1.本实用新型涉及水泥窑协同处置固
危废的外挂式预热、预燃阶梯炉装置。
背景技术：
2.随着国家大力发展环保产业，水泥窑系统处置固体危废以其特有的无害化处置优势必将成为发展的主体，现水泥窑协同处置占据固体废弃物焚烧处置领域45%的份额。现在针对水泥窑协调处置半固态废弃物提产措施有几种技术路线，但仍具有下列缺陷。
3.1）预处理后的半固态危险废物直接投加分解炉后，会出现窑主电机电流波动、窑况不稳定的现象。主要是由于半固态危废水分大、热值不稳定造成的，尤其含有不同热值和水分的大颗粒危废从分解炉掉入经窑尾进入到回转窑后，物料直接在回转窑的后部燃烧或急剧水分汽化，会加快生料的流动，使未完全反应的生料直接窜入烧成带，致使窑电流下降。同时，窑内物料流速不稳定也会造成窑电流不稳定，使烧成系统操作难度加大。
4.2）危废在分解炉内不能有效分散，会形成坨料堆积在分解炉锥部或落入窑尾烟室，影响窑内通风；含有机热值的物料，还会在烟室斜坡处燃烧形成局部高温，造成结皮堵塞；落入窑内的高热值料形成燃烧的火球，在窑内形成大块或结圈，严重影响窑系统的煅烧制度，直接影响水泥窑的产量和熟料质量。
技术实现要素：
5.本实用新型的目的是提供水泥窑协同处置固危废的外挂式预热、预燃阶梯炉装置，用于解决现有技术中原有危废在由分解炉处置过程中，由于含有较大水分造成水泥窑工艺制度紊乱及产品质量不受控现象，操作难度大，同时常规处理装置在处理过程中不能多次针对聚集堆积后的物料进行周期打散，造成较难在短时间内充分打散物料，导致其预热、预烧反应不充分的技术问题。
6.所述的水泥窑协同处置固危废的外挂式预热、预燃阶梯炉装置，包括设于三次风管上的阶梯炉本体、热风管道和给料管道，所述热风管道两端分别连通分解炉和所述阶梯炉本体顶部的出风口，所述给料管道连通所述阶梯炉本体顶部的进料口，所述阶梯炉本体底部设有连接到所述三次风管的下料口，所述阶梯炉本体包括炉体和设于所述炉体一侧的阶梯状平台结构，所述阶梯状平台结构的每层平台的靠后一侧均设有朝向所述炉体内的打散装置，所述炉体上设有隔热层。
7.优选的，所述阶梯状平台结构中的平台包括设于最上层的堆料平台和由上至下依次设于所述堆料平台下面的若干级焚烧平台，所述焚烧平台的级数不少于三级。
8.优选的，所述打散装置为脉冲式空气炮，定期喷出高速气体，所述脉冲式空气炮的喷吹管伸出炉体与相应高压气源连接。
9.优选的，所述炉体前侧与所述阶梯状平台结构相对的部分为斜面，所述斜面的倾斜方向与所述阶梯状平台结构的阶梯延伸方向一致，所述斜面通过折角和竖直侧壁与所述炉体的上下两端连接。
10.优选的，所述炉体前侧与所述阶梯状平台结构相对的部分为弧面拱形，所述弧面拱形的上端与所述炉体上端的端面相切并连为一体，所述弧面拱形的下端与所述炉体下端的竖直侧壁相切并连为一体。
11.优选的，所述炉体前侧设有参数采集模块，包括负压表和热电偶，所述炉体侧面还设有若干能够开闭的观察清料口，所述观察清料口上设有观察窗。
12.优选的，所述炉体上的隔热层由硅酸钙板及浇注料构成，与炉体内表面固定。
13.本实用新型具有以下优点：（1）该结构在固危废处置过程中，能保证物料在炉内有翻滚运动，加强了物料与热风（三次风）接触机会，通过预热、预燃烧减少物料水分保证焚烧效果，提高处置能力。
14.（2）通过对脉冲式空气炮的激发频率进行控制，增强物料水分烘干、预热、预烧，减小处置过程对水泥窑的工况影响。
15.（3）该结构由于对半固态危废有预热和预焚烧作用，因此应对氮氧化物排放、有机物、二噁英的控制有实质性效应。
16.（4）本实用新型采用外挂式结构，并具有炉体结构紧凑，故障率低，易于安装，可满足不同水泥窑型的布置要求的优点。相应的该方案实施成本小，故障率低，改造费用小，改造施工时间短。
附图说明
17.图1 为本实用新型第一种实施例的结构示意图（实心箭头表示半固体危废的流转方向，空心箭头表示热风的流动方向）。
18.图2 为图1所示结构中阶梯炉本体的结构示意图。
19.图3为图1所示结构中阶梯炉本体的剖视示意图。
20.图4为第二种实施例下本实用新型结构中阶梯炉本体的剖视示意图。
21.附图中的标记为：1、炉体，2、出风口，3、进料口，4、脉冲式空气炮，5、观察窗，6、下料口，7、隔热层，8、阶梯状平台结构，9、热风管道，10、分解炉，11、三次风管，12、给料管道，13、参数采集模块，14、观察清料口。
具体实施方式
