正压垃圾焚烧装置

1065 编辑：中冶有色技术网来源：周鼎力

2023-12-26 16:32:02

权利要求书： 1.一种正压垃圾焚烧装置，包括：焚烧炉的炉体，垃圾加料仓，推料装置，水管式炉桥，炉排，水箱，二次燃烧室和鼓风机，其特征在于：焚烧炉的炉体下部烟气出口与二次燃烧室进气管通过法兰连接相通，鼓风机的出风口通过管道和阀门三与二次燃烧室的进风管连接相通，鼓风机的出风口通过管道和阀门二与风仓的进风口连接相通，鼓风机的出风口通过管道和阀门一与炉渣缓存室的进风管口二连接相通；焚烧炉的炉体顶部配置垃圾加料仓，垃圾加料仓顶部配置有闸阀一和底部配置有闸阀二，闸阀二下方是炉体内的垃圾燃烧缓存区，水箱经过管道与焚烧炉的炉体上部外壳配置水套相连通；

所述的焚烧炉的炉体，属于金属材质的圆柱壳体或方形壳体，焚烧炉的炉体下部内壁砌一层耐火材料，焚烧炉的炉体上部外壳配置水套，焚烧炉的炉体内的中下部按照水平方向配置电动螺旋推料机控制装置和推料板，推料板下部配置水管式炉桥，水管式炉桥通过水管与水套连接相通，水管式炉桥下部的炉体的侧面配置炉体的烟气出口，风仓配置在焚烧炉的炉体下部的外层，焚烧炉的炉体下部是高温焚烧区，高温焚烧区与风仓之间配置多个连接相通的进风孔，焚烧炉的炉体上部的气体出口通过管道与焚烧炉的炉体下部气体进口相通；

所述的炉排，属于常规的燃煤锅炉的炉排，包括固定式炉排或折叠的往复式炉排；

所述的推料装置，属于常规的电动伸缩性螺杆推料机，包括电动的螺旋推料机控制装置和推料板，推料板固定在螺杆推料机的伸缩杆顶端，螺杆另一端与螺旋推料机控制装置连接，当启动电机后，螺杆推料机的螺杆进行旋转，顺转时螺杆从炉体外面伸进到炉体内，推料板将垃圾焚烧缓存区中的垃圾推向炉体的中部，以防垃圾受热结焦成坨后停留在炉体内不往下落到垃圾焚烧高温区中焚烧；反转时，螺杆从炉体中缩回；

所述的二次燃烧室，属于长方体或圆柱体，壳体是金属材料，内部配置1层或多层的阻风耐火墙体，配置有进空气的阀门三、烟气进口和烟气出口二，属于常规的垃圾焚烧炉后面配置的二次燃烧室；

