一种高效垃圾热解气化焚烧炉的制作方法

文档序号:15174508发布日期:2018-08-14 18:17阅读:477来源:国知局

本实用新型涉及固废热解焚烧设备技术领域,更具体地,涉及一种高效垃圾热解气化焚烧炉。



背景技术:

目前国内外主要处置各类垃圾的方法有焚烧、堆肥和卫生填埋。就三种方式相比较,焚烧法是城市生活垃圾的无害化、减量化和资源化的最好途径。具有一次性的投资省、占地少、运行成本适中,且又能保护水资源和土地不受到污染的显著优势。

中国专利CN205825044U公开了一种无害化垃圾焚烧炉,它的构成是:进料口设在炉体顶部,补风进口、废气排口设在炉体下部的侧壁,炉体顶端部设有环形水槽,炉顶盖的周边端插在环形水槽中,炉排设在炉体内腔下部,炉膛设在炉排上方,炉门设在炉体中部的侧壁,循环烟管一端与炉体上部的内腔连接,另一端插在烟气净化器中,变频风机通过管道一端与炉膛的侧壁连接,另一端与烟气净化器连接,风机通过管道与补风进口连接,废气排口通过管道与废气净化器连接。该焚烧炉可达到对外无废气排放且效率较高,但是占地面积较大。

中国专利CN203586222U公开了一种立轴复式垃圾热解气化熔融焚烧炉,包括立式同轴结构的炉体,炉体内设有主燃室以及主燃室外部的二燃室,主燃室与二燃室为水平复式同轴结构,其之间设有环状熔融燃烧炉膛,所述的燃烧炉膛内设置高温熔融墙和旋转炉排,所述炉体顶部的炉盖上设有无轴螺旋输送下料装置,下部设有除渣机构,所述炉体外部设有旋转炉排的驱动装置。该装置燃烧稳定、运行可靠,但仍然存在炉内燃烧不充分以及设备占地面积较大的问题。

现有的一些垃圾焚烧炉,大多存在炉内燃烧不充分、设备占地面积较大的问题。



技术实现要素:

本实用新型提供一种克服现有的一些垃圾焚烧炉,大多存在炉内燃烧不充分、设备占地面积较大的问题或者至少部分地解决上述问题的一种高效垃圾热解气化焚烧炉。

根据本实用新型,提供一种高效垃圾热解气化焚烧炉,该焚烧炉包括:炉体和布置于所述炉体上侧的补风装置;所述补风装置包括玻璃观察孔、电动阀门以及补风高压风机,所述补风装置的补风入口设置在位于所述炉体的上端的炉盖上,所述补风入口通过管道与所述电动阀门的一端连接,所述电动阀门的另一端通过管道与所述补风高压风机连接,在所述补风入口与所述电动阀门之间的管道上、所述补风入口的上方设置玻璃观察孔,所述玻璃观察孔与所述补风入口在同一竖直方向上且由管道连通。

在上述方案的基础上,一种高效垃圾热解气化焚烧炉还包括:沿竖向贯穿所述炉盖的进料口;所述进料口的横截面形状为梯形,且所述梯形的上底边靠近所述炉盖的中心,所述梯形的下底边靠近所述炉盖的外周。

在上述方案的基础上,一种高效垃圾热解气化焚烧炉还包括:炉排以及变频炉排电机;所述炉排固定在炉体内部的下部,所述炉排与所述变频炉排电机传动连接,所述变频炉排电机固定安装在所述炉体的外部。

在上述方案的基础上,一种高效垃圾热解气化焚烧炉还包括:送风装置;所述送风装置的出风管道从所述炉体的底部伸入所述炉体的内部,所述出风管道的出风口设置在所述炉排的下方,且所述出风管道的出风口朝上。

在上述方案的基础上,一种高效垃圾热解气化焚烧炉还包括:炉座、回转平台以及变频炉座电机;所述炉座套设在炉体的下部外侧,所述炉体的下部与所述炉座转动连接,所述回转平台套设在所述炉座的外侧,所述炉体与所述回转平台固定连接,所述炉座与所述变频炉座电机固连,所述变频炉座电机与所述炉体的下部传动连接,所述炉座的下端与支撑座固连,所述支撑座与设备基础固连。

