温燃烧垃圾。

流程描述：

参加燃烧的空气的流动过程为：

在每个工作周期的前半个周期，如图1所示，鼓风机→2→4a→10a→3a→1→3b→10b→4b→2→引风机，在每个工作周期的后半个周期，如图2所示，引风机←2←4a←10a←3a←1←3b←10b←4b←2←鼓风机，上述是以各组件图中标注代号的缩略描述。

下面是操作方法详细描述：

点火：本炉设有两台点火燃烧器，从冷态点火到工作状态，可用柴油或燃气点火升温到1300℃以上再改投垃圾，做到无公害点火。

从点火到正常运行，全炉系统都在程控器的控制下依程序运行，在每个工作周期的前半个周期，如图1所示，新空气从鼓风机来→换向阀(2)→蓄热床(4a)→飞灰沉降室(10a)→u形炉膛左室(3a)→旋转扬洒器(1)→u形炉膛右室(3b)→飞灰沉降室(10b)→蓄热床(4b)→换向阀(2)→经引风机到尾气处理系统。

在前半个周期，在程控器的控制下，旋转扬洒器(1)的转动方向是逆时针，换向阀(2)处于图1所示的工作位，高温火焰的流向如图1的虚线上的箭头所示，垃圾给料a组投料，b组停止。

在每个工作周期的后半个周期，在程控器的控制下，如图2所示，系统中介质流向与前半个周期相反：经引风机到尾气处理系统←换向阀(2)←蓄热床(4a)←飞灰沉降室(10a)←u形炉膛左室(3a)←旋转扬洒器(1)←u形炉膛右室(3b)←飞灰沉降室(10b)←蓄热床(4b)←换向阀(2)←新空气从鼓风机来。

在后半个周期，在程控器的控制下，旋转扬洒器(1)的转动方向是顺时针，换向阀(2)处于图2所示的工作位，高温火焰的流向如图2的虚线的箭头所示，垃圾给料b组投料，a组停止。

本发明的价值在于比现有技术更高效、洁净、安全焚化多种垃圾，包括常见的含氯塑料。

在u形床内，床温达1500撮氏度以上，飞灰是融化的液态，而炉料是固态的，这种混合两相流体利于炉料的循环流动。

各部件在系统中的作用和结构描述如下：

1.旋转扬洒器(1)的作用就是防止炉料和垃圾的沉积或烧结故障，这一点非常重要，是全炉长时间正常运转的关键之一。旋转扬洒器(1)是一个旋转的耙子，对物料翻搅、扬洒，里面通有锅炉水用于降温，可以在高温下工作，有电机经减速机驱动。其转向是有程控器周期性地改变的。它的周期和换向阀(2)以及垃圾及辅助燃料给料器(8a/b)同步。

2.蓄热床(4a/b)中装填了一种蜂窝状的陶瓷填料，这种陶瓷填料具有很大的比表面积，用之于燃气尾气的热能回收并利用于预热新空气；这里所用的是一种有自除灰能力的蓄热床，特别配置了除灰系统，它与u形炉膛配合，可以有效地解决运行中发生的故障。

3.换向阀(2)的作用是，周期性地改变烟气和新鲜空气的流动方向。在上半周期，新鲜空气是从蓄热床(4a)流入，烟气从蓄热床(4b)流出再经换向阀(2)流到尾气处理系统处理达标才能排放。而在下半周期，这个流向是反向的。而且，旋转扬洒器(1)和换向阀(2)和垃圾及辅助燃料给料器(8a/b)，都是在程控器的控制下同步协同周期性地改变方向，使上述过程周期性地工作。

4.u形炉膛(3)是一个有着u形流道的炉膛，又称u形流化床，是燃烧反应器，它以居中并耐火的炉膛分隔墙(7)为中分面，分为对称的左右两室(3a/b)，此两室的竖剖面为上宽下窄的多级倒梯形，当中有若干段这样的倒梯形，当高温火焰从一侧带着入炉垃圾下落时，到底部与旋转扬洒器(1)刮起的炉料混合进入另一侧，此侧在合适的风速下就会处于流态化状态，是一个高温气流提升的流化燃烧段，垃圾在1500度以上得以充分燃烧。蓄热式u形床因有此u形炉膛而得名。

5.垃圾及辅助燃料给料器(8a/b)，和冷灰塔(6a/b)，和蓄热床(4a/b)等拟作另案申请。

6.炉料是一种耐高温的粒状耐火材料，炉料的作用是，给炉膛空间维持一个稳定的温度场，起到维持燃烧空间高温的稳燃作用。

7.管屏(11)里面走的是脱盐水，起到移走燃烧放热，稳定炉温的作用；管屏(11)分设于左右两侧的飞灰沉降室(10a/b)，并拦截炉料和飞灰。

8.炉膛分隔墙(7)的作用是把燃烧室分为左右两侧炉膛，形成一个u形炉膛(3)，当一侧固体废弃物在向下流动时，另一侧则是高温气流提升的流化燃烧段。u形炉膛(3)的拱顶下还设有蒸汽过热器(9)，保护拱顶，使其更耐用。炉内空间由耐火耐磨耐腐蚀材料砌筑的耐火层构成，耐火层外是隔热层，再外为承重的钢结构。

9.垃圾和辅助燃料给料器(8a/b)的作用是维护炉膛的正常运行。因为u形流化床的运行温度要高到足以使垃圾中的灰分融融的状态，一般在扬洒器处的温度可达1500℃，所以，所焚若为较低能值的生活垃圾，可能因为维持u形流化床的运行温度所需，不定量投加较此种垃圾高能量值的辅助燃料，所以，在炉顶设有垃圾和辅助燃料给料器(8a/b)。

10.炉膛上方的左右两侧都有炉料和飞灰沉降室(10a/b)，用于收集炉料和飞灰。

在本说明书中，不涉及重要权利项的诸多工程细节不作公开，或考滤另案申请。