所述的风仓，属于风的缓存区或进风的箱体；

所述的水箱，属于常规的锅炉进水或补水箱，内部配置有水位控制器和视镜。

说明书：一种正压垃圾焚烧装置技术领域[0001] 本实用新型涉及一种正压垃圾焚烧装置，属于环保设备领域；背景技术[0002] 常规的垃圾焚烧采用引风机抽风的负压焚烧方式，如500吨/日以上大型垃圾焚烧发电采用引风机抽风的负压供氧方式在活动炉排上焚烧垃圾，小规模的低温磁化焚烧垃圾采用烟囱的自然抽风或微负压的引风机抽风供氧方式焚烧垃圾，在CN202224433U《一种有效遏制二恶英的垃圾综合处理和利用方法》中，垃圾经过分选、干燥和储存后，再进入热解汽化炉进行引风机的负压抽风的气化热解，在CN109812814A《一种垃圾焚烧改进工艺》中，将垃圾进行分选出来的燃烧物在焚烧炉内负压抽风下的焚烧发电；引风机抽风的负压供氧焚烧垃圾是在垃圾表面发生的燃烧反应，氧气密度低，氧气压力小，氧气不能渗透到垃圾内部进行焚烧；借助于民间铁匠铺打铁的风箱供氧打铁的思路，风箱的推拉杆速度越快，炼铁炉内的正压空气(氧气)的压力就越大，氧气密度也就越大，炉膛的温度就越高，炉内锻造的铁块就越红；现有的负压供氧的垃圾焚烧炉膛温度低，焚烧速度慢，特别是村镇的混合垃圾含水率高，湿度大，热值低，垃圾在炉膛里焚烧不充分，焚烧不彻底，燃烧后排放的烟气中夹带大量的焦油堵塞管道和腐蚀设备，给后续的烟气净化达标处理造成困难。发明内容[0003] 本实用新型的目的就是要克服和弥补现有技术的缺陷和不足，提供能够减少烟气中焦油含量，加快垃圾焚烧速度的一种正压垃圾焚烧装置；[0004] 本实用新型一种带有二次燃烧室的正压垃圾焚烧装置，是按如下方式实现的：[0005] 一种正压垃圾焚烧装置，包括：焚烧炉的炉体，垃圾加料仓，推料装置，水管式炉桥，炉排，水箱，二次燃烧室和鼓风机；[0006] 焚烧炉的炉体下部烟气出口与二次燃烧室进气管通过法兰连接相通，鼓风机的出风口通过管道和阀门三与二次燃烧室的进风管连接相通，鼓风机的出风口通过管道和阀门二与风仓的进风口连接相通，鼓风机的出风口通过管道和阀门一与炉渣缓存室的进风管口二连接相通；焚烧炉的炉体顶部配置垃圾加料仓，垃圾加料仓顶部配置有闸阀一和底部配置有闸阀二，闸阀二下方是炉体内的垃圾燃烧缓存区，水箱经过管道与焚烧炉的炉体上部外壳配置水套相连通；[0007] 所述的焚烧炉的炉体，属于金属材质的圆柱壳体或方形壳体，焚烧炉的炉体下部内壁砌一层耐火材料，焚烧炉的炉体上部外壳配置水套，焚烧炉的炉体内的中下部按照水平方向配置电动螺旋推料机控制装置和推料板，推料板下部配置水管式炉桥，水管式炉桥通过水管与水套连接相通，水管式炉桥下部的炉体的侧面配置炉体的烟气出口，风仓配置在焚烧炉的炉体下部的外层，焚烧炉的炉体下部是高温焚烧区，高温焚烧区与风仓之间配置多个连接相通的进风孔，焚烧炉的炉体上部的气体出口通过管道与焚烧炉的炉体下部气体进口相通；[0008] 所述的炉排，属于常规的燃煤锅炉的炉排，包括固定式炉排或折叠的往复式炉排；[0009] 