用于废弃物焚烧的锅炉装置的制作方法

本发明涉及一种用于废弃物焚烧的锅炉装置，更具体地，涉及一种通过提高燃烧效率完全燃烧通常的燃料及废旧轮胎或废塑料等废弃物,使得不用担心有害气体造成空气污染，可以通过使用燃烧废弃物时产生的燃烧热来加热水的用于废弃物焚烧的锅炉装置。

背景技术：

通常，废弃物用于人类生活或工业活动后其价值消失，代表性的废弃物有废轮胎、废塑料及垃圾。当回收或再循环受到限制时，这些废弃物被填埋或焚烧在垃圾填埋处理的情况下，造成严重的土壤污染和水污染，因此成为最强力的监管对象。最常用的是焚烧方法，通过使用火焰焚烧去除废弃物，向废弃物直接施加火焰来去除的化学处理方法之一。

然而，在这种焚烧处理方法的情况下，由于水分含量、密度、废弃物负载量及废弃物的燃烧温度等各种因素，难以完全燃烧，因此，在焚烧过程中产生大量由于不完全燃烧引起的烟灰、灰尘及有毒气体的废气，从而污染大气。此外，当废弃物被高温焚烧时，存在由于废气流而火焰被排放到外部的问题，成为引起火灾的原因。

技术实现要素：

要解决的技术问题

本发明是鉴于所述诸多问题而提出的，其目的在于，提供一种通过检测废弃物焚烧的燃烧室中的低燃烧温度，供应燃烧所需的空气，并且增加点燃火焰的停留时间以实现废弃物的完全燃烧而不产生有毒气体的用于废弃物焚烧的锅炉装置。

本发明的另一目的在于，提供一种具有利用产生火焰的燃烧室的燃烧热来加热水的结构，通过利用废弃物焚烧产生的废热供应热水及产生电能，通过冷却沿排气管排出的高温废气可防止发生火灾的用于废弃物焚烧的锅炉装置。

技术方案

为了实现所述目的，本发明提供一种用于废弃物焚烧的锅炉装置，其特征在于，包括：燃烧室110，在一侧形成有废弃物入口111，并且在内部形成燃烧废弃物的燃烧空间112；空气注入管120，从所述燃烧室110的下部朝上部方向彼此垂直隔开设置多个,多个喷射孔121形成为沿着所述燃烧室110的圆周延伸，并且沿着延伸长度朝向所述燃烧空间112的中心横向喷射空气；空气供应单元130，用于根据控制信号向每个空气注入管120供应空气；温度传感器140，在所述燃烧室110内相对于各个空气注入管120安装在分别的燃烧空间112a至112d上，用于测量各个燃烧空间的燃烧温度；以及控制模块150，用于控制空气供应单元130以便根据每个温度传感器140的燃烧温度测量值调节供应到每层的燃烧空间的空气喷射量。

根据本发明的另一特征，所述控制模块150将从每个温度传感器140输入的燃烧温度测量值与预设的每层燃烧温度参考值进行比较，并确定从任意温度传感器140输入的燃烧温度测量值相对低于对应层的燃烧温度参考值时，通过控制所述空气供应单元130增加安装有对应温度传感器140的燃烧空间的注入空气量。

根据本发明的另一特征，进一步包括：水箱单元165，包括用于接收及存储水的第一水箱166以及用于接收及存储一次加热的水的第二水箱167；以及热水加热室单元160，安装在所述燃烧室110的上部，在内部安装有与所述燃烧空间112上下连通的加热空间161，在所述加热空间161的周围安装有预热室162，预热室162用于将从第一水箱166供应的水首先被所述燃烧空间112的燃烧热加热，然后排放到第二水箱167，在所述加热空间161的内部安装有加热管163，加热管163用于将从所述第二水箱167供应的水被所述燃烧空间112的燃烧热二次加热并排放到热水使用地点。

根据本发明的另一特征，在所述热水加热室单元160的上端设有用于排出燃烧废弃物产生的废气的排气口164，冷却室170形成为延伸至预定长度的管状形状，并且一侧连接到所述排气口164以将废气传送到另一侧，并且在内部空间安装有沿着延伸的纵向方向被分成多个冷却空间的分隔壁171，在每个冷却空间中冷水循环的冷却管172沿着纵向延伸。

