用于危廢物處理的立式焚燒爐的制作方法

本實(shí)用新型總體涉及危廢物焚燒處理領(lǐng)域，具體涉及一種立式焚燒爐。

背景技術(shù)：

危險廢棄物(危廢物)是指具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應(yīng)性或者感染性等一種或者幾種危險特性的廢棄物。隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過程排放的危廢物日益增多，如何進(jìn)行安全高效的處理對環(huán)境安全具有重要意義。

在現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)窯加二級燃燒室的焚燒系統(tǒng)中，由于設(shè)備結(jié)構(gòu)的局限性，導(dǎo)致廢棄物在同一區(qū)域內(nèi)烘干、預(yù)熱、焚燒，且固定碳與揮發(fā)份不易分區(qū)焚燒，致使回轉(zhuǎn)窯燃盡率偏低，二級燃燒室補(bǔ)燃量增大。

此外，傳統(tǒng)焚燒系統(tǒng)所產(chǎn)生的爐渣通常采用的是水冷模式，冷卻過程中的水蒸氣進(jìn)入焚燒段會降低焚燒段的燃燒溫度，影響焚燒質(zhì)量，水冷后的爐渣普遍采用晾干方式，爐渣中含有高污染成份的污水大部分滲于地下，形成二次污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了克服上述背景技術(shù)中的某個或某些問題，提供一種用于危廢物處理的立式焚燒爐。

根據(jù)本實(shí)用新型的立式焚燒爐從上至下分為進(jìn)料段、裂解段、焚燒段和出渣段，其中進(jìn)料段設(shè)置有進(jìn)料口和煙氣出口，裂解段與焚燒段之間設(shè)置有對輥式破碎機(jī)爐排，出渣段設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出渣口；待焚燒物料從進(jìn)料口由上往下進(jìn)入，空氣從進(jìn)風(fēng)口經(jīng)出渣段由下往上流入，待焚燒物料先在裂解段裂解氣化形成固體物和裂解氣，固體物進(jìn)入焚燒段焚燒，焚燒段生成的煙氣與裂解段生成的裂解氣一同從煙氣出口排出至下一級燃燒裝置。

在某些具體實(shí)施例中，在進(jìn)料段可以設(shè)置有物料分配器。

在優(yōu)選實(shí)施例中，對輥式破碎機(jī)爐排的輥?zhàn)油庵苊嫔显O(shè)置有嚙齒。

在某些具體實(shí)施例中，焚燒段設(shè)置有助燃裝置。

具體情況下，出渣段設(shè)置有風(fēng)冷出渣機(jī)，風(fēng)冷出渣機(jī)上設(shè)有進(jìn)渣口、出渣口和進(jìn)風(fēng)口；其中，焚燒段產(chǎn)生的熱爐渣經(jīng)進(jìn)渣口進(jìn)入風(fēng)冷出渣機(jī)，從進(jìn)風(fēng)口鼓入的冷風(fēng)在風(fēng)冷出渣機(jī)內(nèi)與熱爐渣進(jìn)行熱交換后進(jìn)入焚燒段進(jìn)行高溫補(bǔ)氧，冷卻后的爐渣經(jīng)出渣口向外排出。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，風(fēng)冷出渣機(jī)包括外殼體以及位于外殼體內(nèi)的篦冷床,外殼體的上部設(shè)置進(jìn)渣口，篦冷床包括：

篦板，篦板前端位于進(jìn)渣口下方，篦板末端與出渣口相鄰；篦板上設(shè)置有多列運(yùn)動梁，每列運(yùn)動梁上間隔設(shè)置有多個推料棒；推料棒的長度方向垂直于爐渣輸送方向；篦板上均勻分布有陣列式通風(fēng)孔，通風(fēng)孔的孔徑設(shè)置成使冷風(fēng)從下往上通過但爐渣不會往下漏出；

運(yùn)動梁驅(qū)動機(jī)構(gòu)，設(shè)置在篦板下方，用來驅(qū)動運(yùn)動梁沿爐渣輸送方向來回往復(fù)運(yùn)動，通過推料棒推動爐渣向出渣口緩慢蠕動；

進(jìn)風(fēng)管路，設(shè)置在篦板下方，從進(jìn)風(fēng)管路的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的冷風(fēng)被分配后均勻吹向篦板的陣列式通風(fēng)孔。