所述的推料装置，属于常规的电动伸缩性螺杆推料机，包括电动的螺旋推料机控制装置和推料板，推料板固定在螺杆推料机的伸缩杆顶端，螺杆另一端与螺旋推料机控制装置连接，当启动电机后，螺杆推料机的螺杆进行旋转，顺转时螺杆从炉体外面伸进到炉体内，推料板将垃圾焚烧缓存区中的垃圾推向炉体的中部，以防垃圾受热结焦成坨后停留在炉体内不往下落到垃圾焚烧高温区中焚烧；反转时，螺杆从炉体中缩回；[0010] 所述的二次燃烧室，属于长方体或圆柱体，壳体是金属材料，内部配置1层或多层的阻风耐火墙体，配置有进空气的阀门三、烟气进口和烟气出口二，属于常规的垃圾焚烧炉后面配置的二次燃烧室；[0011] 所述的风仓，属于风的缓存区或进风的箱体；[0012] 所述的水箱，属于常规的锅炉进水或补水箱，内部配置有水位控制器和视镜；[0013] 焚烧炉内配置水管式炉桥，炉桥受热后水管内的水变成热水或变成水蒸气，水带走水管外壁的热量，以防炉桥受热后发生炉桥的热变形的弯曲，同时实施垃圾焚烧产生热水和蒸汽的资源化利用；这，是本实用新型的主要特征之一；[0014] 本实用新型中，垃圾在焚烧炉内燃烧时，会发生垃圾受热成砣和结块现象，导致垃圾不能自然下落到水管式炉桥上进行正常的焚烧，采用电动的螺旋推料装置，将焚烧炉内受热成砣和结块的垃圾推动和推松散，落入水管式炉桥进行正常的焚烧，这，是本实用新型的主要特征之一。[0015] 本实用新型在垃圾焚烧炉上配置有观火摄像探头和温度探测传感器，温度探测传感器与鼓风机供风量的控制器相连接，便于操控鼓风机的进风量，以及控制焚烧炉内温度和垃圾焚烧至烬的状况；这，是本实用新型的主要特征之一；[0016] 本实用新型中，垃圾受垃圾焚烧高温区的高温热辐射和热传递的影响，垃圾中的水分不断被蒸发成水蒸气，垃圾的热值大幅度，焚烧时产生更高的温度，而垃圾中的废塑料和橡胶废弃物受热裂解后变成烃类的焦油气相物，经过通气管将水蒸气和焦油气相物泄压或返回到低压力的垃圾焚烧炉下部的垃圾焚烧高温区进行焚烧，水蒸气在焚烧高温区发生水煤气反应，产生了增加热值的可燃烧的氢气和一氧化碳，提高焚烧炉的燃烧温度，而焦油气相物在垃圾焚烧高温区进行燃烧，减少了烟气中的焦油排放量；同时的，焦油的焚烧也提高了垃圾焚烧的热利用率，垃圾焚烧高温区的燃烧温度达到850?1100℃；这，是本实用新型的主要特征之一。[0017] 本实用新型利用垃圾加料仓的上方闸阀一和下方闸阀二的交替打开或关闭，可以有效地防止给垃圾焚烧炉添加垃圾原料时，垃圾焚烧炉内的水蒸气和焦油气相物从焚烧炉内溢出造成环境的污染，可以确保添加垃圾原料时不影响垃圾焚烧炉的连续化的正常操作，这，是本实用新型的主要特征之一；[0018] 本实用新型的工作原理是：[0019] 