自燃式垃圾節能環保處理系統的制作方法

本實用新型屬于垃圾處理設備技術領域，特別是涉及一種自燃式垃圾節能環保處理系統。

背景技術：

目前，生活垃圾處理的主要方法是填埋法、堆肥法和焚燒法。填埋法和堆肥法具有場地占用大、選址困難，工藝條件難以控制、建設投資和后期維護成本相對較高的缺點，特別是處理工藝對環境造成二次污染的問題使其推廣應用受到局限。

垃圾焚燒技術憑借減量化、資源化和無害化的特點，在世界許多國家得到廣泛的應用。但是，生活垃圾在焚燒處理過程中將不可避免地產生粉塵顆粒物、酸性氣體(如HCl、SO₂、NO_x)、重金屬和有機毒性物質(如二噁英、呋喃)等二次污染物質。因此，采用焚燒技術處理生活垃圾時必須考慮煙氣凈化處理，焚燒煙氣必須經過處理達到排放標準后才能排放，以避免二次污染。目前，制約垃圾焚燒技術成敗的主要因素之一就是防治二次污染。由于現有垃圾焚燒處理設備的結構限制，無法實現集成化操作，不便于移動、實際安裝操作繁瑣，且適用范圍受到限制。

垃圾焚燒技術在城市中一直未得到廣泛的推廣，主要存在的問題如下：1、城市垃圾成份復雜，且隨季節變化比較大，垃圾熱值又較低，采用傳統的焚燒技術處理垃圾時，必須添加輔助燃料，導致投資和運行成本居高不下。2、傳統的焚燒處理選址一般需避開居民居住聚集區，這樣增加垃圾處理運輸費用。3、采用傳統的焚燒技術處理垃圾時，由于燃燒不夠充分，煙氣中的粉塵和有害氣體含量較多，導致煙氣排放尤其是二噁英的排放無法達到國家排放標準，對于小批量的垃圾處理，如果采用傳統的垃圾焚燒工藝，需要投入大量資金在焚燒爐和昂貴的尾氣凈化處理設備上。因此，針對生活垃圾焚燒處理中所遇到的嚴峻形勢，加快研究實際應用領域的垃圾焚燒煙氣處理設備，對于推進生活垃圾焚燒技術穩定運行和持續性發展具有重大意義。

技術實現要素：

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種自燃式垃圾節能環保處理系統。

本實用新型采用自能式助燃器、能量放大器引風系統和獨特的爐體結構，實現了垃圾的自能式持續燃燒，徹底解決了以往垃圾焚燒過程中能源浪費和煙氣對環境污染問題，經濟效益、環保效益非常明顯。克服了以往垃圾焚燒工藝以及煙氣處理技術的不足，能夠有效地處理生活垃圾，同時處理過程中產生的尾氣及有害污染物得到控制，防止對環境的二次污染。移動方便靈活且可使垃圾焚燒處理設備實現集成化，特別適合建立在小規模分散式、垃圾處理量較小、環保要求較高和不易建立生活垃圾處理場的場所。

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

自燃式垃圾節能環保處理系統，其特征在于：包括設置在移動式箱體內的自能型垃圾焚燒爐和移動式煙氣處理集成箱，所述移動式煙氣處理集成箱包括設置在移動式箱體內的熱交換式煙氣處理器、粉塵處理器、分解器、吸附塔、管路、鼓風系統和電控系統，在移動式箱體一側上裝有與熱交換式煙氣處理器連通的進氣法蘭連接口和通過管路與鼓風系統連通的出氣法蘭連接口；所述自能型垃圾焚燒爐包括爐體、設置在爐體頂部的煙囪、冷卻水循環系統、與爐體一側連接的垃圾上料裝置、安裝在爐體下部的爐排、爐灰收集裝置及排渣系統，在爐體下部外壁的圓周上設有點火器、多個自能式助燃器和與自能式助燃器連接的能量放大器，所述煙囪上設有伸出移動式箱體外部的處理后氣體連接法蘭和出氣連接法蘭，在爐體的內壁上設有耐火層；所述移動式煙氣處理集成箱的進氣法蘭連接口與自能型垃圾焚燒爐的出氣連接法蘭連接，所述移動式煙氣處理集成箱的出氣法蘭連接口與自能型垃圾焚燒爐的處理后氣體連接法蘭連接。

