一種立式多級處理垃圾焚燒爐及其工藝方法
【專利摘要】本發明公開了一種立式多級處理垃圾焚燒爐及其工藝方法，特征是在焚燒爐爐膛高度1/3、2/3處，分別設置一道縮放式耐火磚環，把爐膛構建成縮放式爐膛，把爐膛分為上燃燒室、中燃燒室、下燃燒室等三層燃燒室。縮放式耐火磚環下部直接用耐火磚混砌而成，呈倒梯狀，也可用耐火混凝土加工成與水平方向成50?70度的斜坡環。縮放式耐火磚環上部先用耐火磚混砌，后用耐火混凝土加工成與水平方向成50?70度的斜坡環。垃圾燃燒產生的煙氣先經過翅片式管道冷卻器，散熱降溫至500～700℃，然后進入玻璃纖維針刺氈復合濾料布袋除塵器除塵。優點是垃圾焚燒更完全、更充分，除塵效率高，煙氣達標排放。工藝先進、投資小、結構簡單、流程短、占地面積小、操作簡便。
【專利說明】一種立式多級處理垃圾焚燒爐及其工藝方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及垃圾焚燒設備領域，尤其是一種立式多級處理垃圾焚燒爐及其工藝方法。
【背景技術】
[0003]隨著社會發展，人民生活水平不斷提高，生活垃圾也隨之猛增，垃圾造成的環境問題也不斷加劇，在一些城鄉結合部、農貿市場和農村村屯周圍，生活垃圾、生產廢棄物被隨意傾倒，人民群眾的家園、水源、田園受到污染和侵蝕，特別在山區、偏遠村屯垃圾更是亂丟亂放，有些地方垃圾已經污染到生活、生產用水，更甚至已引發多種疾病。根據國家環境保護改策，生活垃圾必須進行減量化、無害化處理。垃圾焚燒爐是進行垃圾處理最常用的設備，目前垃圾焚燒爐分為大型爐和小型爐，大型爐適用于垃圾處理廠等場所，這類裝置配套設施完備，投資大，流程長，占地面積大，綜合利用特別是熱能回收利用率高，煙氣達標排放，不會對環境造成損害，但對于農村、學校或機關等集體、山區、偏遠村屯，特別是山區、偏遠村屯，垃圾產生量相對較小，不適宜使用這類設備，且運行成本也不合算。適用于農村、山區、學校或機關的小型垃圾焚燒爐，目前也很多類型，這些爐或多或少存在這樣那樣的問題，例如，有的垃圾焚燒爐結構不合理、或結構過于簡便，煙氣停留時間過短，垃圾焚燒不徹底、煙氣燃燒不完全，導致焚燒時容易產生大量煙塵，或是垃圾焚燒時煙氣處理設施過于簡陋或缺失，導致煙氣排放不達標，從而給周圍環境帶來二次污染。
[0004](I)、對比文件I，申請號:CN201110094114，發明名稱:垃圾焚燒煙氣的預處理裝置，重力沉降室和旋風除塵器分別通過整體框架和支架安裝在固定墻體上。重力沉降室爐室由中間阻尼隔墻分成進煙爐室和出煙爐室。中間阻尼隔墻上、下面分別為上煙氣流通孔和下煙氣流通孔。進煙爐室上設置有煙氣進口 1出煙爐室上設置有煙氣出口 I，煙氣出口 I通過煙氣通道短節和旋風除塵器相連接。重力沉降室爐室下面依次安裝有集灰斗I和螺旋輸送機。旋風除塵器的煙氣分離室上開有與煙氣通道短節相連接的煙氣進口 II。煙氣分離室上部設置有出煙室。出煙室上面開有煙氣出口 II。煙氣分離室下面安裝有集灰斗II。本發明有效地沉降、分離出了高溫煙氣中的粗、細顆粒粉塵，燃燒了高溫煙氣中的殘余揮發份和炭粉，使煙氣得到了較好的凈化。其主要是通過重力沉降，并分離出粗、中、級粉塵再處理。其結構構成與本專利申請不相同。