先将垃圾焚烧炉顶部的垃圾加料仓上部闸阀一打开，将垃圾通过提升输送机加入到垃圾加料仓内，再关闭垃圾加料仓的上部闸阀一，打开垃圾加料仓下部闸阀二后，垃圾向下落入到焚烧炉内的水管式炉桥上方，然后关闭垃圾加料仓的下部闸阀二，打开垃圾加料仓的上部闸阀一，将垃圾加入到垃圾加料仓内，再关闭垃圾加料仓的上部闸阀一，当需要给垃圾焚烧炉的炉体内添加垃圾时，再打开垃圾加料仓下部闸阀二，垃圾向下落入到焚烧炉的炉体内，循环的采用上述方式给垃圾焚烧炉的炉体内添加垃圾；在鼓风机输送空气的增压下，垃圾在焚烧炉内高温区发生高于大气压(即3000?5000pa)的正压焚烧，垃圾焚烧时放出大量的热量，焚烧的温度达到900?1100℃；垃圾焚烧高温区产生的灰烬或炉渣通过炉排落入炉渣缓存室，定期的从排炉渣门排出焚烧炉；焚烧炉内配置水管式炉桥，炉桥受热后水管内的水变成热水或变成水蒸气进行供暖的资源化利用；垃圾在焚烧炉内燃烧时，采用电动的螺旋推料板，将焚烧炉内受热成砣和结块的垃圾推动和推松散进行正常的焚烧；在垃圾焚烧炉上配置有观火摄像探头和温度探测传感器，温度探测传感器与鼓风机供风量的控制器相连接，便于操控鼓风机的进风量，以及控制焚烧炉内温度和垃圾焚烧至烬的状况；垃圾在焚烧炉内高温区发生高于大气压(即3000?5000pa)的正压焚烧，焚烧产生的明火烟气从烟气出口一经过管道排入二次燃烧室的烟气，在二次燃烧室中，鼓风机送入的正压空气与烟气中的二噁英、一氧化碳和有机废气物进一步发生燃烧的氧化还原反应变成二氧化碳、水和氯化氢，然后，烟气经过烟气出口二排出二次燃烧室，排出二次燃烧室的烟气经过常规的烟气热量回收、降温急冷换热、碱液喷淋塔脱酸(除去氯化氢和二氧化碳)、静电除尘和活性炭吸附的达标处理后，达标烟气经过烟囱排放到环境；[0020] 本实用新型的先进性是：[0021] 1.本实用新型焚烧炉内配置水管式炉桥，炉桥受热后水管内的水变成热水或变成水蒸气，水带走水管外壁的热量，以防炉桥受热后发生炉桥的热变形的弯曲，同时实施垃圾焚烧产生热水和蒸汽的资源化利用；[0022] 2.本实用新型能将焚烧炉受热后产生水蒸气和焦油气体返回到垃圾焚烧高温区发生水煤气反应，产生了增加热值的可燃烧的氢气和一氧化碳，提高焚烧炉的燃烧温度；将焚烧炉产生的焦油气体引入到垃圾焚烧高温区进行燃烧，减少了烟气中的焦油排放量；同时的，焦油的焚烧也提高了垃圾焚烧的热利用率；[0023] 3.本实用新型采用正压状况下的垃圾焚烧，能提高氧气、热辐射和热传递的穿透力，增大氧气压力进入垃圾内部深处进行燃烧，导致垃圾焚烧高温区的焚烧温度高，垃圾焚烧速度快，垃圾焚烧的热效率高；附图说明[0024] 图1是本实用新型一种正压垃圾焚烧装置结构示意图；[0025] 图2是本实用新型的焚烧炉的炉体下部结构A?A剖面俯视图；[0026] 图3是本实用新型的焚烧炉的炉体下部结构B?B剖面俯视图；[0027] 在上述图1、图2和图3中，1?闸阀一，2?垃圾加料仓，3?闸阀二，4?气体出口，5?焚烧炉的炉体，6?蒸汽出口，7?垃圾焚烧缓存区，8?水位控制器，9?水箱，10?水套，11?水管，12?通气管，13?电动的螺旋推料机控制装置，14?推料板，15?气体进口，16?水管式炉桥，17?耐火材料，18?管道，19?烟气出口一，20?风仓的外壳，21?垃圾焚烧高温区，22?进风管口一，23?烟气进口，24?阀门一，25?进风管口二，26?鼓风机，27?炉排，28?观察炉门，29?进风孔，

