廢棄物焚化熔融爐的制作方法

專利名稱：廢棄物焚化熔融爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種焚化爐，特別是一種廢棄物焚化熔融爐。
背景技術：
目前市面上販售或已建構的焚化爐，其燃燒的溫度均在800℃-1000℃，即使具有特殊的設計建構的焚化爐，其最高燃燒溫度亦在1300℃左右，所以未能把垃圾、醫療或工業有毒廢棄物完全分解燃燒，而燃燒后的底灰、灰渣剩余量又多，其底灰與灰渣又需尋地掩埋，將可能衍生土壤、地下水污染等問題，對國民生命安全及環境品質危害甚鉅。
如果把上述底灰與灰渣再利用電弧爐高溫(1800℃-2800℃)燃燒時，其底灰與灰渣能減量2/3以上，污染亦能消除大部分，但事實上并不可能達到百分之百的處理，其主要是由于電弧爐的設計建構費用與使用電力非常昂貴，不敷成本要求，故一般均無作此項處理。
有鑒于目前各種垃圾焚化爐均以800℃-1000℃溫度燃燒，致若干廢氣排放污染物處理繁雜，時常未能符合國家標準，又剩余廢棄物的灰渣量過多，至使掩埋不易，亦可能衍生土壤地下水污染等問題，危害國民生命安全及環境品質甚鉅，故急待改進。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術的上述不足，而提供一種廢棄物焚化熔融爐，可使所有廢棄物焚化后的灰渣可減至最低，并使所有廢棄污染物燃燒分解后的排放能完全符合國家最高標準。
本實用新型的上述技術問題是由如下技術方案來實現的。
一種廢棄物焚化熔融爐，包括一主爐本體，該主爐本體內設有一焚化熔爐及二次燃燒爐，其特征是該焚化熔爐，具有一配設有重油燃燒機的燃燒室，其一端接廢料進口，另一端設殘渣出口及熔漿出口；該二次燃燒爐，設有煙道與該焚化熔爐相通，位置高于該焚化熔爐，該二次燃燒爐內設有燃燒機對焚化未燼的較輕煙塵再燃燒；藉此，可提供1800℃-2800℃的超高溫熔融以加強燃燒，使所有廢棄物焚化后的灰渣可減至最低。
除上述必要技術特征外，在具體實施過程中，還可補充如下技術內容該主爐本體最外層可設有鐵板外體以包圍耐火磚，主爐本體呈前高后低的傾斜狀，該主爐本體上方位置以耐火磚隔出該二次燃燒爐及一該二次燃燒爐與該焚化熔爐的互通煙道，下方前段廢料進入口設有一燃燒機，后段則設該焚化熔爐，該焚化熔爐內并增置一熔融內爐，該熔融內爐由固定磚固定于該焚化熔爐中心位置，該固定磚間形成作為燃燒室的間隙，于該燃燒室內配置前述的重油燃燒機。
該主爐本體于廢料進入口至熔融內爐間可設多個連接油壓缸的階梯式滑板。
該二次燃燒爐與焚化熔爐之間開設有兩個由耐火磚網磚形成的煙道，該二煙道是分別位于該焚化熔爐前段及中后段的上方。
該焚化熔爐內所設的熔融內爐是一長條形狀或長方形狀的冶金坩堝內爐，其前端呈漏斗狀。
該主爐本體后部可設耐火磚網磚連接一灰渣室，該灰渣室中上段與該二次燃燒爐連通，該灰渣室上方具煙道連通二次氣化爐及三次氣化爐，二次氣化爐及三次氣化爐內均設有燃燒機及觸媒。
該主爐本體的熔融內爐底部可設殘渣出口及熔漿出口，該熔漿出口是位于該熔融內爐尾端下方以耐火磚預留的間隙構成，該熔漿出口底下并設有一金屬液儲存槽，該殘渣出口是設于該熔融內爐尾端以耐火磚網磚所設間隙構成且連通至灰渣室。