優(yōu)選情況下，篦板末端設(shè)置有斜坡式出渣擋板，用來維持篦板上的渣層厚度。

優(yōu)選情況下，推料棒沿爐渣輸送方向分為傾斜面和豎直面。

采用本實(shí)用新型立式焚燒爐的危廢物焚燒系統(tǒng)可以先對待焚燒物進(jìn)行裂解氣化，再對固定碳和裂解氣進(jìn)行分區(qū)燃燒，從而能夠?qū)Υ贌镞M(jìn)行充分徹底地焚燒處理；并采用爐渣風(fēng)冷模式，大大提高生產(chǎn)效率和能源利用率。

附圖說明

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的危廢物焚燒系統(tǒng)的總體示意圖；

圖2為圖1中示出的風(fēng)冷出渣機(jī)的立體示意圖；

圖3為圖2中示出的風(fēng)冷出渣機(jī)中的篦冷床立體示意圖；

圖4為圖1中示出的風(fēng)冷出渣機(jī)的剖視主視示意圖；以及

圖5為圖1中示出的風(fēng)冷出渣機(jī)的剖視側(cè)視示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的用于危廢物處理的立式焚燒爐。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面描述的實(shí)施例僅是對本實(shí)用新型的示例性說明，而非用于對其作出任何限制。

圖1示出了采用本實(shí)用新型立式焚燒爐的危廢物分區(qū)焚燒系統(tǒng)，其包括立式焚燒爐100和二級燃燒室30。主要應(yīng)用于危廢物的焚燒處理，也可應(yīng)用于其它燃料或生活垃圾的焚燒處理。待焚燒物的形態(tài)主要為固態(tài)散狀物料，也可加入液態(tài)物或膏狀物(半固態(tài))。

立式焚燒爐100為立式結(jié)構(gòu)，從上至下分為進(jìn)料段110、裂解段120、焚燒段130和出渣段140。進(jìn)料段110設(shè)置有進(jìn)料口111和煙氣出口113，進(jìn)料口111通常設(shè)置在立式焚燒爐100的頂部，煙氣出口113通常設(shè)置在立式焚燒爐100的側(cè)壁上。在進(jìn)料口111的下方優(yōu)選設(shè)置有物料分配器112，從進(jìn)料口111的進(jìn)入的待焚燒物經(jīng)物料分配器112分散后均勻地落入裂解段120。當(dāng)待焚燒物粒徑均勻的情況下，也可不用設(shè)置物料分配器112。

裂解段120與焚燒段130之間通過爐排131連接(分隔)。在附圖示出的實(shí)施例中，爐排131采用對輥式破碎機(jī)(輥齒破碎機(jī))，對輥式破碎機(jī)的輥?zhàn)釉O(shè)置在爐膛中，傳動機(jī)構(gòu)(電機(jī))設(shè)置在立式焚燒爐100的外部。多個輥?zhàn)硬⑴挪紳M爐膛的橫截面，每個輥?zhàn)拥耐庵苊嬖O(shè)置有嚙齒。相鄰輥?zhàn)又g設(shè)置有一定的間隙，既能連續(xù)向下輸送物料，又能讓氣體從下往上輸送。工作時，相鄰的兩個輥?zhàn)酉鄬πD(zhuǎn)，從而對物料進(jìn)行破碎后向下輸送，破碎后的物料在焚燒段130可迅速燃燒。在焚燒段130的爐壁上設(shè)置有助燃裝置133，通過助燃裝置133可以向焚燒段130輸入可燃?xì)怏w(例如天然氣)并進(jìn)行點(diǎn)火。焚燒段130的爐壁上可以設(shè)置溫度和氧含量監(jiān)測儀，用來實(shí)時檢測焚燒段130中的溫度和氧含量，從而用來控制焚燒工藝。

在圖1-5示出的具體實(shí)施例中，在爐渣段140設(shè)置有風(fēng)冷出渣機(jī)2，風(fēng)冷出渣機(jī)2設(shè)有進(jìn)渣口21、出渣口24和進(jìn)風(fēng)口23。進(jìn)渣口21與焚燒段130連通，進(jìn)風(fēng)口23與鼓風(fēng)機(jī)3連接。其中，焚燒段130焚燒危險廢棄物后產(chǎn)生的熱爐渣經(jīng)進(jìn)渣口21進(jìn)入風(fēng)冷出渣機(jī)2，從進(jìn)風(fēng)口23鼓入的冷風(fēng)在風(fēng)冷出渣機(jī)2內(nèi)與熱爐渣進(jìn)行熱交換后進(jìn)入焚燒段130進(jìn)行高溫補(bǔ)氧，冷卻后的爐渣經(jīng)出渣口24向外排出，可以直接輸送到爐渣倉或通過封閉式貨倉卡車向外輸送。