[0005](2)、對比文件2，申請號:CN200810121535，名稱:利用煤中硫成分控制生活垃圾焚燒過程二噁英排放的方法，包括(I)將煤和城市生活垃圾混合后投入到流化床焚燒爐中，根據垃圾的熱值控制煤的加入量小于混合物總重量的20% ; (2)煙氣及夾帶的顆粒物經過高溫旋風分離器分離;顆粒物返回焚燒爐，煙氣經余熱回收裝置之后進入半干法煙氣凈化裝置；(3)煙氣經過布袋除塵器除去其中的飛灰顆粒，再經引風機排入煙囪。主要是通過高溫旋風分離和半干法煙氣凈化裝置之后分級和處理，其結構構成與本專利申請不相同。
[0006](3)、對比文件2，申請號:CN201010586603，名稱:一種處理生活垃圾焚燒煙氣的石灰漿液霧化方法及裝置，用在生活垃圾焚燒行業中去除煙氣中的HCl、S0x等酸性氣態污染物，屬于煙氣處理領域。采用雙流體霧化步驟，一路走石灰漿溶液，兩路走水路，通過增壓栗加壓將水沿進口切線方向打入進液管，經環形狹窄出口噴出后，在壓力和速度的作用下，將石灰漿濃液擊散霧化，得到細微粒徑顆粒，霧化的同時形成混合;漿液及水的供給量通過自動流量控制閥門調節，根據酸性氣態污染物量和煙氣溫度的改變實現在線調整;如遇到噴嘴堵塞，通過壓力檢測控制電磁鐵通斷電，由連桿帶動針芯沿軸向上下運動，打通堵塞。通過雙流體霧化步驟，用增壓栗把石灰漿霧化混合垃圾焚燒煙氣功，再經塔體電磁、水化處理。這種結構與本專利申請不相同。
[0007](4)、對比文件4，申請號:CN200910212696，名稱:用于垃圾焚燒煙氣處理的急冷裝置及其煙氣處理系統，急冷裝置具有進口管道、急冷管道以及出口管道，急冷裝置具有噴霧降溫控制器以及測溫器，進口管道上安裝有第一噴霧器，其噴水量固定；出口管道上安裝有第二噴霧器，第二噴霧器的噴水量由噴霧降溫控制器根據測溫器反饋的溫度數據進行調節控制。急冷管道與設置在其下方的灰斗相通。煙氣處理系統具有脫酸塔以及布袋除塵器，急冷裝置的出口管道與脫酸塔的進口端連通，測溫器安裝在脫酸塔與布袋除塵器連接的管道上。采用本發明的急冷裝置及煙氣處理系統，脫酸塔的內壁不易積灰，維護成本較低，急冷裝置安裝簡單，制造成本較低。用脫酸塔加布袋塵器調節控制的急冷裝置，具噴霧降溫控制器，和噴霧降溫處理，垃圾焚燒煙氣。這種結構與本專利申請也不相同。
【發明內容】
[0008]本發明的目的就是克服現有技術存在的問題，提供一種工藝先進、投資小、結構簡單、設計合理、流程短、占地面積小、吊裝方便、操作簡便等優點，避免土地浪費、降低投資處理費用，集垃圾焚燒、煙氣處理于一體的垃圾處理裝置，本垃圾處理裝置垃圾焚燒完全、效率高、煙氣達標排放，不會對環境造成二次污染，適用于農村、學校或機關集體特別是山區、偏遠村屯使用。
[0009]本發明的技術解決方案是這樣的，一種立式多級處理垃圾焚燒爐，包括鼓風機、底座基礎、垃圾入料斗、垃圾焚燒爐、第一煙氣管道、冷卻器、布袋除塵器、第二煙氣管道、引風機、煙囪、集灰室、爐排、外殼、內襯、爐門、耐火磚環、入料口、下燃燒室、中燃燒室、上燃燒室、排煙口、氣體入口管、第一集塵室、排塵口、氣體分布室、殼體、濾料布袋、第二集塵室、氣體出口管，其特征在于垃圾焚燒爐(4)安裝在底座基礎(2)上，垃圾焚燒爐(4)底面有爐排(402)，爐排(402)頂上是下燃燒室(408)，下燃燒室(408)頂上是中燃燒室(409)，中燃燒室(409)頂上是上燃燒室(410)，上燃燒室(410)頂上是排煙口(411)，上燃燒室(410)至中燃燒室(409)之間有倒錐形縮放式耐火磚環(406)，中燃燒室(409)至下燃燒室(408)之間有倒錐形縮放式耐火磚環(406)，外殼(403)至內襯(404)之間有耐火磚，砌成的保溫層，中燃燒室
