專(zhuān)利名稱(chēng)：高溫焚燒垃圾的方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬高溫焚燒垃圾的方法及其設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于多種條件限制，目前城鎮(zhèn)生活垃圾處理相當(dāng)大部分仍采用填埋方式處理。大量的垃圾填埋是一個(gè)長(zhǎng)期存在的污染源，對(duì)地下水和土壤等已經(jīng)造成了明顯的威脅和危害，并占用大量的土地。
垃圾焚燒可以實(shí)現(xiàn)垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化，被認(rèn)為是垃圾處理較好的辦法之一。但常溫焚燒垃圾時(shí)，煙氣中會(huì)產(chǎn)生二惡英(DIOXIN)和呋喃(FURANE)等有害物質(zhì)污染環(huán)境，只有當(dāng)焚燒溫度高于800℃時(shí)，有害物質(zhì)才能在燃燒中裂解并被充分燃盡。
目前部分城市已從國(guó)外引進(jìn)了垃圾焚燒設(shè)備焚燒垃圾，雖有一定效果，但投資大，運(yùn)行成本高，而且因我國(guó)城市生活垃圾中不可燃成分比例差異大，垃圾熱值低、水分含量高，垃圾的成分因地域、季節(jié)、城市消費(fèi)水平等因素不同而變化，垃圾在焚燒前往往需要進(jìn)行很不衛(wèi)生又極難機(jī)械化的分揀處理，且焚燒效果不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能實(shí)施高溫焚燒垃圾、產(chǎn)生污染少、且投資少、運(yùn)行成本低、適應(yīng)性廣的高溫焚燒垃圾的方法及其設(shè)備。
本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題高溫焚燒垃圾的方法是在高溫下焚燒垃圾，利用焚燒垃圾產(chǎn)生的高溫缺氧煙氣將未被焚燒垃圾中的可燃物質(zhì)炭化，將炭化過(guò)程產(chǎn)生的煙氣送入余熱利用裝置降溫后，再用于將未被炭化的垃圾烘干，烘干區(qū)的煙氣凈化后排放。
本高溫焚燒垃圾方法所用的高溫焚燒爐可以采用如下結(jié)構(gòu)在水平隧道爐體內(nèi)，在烘干區(qū)、炭化區(qū)和焚燒區(qū)上部分別有由在爐膛頂部?jī)?nèi)表面的凹坑和焚燒車(chē)頂面構(gòu)成的抽氣腔和焚燒腔，爐膛兩壁各有凹槽風(fēng)道，焚燒區(qū)的焚燒腔與炭化區(qū)的凹槽風(fēng)道相通，炭化區(qū)的抽氣腔經(jīng)爐外的余熱利用裝置與烘干區(qū)的凹槽風(fēng)道連通，烘干區(qū)的抽氣腔接爐外的煙氣凈化系統(tǒng)。爐膛內(nèi)有焚燒車(chē)，焚燒車(chē)的兩車(chē)壁之間有多根通氣管連接，管口通車(chē)外。
焚燒車(chē)的通氣管壁有小孔及清灰槽口。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下1、垃圾不需分選，不需破碎，即來(lái)即燒，垃圾適應(yīng)性廣。
2、垃圾被炭化再焚燒，熱值高，爐溫高達(dá)850℃以上，使二惡英等有害物質(zhì)充分裂解，煙氣污染少。
3、不僅利用了余熱，還利用了高溫炭化過(guò)程中氣化出來(lái)的可燃?xì)怏w，熱利用率高。
4、能實(shí)現(xiàn)連續(xù)化工作，焚燒處理垃圾速度快，處理量大。
5、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建造和運(yùn)行成本低。


圖1是本發(fā)明方法所用的高溫炭化垃圾焚燒爐的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖3的A-A剖面圖。
圖3是本高溫炭化垃圾焚燒爐有凹槽風(fēng)道和抽氣腔(或焚燒腔)部分的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是焚燒車(chē)的三維視圖。
圖5是本發(fā)明的總體布置示意圖。