30?风仓，31?排炉渣门，32?炉渣缓存室，33?法兰，34?阀门三，35?阀门二，36??烟气出口二，

37?二次燃烧室，38?耐火墙体；

具体实施方式[0028] 下面结合图1、图2和图3和实施例对本实用新型做进一步的说明，但实施例不受其限制。[0029] 一种正压垃圾焚烧装置，包括：焚烧炉的炉体(5)，垃圾加料仓(2)，推料装置，水管式炉桥(16)，固定式炉排(27)，水箱(9)，二次燃烧室(37)和鼓风机(26)；[0030] 焚烧炉的炉体(5)下部烟气出口(19)与二次燃烧室(37)进气管通过法兰(33)连接相通，鼓风机(26)的出风口通过管道和阀门三(34)与二次燃烧室(37)的进风管连接相通，鼓风机(26)的出风口通过管道和阀门二(35)与风仓(30)的进风口(22)连接相通，鼓风机(26)的出风口通过管道和阀门一(24)与炉渣缓存室(32)的进风管口二(25)连接相通；焚烧炉的炉体(5)顶部配置垃圾加料仓(2)，垃圾加料仓(2)顶部配置有闸阀一(1)和底部配置有闸阀二(3)，闸阀二(3)下方是炉体内的垃圾燃烧缓存区(7)，水箱(9)经过管道(18)与焚烧炉的炉体(5)上部外壳配置水套(10)相连通；[0031] 所述的焚烧炉的炉体(5)，属于金属材质的圆柱壳体，焚烧炉的炉体(5)下部内壁砌一层耐火材料(17)，焚烧炉的炉体(5)上部外壳配置水套(10)，焚烧炉的炉体(5)内的中下部按照水平方向配置电动螺旋推料机控制装置和推料板(14)，推料板(14)下部配置水管式炉桥(16)，水管式炉桥(16)通过水管(11)与水套(10)连接相通，水管式炉桥(16)下部的炉体(5)的侧面配置炉体的烟气出口(19)，风仓(30)配置在焚烧炉的炉体(5)下部的外层，焚烧炉的炉体(5)下部是高温焚烧区(21)，高温焚烧区(21)与风仓(30)之间配置多个连接相通的进风孔(29)，焚烧炉的炉体(5)上部的气体出口(4)通过管道(12)与焚烧炉的炉体(5)下部气体进口(15)相通；[0032] 工作时，先将垃圾焚烧炉顶部的垃圾加料仓(2)的上部闸阀一(1)打开，将垃圾通过提升输送机加入到垃圾加料仓(2)内，关闭闸阀一(1)，再打开垃圾加料仓(2)下部闸阀二(3)后，垃圾向下落入到焚烧炉内的水管式炉桥(16)上方，然后关闭垃圾加料仓(2)的下部闸阀二(3)，打开闸阀一(1)，再将垃圾通过提升输送机加入到垃圾加料仓(2)内，关闭垃圾加料仓(2)的上部闸阀一(1)，当需要给垃圾焚烧炉的炉体(5)内添加垃圾时，再打开垃圾加料仓(2)下部闸阀二(3)，垃圾向下落入到焚烧炉的炉体(5)内，循环的采用上述方式给垃圾焚烧炉的炉体(5)内添加垃圾，在鼓风机(26)输送空气的增压下，垃圾在焚烧炉内高温区(21)发生高于大气压(即3000?5000pa)的正压焚烧，垃圾焚烧时放出大量的热量，焚烧的温度达到900?1100℃，垃圾焚烧高温区(21)产生的灰烬或炉渣经过炉排(27)下落到炉渣缓存室(32)内，定期的打开排炉渣门(31)将炉渣缓存室(32)内的灰烬或炉渣排出焚烧炉；炉桥(16)受热后水管内的水变成热水或变成水蒸气进行供暖的资源化利用；垃圾在焚烧炉内燃烧时，采用电动的螺旋推料板(14)，将焚烧炉内受热成砣和结块的垃圾推动和推松散进行正常的焚烧；在垃圾焚烧炉上配置观火摄像探头(18)，便于操控鼓风机(23)的进风量，以及控制焚烧炉内温度和垃圾焚烧至烬状况；垃圾在焚烧炉内高温区(21)发生高于大气压(即3000?5000pa)的正压焚烧，焚烧产生的明火烟气从烟气出口一(19)排入二次燃烧室(37)，在二次燃烧室(37)中，鼓风机(26)送入的正压空气与烟气中的二噁英、一氧化碳和有机废气物进一步发生燃烧的氧化还原反应的分解，将二次燃烧室(37)排出的高温烟气经过常规的热量回收利用、急冷降温换热、碱液喷淋塔脱酸(除去二噁英分解产生的氯化氢)、静电除尘和活性炭吸附的达标处理后，达标烟气经过烟囱排放到环境；通过检测，排放烟气中的各项指标均达到国标6B18485?2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》排放标准，其中，二噁英含

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量0.051TEQng/Nm，一氧化碳(CO)含量为小于3mg/m，烟气黑度(格林曼级)小于1。