本實用新型還可以采用如下技術方案：

所述移動式煙氣處理集成箱的熱交換式煙氣處理器通過管路連接粉塵處理器，所述粉塵處理器通過管路連接分解器，所述分解器通過管路連接設置在移動式箱體內的吸附塔，所述吸附塔通過管路連通鼓風系統，在電控系統上設有電控系統快插接頭，所述電控系統通過導線與熱交換式煙氣處理器、分解器和鼓風系統電連接。

所述自能型垃圾焚燒爐的自能式助燃器是由鋼管、助燃器第一絕緣層、助燃器合金環、稀土硅膠層、軸向磁條、助燃器第二絕緣層、環形磁環和不銹鋼套構成，在鋼管和不銹鋼套之間依次裝有助燃器第一絕緣層、助燃器合金環、稀土硅膠層、軸向磁條、助燃器第二絕緣層和環形磁環，在鋼管的一端制有用于連接能量放大器的螺紋，鋼管的另一端制有用于與爐體下部連接的螺紋。

所述自能型垃圾焚燒爐的能量放大器包括鎖母、放大器第一絕緣層、放大器第一合金環、放大器第二絕緣層、放大器第二合金環、放大器第三絕緣層和變徑聚能環，在變徑聚能環的等徑部軸向上由左向右依次裝有放大器第一絕緣層、放大器第一合金環、放大器第二絕緣層、放大器第二合金環、放大器第三絕緣層，所述放大器第一絕緣層外側通過鎖母與變徑聚能環鎖緊。

所述助燃器合金環采用銅合金環。

所述放大器第一合金環和放大器第二合金環均采用銅合金環。

本實用新型具有的優點和積極效果是：由于本實用新型采用上述技術方案，本系統中的自能型垃圾焚燒爐通過設置在爐體下部上的自能式助燃器和能量放大器，可使大量高速的活化性氧氣不斷涌入爐內，點火后無需添加任何油、燃燒氣體和助燃材料，完全可以自動持續燃燒，并在爐體中心部產生1100℃左右的高溫，與各種生活垃圾、醫院廢垃圾、餐廚垃圾和動物尸體等垃圾充分燃燒，釋放出大量熱量，不斷地提供給后續處理過程。此外，本自能型垃圾焚燒爐在進行垃圾處理時可將爐體裝于移動式箱體內，安裝快速、移動靈活、維護簡單，并且高效節能、占地面積小、處理成本低、處理范圍廣、減量化效果明顯，徹底解決了以往垃圾焚燒過程中能源浪費和煙氣對環境污染問題。本系統的煙氣處理裝置可根據使用工況將熱交換式煙氣處理器、粉塵處理器、分解器、吸附塔和鼓風系統任意組合安裝在移動式集成箱體內，能夠靈活機動地移動到小規模分散式的生活垃圾處理場所和不易建立生活垃圾處理場的區域，減少煙氣中的顆粒排出。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構示意圖；

圖2是本實用新型自能型垃圾焚燒爐結構示意圖；

圖3是本實用新型自能式助燃器與能量放大器裝配結構示意圖；

圖4是本實用新型能量放大器的結構示意圖；

圖5是本實用新型自能式助燃器的結構示意圖；

圖6是圖5的A-A剖視圖；

圖7是本實用新型移動式煙氣處理集成箱第二種組合結構示意圖；

圖8是本實用新型移動式煙氣處理集成箱第三種組合結構示意圖；

圖9是本實用新型移動式煙氣處理集成箱第四種組合結構示意圖。

圖中：1、煙囪；2、閥門；3、冷卻循環水系統；4、爐體；5、垃圾上料裝置；6、自能式助燃器；6-1、鋼管；6-2、助燃器第一絕緣層；6-3、助燃器合金環；6-4、稀土硅膠層；6-5、軸向磁條；6-6、助燃器第二絕緣層；6-7、環形磁環；6-8、不銹鋼套；7、能量放大器；7-1、鎖母；7-2、放大器第一絕緣層；7-3、放大器第一合金環；7-4、放大器第二絕緣層；7-5、放大器第二合金環；7-6、放大器第三絕緣層；7-7、變徑聚能環；8、點火器；9、排渣系統；10、移動式箱體；11、處理后氣體連接法蘭；12、出氣連接法蘭；13、耐火層；14、助燃器防護罩；15、爐排；16、爐灰收集裝置；17、熱交換式煙氣處理器；18A、第一粉塵處理器；18B、第二粉塵處理器；19A、第一分解器；19B、第二分解器；20A、第一吸附塔；20B、第二吸附塔；21、鼓風系統；22、進氣法蘭連接口；23、電控系統；24、集成箱體；25、冷卻水入口；26、熱水出水口；27、出氣法蘭連接口；28、泵；29、檢測和注藥口。