有益效果

如上所述，根据本发明，

第一，通过喷射到燃烧室110中的空气可以充分地供应完全燃烧所需的氧气以提高燃烧效率，并且检测到低燃烧温度的位置，增加供应到被检测的位置的空气量，通过在燃烧室110的圆周位置处朝向燃烧空间112的中心横向喷射空气，可以通过旋转火焰的外周来增加火焰的停留时间，从而完全燃烧废弃物而不产生有害气体。

第二，燃烧空间112基于在燃烧室110上下布置的空气注入管120分成多个燃烧空间112a至112d，通过根据每层的燃烧温度单独供应空气供应量，最小化完全燃烧所注入的空气量，同时防止不完全燃烧。

第三，由于安装在产生火焰的燃烧室110的上部的热水加热室单元160以从燃烧空间112引入的燃烧热加热水，使得利用废弃物焚烧产生的废热供应热水及生产电力。

第四，在所述热水加热室单元160中设置与燃烧空间112连通的加热空间161，用于将从第一水箱166供应的水以燃烧空间112的燃烧热一次加热后排放到第二水箱167的预热室162围绕所述加热空间161设置，在所述加热空间161中设置有加热管163，加热管163用于将从所述第二水箱167供应的水以燃烧空间112的燃烧热二次加热后排放到热水使用场所，使得可以大大提高热水的加热温度，并且可以缩短将热水加热到所需温度所需的时间，以增加热水供应量。

第五，冷却室170在用于排出废弃物燃烧时产生的废气的排气管路上形成为延伸到预定长度的管状形状，冷却室170的一侧连接到热水加热室单元160的排气口164以将排气输送到另一侧，并且在内部空间安装有沿着延伸的纵向方向被分成多个冷却空间的分隔壁171，在每个冷却空间中冷水循环的冷却管172沿着纵向延伸，由于设置了冷却室170，因此可以防止排气管路由于废气的高温而过热，将由冷却管172加热的冷却水可以供应给热水消费者或者循环到所述第一水箱166，从而可以利用废热并且可以增加用于废弃物焚烧的锅炉装置的经济价值。

第六，第一排放孔118形成在所述燃烧室110的底面116中，用于排出燃烧废弃物后剩余的灰，用于选择性地打开及关闭第一排放孔118的开闭板189安装在所述底面116的下部，当底面116的燃烧温度变得低于预设的灭火判断基准值时，通过使用开闭驱动装置197来提供所述开闭板189旋转所需的驱动力，开放所述第一排放孔118自动地排出灰，从而大大增加用户的便利性。

第七，在所述燃烧室110的底面116的中心处安装有支撑件187，支撑件187用于将投入的废弃物与底面116分离，所述支撑件187轴向连接到所述开闭板189，并与破坏杆187a一起旋转，破碎杆187a延伸到支撑件187的侧面以破坏块状灰，因此，通过所述第一排放孔118容易地排出未被排出的灰。

附图说明

图1是示出本发明的一实施例的用于焚烧废弃物的锅炉装置的外观结构的立体图。

图2是示出根据本发明优选实施例的用于焚烧废弃物的锅炉装置的内部结构的侧截面图，

图3是示出根据本发明优选实施例的用于焚烧废弃物的锅炉装置的功能配置的框图。

图4是示出根据本发明优选实施例的安装在燃烧室中的空气注入管的结构的立体图。

图5是示出根据本发明优选实施例的空气被喷射到燃烧室中的点火火焰中的状态的示意图，

图6及图7是示出根据本发明优选实施例的水箱单元及热水加热室单元的结构的侧截面图及立体图，

图8是示出根据本发明的优选实施例的冷却室的结构的立体图。

图9是示出根据本发明优选实施例的开闭板自动旋转的结构的分解立体图，

图10是示出根据本发明优选实施例的排气管的结构的立体图。

图11是示出根据本发明优选实施例的汽轮发电机的结构的立体图。

具体实施方式

本发明的目的、特征及优点通过以下描述会更加明确。以下，将参考附图描述本发明的优选实施例。

根据本发明优选实施例的用于废弃物焚烧的锅炉装置100通过提高燃烧效率完全燃烧通常的燃料及废旧轮胎或废塑料等废弃物,使得不用担心有害气体造成空气污染，可以通过使用燃烧废弃物时产生的燃烧热来加热水的用于废弃物焚烧的锅炉装置，如图1至图3所示，包括燃烧室110、空气注入管120、空气供应单元130、温度传感器140及控制模块150。