(409)至外殼(403)之間斜口為垃圾入料口(407)，下燃燒室(408)開有爐門(405)，布袋除塵器(7)頂面是第二集塵室(707)，第二集塵室(707)底面是第一集塵室(702)，布袋除塵器(7)中間有復合布袋除塵器(7)，殼體(705)至濾料布袋(706)之間至氣體分布室(704)，第一集塵室(702)有氣體入口管(701)，第一集塵室(702)底端有排塵口(703)，第一集塵室(702)是倒錐形，第二集塵室(707)裝有氣體出口管(708)，垃圾焚燒爐(4)至布袋除塵器(7)之間有第一煙氣管道(5)，布袋除塵器(7)至煙囪(10)之間有第二煙氣管道(8)。
[0010]上燃燒室(410)、中燃燒室(409)底面是倒錐形斜口的底下是直通口和倒沉孔口，其倒錐度為40?80度斜度，垃圾入料口(407)與中燃燒室(409)之間為15?75度斜度，上燃燒室(410)、中燃燒室(409)是馬蹄形縮放式爐膛，上燃燒室(410)與垃圾入料斗(3)連接入料口(407)。
[0011]上燃燒室(410)、中燃燒室(409)之間，中燃燒室(409)至下燃燒室(408)之間用耐火磚砌成縮放式過道口。
[0012]內襯(404)至外殼(403)之間的夾層用耐火磚砌成，內襯(404)為耐用火材料，外殼(403 )用A3鋼板，上燃燒室(410 )、中燃燒室(409 )、下燃燒室(408 )有一個以上。
[0013]下燃燒室(408)為高溫區主燃燒室，中燃燒室(409)為次燃燒室，上燃燒室(410)為燒烤預熱室。
[0014]第一煙氣管道(5)外面包有冷卻器(6)，冷卻器(6)是環邊圓周有翅電為翅片式管道冷卻器。
[0015]爐門(405)底下是爐排(402)，爐排(402)底下是底座基礎(2)的清灰室，底座基礎
(2)中間是清灰室。
[0016]垃圾焚燒爐(4)底面裝有鼓風機(I)相通，垃圾焚燒爐(4)頂面裝有第一煙氣管道
(5)相通，第一煙氣管道(5)與布袋除塵器(7)連接相通，布袋除塵器(7)通過引風機(9)連接煙囪(10)。
[0017]濾料布袋(706)用玻璃纖維針刺氈復合濾料制做，縮放式耐火磚環(406)上部先用耐火磚混砌，之后用耐混凝土加工成與水平方向40?80度的斜坡環。
[0018]垃圾焚燒爐(4)的廢氣物從氣體入口管(701)進入經復合濾料布袋(706)、氣體分布室(704)進入第二集塵室(707)，從氣體出口管(708)排放再經引風機(9)從煙囪(10)排放。
[0019]與現有技術相比本發明的有益效果:
1、本發明工藝設計科學、投資小、結構簡單合理、流程短、操作簡便。解決了大型爐投資大，流程長，占地面積大的敝端，避免土地浪費、降低投資處理費用，適用于農村、學校或機關集體特別是山區、偏遠村屯使用。
[0020]2、本發明垃圾焚燒更完全、更充分，除塵效率高，煙氣達標排放，不會對環境造成二次污染。解決了同類小型爐爐膛設計不合理，煙氣停留時間過短，垃圾焚燒不徹底、煙氣燃燒不完全，易產生大量煙塵和除塵效果不過關，易對環境造成二次污染的問題。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是本發明的安裝裝配工藝結構示意圖；
圖2是本發明的煙氣冷卻器的局部剖視結構示意圖；
圖3是本發明的垃圾焚燒爐的結構示意圖；
圖4是本發明的煙氣除塵器的結構示意圖。