圖中各符號(hào)標(biāo)志為1爐體 2焚燒腔 3火焰噴入口 4自動(dòng)隔風(fēng)板 5引風(fēng)管 6炭化區(qū)抽氣腔 7自動(dòng)隔風(fēng)板 8引風(fēng)管 9烘干區(qū)抽氣腔 10垃圾裝載口 11焚燒車(chē) 12驅(qū)動(dòng)裝置 13垃圾 14余熱利用煙氣管 15爐基 16導(dǎo)軌 17熄火區(qū) 18焚燒區(qū) 19炭化區(qū) 20烘干區(qū) 21垃圾裝載區(qū) 22焚燒區(qū)凹槽風(fēng)道 23炭化區(qū)凹槽風(fēng)道 24烘干區(qū)凹槽風(fēng)道 25風(fēng)道連接口26焚燒腔與炭化區(qū)凹槽風(fēng)道連接口 27車(chē)壁 28通風(fēng)管口 29積灰腔空氣入口 30車(chē)輪31耐火磚 32通風(fēng)管 33小孔 34爐條 35清灰槽口 36積灰腔 37卸灰板 38出口調(diào)度車(chē) 39燃燒機(jī) 40煙囪 41煙氣凈化塔 42旋流器 43燃燒室 44煙氣除塵塔 45余熱鍋爐 46抽風(fēng)機(jī) 47輸送帶 48入口調(diào)度車(chē) 49焚燒車(chē)回程軌道 50回程電動(dòng)拖車(chē)51卸灰槽 52煙氣抽風(fēng)機(jī) 53調(diào)度車(chē)導(dǎo)軌 54鼓風(fēng)機(jī) 55燃燒機(jī)具體實(shí)施方式
高溫焚燒垃圾全過(guò)程可分為五段裝料、烘干、炭化、焚燒和熄火。在高溫下將垃圾焚燒，利用焚燒產(chǎn)生的高溫缺氧煙氣將未被焚燒的可燃燒垃圾炭化后，再將炭化過(guò)程產(chǎn)生的煙氣送入余熱利用裝置利用余熱，被利用余熱后的煙氣降溫再被鼓入烘干區(qū)將未進(jìn)入炭化階段的垃圾烘干，烘干區(qū)的煙氣最后被抽至煙氣凈化系統(tǒng)凈化后從煙囪排放。用這種方法處理垃圾，不僅大大減少了垃圾所占容積，而且充分利用了垃圾中的熱量，降低了垃圾處理的費(fèi)用，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效果都非常顯著。
本發(fā)明所用的焚燒設(shè)備是一條水平隧道爐，爐體1內(nèi)壁襯耐火磚，爐膛頂部?jī)?nèi)表面有分隔的的凹腔，分別與烘干區(qū)20、炭化區(qū)19和焚燒區(qū)18下方的焚燒車(chē)11車(chē)頂構(gòu)成抽氣腔9、抽氣腔6和焚燒腔2；上述各區(qū)的爐膛兩壁分別有凹槽風(fēng)道24、23、22，焚燒區(qū)的焚燒腔2與炭化區(qū)的凹槽風(fēng)道23間有通風(fēng)接口26連通，炭化區(qū)的抽氣腔6和余熱利用裝置連通，余熱利用裝置與烘干區(qū)的凹槽風(fēng)道24連通，烘干區(qū)的抽氣腔9與煙氣凈化系統(tǒng)連通；熄火區(qū)17爐膛兩壁的凹槽風(fēng)道與焚燒區(qū)凹槽風(fēng)道相連，另一頭延伸至爐外。焚燒腔外有火焰點(diǎn)火口3。
爐膛內(nèi)爐基15上有軌道16、焚燒車(chē)11和車(chē)輪30，焚燒車(chē)兩側(cè)壁27間有多根通風(fēng)管32連接，通風(fēng)管管壁上有許多通透的小孔33，底側(cè)有清灰槽口35，管口28通車(chē)外。車(chē)壁27內(nèi)襯有耐火磚31，壁上還有積灰腔的空氣入口29；焚燒車(chē)下部有爐條34、積灰腔36及卸灰板37。焚燒車(chē)的高度和寬度稍小于無(wú)凹槽風(fēng)道和抽氣腔(或焚燒腔)的爐膛高度和寬度。
烘干區(qū)與炭化區(qū)、炭化區(qū)與焚燒區(qū)交接處上方分別有自動(dòng)隔風(fēng)板7和4，其作用是當(dāng)焚燒車(chē)中的垃圾向下收縮后，能向下擺，起到隔風(fēng)作用。
可在焚燒車(chē)車(chē)壁和爐壁之間設(shè)計(jì)機(jī)械密封裝置，以盡量減少漏風(fēng)。