具體實施方式

為能進一步了解本實用新型的實用新型內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“第一”、“第二”等不代表順序安裝，也不代表所形容的部件的重要性。

實施例1，請參閱圖1-圖6，自燃式垃圾節能環保處理系統，包括設置在移動式箱體10內的自能型垃圾焚燒爐和移動式煙氣處理集成箱，所述移動式煙氣處理集成箱包括設置在集成箱體24內的熱交換式煙氣處理器17、粉塵處理器、分解器、吸附塔20、管路、鼓風系統21和電控系統23，在集成箱體一側上裝有與熱交換式煙氣處理器連通的進氣法蘭連接口22和通過管路與鼓風系統21連通的出氣法蘭連接口27。所述自能型垃圾焚燒爐包括爐體4、設置在爐體頂部的煙囪1、冷卻水循環系統3、與爐體一側連接的垃圾上料裝置5、安裝在爐體下部的爐排15、爐灰收集裝置16及排渣系統9，在爐體下部外壁的圓周上設有點火器8、多個自能式助燃器6和與自能式助燃器連接的能量放大器7，所述爐體下部對應自能式助燃器和能量放大器部位設有助燃器防護罩14。所述煙囪上設有伸出移動式箱體外部的處理后氣體連接法蘭11和出氣連接法蘭12，在爐體的內壁上設有耐火層13。所述移動式煙氣處理集成箱的進氣法蘭連接口22與自能型垃圾焚燒爐的出氣連接法蘭12連接，所述移動式煙氣處理集成箱的出氣法蘭連接口27與自能型垃圾焚燒爐的處理后氣體連接法蘭11連接。

本實施例中，所述移動式煙氣處理集成箱的熱交換式煙氣處理器17通過管路連接第一粉塵處理器18A，所述第一粉塵處理器18A通過管路連接第二粉塵處理器18B，所述第二粉塵處理器通過管路連接第一分解器19A，第一分解器通過管路連接第二分解器19B，所述第二分解器通過管路連接設置在移動式箱體內的第一吸附塔20A，所述第一吸附塔通過管路連通鼓風系統21，在電控系統上設有電控系統快插接頭，所述電控系統通過導線與熱交換式煙氣處理器、分解器和鼓風系統電連接。所述第一分解器和第二分解器上通過管道分別連接有泵28和檢測和注藥口29。在熱交換式煙氣處理器底部通過循環水管分別連接冷卻水入口25和熱水出水口26，所述第一分解器和第二分解器上通過管道連接有泵28和檢測和注藥口29。

本實施例中，所述自能型垃圾焚燒爐的自能式助燃器6是由鋼管6-1、助燃器第一絕緣層6-2、助燃器合金環6-3、稀土硅膠層6-4、軸向磁條6-5、助燃器第二絕緣層6-6、環形磁環6-7和不銹鋼套6-8構成，在鋼管和不銹鋼套之間依次裝有助燃器第一絕緣層、助燃器合金環、稀土硅膠層、軸向磁條、助燃器第二絕緣層和環形磁環，在鋼管的一端制有用于連接能量放大器的螺紋，鋼管的另一端制有用于與爐體下部連接的螺紋。

本實施例中，所述自能型垃圾焚燒爐的能量放大器7包括鎖7-1、放大器第一絕緣層7-2、放大器第一合金環7-3、放大器第二絕緣層7-4、放大器第二合金環7-5、放大器第三絕緣層7-6和變徑聚能7-7，在變徑聚能環的等徑部軸向上由左向右依次裝有放大器第一絕緣層、放大器第一合金環、放大器第二絕緣層、放大器第二合金環、放大器第三絕緣層，所述放大器第一絕緣層外側通過鎖母與變徑聚能環鎖緊。