在上述方案的基础上,所述炉盖通过水封与所述炉体的上端连接,且所述炉盖与设备基础固连。

在上述方案的基础上,一种高效垃圾热解气化焚烧炉还包括:烟气出口和刮板除渣机;所述烟气出口设置在所述炉盖上,所述刮板除渣机设置在所述炉体的下方。

本实用新型提供的一种高效垃圾热解气化焚烧炉,通过将补风入口设置在炉盖上,一方面可使炉内空气分布更加均匀,有利于炉内的充分燃烧,提高焚烧效率;另一方面,从炉体的顶端向炉体内输送新鲜空气,在炉体内的上部区域还可起到二燃室的作用,物料可直接在炉体内进行二次燃烧,可大大节省设备的占地面积,节约设计成本。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的一种高效垃圾热解气化焚烧炉的整体结构示意图;

图2为根据本实用新型实施例的一种高效垃圾热解气化焚烧炉的俯视图。

附图标记说明:

1—加料仓; 2—加料装置; 3—炉盖;

4—炉体; 5—炉排; 6—炉座;

7—支撑座; 8—支腿; 9—回转平台;

10—刮板除渣机; 11—支座; 12—玻璃观察孔;

13—电动阀门; 14—补风高压风机; 15—进料口;

16—补风入口; 17—烟气出口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。

本实施例基于本实用新型提供一种高效垃圾热解气化焚烧炉,该焚烧炉的整体结构示意图参考图1和图2,该焚烧炉包括:炉体4和布置于所述炉体4上侧的补风装置;所述补风装置包括玻璃观察孔12、电动阀门13以及补风高压风机14,所述补风装置的补风入口16设置在位于所述炉体4的上端的炉盖3上,所述补风入口16通过管道与所述电动阀门13的一端连接,所述电动阀门13的另一端通过管道与所述补风高压风机14连接,在所述补风入口16与所述电动阀门13之间的管道上、所述补风入口16的上方设置玻璃观察孔12,所述玻璃观察孔12与所述补风入口16在同一竖直方向上且由管道连通。

本实施例提供的一种高效垃圾热解气化焚烧炉设置了补风装置。且补风装置的补风入口16设置在炉盖3上。由补风高压风机14作为输送风的动力,补风高压风机14位于炉体4的外部。由电动阀门13来控制补风装置所输送的风的流量。补风入口16和电动阀门13之间以及电动阀门13和补风高压风机14之间分别通过管道连接。

玻璃观察孔12的具体结构为:可在补风入口16与电动阀门13之间的管道上分一个分支管道,该分支管道沿着补风入口16的正上方设置,在该分支管道的顶端用玻璃等透明材质来密封。

通过设置玻璃观察孔12可便于观察炉体4内的火焰情况,便于实时监测炉体4内的物料的燃烧情况以便于对燃烧情况进行控制调节,从而保证工况运行的稳定性。

通过将补风入口16设置在炉盖3上,使补送的风从炉体4的顶端送入炉体4内,一方面,从炉体4的顶端向炉体4内输送新鲜空气,可对位于炉体4内上部的物料提供充足的氧气,以使其能充分燃烧,以防当送风装置位于炉体4的底部时,所输送的风会被炉体4内部的物料所阻挡不能到达炉体4上部的物料中,而引起物料燃烧不充分,影响运行的稳定性。另外,通过二次对炉体4内部送入新鲜空气,使炉体4内部具有较多的氧气,也可提高焚烧炉的物料处理量,提高焚烧效率。

另一方面,从炉体4的顶端向炉体4内输送新鲜空气,在炉体4内的上部区域还可起到二燃室的作用。因为炉体4内部的物料受热会分解出可燃气体,这些可燃气体会上升至炉体4的上部,而炉体4内部的温度较高,当对炉体4的上部输送新鲜空气时,物料所分解的可燃气体会进行二次燃烧。

这样设置补风装置,将补风入口16设置在炉盖3上,可直接在炉体4内部进行二次燃烧,一方面,使焚烧炉内物料燃烧更加充分,提高了焚烧效率;另一方面,也可不用再另行设置二燃室,可大大节省了占地面积,节约了设计成本。