22.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的实用新型构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
23.如图1-4所示，本实用新型提供水泥窑协同处置固危废的外挂式预热、预燃阶梯炉装置，包括设于三次风管11上的阶梯炉本体、热风管道9和给料管道12，所述热风管道9两端分别连通分解炉10和所述阶梯炉本体顶部的出风口2，阶梯炉本体由出风口向外排出热风，热风管道将这些热风引入分解炉，所述给料管道12连通所述阶梯炉本体顶部的进料口3，所述阶梯炉本体底部设有连接到所述三次风管11的下料口6，所述阶梯炉本体包括炉体1和设于所述炉体1一侧的阶梯状平台结构8，所述阶梯状平台结构8的每层平台的靠后一侧均设有朝向所述炉体1内的打散装置，所述炉体1上设有隔热层7。
24.所述阶梯状平台结构8中的平台包括设于最上层的堆料平台和由上至下依次设于
所述堆料平台下面的若干级焚烧平台，所述焚烧平台的级数不少于三级。这样物料在各级平台流转过程中能得到充分预热以及预焚烧，并且此过程能从三次风中持续获得高含氧量的热空气，焚烧更充分。
25.所述热风通道中安装有耐热引风装置，所述耐热引风装置可以是耐热变频引风设施，通过变频调节引风风量，可一定程度增大炉容，使热风流动阻力减小，流动更为顺畅，从而提高预热和预焚烧的效果。
26.所述打散装置为脉冲式空气炮4，周期性瞬时喷出高速气体，所述脉冲式空气炮4的喷吹管伸出炉体1与相应高压气源连接。半固态危险废物在本方案提供的风料逆流式阶梯炉的炉膛内的停留时间可控。通过调节脉冲式空气炮4的喷吹频次，可以控制物料在阶梯炉本体内的预烧时间。阶梯状平台结构8既保证了危险废物的燃烧时间，又缓冲了不稳定料流，数级焚烧平台以及脉冲式空气炮4进一步强化焚烧效果，并能灵活控制停留时间，确保危险废物充分燃烧。
27.在第一种实施例中，所述炉体1前侧与所述阶梯状平台结构8相对的部分为斜面，所述斜面的倾斜方向与所述阶梯状平台结构8的阶梯延伸方向一致，所述斜面通过折角和竖直侧壁与所述炉体1的上下两端连接。这种结构制造方便，能允许三次风较为通畅地在炉体1内向上流动。
28.第二种实施例中，相比第一种实施例的区别在于所述炉体1的结构，炉体1的结构区别在于：所述炉体1前侧与所述阶梯状平台结构8相对的部分为弧面拱形，所述弧面拱形的上端与所述炉体1上端的端面相切并连为一体，所述弧面拱形的下端与所述炉体1下端的竖直侧壁相切并连为一体。上述结构相比于第一种实施例中的炉体1能使热风流动阻力进一步变小，流速更为顺畅，可一定程度增大炉容从而提高预热、预燃烧效果。
29.所述炉体1前侧设有参数采集模块13，用于采集炉内的气压和温度，包括负压表和热电偶，所述炉体1侧面还设有若干能够开闭的观察清料口14，所述观察清料口14上设有观察窗5，当观察窗5封闭所述观察清料口14时，方便操作人员通过该观察窗5查看炉内预热和预焚烧的情况，打开观察窗5，操作者能通过该观察清料口14对炉内物料采集和清理。此外还可以在炉体1前侧内部设置耐高温摄像头，这样不必设置观察窗也能直接观察内部物料的情况。
30.所述炉体1上的隔热层7由硅酸钙板及浇注料构成，与炉体1内表面固定，既能提高炉内燃烧温度也能保护周围人员环境的安全。所述热风管道9采用具有隔热、耐火性能的材料制成，例如耐火抗结皮浇注料。
31.上述阶梯炉装置为利用了三次风的外挂式结构，于水泥窑协同处置固体废物方面更具有优势，利用热风交换使得处置温度更高，停留时间更长，燃烧过程更为充分，焚烧状态更易于稳定控制，能较好地消纳分解入炉固体废物，对水泥窑的工况影响更小，处置过程中能有效减少co及氮氧化物等有害气体的生成，二噁英等有害有机物将被彻底分解和得到更为有效控制，真正实现节能减排效应。
32.本实用新型的运行过程如下：半固态危险废物从给料管道12进入阶梯炉本体，逐层经过阶梯状平台结构8到达阶梯炉本体的下料口6，这一过程中，三次风管11中的高温热风由阶梯炉下料口6进入，沿阶梯炉上升，经热风管道9进入分解炉10内中上部。这一过程中每层平台上的废物物料在高温热风的参与下得到预热、烘干、预焚烧，对于结块或堆积在平