本發(fā)明的垃圾焚燒裝置，由凹槽風(fēng)道、抽氣腔(或焚燒腔)與焚燒車(chē)配合形成烘干、炭化、焚燒通風(fēng)系統(tǒng)。運(yùn)行工作時(shí)，焚燒車(chē)在爐入口被驅(qū)動(dòng)裝置12逐一推入爐內(nèi)，在垃圾裝載區(qū)21的垃圾裝載口10用輸送帶47裝滿垃圾13，再被推入烘干區(qū)20烘干，繼而進(jìn)入炭化區(qū)19，垃圾內(nèi)的可燃燒物質(zhì)在此被高溫缺氧煙氣炭化，然后再進(jìn)入焚燒區(qū)18焚燒，最后垃圾在熄火區(qū)17被燃盡；當(dāng)焚燒車(chē)推出爐尾卸除不可燃燒物質(zhì)和灰燼后，被調(diào)回爐口重復(fù)上述過(guò)程。由于垃圾炭化后再燃燒，放出大量熱量，為垃圾焚燒提供了部分熱量來(lái)源。
焚燒爐運(yùn)行時(shí)，用燃燒機(jī)39將火焰經(jīng)火焰噴入口3噴入焚燒區(qū)內(nèi)，由于各抽氣機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的作用，爐內(nèi)空間形成負(fù)壓，爐外空氣從爐尾沿凹槽風(fēng)道22進(jìn)入焚燒區(qū)18內(nèi)，并經(jīng)焚燒車(chē)的通風(fēng)管32和積灰腔36從通風(fēng)管的小孔33、清灰槽孔35和爐條34間隙進(jìn)入垃圾內(nèi)助燃，再進(jìn)入焚燒腔2焚燒，焚燒產(chǎn)生的高溫缺氧煙氣經(jīng)通風(fēng)接口26通入炭化區(qū)19的凹槽風(fēng)道23，再?gòu)姆贌?chē)通風(fēng)管的小孔、清灰槽孔和爐條間隙進(jìn)入垃圾內(nèi)將垃圾內(nèi)的可燃燒物質(zhì)炭化，煙氣進(jìn)入炭化區(qū)抽氣腔6，溫度還有很高，同時(shí)由于垃圾在高溫炭化過(guò)程中，部份物質(zhì)在高溫環(huán)境中被氣化成可燃?xì)怏w蒸發(fā)出來(lái)加入到煙氣中，煙氣從抽氣腔6經(jīng)引煙管5導(dǎo)入設(shè)在爐外的余熱利用裝置，以充分利用余熱和可燃?xì)怏w；煙氣在余熱利用裝置經(jīng)換熱降溫后，再次被抽風(fēng)機(jī)46將其經(jīng)余熱利用煙氣管14、風(fēng)道連接口25導(dǎo)入烘干區(qū)凹槽風(fēng)道24，再?gòu)姆贌?chē)通風(fēng)管的小孔、槽孔和爐條間隙進(jìn)入垃圾內(nèi)將垃圾烘干，煙氣進(jìn)入烘干區(qū)抽氣腔9，被抽風(fēng)機(jī)52抽經(jīng)凈化引氣管8進(jìn)入煙氣凈化系統(tǒng)，經(jīng)煙氣除塵塔44、煙氣凈化塔41后由煙囪40排空。除塵塔可采用空心塔脫硫除塵，煙氣凈化塔可采用流化填料吸收。
為更好利用余熱，可采取如下方法提高余熱煙氣溫度加入空氣高溫氧化燃燒升溫后再加以利用。余熱利用裝置可以采用如圖5所示的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式由炭化室抽出的煙氣在旋流器42與由鼓風(fēng)機(jī)54鼓入的空氣混合后，再進(jìn)入配有燃燒機(jī)55的燃燒室43內(nèi)高溫氧化燃燒，然后再通入余熱鍋爐45換熱，降溫后的煙氣再次被抽風(fēng)機(jī)46抽經(jīng)余熱利用煙氣管14、風(fēng)道連接口25導(dǎo)入烘干區(qū)凹槽風(fēng)道24對(duì)垃圾烘干。余熱鍋爐可生產(chǎn)高溫蒸汽發(fā)電或用于其它用途。余熱利用裝置也可以是生產(chǎn)機(jī)制木炭的炭化爐等。
焚燒車(chē)的回程調(diào)度系統(tǒng)，與煅燒紅磚隧道爐的煅燒車(chē)回程調(diào)度系統(tǒng)基本相同，由焚燒車(chē)回程軌道49、調(diào)度車(chē)導(dǎo)軌53、出口調(diào)度車(chē)38、入口調(diào)度車(chē)48、回程電動(dòng)拖車(chē)50、卸灰槽51等組成。
控制設(shè)計(jì)采用一臺(tái)可編程序控制器(PLC)編程控制系統(tǒng)，可全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。