本實用新型是采用串聯控制設置，由尾端VOC引風機自動監測系統開始起動后，分別再由氣化爐、主爐、進料輸送機各別一一完全起動，才能完成焚化熔融擄的運轉，如其中有一臺機組發生未能起動時，警告器即會自動響起，指示燈即會顯示提供操作員在一分鐘內(可調延長時間)來排除修護，如未在時間內排除修護時，總電源開關即會自動關閉的安全特殊措施，為一種最具安全性的結構。
本實用新型的優點在于可提供焚化后的剩余灰渣能再次加以超高溫熔融(1800℃-2800℃)，使剩余所有廢棄物利用超高溫熔解去除有毒物質，并達到使灰渣減量達2/3以上的目的與功效。
為使能進一步了解本實用新型的構成內容及其他特點，茲舉本實用新型較具體實施例，并配合附圖詳細說明如下
圖1為本實用新型的流程圖。
圖2為本實用新型的熔融爐剖示圖。
圖3為本實用新型的熔融內爐剖面圖。
圖4為本實用新型的垃圾熔融爐剖面圖。
圖5為本實用新型的另一垃圾熔融爐結構剖面圖。
具體實施方式如圖2、3所示，本實用新型的一種廢棄物焚化熔融爐，主要包括一主爐本體25，其內設有一焚化熔爐31及二次燃燒爐42，其中該主爐本體25，其后可設耐火磚網磚71以接一灰渣室7，該灰渣室7中上段與二次燃燒爐42連通，上方具煙道連設二次氣化爐9及三次氣化爐10，其內具有燃燒機30及觸媒54。
該焚化熔爐31，具有一配設有重油燃燒機36的燃燒室28，以提供1800℃-2800℃的超高溫燃燒，其一端接廢料進入口41，另一端設為殘渣出口81及熔漿出口82；該二次燃燒爐42，設有煙道50等與焚化熔爐31相通，位高于焚化熔爐31，其內設有燃燒機37對焚化未燼的較輕煙塵再燃燒；藉此，可提供高溫熔融以加強燃燒而將廢棄物殘渣作有效的減量。
其中，如圖2、3所示，實施時該主爐本體25最外層設有鐵板外體52以包圍耐火磚49，所圍成的的主爐本體25呈前高后低的斜狀，該主爐本體25上方位置以耐火磚49互通隔出該二次燃燒爐42及一互通煙道47，下方前段廢料進入口41設有一般的燃燒機38，后段位則設前述焚化熔爐31，其內并可增置一熔融內爐32，其是由上下右左的固定磚45固定于中心位置，該固定磚45間并形成間隙以作為燃燒室，內供配置前述的重油燃油機36。
又其中該主爐本體25于廢料進入口41至熔融內爐32間可設多個階梯式油壓缸33推動滑板34使一層一層往下推料。該二次燃燒爐42與焚化熔爐31間設有兩個煙道50、51，其余分別于焚化熔爐31前段及中后段的上方設有耐火磚網磚61、71所形成。
茲再將本實用新型達成廢棄物焚化熔融爐的目的與功效概述如下圖1為流程圖，是由廢棄物專車1把廢棄物傾倒入輸送機2存槽內，由輸送機2把廢棄物輸送進入粉碎機3漏斗內提供細部粉碎，粉碎后的廢棄物由粉碎機3下方漏斗口掉入入料輸送機4上，由入料輸送機4把廢棄物再輸送入進料機5漏斗內，進料機5為一螺旋式進料設計，是藉由馬達(HP)轉動螺漿心把廢棄物送入主爐6前端的廢料進入口41內開始進行焚化熔融作業，焚化中的煙塵與有毒氣體分別由二處(如圖