所述燃烧室110是用于为废弃物焚烧提供空间的室，在一侧形成用于将废弃物引入内部的废弃物入口111，并且在内部形成燃烧废弃物的燃烧空间112。

此时，如图1及图2所示，保护盖181安装在所述燃烧室110的外圆周上，并与圆周表面隔开预定距离，通过与加热的燃烧室110接触可以防止使用者被烧伤或放置在燃烧室110附近的物体过热，在所述废弃物入口111设置有用于防止内部火焰或燃烧热泄漏到外部的开闭门113，并且在与所述保护盖181上的所述废弃物入口111相对应的位置处设置开闭门183。

排放孔118形成在所述燃烧室110的底面中，用于排出燃烧废弃物后剩余的灰，用于选择性地打开及关闭排放孔118的开闭板189安装在所述底面的下部，在所述保护盖181及燃烧室110的一侧设有用于从外部点燃投入到内部的废弃物的点火口184。

虽未图示，在所述燃烧室110中提供如点火器等根据控制模块150的控制信号自动点火的点火装置，或可以提供在初始点火期间产生火焰的用于喷射可燃液体(例如石油)的装置，在所述开闭板189的下部设置有用于收集向下排出的灰的收集箱。如图11所示，设置有用于将所述收集箱取出到外部的开闭门196。

所述空气注入管120是用于将从空气供应单元130供应的空气喷射到燃烧空间112中以供应燃烧废弃物所需的氧气的装置，如图2及图4所示，从所述燃烧室110的下部朝上部方向彼此垂直隔开设置多个,多个喷射孔121形成为沿着所述燃烧室110的圆周延伸，并且沿着延伸长度朝向燃烧空间112的中心横向喷射空气。

如图2所示，所述喷射孔121由沿着空气注入管120的延伸长度方向在长度方向上连续开口的喷射孔组和沿水平方向连续打开的喷射孔组相互交替形成，使得燃烧所需的氧气可以更顺畅地注入，并且可以提高燃烧效率，并且可以在燃烧空间112的下部位置点燃并涡旋燃烧到上部的部分火焰。

另外，虽未图示，当交替布置垂直延伸的矩形长喷射孔和在横向方向上延伸的矩形喷射孔时，通过从垂直矩形喷射孔喷射的空气可以在较大的垂直范围内向火焰供应氧气，通过从横向矩形喷射孔喷射的空气有效地形成用于涡旋火焰的空气阻挡层。如图2所示，每个空气注入管120可以在燃烧室110中垂直间隔开，以将燃烧空间112分隔为分别层。

所述空气供应单元130是用于根据控制模块150的控制信号向每个空气注入管120供应空气的单元，一个空气供应单元130和每个空气注入管120连接到分别的空气供应线，每个空气供应管线上设置有空气量控制阀，以单独地向每个空气注入管120供应空气，每个空气注入管120设置有用于单独供应空气的空气供应单元130。

此时，优选地，将高压的压缩空气供应到喷射孔121，使得空气可以通过喷射孔121喷射到所述燃烧空间112的内部中心，为此，所述空气供应单元130可以使用如压缩机的空气压缩机或高压鼓风机，并且可以通过安装在控制模块150中的程序来控制供应到每层的空气量。

所述温度传感器140是用于测量燃烧空间112内的温度的传感装置，在所述燃烧室110内相对于各个空气注入管120安装在分别的燃烧空间112a至112d上，用于测量各个燃烧空间的燃烧温度。