使用本發(fā)明方法所述的高溫焚燒爐時(shí)，點(diǎn)火階段前6車(chē)先裝碎木柴和木炭、煤炭混合粒，第一車(chē)還需拌有煤油，以利點(diǎn)火。第一輛焚燒車(chē)到達(dá)焚燒區(qū)后，開(kāi)動(dòng)兩臺(tái)燃燒機(jī)向焚燒腔噴火，并同時(shí)開(kāi)動(dòng)各抽風(fēng)機(jī)、余熱利用裝置及煙氣凈化排放系統(tǒng)，焚燒區(qū)達(dá)到850℃高溫后，燃燒機(jī)自動(dòng)停止噴火，投入正常運(yùn)行(當(dāng)遇到垃圾熱值太低，爐溫不夠高時(shí)燃燒機(jī)會(huì)自動(dòng)噴火增溫)。正常情況下，焚燒車(chē)在爐內(nèi)被驅(qū)動(dòng)裝置推動(dòng)緩慢行進(jìn)，運(yùn)行到出口時(shí)，車(chē)內(nèi)的可燃垃圾全部被燃盡，當(dāng)焚燒車(chē)推出出口后，被焚燒車(chē)回程調(diào)度系統(tǒng)接入卸灰槽51，卸除不可燃垃圾及灰燼后調(diào)至爐入口再次裝垃圾、烘干、炭化、焚燒，周而復(fù)始運(yùn)行。
余熱利用裝置可采用重油燃燒機(jī)點(diǎn)火，燃燒室達(dá)到預(yù)定溫度后，燃燒機(jī)自動(dòng)停止噴火，進(jìn)入正常運(yùn)行，當(dāng)遇到垃圾熱值太低、燃燒室溫度不夠高時(shí)，重油燃燒機(jī)自動(dòng)噴火加溫，以保持燃燒室有足夠高的溫度，將可燃?xì)怏w燃盡，減少煙氣污染和保證能產(chǎn)生足夠的蒸汽量或熱量。
一條長(zhǎng)80至120米、爐膛寬2--3米、高2.5--3.5米的爐子，日垃圾處理量可達(dá)200噸。
權(quán)利要求
1.一種高溫焚燒垃圾的方法，其特征是在高溫下焚燒垃圾，利用焚燒垃圾產(chǎn)生的高溫缺氧煙氣將未被焚燒垃圾中的可燃物質(zhì)炭化，將炭化過(guò)程產(chǎn)生的煙氣送入余熱利用裝置降溫后，再用于烘干未被炭化的垃圾，烘干區(qū)的煙氣凈化后排放。
2.一種高溫焚燒垃圾所用的高溫焚燒爐，其特征是在水平隧道爐體內(nèi)，在烘干區(qū)、炭化區(qū)和焚燒區(qū)上部分別有由在爐膛頂部?jī)?nèi)表面的凹坑和焚燒車(chē)頂面構(gòu)成的抽氣腔和焚燒腔，爐膛兩壁各有凹槽風(fēng)道，焚燒區(qū)的焚燒腔與炭化區(qū)的凹槽風(fēng)道相通，炭化區(qū)的抽氣腔經(jīng)爐外的余熱利用裝置與烘干區(qū)的凹槽風(fēng)道連通，烘干區(qū)的抽氣腔接爐外的煙氣凈化系統(tǒng)。爐膛內(nèi)有焚燒車(chē)，焚燒車(chē)的兩車(chē)壁之間有多根通氣管連接，管口通車(chē)外。
3.如權(quán)利要求2所述的高溫焚燒爐，其特征是焚燒車(chē)的通氣管壁有小孔及清灰槽口。
全文摘要
一種高溫焚燒垃圾的方法及其設(shè)備，在高溫下焚燒垃圾，利用焚燒垃圾產(chǎn)生的高溫缺氧煙氣炭化垃圾中的可燃物質(zhì)，炭化室的煙氣送入余熱利用裝置降溫后，再用于垃圾烘干。其所用的高溫焚燒爐有烘干區(qū)、炭化區(qū)和焚燒區(qū)，由各區(qū)的凹槽風(fēng)道、抽氣腔(或焚燒腔)與焚燒車(chē)配合形成烘干、炭化、焚燒通風(fēng)系統(tǒng)。爐膛內(nèi)有焚燒車(chē)，焚燒車(chē)的兩車(chē)壁之間有多根通氣管連接，管口通車(chē)外。使用本發(fā)明的方法垃圾不需分選、破碎，爐溫高達(dá)850℃以上，使有害物質(zhì)充分裂解，煙氣污染少，熱利用率高，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化工作，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建造和運(yùn)行成本低。
文檔編號(hào)F23G5/04GK1757967SQ20051001980
公開(kāi)日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2005年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者彭承襟 申請(qǐng)人:朱新發(fā), 羅國(guó)慶, 彭承襟