2所示)再經高溫1800℃-2800℃處理分解后才進入灰渣室7內，則分解后熔漿灰渣則由灰渣室7底部自動活門裝置把熔漿灰渣投入灰車8內，另較輕煙塵則由灰渣室7上方的煙道40進入二次氣化爐9內進行再次高熱分解煙塵污染，如有漏網未被分解煙塵時，再由煙道40引入三次氣化爐10內萬全措施再次將其完全利用高熱燃燒，使完全燃燒分解后的高熱氣體藉由煙道11導引入廢氣鍋爐12內制造蒸氣提供氣電再生或他用，廢氣經廢氣鍋爐12吸熱后的剩余廢氣熱再由煙道11導入熱交換器22內做急速降溫，降溫后低溫氣體藉由引風機13引導由煙道11引入集塵器21內進行分離灰塵與氣體，灰塵則由集塵器21底部設有的自動密閉排放口，自動排入灰車8內，另氣體則由集塵器21上方適當位置出口煙道11內藉由引風機13引導入活性碳外箱14內由活性碳15進行凈化，凈化后如有些有機、無機的戴奧辛等各類有毒物質，再由引風機13引導入觸媒外箱17內讓觸媒16來進行裂解有關的有毒物質，觸媒16裂解預溫的溫度為250℃-500℃，其觸媒16所需要的預溫溫度可由熱交換器22提供熱量來源，亦可另設一臺燃燒機提供熱量來源(此法均為習用的常識，不多贅述)，經由觸媒16的裂解后所產生的二氧化碳(無毒)與水氣再由最終引風機13借由煙道11導入排氣管18內袋式集塵器20作最終分離處理，袋式集塵器20下方亦設有自動活門排放灰塵，如有適量灰塵時亦會自動排放入灰車8內，氣體則由排氣管18上方排氣口排出，則在排氣管18上方適當位置設有自動鑒測系統19鑒測所有排出氣體是否符合環保標準。
上述說明本實用新型的變頻引風機13設置多臺，一為保持質量平衡，二為其中一臺萬一故障時系統能繼續正常運作，是為萬全措施而設，另袋式集塵器20的設置可依環境需要選擇設置干式或濕式的方式，本實用新型最主要特征在熔融主爐設計、氣化爐、觸媒等設置(容下段再依附圖作更詳細說明)，其他如廢棄物輸送、送料、入料機(另設有干燥設施)等均為一般習用方法，其中的部分改變設置不再贅述。
茲再就圖2的剖面圖作詳細說明，本實用新型最具有特征的，是由經過粉碎干燥后的廢棄物由主爐6的廢料進入口41進入前段焚化熔爐31內藉由燃燒機38的點火燃燒，該燃燒的廢棄物藉由油壓缸33推動滑板34一層一層往下，階梯式推入熔融內爐32內把所有未完全燃燒的灰渣再以超高溫(1800℃-2800℃)熔融，熔融后的熔漿內金屬熔液與焚化熔漿，則藉由熔融內爐32底部設有殘渣出口81及熔漿出口82流出，金屬熔液則由熔爐尾端下方耐火磚預留間隙流入金屬液儲存槽39內，另焚化熔漿則由殘渣出口81流入灰渣室7下方自動排放口，排放至灰渣車48內提供處理。
于燃燒時，焚化熔爐31前段所燃燒未完全的煙塵則分成二路進入灰渣室7內，一路則由焚化熔爐31尾部前段上方適當位置，設有耐火網磚煙道51，煙道51的結構中間為密密麻麻空洞，此空洞為防止過大燃燒廢棄物進入二次燃燒爐42內，能通過空洞則為細粒煙塵，則二次燃燒爐42內是利用二次燃燒機37才能形成高溫二次燃燒分解，分解后的氣塵才能通過耐火磚網磚61中間洞穴通過煙道40進入灰渣室7內，而該耐火磚網磚61結構的空洞當然要比該耐火磚網磚61的煙道51的孔洞形成更小的孔洞使產生逐步過濾，另一煙道50則進入熔融內爐32內進行氣化燃燒(1800℃-2800℃)。