进一步地,可设置对补风装置所输送的风进行预热的装置,使补风装置所输送的风达到一定温度后再进入炉内。

在上述实施例的基础上,进一步地,参考图2,一种高效垃圾热解气化焚烧炉还包括:沿竖向贯穿所述炉盖的进料口15;所述进料口15的横截面形状为梯形,且所述梯形的上底边靠近所述炉盖3的中心,所述梯形的下底边靠近所述炉盖的外周。

本实施例提供的一种高效垃圾热解气化焚烧炉,将进料口15设置为梯形结构,且梯形的上底边朝向炉盖3的中心。这样设置进料口15可使投入焚烧炉的物料在炉内分布的更加均匀,有利于物料均匀燃烧且充分燃烧。

这是因为,一般焚烧炉的炉体为圆筒状,炉体的横截面为圆形。对于圆形,同心圆的周长是越靠近外侧的圆的周长越长。相应地,对于圆筒形,靠近外侧部分的体积相对大于靠近中心部分的体积。

对于传统的焚烧炉,进料口一般为矩形。传统的焚烧炉在投放物料的时候并没有区分炉体的中心部分和靠外侧部分,在炉体的中心部分以及靠外侧部分所投放的物料是均等的。这样会导致位于炉体中心部分的物料比较集中和密集,会导致炉体内的物料分布不均匀,以及该部位的物料容易燃烧不充分。

本实施例中将进料口15设置为梯形,且梯形的短边朝向炉盖3的中心。参考图2,从焚烧炉的上方俯视来看,进料口15在炉盖3上的形状具体为:炉盖3为圆形,进料口15为梯形,进料口15的开口长度从炉盖3的靠中心部位到边缘是逐渐增大的。

这样,在投放物料的时候,投放至炉体4的靠中心部分的物料就会少于靠外侧的物料。物料的这样分布符合炉体4的形状,可使物料在炉体4内更加均匀的分布,有利于均匀和充分燃烧。

进一步地,梯形的上底边是指梯形中相互平行的两边中较短的一边。梯形的下底边是指梯形中相互平行的两边中较长的一边。

本实施例提供的一种高效垃圾热解气化焚烧炉,通过将进料口15的横截面形状设置为梯形,且使梯形的上底边朝向炉盖3的中心,可使投放至炉体4的物料在炉体内靠中心的部分多于靠外侧部分,使物料在炉体4内分布合理均匀,保证了喂入物料分布的均匀性,避免了物料局部堆积,从而保证焚烧工况的稳定性,降低灰渣的热灼减率,有利于炉体内燃烧的均匀和充分。

进一步地,进料口15的形状也可为其他形状,不局限于梯形,对此不作限定,以能使投放的物料在炉体靠外侧部分的多于靠中心部分的即可。

进一步地,一种高效垃圾热解气化焚烧炉可用于水泥窑协同处置生活垃圾。该焚烧炉可通过离线炉的形式与水泥窑结合,可以彻底实现垃圾无害化和资源化,同时对水泥窑的正常运行影响很小。

在上述实施例的基础上,进一步地,一种高效垃圾热解气化焚烧炉还包括:炉排5以及变频炉排电机;所述炉排5固定在炉体4内部的下部,所述炉排5与所述变频炉排电机传动连接,所述变频炉排电机固定安装在所述炉体4的外部。

本实施例基于上述实施例,在上述实施例提供的一种高效垃圾热解气化焚烧炉的基础上增设了炉排5和变频炉排电机。参考图1,炉排5设置在炉体4的内部的下部,且在炉体4内部的下部固定设置,用于排出炉体4内部物料燃烧后形成的灰渣。

炉排5与变频炉排电机传动连接,即炉排5可与变频炉排电机的输出轴相连,变频炉排电机可带动炉排5进行旋转。变频炉排电机位于炉体4的外部,与炉体4的外部固定安装。变频炉排电机可固定连接在炉体4的外部,也可在炉体4的外部与设备基础固连。