風(fēng)冷出渣機(jī)2包括外殼體20和位于外殼體20內(nèi)的篦冷床22。在外殼體20的上部設(shè)置進(jìn)渣口21，進(jìn)渣口21與焚燒段130連通，用來接收爐渣。篦冷床22包括篦板200，篦板200前端位于進(jìn)渣口21下方，篦板200末端與出渣口24相鄰。篦板200上均勻分布有陣列式通風(fēng)孔，通風(fēng)孔的孔徑設(shè)置成使冷風(fēng)從下往上通過但爐渣不會往下漏出。篦板200上設(shè)置有多列運(yùn)動梁210，每列運(yùn)動梁210上間隔設(shè)置有多個推料棒211。推料棒211的長度方向垂直于爐渣輸送方向A。

每列運(yùn)動梁210下方設(shè)置有運(yùn)動梁驅(qū)動機(jī)構(gòu)220，用來驅(qū)動運(yùn)動梁210沿爐渣輸送方向A來回往復(fù)運(yùn)動，例如可以采用氣缸驅(qū)動方式來對運(yùn)動梁210進(jìn)行驅(qū)動。通過運(yùn)動梁210的往復(fù)運(yùn)動能夠有效防止高溫熔融爐渣的粘結(jié)；同時通過推料棒211推動爐渣向出渣口24緩慢蠕動。推料棒211沿爐渣輸送方向A分為傾斜面212和豎直面213，從而能夠順暢地引導(dǎo)爐渣向出渣口24輸送。

篦板200下方設(shè)置有進(jìn)風(fēng)管路，進(jìn)風(fēng)管路分為進(jìn)風(fēng)總管230和進(jìn)風(fēng)支管231，附圖中示出的實(shí)施例中，進(jìn)風(fēng)總管230與篦板200的長度方向平行設(shè)置，從進(jìn)風(fēng)總管230上向上均勻引出多列進(jìn)風(fēng)支管231，進(jìn)風(fēng)管路的進(jìn)風(fēng)口23與鼓風(fēng)機(jī)3連接。鼓風(fēng)機(jī)3鼓入的冷風(fēng)經(jīng)進(jìn)風(fēng)管路被均勻吹向篦板200的陣列式通風(fēng)孔。

在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，篦板200末端設(shè)置有斜坡式出渣擋板240，通過出渣擋板240的高度來調(diào)節(jié)篦板200上的渣層厚度，從而使篦板200上的渣層厚度維持在一定厚度，下層被冷卻的爐渣能夠?qū)靼?00起到保護(hù)作用。

危廢物不同于常規(guī)生活垃圾。常規(guī)生活垃圾中硅鈣元素含量大，焚燒后產(chǎn)生的爐渣以固態(tài)形式存在；固態(tài)爐渣無論采用水冷還是風(fēng)冷模式都易于實(shí)現(xiàn)。而危廢物中硅鈣含量低，鎂、鋁、氟元素含量高，因此高溫焚燒后爐渣呈熔融態(tài)；由于熔融態(tài)的爐渣易于粘結(jié)機(jī)器，風(fēng)冷一直被危廢物焚燒處理領(lǐng)域的技術(shù)人員視為難以實(shí)現(xiàn)的禁區(qū)，只能采用常規(guī)的水冷模式。而本實(shí)用新型通過上述風(fēng)冷出渣機(jī)2的結(jié)構(gòu)設(shè)計和運(yùn)動方式，能夠有效克服高溫熔融爐渣的粘結(jié)，從而使危廢物焚燒爐渣風(fēng)冷模式得以實(shí)現(xiàn)。