本實施例中，所述助燃器合金環6-3采用銅合金環。

本實施例中，所述放大器第一合金環7-3和放大器第二合金環7-5均采用銅合金環。

實施例2，請參閱圖7，本實施例中，自燃式垃圾節能環保處理系統的自能型垃圾焚燒爐結構與實施例1結構相同，所述移動式煙氣處理集成箱包括設置在移動式箱體24內的熱交換式煙氣處理器17、第一粉塵處理器18A、第一分解器19A、第二分解器19B、第一吸附塔20A、第二吸附塔20B、鼓風系統21和電控系統23。所述熱交換式煙氣處理器一側連接有伸出箱體外的進氣法蘭連接口22，在熱交換式煙氣處理器底部通過循環水管分別連接冷卻水入口25和熱水出水口26。所述熱交換式煙氣處理器通過管路連接第一粉塵處理器18A，所述第一粉塵處理器18A通過管路連通第一分解器19A，所述第一分解器通過管路連通第二分解器19B，第二分解器19B通過管路連接第一吸附塔20A，第一吸附塔20A通過管路連通第二吸附塔20B，第二吸附塔20B通過管路連通鼓風系統，所述鼓風系統通過管路連通設置在箱體一側上的出氣法蘭連接口27。所述電控系統上設有電控系統快插接頭，所述電控系統通過導線與熱交換式煙氣處理器、分解器和鼓風系統電連接。所述移動式煙氣處理集成箱的進氣法蘭連接口22與自能型垃圾焚燒爐的出氣連接法蘭12連接，所述移動式煙氣處理集成箱的出氣法蘭連接口27與自能型垃圾焚燒爐的處理后氣體連接法蘭11連接。所述第一分解器和第二分解器上通過管道連接有泵28和檢測和注藥口29。

實施例3，請參閱圖8，本實施例中，自燃式垃圾節能環保處理系統的自能型垃圾焚燒爐結構與實施例1結構相同，所述移動式煙氣處理集成箱包括設置在移動式箱體24內的熱交換式煙氣處理器17、第一分解器19A、第二分解器19B、第一吸附塔20A、第二吸附塔20B、鼓風系統21和電控系統23。所述熱交換式煙氣處理器一側連接有伸出箱體外的進氣法蘭連接口22，在熱交換式煙氣處理器底部通過循環水管12分別連接冷卻水入口9和熱水出水口10，熱交換式煙氣處理器通過管路連接第一分解器19A和第二分解器19B，所述第二分解器通過管路連接設置在移動式箱體8內的第一吸附塔20A和第二吸附塔20B，所述第二吸附塔通過管路連通鼓風系統。所述鼓風系統通過管路連接設置在移動式箱體一側上的出氣法蘭連接口27。所述電控系統上設有電控系統快插接頭，所述電控系統通過導線與熱交換式煙氣處理器、分解器和鼓風系統電連接。所述移動式煙氣處理集成箱的進氣法蘭連接口22與自能型垃圾焚燒爐的出氣連接法蘭12連接，所述移動式煙氣處理集成箱的出氣法蘭連接口27與自能型垃圾焚燒爐的處理后氣體連接法蘭11連接。

本實施例中，所述第一分解器和第二分解器上通過管道連接有泵28和檢測和注藥口29。

實施例4，請參閱圖9，本實施例中，自燃式垃圾節能環保處理系統的自能型垃圾焚燒爐結構與實施例1結構相同，所述移動式煙氣處理集成箱包括設置在移動式箱體24內的熱交換式煙氣處理器17、第一分解器19A、第一吸附塔20A、鼓風系統21和電控系統23。所述熱交換式煙氣處理器一側連接有伸出箱體外的進氣法蘭連接口22，在熱交換式煙氣處理器底部通過循環水管12分別連接冷卻水入口9和熱水出水口10，熱交換式煙氣處理器通過管路連接第一分解器19A，所述第一分解器通過管路連接設置在移動式箱體8內的第一吸附塔20A，所述第一吸附塔通過管路連通鼓風系統。所述鼓風系統通過管路連接設置在移動式箱體一側上的出氣法蘭連接口27。所述電控系統上設有電控系統快插接頭，所述電控系統通過導線與熱交換式煙氣處理器、分解器和鼓風系統電連接。所述移動式煙氣處理集成箱的進氣法蘭連接口22與自能型垃圾焚燒爐的出氣連接法蘭12連接，所述移動式煙氣處理集成箱的出氣法蘭連接口27與自能型垃圾焚燒爐的處理后氣體連接法蘭11連接。

