专利名称：燃尽煤气的焚化方法及焚化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焚化方法和实现该焚化方法的焚化装置。
已有的燃烧煤碳、生活废弃物及产业废弃物的焚化装置，一般是在设置一次燃烧室外，另外再设置二次燃烧室，或者设置一个大燃烧室，再将其分成前、后两个燃烧区域，形成一次燃烧室和二次燃烧室。其装置复杂，燃烧工艺非常繁琐，热能利用不充分，达不到完全燃烧的目的，排出去的煤气里烟尘、一氧化碳、亚硫酸煤气、烃以及氮氧化物污染物质等不能完全除掉。另外现有的燃烧装置，由于炉篦的设置不尽合理，因此经常发生堵塞，影响燃烧效果，总要用勾子通，尤其是燃烧塑料等易于熔化的废弃物质更是如此。
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能使废弃物完全燃烧，且用较低廉的价格有效地除去烟尘等，并能最大限度地减少氮氧化物，硫氧化物等，达到防止大气污染和充分利用热能的燃尽煤气的焚化方法及可以实现该方法的焚化装置。
为实现上述目的，本发明采取以下设计一种燃尽煤气的焚化方法，其特征在于在一个整体的炉膛内形成上、下两个燃烧室，实现两次燃烧，在一次燃烧室中设置一个具有喷射口的环柱形的一次空气供给室，在炉篦的下方设置具有喷射口的空气供给管，在所述一次燃烧室的上部设置高温蒸气供给喷射器，由所述炉篦下方的所述一次空气供给室的喷射口和所述空气供给管上的喷射口，供给燃烧所需空气的12％，由所述炉篦上方的一次空气供给室的喷射口，供给燃烧所需空气的37％，帮助一次燃烧室燃烧，并通过高温蒸气供给喷射器向燃烧着的火焰中喷射高温蒸气，发生水煤气反应，使燃烧达到白热状态；在二次燃烧室中设置内周面具有喷射口的罩状的二次空气供给室，环形的温水筒及弯曲环绕的烟气通道，在所述二次空气供给室的内顶面设置二次空气补助供给喷射器，在所述二次空气供给室的下部设置具有喷射口的二次混合空气供给室，由所述二次空气补助供给喷射器、二次空气供给室的喷射口和二次混合空气供给室的喷射口，各供给燃烧所需空气的16％，使达到白热状态气体充分热分解燃尽。
为实现上述方法，本发明采取以下装置一种燃尽煤气的焚化装置，它包括鼓风机，炉体，炉膛，炉篦，烟道，烟气排出口，温水筒，供水槽及设置在所述炉体与所述炉膛之间的保温材料，其特征在于所述炉膛下部为一次燃烧室，上部为二次燃烧室，所述一次燃烧室内设置有一个具有喷射口的环柱形的一次空气供给室，在所述每根炉篦下方设置一根与所述一次空气供给室连通的具有喷射口的空气供给管，在所述炉篦以下设置的所述一次空气供给室上的喷射口和空气供给管上的喷射口的面积占整个燃烧所需空气喷射口总面积的12％，所述炉篦以上的所述一次空气供给室上的喷射口的面积占整个燃烧所需空气喷射口总面积的37％；所述一次燃烧室上部设置有高温蒸气供给喷射器，其与设置在所述炉体中部的高温蒸气室连通，在所述温水筒顶部设置水蒸气分离器，其通过管路与所述高温蒸气室连通；所述二次燃烧室内设置有一个内周面具有喷射口的罩形的二次空气供给室，该室内顶部具有一个具有喷射口的二次空气补助供给喷射器，在所述一次燃烧室与二次燃烧室之间设置一个凸出的具有喷射口的二次混合空气供给室，所述二次空气供给室上的喷射口、所述二次混合空气室上的喷射口、所述二次空气补助供给喷射器上的喷射口的面积，各占整个燃烧所需空气喷射口总面积的16％，在所述炉膛与所述二次空气供给室之间、所述二次空气供给室与所述温水筒之间设置弯曲的烟气通道。
为了防止发生堵塞现象，使燃烧更加充分，将所述每根炉篦的截面形状设计为草帽形。