又如上述該熔融內爐32，若供一般垃圾焚燒則無須設置熔融內爐32，但若作為醫療、工業廢棄物的處理，則可在熔融爐43內另加設一中空長條形狀或長方形狀等合成耐高溫的內爐，如冶金坩堝內爐，較佳實施時并可讓中空熔融內爐32前端為成漏斗形與前段末端緊密聯接，能讓焚化熔爐31底部滑板34推入的灰渣全部能進入中空條形熔融內爐32內熔融。
另外，該熔融內爐32因是斜放尾端并預留有適當間隙，故焚化燃燒時可讓熔融內爐32內的較重金屬熔液，由熔融爐43底部耐火磚間隙的熔漿出口82流入金屬儲存槽39內，而廢棄置物煙塵則經尾端殘渣出口81流入灰渣室7內，殘渣出口81上方適當位置所設的耐火磚網磚71，則提供過篩濾只讓較細粒氣塵能進入灰渣室7內。
該熔融內爐32是置于熔融爐43正中央部位，依其使用目的與熔融爐43長短有別，較長則燃油機應增加多臺同時使用，較短則減少些，其多點上下左右固定用的固定磚45的空間(間隙)即是作為燃燒室功用(重油冶金爐制作方法)，使多臺燃油機36、46、56可分別設置在熔融爐43的適當位置提供燃燒，讓燃燒高熱可真正達到(1800℃-2800℃)。
請再參見圖3、圖4所示，其中圖3因為有中空熔融內墟32裝置，而固定磚45的大小(厚薄)與熔融內爐32外層與熔融爐43的間隙(即燃燒室)非常重要，其間隙即為燃燒室作用，然而燃燒室的大小又與燃油機大小(出油料計量)成正比，所燃燒的溫度以能達2800℃為原則，而燃油機設置依需要可設置在左右上下適當位置均可，燃油機主要提供噴油加空氣進入混合燃燒，能在熔融內爐32外圍達到超高溫約2800℃旋轉燃燒的目的與功效。
請參見圖4所示，一般無熔融內爐32的設置，其燃油機39、46的位置設計非常重要，妥當的設置才能達到超高溫2800℃燃燒率，其設置的重點需有燃燒室28的設置，與其燃油消耗多少亦有相當關系，如圖4所示，因設有燃燒室28則燃油的消耗低，若無此燃燒室28的設置，而是將燃油直接在熔融爐43內燃燒，則燃油消耗會很高。
請參見圖5所示，本實用新型燃油熔融爐43設計，燃燒溫度能達1800℃-2800℃，其特征在于，此設計為一般垃圾所使用，則熔融爐43左右邊適當位置各設有對稱多對燃燒室28，為方便圖面說明，其燃燒機29、46置于燃燒室28上方，其實燃燒機29、46是可以裝置于燃燒室28的周圍任何適當的位置，其主要為使燃油達到汽化燃燒的目的與功效，其主要為提供燃油燃燒能在燃燒室28內旋轉，藉由耐火磚汽化完全燃燒才能使燃燒室28產生1800℃-2800℃的高溫，致熔融爐43內可達到高溫熔融，對稱使用燃燒機29、46，主要為使熔融爐43內各高溫能達雙方面均衡的目的。
上述所有的設計，其煙塵最終全部都能密閉引進入灰渣室7內進行自然的沉降分離作用，其中較重物質則由灰渣室7底部設有自動密閉排放口，排入灰渣車48內，較經煙塵則由灰渣室7上方煙道40進入二次氣化爐9內進行第一次氣化消毒，如還有漏網的煙塵則由煙道11導入三次氣化爐10進行第二次氣化消毒，為顧及萬全的消毒功效，上述二次氣化爐9及三次氣化爐10的設置可依煙塵量的多少而增加。