其中,炉排5和变频炉排电机的一种可行的具体连接方式可为:该连接处还包括炉排减速装置、小锥齿轮和大锥齿轮,变频炉排电机通过炉排减速装置与小锥齿轮连接,小锥齿轮位于炉体内并与大锥齿轮啮合,大锥齿轮与炉排5固定连接。

这样,可将炉排5输出的动力通过啮合的齿轮传递给炉排5,从而使炉排5进行旋转。炉排5和变频炉排电机的连接方式,也可为其他,以能使炉排5进行转动为目的,对此不作限定。

通过设置炉排5且使炉排5进行旋转,可顺利排出炉体4内部产生的灰渣,从而保证运行的稳定性。

在上述实施例的基础上,进一步地,一种高效垃圾热解气化焚烧炉还包括:送风装置;所述送风装置的出风管道从所述炉体4的底部伸入所述炉体4的内部,所述出风管道的出风口设置在所述炉排5的下方,且所述出风管道的出风口朝上。

本实施例基于上述实施例,对送风装置的设置进行了说明。送风装置主要用于向炉体4内部输送用于燃烧的空气。送风装置设置在炉体4的底部,从炉体4的底部向炉内输送空气。

送风装置的出风管道从炉体4的底部伸入炉体4内部。出风管道应在炉体4内一直布置到炉排5的下方,出风口朝上。

炉内的灰渣会掉落堆积在炉体的下部,这样,送风装置输送的风在进入炉体4的内部的过程中,会流经灰渣区域,通过与灰渣进行换热,可使输送的风达到较高的温度,从而在进入炉内的时候不会降低炉内温度,可提高燃烧的稳定性,同时可节省对输送的风进行预热所需的能源,节约成本。

在上述实施例的基础上,进一步地,一种高效垃圾热解气化焚烧炉还包括:炉座6、回转平台9以及变频炉座电机;所述炉座6套设在所述炉体4的下部外侧,所述炉体4的下部与所述炉座6转动连接,所述回转平台9套设在所述炉座6的外侧,所述炉体4与所述回转平台9固定连接,所述炉座6与所述变频炉座电机固连,所述变频炉座电机与所述炉体4的下部传动连接,所述炉座6的下端与支撑座7固连,所述支撑座7与设备基础固连。

进一步地,所述炉盖3通过水封与所述炉体4的上端连接,且所述炉盖3与设备基础固连。

进一步地,一种高效垃圾热解气化焚烧炉还包括:烟气出口17和刮板除渣机10,所述烟气出口17设置在所述炉盖3上,所述刮板除渣机10设置在所述炉体4的下方。

本实施例基于上述实施例,对一种高效垃圾热解气化焚烧炉的结构进行了进一步的说明。炉盖3位于炉体4的上端。炉体4可为圆筒状结构。在炉体4靠下的部位的外侧设置炉座6。炉体4的下部与炉座6转动连接,可通过一对啮合的齿轮进行连接,这样炉体4和炉座6之间可以发生相对转动,对此不作限定。

回转平台9设在炉座6的外侧,回转平台9与炉体4是固定连接的。回转平台9与炉座6之间可不连接,也可转动连接。在炉体4进行转动的时候,回转平台9和炉体4一起进行转动。设置回转平台9可方便对焚烧炉进行检修或进行一些其他的工作。

炉体4是由变频炉座电机带动进行旋转。变频炉座电机固定安装在炉座6上。变频炉座电机与炉体4之间进行传动连接,可将变频炉座电机与齿轮组连接,通过带动齿轮组进行转动,从而带动炉体4进行转动,对此不作限定。炉体4的转动可使炉内的物料分布均匀,有利于充分燃烧和提高物料处理量。

在炉体4进行转动的时候,炉盖3是不动的。炉盖3和炉体4的上端通过水封连接。且炉盖3与设备基础固连,可与位于炉体4的顶部的支座11固连。支座11是固定的。炉盖3保持固定不动,可方便在炉盖3上设置进料口15、补风入口16以及烟气出口17。

进料口15具体包括加料仓1和加料装置2。加料装置2位于加料仓1的下方,加料装置2将物料投入炉体4的内部。加料装置2和加料仓1共同形成了进料口15。需要处理的物料先放置在加料仓1中,然后由加料装置2控制往炉体4内投放。