本发明由于采取上述设计，其具有以下优点1、本发明由于通过控制空气供给量的方法，在一个炉膛内实现两次燃烧，使设置在炉膛上面的二次燃烧室充分利用炉膛下面的一次燃烧室产生的热量，使白热状态的未燃气体在二次燃烧室内充分进行热分解并燃烧，不但使煤气等有害气体燃烧的更完全，而且使设备结构简单，造价低。2、本发明由于在一次燃烧室上部设置了一圈高温蒸气供给喷射器，向炉膛内喷射高温蒸气，使被加热的碳起水煤气反应，达到燃烧的白热状态，帮助碳更好地燃烧，同时水蒸气表面产生的静电吸附烟气中的烟尘粒子，使其重力加大，从而阻止烟气中烟尘的上升。3、本发明由于将二次燃烧室设计为罩形，且在温水筒与二次空气供给室之间，及二次空气供给室与炉膛之间设计出弯曲的烟气通道，使未完全燃烧的烟尘经过几次折反充分燃烧后，再排出烟气排出口，从而极大地减少了排出的污染物质。4、本发明由于将炉篦设计成草帽形，并在每根草帽形炉篦的下面设置一根与一次空气供给室连通的空气供给管，当从燃烧投入口投入的燃烧物在炉篦上燃烧时，从空气供给管喷出的空气顺着炉篦两侧喷向上方，因此燃烧物不会像已有技术那样在炉篦之间形成板结，而是在燃尽后方便地顺着草帽形炉篦的斜面流向灰渣排出口。本发明结构简单，成本低，可以有效地充分燃尽煤气及其它有害气体，并能有效地过滤烟尘，防止大气污染，它可以广泛燃烧各种燃料及废弃物。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细的描述。
图1是本发明结构示意2是本发明的A-A剖面炉篦下面的空气供给管结构示意3是炉篦及空气供给管结构放大示意4是本发明的B-B剖面高温蒸气供给喷射器结构示意5是本发明的C-C剖面二次燃烧室结构示意图如图1所示，炉体1内的炉膛26是一体的，其下部形成一个一次燃烧室23，上部形成一个二次燃烧室24。本发明的突出特征之一就是在一个炉膛26内实现两燃烧。一次燃烧室23外面包有保温材料22，保温材料22内是一次空气供给室4，一次空气供给室4的室壁上具有喷射口16，通过鼓风机2向一次空气供给室4供气。一次空气供给室4的中下部设置有炉篦12(如图1、图2、图3所示)，炉篦12截面的形状为草帽形。在每根草帽形炉篦12的下面是一根与一次空气供给室4连通的空气供给管13，空气供给管13上具有喷射口13’。从燃烧投入口5投入的燃烧物在炉篦12上燃烧时，由于从喷射口13’喷出的空气顺着炉篦12两侧喷向上方，因此燃烧物不会像已有技术那样在炉篦12之间形成板结，而是在燃尽后方便地顺着草帽形炉篦12的斜面流向灰渣排出口3。由炉篦12以下的空气喷射口16、13’喷射出的空气占整个燃烧所需空气的12％，由炉篦12以上的喷射口16’喷射出的空气占整个燃烧所需空气的37％。由于燃烧所需空气都是有鼓风机2提供，因此空气供给量只需控制所有喷射口的喷射面积即可。比如在炉篦12以下的一次空气供给室4上的喷射口16和空气供给管13上的喷射口13’的面积占整个燃烧所需空气喷射口总面积的12％，而炉篦12以上的一次空气供给室4上的喷射口16’的面积占整个燃烧所需空气喷射口总面积的37％。上述炉蓖12的截面形状也可以采取圆形或其它形状，但是采取草帽形更佳。