[0022]附圖標記:鼓風機(1)、底座基礎(2)、垃圾入料斗(3)、垃圾焚燒爐(4)、第一煙氣管道(5)、冷卻器(6)、布袋除塵器(7)、第二煙氣管道(8)、引風機(9)、煙囪(10)、集灰室(401)、爐排(402)、外殼(403)、內襯(404)、爐門(405)、耐火磚環(406)、入料口(407)、下燃燒室(408)、中燃燒室(409)、上燃燒室(410)、排煙口(411)、氣體入口管(701)、第一集塵室
(702)、排塵口(703)、氣體分布室(704)、殼體(705)、濾料布袋(706)、第二集塵室(707)、氣體出口管(708)。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發明作進一步描述。
[0024]實施例1，所述垃圾焚燒爐，固定在圓形底座基礎上，圓形底座基礎圍成的空間即為焚燒爐集灰室。鼓風機出口管連接在集灰室側壁。所述垃圾焚燒爐爐體外殼為A3鋼板，內襯耐火磚。在爐膛高度1/3、2/3處，分別設置一道縮放式耐火磚環，把爐膛構建成縮放式爐膛，利用這兩道縮放式耐火磚環把爐膛分為上燃燒室、中燃燒室、下燃燒室等三層燃燒結構。下燃燒室為主要燃燒室，底部設置有爐排，垃圾主要在上面燃燒分解，下燃燒室底部側壁設置有爐門一個，用以觀察下燃燒室垃圾燃燒狀況。中燃燒室為次要燃燒室，垃圾分解氣繼續在此燃燒，此層中上部設置有垃圾入料口，垃圾從入料口流入，并在此層烘烤預熱。上燃燒室進一步燃燒未燒透的煙塵和垃圾分解氣。縮放式耐火環下部可直接用耐火磚滾砌而成，呈倒梯狀，也可用耐火混凝土加工成與水平方向成50-70度的斜坡環。縮放式環上部先用耐火磚混砌，然后用耐火混凝土加工成與水平方向成50-70度的斜坡環。縮放式爐膛的優點是上升煙塵碰到凸出的耐火磚環會旋轉向下延長煙塵在爐內的停留時間，同時上升氣流碰到突出耐火磚環會改變流動方向變得紊亂也延長煙氣在爐內的停留時間，使煙塵、垃圾分解氣能夠充分燃燒。縮放環設置成斜坡，能夠使垃圾或回旋掉下的煙塵容易流動到下一層燃燒室燃燒。爐膛兩次縮放，多次改變煙塵及煙氣的流動線速和方向，延長了煙塵及煙氣在爐內停留時間使垃圾燃燒得更充分更徹底。
[0025]垃圾燃燒產生的煙氣經爐后引風機從爐頂出口煙氣管抽走。由于煙氣中含有大量煙塵，直接排入大氣會造成二次污染，因此必須經過除塵設施除塵合格后才能排放。目前小型垃圾焚燒爐配套的除塵設備有些過于簡陋，大部分排放不穩定，除塵效果差，甚至排放不達標。因此，要使煙氣排放達標，工藝設計要合理，要配備必要的除塵設備，增加水膜除塵設備。增加水膜除塵設備又必須增加污水處理設施，造成投資大，運行成本高。本發明采用一種新型的布袋除塵器，該布袋采用玻璃纖維針刺氈復合濾料制成，該濾料具有三微孔結構，空隙率高，阻力小，耐溫500?700°C，耐腐蝕，熱收縮率極小，尺寸穩定，強度高。該濾料除塵效率超過織物濾料，可達99.99%。因此使用這種布袋除塵器可穩定達到除塵目的。但由于爐出口煙氣溫度接近900?1000°C，因此必須將煙氣溫度降至500?700°C才能使用該復合濾料。由于是小型垃圾焚燒爐，產生的熱量也不大，我們將焚燒爐與布袋除塵器之間的煙氣管道設計成翅片式散熱管道，使管道散熱面積增大，這樣煙氣經過翅片式散熱管道即可達到降溫要求。
[0026]所述布袋除塵器由殼體、氣體入口管、集塵室、排塵口、氣體分布室、復合濾料布袋、集氣室、氣體出口管構成。布袋除塵器處理合格后的煙氣經引風機抽走，通過煙囪排入大氣。
[0027]實施例2，參照圖1-4，本發明公開一種立式多級處理垃圾焚燒用及其工藝方法，包括鼓風機(I)、底座基礎(2)、垃圾入料斗(3)、垃圾焚燒爐(4)、第一煙氣管道(5)、冷卻器