在炉座6的下端固定连接支撑座7,支撑座7与设备基础固连。设备基础指的是一些固定的已有的一些设施。可在支撑座7的下部固定连接支腿8,支腿8固定在地面上。设置支腿8可方便放置炉体4底部的排灰口以及灰渣槽。

炉体4的底部为锥形的排灰口,灰渣经炉排5之后从该排灰口中排出炉体4,排至灰渣槽中。灰渣槽用于放置从炉体4中排出的灰渣,是位于炉体4的下方的地面上。

在炉体4的下方、灰渣槽上设置刮板除渣机10,用于清理灰渣槽中的灰渣。

进一步地,位于炉体4的底部的锥形排灰口可浸在水封槽里,起到密封的作用。

进一步地,炉体4由变频炉座电机带动进行转动,炉排5由变频炉排电机带动进行转动,通过分别调节炉体4和炉排5的转速,可使炉体4和炉排5相对静止、一起转动,也可使炉体4和炉排5进行相对转动。

进一步地,一种高效垃圾热解气化焚烧炉的具体操作过程为:从梯形结构的进料口15将需要处理的物料,即垃圾投放至炉体4的内部。由送风装置将燃烧所需的空气从炉体4的底部穿过炉排5,输送至炉体4内部。

炉体4进行旋转运动,以使物料分布更加均匀。物料在炉体4内部进行燃烧。物料在热气流及辐射热的作用下迅速干燥、升温,物料中的有机物升温到热解温度后在缺氧状态下先进行热解,会分解出一些可燃气体。可燃气体上升聚集在炉体4的上部。

由补风装置从炉体4的顶端向炉内输送空气,使这些可燃气体直接在炉体4的上部发生二次燃烧。补风装置输送的空气也可用于物料一次燃烧所需。可通过玻璃观察孔12来观察炉内的情况,可根据火苗情况来分析炉内的燃烧情况,以便进行一些操作。

物料燃烧之后生成的灰渣,掉落到炉体4的下部。灰渣经过旋转的炉排5往下掉,这样既能使送风装置所输送的风能够吸收灰渣的热量以节约能源,同时保证炉渣的顺利排出。炉体4的旋转和炉排5的旋转相互独立,可分别设置转动速度。

灰渣从炉体4底部的排灰口掉落至灰渣槽中,再由刮板除渣机10从灰渣槽中刮出。

炉内的烟气从位于炉盖3上的烟气出口17排出,可进入后续的一些预热回收利用装置进行热能回收,然后经烟尘净化系统净化达标后排出。

本实施例根据本实用新型提供的一种高效垃圾热解气化焚烧炉,可与水泥窑协同处置生活垃圾等固体废弃物,将固体废弃物进行热解气化焚烧处理,与水泥窑结合使固体废弃物资源化。

该焚烧炉在固定床气化炉的基础上进行改进,克服其布料不均匀、通风效果较差、处置量偏小的问题,使其更利于水泥窑协同处置生活垃圾。

该焚烧炉具有占地小、投资少、垃圾投放操作简便、运行稳定可靠的特点。该炉通过离线炉的形式与水泥窑结合,可以彻底实现垃圾无害化和资源化,同时对水泥窑的正常运行影响很小。该炉增加补风系统及改进进料口15,可以保证垃圾等固废分布均匀、通风顺畅,提高焚烧炉的处理量和处理效果。

该焚烧炉炉体4的旋转以及进料口15的梯形设计,保证了喂入垃圾分布的均匀性,避免了垃圾局部堆积,从而保证焚烧工况的稳定性,降低灰渣的热灼减率。

补风装置将焚烧炉的二燃室与炉体4融为一体,不仅减小了设备占用的空间,降低了投资,同时,提高烟气出口温度、减少可燃气体含量、降低爆燃风险,且大幅度提高了垃圾的处置量;高温废气通入水泥窑进行彻底处理,无二次污染,同时垃圾的热量也被水泥窑利用,该气化炉与水泥窑的结合使垃圾实现了无害化和资源化。

最后,本申请的方法仅为较佳的实施方案,并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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