還參見圖1，立式焚燒爐100的煙氣出口113通過管道與二級燃燒室30的下部進(jìn)氣口301連接。二級燃燒室30的頂部尾氣出口305用來與尾氣處理系統(tǒng)連接。在立式焚燒爐100與二級燃燒室30的連接管路中優(yōu)選設(shè)置有飛灰沉降室150，用來沉降和收集煙氣中飛灰，減少進(jìn)入二級燃燒室30中煙氣中的固體顆粒。飛灰沉降室150底部設(shè)置有雙層重力卸灰閥151，用來向外輸送收集的飛灰。由于進(jìn)入二級燃燒室30中的煙氣中飛灰含量非常小，因此二級燃燒室30中產(chǎn)生的灰渣量就很少，因此僅需在二級燃燒室30底部設(shè)置清灰門310，在二級燃燒室30不工作時打開清灰門310倒出灰渣即可。

在二級燃燒室30下部設(shè)置有二次風(fēng)入口304，與二次風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)連接，向二級燃燒室30內(nèi)提供充足的空氣保證裂解氣體得到充分的燃燒。二次風(fēng)入口304連接有環(huán)形氣體分配器306，環(huán)繞二級燃燒室30的周壁布置多個噴嘴，用來均勻地向二級燃燒室30內(nèi)補(bǔ)入空氣。另外，二級燃燒室30的下部也可以設(shè)置有助燃裝置(圖中未示出)，用來向二級燃燒室30內(nèi)中噴入補(bǔ)燃?xì)怏w進(jìn)行助燃或點(diǎn)火。

下面具體介紹根據(jù)本實(shí)用新型的立式焚燒爐及危廢物分區(qū)焚燒系統(tǒng)的工作原理和工作過程。

本實(shí)用新型的總體構(gòu)思是使待焚燒物(例如危廢物)先進(jìn)行裂解氣化，形成固定碳部分和裂解氣部分，然后再對它們分區(qū)進(jìn)行燃燒。

在立式焚燒爐100中，待焚燒物從進(jìn)料口111進(jìn)入后由上往下運(yùn)動依次經(jīng)過進(jìn)料段110、裂解段120、焚燒段130、出渣段140。待焚燒物在裂解段120被高溫缺氧烘烤，完成裂解氣化，形成固體物(主要含固定碳)和裂解氣(主要含烷烴類、碳?xì)浣M分)。經(jīng)高溫烘烤后的固體物在爐排131的帶動下進(jìn)入焚燒段130。煙氣與熱解氣體一同向上通過料層，對料層進(jìn)行預(yù)加熱與烘烤，使待焚燒物料充分脫水，料層對煙氣起到過濾作用，大幅度降低后期煙塵中的粉塵濃度，減輕后期尾氣處理系統(tǒng)的負(fù)荷。粉塵含量低的煙氣和裂解氣一同進(jìn)入二級燃燒室30進(jìn)行二次燃盡。

一次風(fēng)從進(jìn)風(fēng)口23進(jìn)入，經(jīng)風(fēng)冷出渣機(jī)2與高溫爐渣熱交換，使?fàn)t渣溫度降低，一次風(fēng)溫度升高。一次風(fēng)風(fēng)量供給需要根據(jù)爐內(nèi)氧含量測定儀表實(shí)時調(diào)節(jié)，確保焚燒段130適量供氧，在裂解段120裂解出的可燃?xì)怏w不能燃燒。

本實(shí)用新型的一大特點(diǎn)是氣固逆行，使物料充分干燥，接近燃點(diǎn)的時候進(jìn)入焚燒段，焚燒段徹底碳化燒盡。料層過濾大量的粉塵，氣體的清潔度較高。而現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)窯+二級燃燒室的焚燒系統(tǒng)，物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行混合燃燒(既裂解又燃燒)，產(chǎn)生的煙氣中含有大量固體顆粒，到二級燃燒室中燃燒時需要補(bǔ)入大量補(bǔ)燃?xì)怏w；并且尾氣中的粉塵含量高，加大了后續(xù)尾氣處理的難度。

此外，本實(shí)用新型的另一大優(yōu)點(diǎn)是爐渣風(fēng)冷模式。而傳統(tǒng)危廢物焚燒爐所產(chǎn)生的爐渣只能采用水冷模式，冷卻過程中的水蒸氣進(jìn)入焚燒段會降低焚燒段的燃燒溫度，影響焚燒質(zhì)量，水冷后的爐渣普遍采用晾干方式，爐渣中含有高污染成份的污水大部分滲于地下，形成二次污染。而本實(shí)用新型采用爐渣風(fēng)冷模式，爐渣在不接觸地面的情況下得到冷卻和輸送，既充分利用能源和節(jié)約水資源，又能防止環(huán)境污染。