(6)、布袋除塵器(7)、第二煙氣管道(8)、引風機(9)、煙囪(10)、集灰室(401)、爐排(402)、外殼(403)、內襯(404)、爐門(405)、耐火磚環(406)、入料口(407)、下燃燒室(408)、中燃燒室
(409)、上燃燒室(410)、排煙口(411)、氣體入口管(701)、第一集塵室(702)、排塵口(703)、氣體分布室(704)、殼體(705)、濾料布袋(706)、第二集塵室(707)、氣體出口管(708)。所述垃圾焚燒爐(4)固定在圓形底座基礎(2)上，圓形底座基礎(2)圍成的空間即為焚燒爐集灰室(401)。鼓風機(2)出口管連接在集灰室(401)側壁。所述垃圾焚燒爐(4)外殼為A3鋼板，內砌耐火磚。在爐膛高度1/3、2/3處，分別設置一道縮放式耐火磚環(406)，把爐膛構建成縮放式爐膛，并利用這兩道縮放式耐火磚環(406)把爐膛分為上燃燒室(410)、中燃燒室(409)、下燃燒室(408)等三層燃燒室。下燃燒室(408)為主要燃燒室，底部設置有爐排(402)，垃圾主要在上面燃燒分解，下燃燒室(408)底部側壁設置有爐門(405)—個，用以觀察下燃燒室(408)垃圾燃燒燒況。中燃燒室(409)為次要燃燒室，垃圾分解氣繼續在此燃燒，此層中上部設置有垃圾入料口(407)，垃圾從入料口(407)流入，并在此層烘烤預熱。上燃燒室(410)進一步燃燒未燒透的煙塵和垃圾分解氣。縮放式耐火磚環(406)下部直接用耐火磚混砌而成，呈倒梯狀，也可用耐火混凝土加工成與水平方向成50-70度的斜坡環。縮放式耐火磚環(406)上部先用耐火磚混砌，然后用耐火混凝土加工成與水平方向成60度的斜坡環。爐膛兩次縮放，多次改變煙塵及煙氣的線速流動和方向，延長了煙塵及煙氣在爐內的停留時間，使垃圾燃燒得更充分。垃圾燃燒產生的煙氣經爐后引風機從爐頂出口煙管抽走。煙氣先經過翅片式管道冷卻器(6)冷卻，散熱降溫至500?700°C，然后進入玻璃纖維針刺氈復合濾料布袋除塵器(7)除塵。所述布袋除塵器(7)由殼體(705)、氣體入口管(701)、第一集塵室(702)、排塵口(703)、氣體分布室(704)、復合濾料布袋(706)、第二集塵室(707)、氣體出口管(708)構成。經布袋除塵器(7)除塵后的煙氣由引風機(9)抽送經煙囪(10)入大氣。
[0028]上述實施例僅為本發明的最佳實施例，并非依此限制本發明的保護范圍，故仿照本發明的結構、形狀、原理所做的等效變化，均屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種立式多級處理垃圾焚燒爐，包括鼓風機、底座基礎、垃圾入料斗、垃圾焚燒爐、第一煙氣管道、冷卻器、布袋除塵器、第二煙氣管道、引風機、煙囪、集灰室、爐排、夕卜殼、內襯、爐門、耐火磚環、入料口、下燃燒室、中燃燒室、上燃燒室、排煙口、氣體入口管、第一集塵室、排塵口、氣體分布室、殼體、濾料布袋、第二集塵室、氣體出口管，其特征在于垃圾焚燒爐(4)安裝在底座基礎(2)上，垃圾焚燒爐(4)底面有爐排(402)，爐排(402)頂上是下燃燒室(408)，下燃燒室(408)頂上是中燃燒室(409)，中燃燒室(409)頂上是上燃燒室(410)，上燃燒室(410)頂上是排煙口(411)，上燃燒室(410)至中燃燒室(409)之間有倒錐形縮放式耐火磚環(406)，中燃燒室(