此时，所述温度传感器140安装在每个空气注入管120的管道上或靠近管道的位置，以便设置在每个燃烧空间112a至112d。另外，如图所示，每个温度传感器140可以安装在热水加热室单元160内的不同侧面上，以各种角度测量燃烧空间112中的点火火焰的燃烧温度。

所述控制模块150是通过控制空气供应单元130来控制通过每个空气注入管120喷射的空气量的微控制器，以便根据各个温度传感器140的燃烧温度测量值控制空气供应单元130以调节供应到分别燃烧空间112a到112d的空气喷射量。

此时，所述控制模块150可以从根据用户操作生成用户输入信号的操作单元151接收用户输入信号，调整用于废弃物焚烧的锅炉装置100的各种设置状态及操作状态。

所述控制模块150将从每个温度传感器140输入的燃烧温度测量值与预设的每层燃烧温度参考值进行比较，并确定从任意温度传感器140输入的燃烧温度测量值相对低于对应层的燃烧温度参考值时，通过控制所述空气供应单元130增加安装有对应温度传感器140的燃烧空间的注入空气量。

例如，当设置在燃烧室110的燃烧空间112中的第一层的燃烧空间112a中的燃烧温度是250度时，安装在第一层的燃烧空间112a中的温度传感器140a检测到249度以下的温度时，所述控制模块150根据编程数据驱动空气供应单元130将供应到安装在第一层燃烧空间112a中的空气注入管120a，使得当供应空气时空气供应量增加。

另外，当由于向所述第一层燃烧空间112a供应空气而温度升高并且测量250度或更高的燃烧温度时，所述控制模块150控制供应到安装在第一层燃烧空间112a中的空气注入管120a的空气量减少。

以相同的方式，还根据基于预定燃烧温度参考值测量的燃烧温度测量值来控制其他层的燃烧空间112b至112d，从而控制供应到每层的空气量，并且每个楼层都单独供应空气。

由于燃烧室110、空气注入管120、空气供应单元130、温度传感器140及控制模块150的组合配置，如图5所示，可以将空气供应到燃烧室110的内部以提供燃烧所需的足够的氧气以提高燃烧效率，通过检测燃烧温度低的位置并增加供应的空气量，在燃烧室110的圆周位置处朝向燃烧空间112横向喷射空气，通过涡旋火焰的外部可以增加火焰的停留时间，从而可以实现废弃物的完全燃烧而不产生有害气体。

如图6及图7所示，根据本发明优选实施例的用于废弃物焚烧的锅炉装置100包括用于利用燃烧空间112中的燃烧热来加热水的水箱单元165及热水加热室单元160。所述水箱单元165包括用于接收及存储未加热的水的第一水箱166以及用于接收及存储一次加热的水的第二水箱167。

所述热水加热室160安装在所述燃烧室110的上部，在内部安装有与所述燃烧空间112上下连通的加热空间161，在所述加热空间161的周围安装有预热室162，预热室162用于将从第一水箱166通过第一供应管168a供应的水首先被所述燃烧空间112的燃烧热加热，然后通过第二供应管168b排放到第二水箱167，在所述加热空间161的内部安装有加热管163，加热管163用于将从所述第二水箱167通过第三供应管168c供应的水被所述燃烧空间112中的燃烧热二次加热并排放到热水使用地点。

此时，优选地安装如第一供应管168a、第二供应管168b及第三供应管168c的用于输送水的供水线及回收管线，或者用于对要输送到每个水箱的水进行加压和排出的马达泵152(参照图3)。热水加热室单元160安装在产生火焰的燃烧室110的上部用于加热流入到燃烧空间112的循环的水，使得可以实现通过废弃物焚烧产生的废热供应热水及产生电力。

此外，首先通过预热室162预热水，并将预热水供给到加热管163以进行二次加热，从而可以大大提高热水的加热温度，可以缩短加热水所需的时间，可以增加供应的热水量。

如图8所示，在所述热水加热室单元160的上端设有用于排出燃烧废弃物产生的废气的排气口164，在所述排气口164安装有用于冷却排出的废气的冷却室170。

所述冷却室170形成为延伸至预定长度的管状形状，并且一侧连接到所述排气口164以将废气传送到另一侧，并且在内部空间安装有沿着延伸的纵向方向被分成多个冷却空间的分隔壁171，在每个冷却空间中冷水循环的冷却管172沿着纵向延伸。