如图1所示，在一次燃烧室23的上方是二次燃烧室24，二次燃烧室24外周面包有一层温水筒9，温水筒9通过供水槽21补充水。在温水筒9的顶部设置一个水蒸气分离器19，其通过管路连通一次燃烧室23上部设置的高温蒸气室7，高温蒸气室7的内壁设置了一圈高温蒸气供给喷射器14(如图1、图4所示)。向燃烧的火焰中喷射的高温蒸气一方面使水分解出氢，产生氢煤气，使燃烧出现白热状况，另一方面，产生的静电吸附烟气中的烟尘粒子，使其重力加大，便于向下坠落。如图1所示，温水筒9往里设置有一个罩状的二次空气供给室8，二次空气供给室8也由鼓风机2通过管路供气(如图1中虚线和箭头所示)，而从二次空气供给室8出去的气体已经被加热。二次空气供给室8内周面的室壁上具喷射口18，在二次燃烧室24的中央、与二次空气供给室8内顶部连通设置一个二次空气补助供给喷射器15(如图1、图5所示)，喷射器15上具有喷射口。如图1所示，在一次燃烧室23和二次燃烧室24之间设置一个向内凸出的二次空气混合室10，将炉膛26分隔成两个燃烧室23、24，二次空气混合室10的内壁周向具有若干二次混合空气供给喷射口17。二次空气混合室10通过管路与二次空气供给室8连通，在二次空气混合室10的上、下面是用耐火材料制作的烟气挡板11。在温水筒9与二次空气供给室8之间，及二次空气供给室8与炉膛26之间是烟气通道25，这种弯曲的烟气通道设计，使未完全燃烧的烟尘经几次折反充分燃烧后，再排出烟气排出口20，从而极大地减少了未燃烧烟尘的排出。
操作的时候，将欲燃烧物通过燃烧物投入口5投入，其掉落在炉篦12上，为了避免进入炉体1内的空气产生过剩，由炉篦12下面的空气供给管13和一次空气供给室4下段的喷射口16供给全部燃烧物所需的空气量的12％，由一次空气供给室4上段的喷射口16’供给全部燃烧物必需的空气量的37％，合计供给全部燃烧物必需的空气量的约50％的空气，帮助燃烧物燃烧。这时设置在炉体1上部外周面的环形温水筒9内的水被加热，产生出的蒸气，经过水蒸气分离器19到达高温蒸气预热室7，并通过高温蒸气喷射器14喷射高温蒸气喷向燃烧着的火焰，使未燃烧的物质达到白热化燃烧状态。燃烧物质进入二次燃烧室24时，二次空气供给室8内的加热空气通过二次混合空气供给室10，从喷射口17中喷出，混合于已白热状态燃烧的燃烧物中。然后通过二次燃烧室24中央安装的二次空气补助供给喷射器15和二次空气供给室的喷射口18，第二次向炉内供给高温空气进行氧化并发火。煤气本身发火并完全燃烧后，绕过弯曲的烟气通道25，通过烟气排出管20排出。在二次燃烧室24里，二次空气供给室8喷射口18和二次混合空气供给室10的喷射口17及二次空气补助供给喷射器15三处各供给的空气各占燃烧所需空气的大约16％，合计供给全部燃烧物必需的空气量的约50％的空气。把通过产生水煤气反应，使碳化物进行二次燃烧，达到迅速热分解，达到最大的燃烧效率，从根本上抑制焚化大气污染物质的放出。二次燃烧室24进口处的观测口6是用于观测炉膛26内的燃烧状况的。
在本装置内热分解燃烧反应中，实际燃烧空气供给量比理论空气供给量减少，可降低So2和So3的转换率，所以能抑制So3的生成，还能减少过剩空气量，所以能减少氮氧化物的排出，并且使燃烧火焰达到白热化，从而增加辐射热。另外，燃烧装置内不会附着碳残余，故热分解效率和热转换效率更为提高，这样在几种效能的作用下，整个装置的燃烧效率提高，热能利用率提高，防止大气污染。
把烟尘的主要成分烟和烟黑、碳及烃等微小粒子，用水性煤气反应完全燃烧，抑制并消灭烟尘的发生，火焰内外部投入的少量加热蒸气和高温加热后的碳起水煤气反应，促进碳的燃烧，抑制尘土的发生。通过上述水煤气反应及有关反应，促进一氧化碳的完全燃烧，变化成二氧化碳，减少一氧化碳煤气的发生。另一方面，微粒子水份和可燃性碳粉中所包含的钙粉，在燃烧火焰内外部，通过碳、氧等的触媒反应变为氧化钙，吸着亚硫酸煤气变为无水盐硫化钙，大量减少煤气的排出。