本實施例中，所述第一分解器和第二分解器上通過管道連接有泵28和檢測和注藥口29。

本實用新型的工作原理為：

將垃圾通過垃圾上料裝置6進入自能型垃圾焚燒爐的爐腔內，通過點火器8點燃垃圾，燃燒的垃圾通過耐火層13與自能型垃圾焚燒爐內壁分離。隨著爐腔內垃圾的不斷投放，在爐腔內燃燒的垃圾分成多個能量轉化和反應層，由最底層的能量轉化層，依次向上是碳化垃圾燃燒層，能量儲存層，碳化反應層，初步碳化處理層，熱分解處理層，干餾處理層，熱分解處理層，氣化反應和氣體燃燒層，熱交換層，排煙和水冷卻層。垃圾燃燒儲存的熱能在自能式助燃器和能量放大器的作用下，使碳分子與燃燒物充分混合排序，加強了燃燒物碳分子氧化燃燒反應，在中心部產生1100℃左右的高溫區，為爐內后續加入垃圾的分解、反應和焚燒提供了充足的能量，保證該系統在無助燃劑和助燃材料的情況下，連續不斷地對垃圾進行完全的、徹底的無害化處理。

通過移動式煙氣處理集成箱的進氣法蘭連接口22與垃圾焚燒設備對接后，垃圾燃燒所產生的煙氣通過管道進入熱交換式煙氣處理器17，在熱交換式煙氣處理器內部布置盤管式或直管式換熱器，冷卻水從熱交換式煙氣處理器下端進入，與煙氣換交熱。煙氣經過熱交換式煙氣處理器迅速降低其高溫度，有效阻止煙氣中的二噁英等有害分子合成，同時生成煙油并定期去除。冷卻水經過煙氣加熱后，熱水自上端流出，可供生產、生活用熱等使用。然后，經過熱交換式煙氣處理器的煙氣進入到第一粉塵處理器18A和第二粉塵處理器18B，第一粉塵處理器和第二粉塵處理器的上端布置多層鋼網過濾，下端底座配置傘狀煙氣分流罩，內設多層阻攔網用于分流煙氣，分離煙氣中較大顆粒物質，減少煙氣中的顆粒排出。此時，經過粉塵處理器的煙氣進入第一分解器19A和第二分解器19B，所述第一分解器和第二分解器內置有可以對垃圾燃燒后產生的有害煙氣進行無害化處理的處理液，處理液通過泵14加壓后從第一分解器和第二分解器的頂部霧化后噴下，可將煙氣中的有害分子進行分解還原處理，并與煙氣中有害氣體發生化學反應。在第一分解器和第二分解器內設置網狀過濾盤片，網狀過濾盤片上設有鮑爾環，可以將分解后的反應物進行過濾，進一步分離煙氣中細小顆粒物質，減少煙氣中的顆粒排出。經分解處理后的煙氣進入第一吸附塔20A和第二吸附塔20B，通過第一吸附塔和第二吸附塔內的多層可更換式吸附過濾網進行殘留有害氣體的吸附和過濾，第一吸附塔和第二吸附塔下端阻攔層配置傘狀煙氣分流罩，內設多層阻攔過濾網，防止煙氣微小顆粒排出，使處理后的煙氣符合國家排放標準要求。之后，處理合格的煙氣經過鼓風系統5排放到空氣中。

采用本自能型垃圾焚燒爐可將垃圾熱分解處理工藝、垃圾碳化處理工藝和垃圾焚燒處理工藝有機地結合在一個爐體內，對垃圾分層處理，將垃圾中可燃燒的無機物直接燃燒；油和蛋白質類有機物低溫熱分解，產生可燃性氣體和物質，并釋放熱能；植物類有機物直接干餾處理，釋放出可燃性物質和氣體；固體有機物碳化后變為熱值更高的碳，垃圾燃燒儲存的熱能在自能式助燃器和能量放大器的共同作用下，使生活垃圾進一步充分燃燒，釋放的熱量為垃圾后續處理提供持續能量，實現了生活垃圾的自能式持續焚燒處理。

本移動式煙氣處理集成箱的各個組成部分可以集成到一個可移動式箱體中，具有機動靈活的特點，可以隨意地移動到小規模分散式的生活垃圾處理場所和不易建立生活垃圾處理場的區域。

本實用新型附圖中描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。