由于设置了冷却室170，因此可以防止排气管路由于废气的高温而过热，将由冷却管172加热的冷却水可以供应给热水消费者或者循环到所述第一水箱166，从而可以利用废热并且可以增加用于废弃物焚烧的锅炉装置的经济价值。即，利用所述冷却管172冷却废气的同时更加迅速地加热水。

另外，通过排气管路以一种气流形式排出的废气被所述分隔壁171分开成两个以上来输送，分开的废气在各自的冷却空间中被单独冷却，从而与通过一种气流形式的冷却管冷却废气的情况相比，可以提高冷却效率并缩短冷却室170的长度。

如图9所示，多个第一排放孔118相对于所述燃烧室110的底面116的中心水平对称地上下被打开，并且水平地可旋转地安装在所述底面116的下部位置，多个第二排放孔188水平对称地上下被打开并围绕其中心旋转，以设置有用于选择性地打开及关闭第一排放孔118的开闭板189，开闭驱动装置197可以设置在所述开闭板189的一侧，以根据控制模块150的控制信号驱动，使得提供所述开闭板189旋转所需的驱动力。

所述控制模块150从用于测量所述底面116附近的燃烧温度的温度传感器接收燃烧温度测量值(例如，60至80摄氏度)，当测量的燃烧温度相对低于预定的灭火判断参考值时，可以驱动及控制开闭驱动装置197以使所述开闭板189旋转，使得所述第一排放孔118和第二排放孔188彼此连通。因此，在废弃物燃烧完成后，使用者可以根据燃烧温度确定燃烧完成而不将灰烬排放到底部，灰烬可以自动排出，从而大大增加了使用者的便利性。

另外，在所述燃烧室110的底面116的中心处安装有支撑件187，支撑件187用于将投入的废弃物与底面116分离，所述支撑件187轴向连接到所述开闭板189，并与破坏杆187a一起旋转，破碎杆187a延伸到支撑件187的侧面以破坏块状灰，因此，通过所述第一排放孔118容易地排出未被排出的灰。

用于根据控制模块150的控制信号产生振动以使所述开闭板189及底面116流动的振动发生器198设置在所述开闭板189的下方。因此，当检测到低于灭火判断参考值的燃烧温度时，所述控制模块150自动旋转所述开闭板189并操作所述振动发生器198，使得位于底面116上的灰可以通过振动容易地排出。

如图10所示，在所述冷却室170中形成由多个排气管173、174组成的用于将排气排放到外部的排气管，在所述排气管路上安装有用于过滤包含在废气中的异物或有害成分的过滤装置195。另外，优选地安装通风装置，排气管路随着安装所述排气管173、174变长，从而防止废气逆流并顺畅地排出到外部。

为此，如图所示，安装可旋转地安装在所述排气管174内的叶轮192，排气电动机191设置在排气管174的外部，以提供旋转叶轮192所需的驱动力，如链条或皮带的动力传递装置194安装在所述叶轮192的旋转轴和排气电动机191的旋转轴上，使得叶轮192可以通过排气电动机191的驱动力而旋转。

用于检测从所述排气管173、174排出的废气中所含有害成分的排气传感器196安装在所述排气管173、174上，控制模块150接收来自所述排气传感器196的有害气体检测信号驱动及控制空气供应单元130以增加空气供应量，或者可以通过显示单元通知用户，使得用户可以立即采取行动。

如图11所示，用于废弃物焚烧的锅炉装置100还包括蒸汽涡轮发电机200，蒸汽涡轮发电机200用于通过接收来自加热管163的热水并旋转内部蒸汽轮机(未图示)来产生电力。单独的控制模块210可以安装在所述蒸汽涡轮发电机200中，以执行使用蒸汽发电所需的各种控制操作。底板182用于支撑燃烧室110的下部的同时与燃烧室110构成一体。

本发明并不被所述的实施例及附图而限定，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化是对于本领域技术人员显而易见的。