綜上所述，本實用新型廢棄物焚化熔融爐確實可完全針對上述現有技術所存在的缺點加以改進，利用重油燃燒以冶金爐方式設計，能使燃燒溫度高達攝氏1800℃-2800℃，充分將所有廢棄物作徹底分解處理，并以觸媒裂解戴奧辛等有毒物質，本實用新型所有的建構費用、油料消耗費用等都非常低廉，而所焚化熔融留下的底灰(熔巖無毒)，如再經簡易研磨后即可提供鋪路建材之用，粉塵有機物(無毒)又可提供農物使用，又不會造成二次公害。
權利要求1.一種廢棄物焚化熔融爐，包括一主爐本體，該主爐本體內設有一焚化熔爐及二次燃燒爐，其特征是該焚化熔爐，具有一配設有重油燃燒機的燃燒室，其一端接廢料進口，另一端設殘渣出口及熔漿出口；該二次燃燒爐，設有煙道與該焚化熔爐相通，位置高于該焚化熔爐，該二次燃燒爐內設有燃燒機。
2.根據權利要求1所述的廢棄物焚化熔融爐，其特征是該主爐本體最外層設有鐵板外體以包圍耐火磚，主爐本體呈前高后低的傾斜狀，該主爐本體上方位置以耐火磚隔出該二次燃燒爐及一該二次燃燒爐與該焚化熔爐的互通煙道，下方前段廢料進入口設有一燃燒機，后段則設該焚化熔爐，該焚化熔爐內并增置一熔融內爐，該熔融內爐由固定磚固定于該焚化熔爐中心位置，該固定磚間形成作為燃燒室的間隙，于該燃燒室內配置前述的重油燃燒機。
3.根據權利要求2所述的廢棄物焚化熔融爐，其特征是該主爐本體于廢料進入口至熔融內爐間設多個連接油壓缸的階梯式滑板。
4.根據權利要求2所述的廢棄物焚化熔融爐，其特征是該二次燃燒爐與焚化熔爐之間開設有兩個由耐火磚網磚形成的煙道，該二煙道是分別位于該焚化熔爐前段及中后段的上方。
5.根據權利要求2所述的廢棄物焚化熔融爐，其特征是該焚化熔爐內所設的熔融內爐是一長條形狀或長方形狀的冶金坩堝內爐，其前端呈漏斗狀。
6.根據權利要求1或2所述的廢棄物焚化熔融爐，其特征是該主爐本體后部設耐火磚網磚連接一灰渣室，該灰渣室中上段與該二次燃燒爐連通，該灰渣室上方具煙道連通二次氣化爐及三次氣化爐，二次氣化爐及三次氣化爐內均設有燃燒機及觸媒。
7.根據權利要求6所述的廢棄物焚化熔融爐，其特征是該主爐本體的熔融內爐底部設有殘渣出口及熔漿出口，該熔漿出口是位于該熔融內爐尾端下方以耐火磚預留的間隙構成，該熔漿出口底下并設有一金屬液儲存槽，該殘渣出口是設于該熔融內爐尾端以耐火磚網磚所設間隙構成且連通至灰渣室。
專利摘要一種廢棄物焚化熔融爐，包括一主爐本體，其內設有一焚化熔爐及二次燃燒爐；該焚化熔爐，具有一配設重油燃燒機的燃燒室，其一端接廢料進口，另一端設殘渣出口；該二次燃燒爐，設有煙道與焚化熔爐相通，位高于熔爐，其內設有燃燒機對焚化未燼的較輕煙塵再燃燒藉此，可提供1800℃－2800℃的超高溫熔融，使所有廢棄物利用超高溫熔解去除有毒物質，并達到使灰渣減量達2/3以上的功效。
文檔編號F23G5/00GK2563442SQ0224144
公開日2003年7月30日 申請日期2002年7月23日 優先權日2002年7月23日
發明者洪文虎, 李俊賢 申請人:洪文虎, 李俊賢