本发明虽然比以往的燃烧焚化设备减少过剩空气量，用低高温空气的适当分配供给和高温蒸气的混合供给，用热分解燃烧煤气，不但可以促进完全燃烧，最大限度地减少氮氧化物的生成，而且可以把防止烟尘随烟气的排出，是无烟无臭地处理的理想焚化方法和焚化装置。
权利要求
1.一种燃尽煤气的焚化方法，其特征在于在一个整体的炉膛内形成上、下两个燃烧室，实现两次燃烧，在一次燃烧室中设置一个具有喷射口的环柱形的一次空气供给室，在炉篦的下方设置具有喷射口的空气供给管，在所述一次燃烧室的上部设置高温蒸气供给喷射器，由所述炉篦下方的所述一次空气供给室的喷射口和所述空气供给管上的喷射口，供给燃烧所需空气的12％，由所述炉篦上方的一次空气供给室的喷射口，供给燃烧所需空气的37％，帮助一次燃烧室燃烧，并通过高温蒸气供给喷射器向燃烧着的火焰中喷射高温蒸气，发生水煤气反应，使燃烧达到白热状态；在二次燃烧室中设置内周面具有喷射口的罩状的二次空气供给室，环形的温水筒及弯曲环绕的烟气通道，在所述二次空气供给室的内顶面设置二次空气补助供给喷射器，在所述二次空气供给室的下部设置具有喷射口的二次混合空气供给室，由所述二次空气补助供给喷射器、二次空气供给室的喷射口和二次混合空气供给室的喷射口，各供给燃烧所需空气的16％，使达到白热状态气体充分热分解燃尽。
2.一种燃尽煤气的焚化装置，它包括鼓风机，炉体，炉膛，炉篦，烟道，烟气排出口，温水筒，供水槽及设置在所述炉体与所述炉膛之间的保温材料，其特征在于所述炉膛下部为一次燃烧室，上部为二次燃烧室，所述一次燃烧室内设置有一个具有喷射口的环柱形的一次空气供给室，在所述每根炉篦下方设置一根与所述一次空气供给室连通的具有喷射口的空气供给管，在所述炉篦以下设置的所述一次空气供给室上的喷射口和空气供给管上的喷射口的面积占整个燃烧所需空气喷射口总面积的12％，所述炉篦以上的所述一次空气供给室上的喷射口的面积占整个燃烧所需空气喷射口总面积的37％；所述一次燃烧室上部设置有高温蒸气供给喷射器，其与设置在所述炉体中部的高温蒸气室连通，在所述温水筒顶部设置水蒸气分离器，其通过管路与所述高温蒸气室连通；所述二次燃烧室内设置有一个内周面具有喷射口的罩形的二次空气供给室，该室内顶部具有一个具有喷射口的二次空气补助供给喷射器，在所述一次燃烧室与二次燃烧室之间设置一个凸出的具有喷射口的二次混合空气供给室，所述二次空气供给室上的喷射口、所述二次混合空气室上的喷射口、所述二次空气补助供给喷射器上的喷射口的面积，各占整个燃烧所需空气喷射口总面积的16％，在所述炉膛与所述二次空气供给室之间、所述二次空气供给室与所述温水筒之间设置弯曲的烟气通道。
3.如权利要求2所述的燃尽煤气的焚化装置，其特征在于所述每根炉篦的截面形状为草帽形。
全文摘要
本发明涉及一种燃尽煤气的焚化方法和实现该方法的焚化装置,其特征在于:在一个整体的炉膛内实现两次燃烧,由炉箅下方的一次空气供给室的喷射口和空气供给管上的喷射口,供给燃烧所需空气的12%,由炉箅上方的一次空气供给室的喷射口,供给燃烧所需空气的37%,由二次空气补助供给喷射器、二次空气供给室的喷射口和二次混合空气供给室的喷射口,各供给燃烧所需空气的16%,并通过高温蒸气供给喷射器向燃烧的火焰上喷射高温蒸汽,通过弯曲的烟道阻止烟尘排出。本发明方法及装置结构简单,成本低,可以有效地防止大气污染,它可以广泛燃烧各种燃料及废弃物。
文档编号F23G5/16GK1181479SQ9612045
公开日1998年5月13日 申请日期1996年11月5日 优先权日1996年11月5日
发明者姜英旭(韩) 申请人:姜英旭(韩)