台上的物料，打散装置会定期运行喷吹，将其打散推下，这样还会让物料不断翻滚，轻质易燃危险废物经推动翻滚后随气流焚烧，而较重难燃危险废物落在焚烧平台上继续预热、预焚烧，最终物料落入三次风平台借助脉冲式空气炮4进一步的进行二次燃烧，整个过程引入高氧含量的热空气（三次风），进一步保障了物料焚烧的充分性。物料在多个平台上逐级深入预热、预焚烧，进而保证充分焚烧。最终的灰渣经分解炉10、窑尾烟室喂入回转窑，与入窑热生料混合，在回转窑内高温煅烧形成熟料。危险废物焚烧产生的烟气从分解炉10入炉，经高温焚烧处理后，最终随窑尾烟气经高温风机进入生料粉磨和废气处理系统。
33.上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的实用新型构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型保护范围之内。技术特征：
1.水泥窑协同处置固危废的外挂式预热、预燃阶梯炉装置，其特征在于：包括设于三次风管(11)上的阶梯炉本体、热风管道(9)和给料管道(12)，所述热风管道(9)两端分别连通分解炉(10)和所述阶梯炉本体顶部的出风口(2)，所述给料管道(12)连通所述阶梯炉本体顶部的进料口(3)，所述阶梯炉本体底部设有连接到所述三次风管(11)的下料口(6)，所述阶梯炉本体包括炉体(1)和设于所述炉体(1)一侧的阶梯状平台结构(8)，所述阶梯状平台结构(8)的每层平台的靠后一侧均设有朝向所述炉体(1)内的打散装置，所述炉体(1)上设有隔热层(7)。2.根据权利要求1所述的水泥窑协同处置固危废的外挂式预热、预燃阶梯炉装置，其特征在于：所述阶梯状平台结构(8)中的平台包括设于最上层的堆料平台和由上至下依次设于所述堆料平台下面的若干级焚烧平台，所述焚烧平台的级数不少于三级。3.根据权利要求1所述的水泥窑协同处置固危废的外挂式预热、预燃阶梯炉装置，其特征在于：所述打散装置为脉冲式空气炮(4)，定期喷出高速气体，所述脉冲式空气炮(4)的喷吹管伸出炉体(1)与相应高压气源连接。4.根据权利要求1所述的水泥窑协同处置固危废的外挂式预热、预燃阶梯炉装置，其特征在于：所述炉体(1)前侧与所述阶梯状平台结构(8)相对的部分为斜面，所述斜面的倾斜方向与所述阶梯状平台结构(8)的阶梯延伸方向一致，所述斜面通过折角和竖直侧壁与所述炉体(1)的上下两端连接。5.根据权利要求1所述的水泥窑协同处置固危废的外挂式预热、预燃阶梯炉装置，其特征在于：所述炉体(1)前侧与所述阶梯状平台结构(8)相对的部分为弧面拱形，所述弧面拱形的上端与所述炉体(1)上端的端面相切并连为一体，所述弧面拱形的下端与所述炉体(1)下端的竖直侧壁相切并连为一体。6.根据权利要求1所述的水泥窑协同处置固危废的外挂式预热、预燃阶梯炉装置，其特征在于：所述炉体(1)前侧设有参数采集模块(13)，包括负压表和热电偶，所述炉体(1)侧面还设有若干能够开闭的观察清料口(14)，所述观察清料口(14)上设有观察窗(5)。7.根据权利要求1所述的水泥窑协同处置固危废的外挂式预热、预燃阶梯炉装置，其特征在于：所述炉体(1)上的隔热层(7)由硅酸钙板及浇注料构成，与炉体(1)内表面固定。
技术总结
本实用新型公开了水泥窑协同处置固危废的外挂式预热、预燃阶梯炉装置，包括设于三次风管上的阶梯炉本体、热风管道和给料管道，所述热风管道两端分别连通分解炉和所述阶梯炉本体顶部的出风口，所述给料管道连通所述阶梯炉本体顶部的进料口，所述阶梯炉本体底部设有连接到所述三次风管的下料口，所述阶梯炉本体包括炉体和设于所述炉体一侧的阶梯状平台结构，所述阶梯状平台结构的每层平台的靠后一侧均设有朝向所述炉体内的打散装置，所述炉体上设有隔热层。本实用新型能保证物料在炉内有翻滚运动，加强了物料与热风接触机会，通过预热、预燃烧减少物料水分保证焚烧效果，提高处置能力。力。力。
技术研发人员：赵玉刚 陈俊锁 李金 李江平 刘飞 李榛 赵进城 任明政 王贺 朱清清
受保护的技术使用者：千阳海创环保科技有限责任公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/5/4
声明：
“水泥窑协同处置固危废的外挂式预热、预燃阶梯炉装置的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：千阳海创环保科技有限责任公司
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2024年07月12日 ~ 14日 