409)至下燃燒室(408)之間有倒錐形縮放式耐火磚環(406)，外殼(403)至內襯(404)之間有耐火磚，砌成的保溫層，中燃燒室(409)至外殼(403)之間斜口為垃圾入料口(407)，下燃燒室(408)開有爐門(405)，布袋除塵器(7)頂面是第二集塵室(707)，第二集塵室(707)底面是第一集塵室(702)，布袋除塵器(7)中間有復合布袋除塵器(7)，殼體(705)至濾料布袋(706)之間至氣體分布室(704)，第一集塵室(702)有氣體入口管(701)，第一集塵室(702)底端有排塵口(703)，第一集塵室(702)是倒錐形，第二集塵室(707)裝有氣體出口管(708)，垃圾焚燒爐(4)至布袋除塵器(7)之間有第一煙氣管道(5)，布袋除塵器(7)至煙囪(10)之間有第二煙氣管道(8)。2.根據權利要求1所述的一種立式多級處理垃圾焚燒爐，其特征在于上燃燒室(410)、中燃燒室(409)底面是倒錐形斜口的底下是直通口和倒沉孔口，其倒錐度為40?80度斜度，垃圾入料口(407)與中燃燒室(409)之間為15?75度斜度，上燃燒室(410)、中燃燒室(409)是馬蹄形縮放式爐膛，上燃燒室(410)與垃圾入料斗(3)連接入料口( 407)。3.根據權利要求1所述的一種立式多級處理垃圾焚燒爐，其特征在于上燃燒室(410)、中燃燒室(409 )之間，中燃燒室(409 )至下燃燒室(408 )之間用耐火磚砌成縮放式過道口。4.根據權利要求1所述的一種立式多級處理垃圾焚燒爐，其特征在于內襯(404)至外殼(403)之間的夾層用耐火磚砌成，內襯(404)為耐用火材料，外殼(403)用A3鋼板，上燃燒室(410)、中燃燒室(409)、下燃燒室(408)有一個以上。5.根據權利要求1所述的一種立式多級處理垃圾焚燒爐，其特征在于下燃燒室(408)為高溫區主燃燒室，中燃燒室(409)為次燃燒室，上燃燒室(410)為燒烤預熱室。6.根據權利要求1所述的一種立式多級處理垃圾焚燒爐，其特征在于第一煙氣管道(5)外面包有冷卻器(6)，冷卻器(6)是環邊圓周有翅電為翅片式管道冷卻器。7.根據權利要求1所述的一種立式多級處理垃圾焚燒爐，其特征在于爐門(405)底下是爐排(402)，爐排(402)底下是底座基礎(2)的清灰室，底座基礎(2)中間是清灰室。8.—種立式多級處理垃圾焚燒爐的工藝方法，其特征在于垃圾焚燒爐(4)底面裝有鼓風機(I)相通，垃圾焚燒爐(4)頂面裝有第一煙氣管道(5)相通，第一煙氣管道(5)與布袋除塵器(7)連接相通，布袋除塵器(7)通過引風機(9)連接煙囪(10)。9.根據權利要求8所述的一種立式多級處理垃圾焚燒爐的工藝方法，其特征在于濾料布袋(706)用玻璃纖維針刺氈復合濾料制做，縮放式耐火磚環(406)上部先用耐火磚混砌，之后用耐混凝土加工成與水平方向40?80度的斜坡環。10.根據權利要求8所述的一種立式多級處理垃圾焚燒爐的工藝方法，其特征在于垃圾焚燒爐(4)的廢氣物從氣體入口管(701)進入經復合濾料布袋(706)、氣體分布室(704)進入第二集塵室(707)，從氣體出口管(708)排放再經引風機(9)從煙囪(10)排放。
【文檔編號】F23J15/06GK105864783SQ201610360227
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】陳良健, 瘳雪華, 覃宗武, 寧力, 寧耀南, 曾義森
【申請人】陳良健