專利名稱：垃圾燃燒氣化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及固體廢物處理裝置，特別是資源化處理城市生活垃圾的燃燒爐。
背景技術(shù)：
城市垃圾給人們生活帶來的不便和對環(huán)境的污染，對市容市貌的影響不言而喻。目前我國城市垃圾總清運(yùn)量每年達(dá)1.5億噸，占世界總量的四分之一，并以8％～10％的年增長率遞增。未經(jīng)處理的陳垃圾已達(dá)60億噸之多，新產(chǎn)生的新垃圾又在不斷增長。因此，給垃圾處理帶來更大的困難。當(dāng)前，我國城市垃圾的處理，主要采取填埋、堆肥和焚燒處理。其中，填埋占80％，堆肥和焚燒處理各占約10％左右。這三種處理各具弊端。
填埋和堆肥處理占地大，沒有減量化，而且釋放有毒有害氣體，污染空氣和水資源，帶來二次污染。焚燒處理對垃圾的減容減量化大，產(chǎn)生的熱量可以發(fā)電、供熱而資源化。但焚燒處理投資大，能量轉(zhuǎn)換率低，運(yùn)行和維修成本高。特別是由于焚燒爐燃燒溫度不高，尤其是對那些水份多、熱值低的垃圾，還需輔助燃料才能維持燃燒，燃燒溫度就更低，很難將二惡英類有毒有害成份分解和燒掉。因此，焚燒處理往往也帶來二次污染。
實(shí)用新型內(nèi)容鑒于上述，本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，減容減量大，無害化好，資源化好的垃圾燃燒氣化爐。
本實(shí)用新型在本發(fā)明人的“自力旋風(fēng)式柴草垃圾氣化爐”基礎(chǔ)上，采用在爐膛中配置碎料器、布料器、攪拌器，配置多個連通有旋風(fēng)引射喉管的燃燒器和多次進(jìn)風(fēng)口來實(shí)現(xiàn)其目的。
本實(shí)用新型的垃圾燃燒氣化爐(參見附圖)，包含爐體(1)及其中的爐膛(8)，爐體上部有與爐膛連通的進(jìn)料管(13)、煙道管(15)和燃?xì)廨敵龉?19)，爐膛中有與電動機(jī)(29)傳動連接的碎料器(30)、布料器(31)、攪拌器(32)，有至少一個燃燒器(36)，燃燒器下端連通的旋風(fēng)引射喉管(46)的下方由圍欄(48)圈圍成通火道(49)再連通一次進(jìn)風(fēng)口(57)，爐膛中部連通二次進(jìn)風(fēng)口(54)，燃燒器連通三次進(jìn)風(fēng)口(43)，爐膛的下端有爐渣縮口(7)。
上述的爐膛(8)上部有爐蓋(10)，爐蓋上有與煙道管(15)連通的火口(41)，所說的進(jìn)料管(13)位于爐蓋上方且與爐蓋的中心孔連通，進(jìn)料管外套的煙道管(15)與爐蓋連接，所說的燃燒器(36)均勻布置在爐蓋下方且與火口連通，上述的碎料器(30)、布料器(31)、攪拌器(32)位于爐膛中心且自上而下依次連接在與電動機(jī)(29)傳動連接的轉(zhuǎn)軸(25)上，所說的爐渣縮口(7)下方有排渣機(jī)(22)。
上述的燃燒器(36)有套置的外筒(37)和內(nèi)筒(38)，外筒與內(nèi)筒之間的氣室(39)與三次進(jìn)風(fēng)口(43)連通，內(nèi)筒上有連通內(nèi)筒中的混合腔(40)和氣室的三次進(jìn)風(fēng)孔(42)，混合腔的上端與火口(41)連通、下端與旋風(fēng)引射喉管(46)連通，旋風(fēng)引射喉管的內(nèi)周有螺旋槽形的旋風(fēng)槽(47)。
上述的爐體(1)的外周可以有呈環(huán)形的與一次進(jìn)風(fēng)口(57)連通的一次進(jìn)風(fēng)管(58)、與二次進(jìn)風(fēng)口(54)連通的二次進(jìn)風(fēng)管(55)、與三次進(jìn)風(fēng)口(43)連通的三次進(jìn)風(fēng)管(44)。
上述的爐蓋(10)的上方可以有兩端分別與爐殼(6)和爐蓋連接的貯氣隔板(16)且爐殼、爐蓋、貯氣隔板圍成貯氣腔(17)，爐蓋上有連通爐膛(8)和貯氣腔的燃?xì)饪?18)，所說的燃?xì)廨敵龉?19)與貯氣腔連通。
上述的轉(zhuǎn)軸(25)呈下端封閉的盲管，伸入盲管的中心冷卻管(33)上端與冷卻泵(34)連通、下端有貫穿中心冷卻管的管壁的通孔(35)，上述的爐體(1)上部的外周有中空的冷卻套(3)及其連通的上冷卻進(jìn)管(4)和上冷卻出管(5)，上述的爐渣縮口(7)呈倒錐筒形且置于爐體下部的爐渣腔(21)中，爐渣腔連通下冷卻進(jìn)管(23)和下冷卻出管(24)。
上述的進(jìn)料管(13)外周可以有吸熱片(14)。
上述的爐蓋(10)的內(nèi)周和外周緣可以分別有槽口朝向上方的環(huán)形的內(nèi)環(huán)密封槽(11)和外環(huán)密封槽(12)，上述的進(jìn)料管(13)的端口與內(nèi)環(huán)密封槽吻合，上述的爐體(1)的上部有頂蓋(2)，頂蓋的下端口與外環(huán)密封槽吻合，內(nèi)環(huán)密封槽和外環(huán)密封槽中有密封砂。
本實(shí)用新型的燃燒氣化過程如下本垃圾燃燒氣化爐運(yùn)行時(shí)根據(jù)燃燒情況適時(shí)調(diào)節(jié)一、二、三次進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)量，向爐內(nèi)供給限量空氣，控制垃圾燃燒的速度和范圍，形成缺氧燃燒狀態(tài)。當(dāng)垃圾被點(diǎn)燃后，一次空氣經(jīng)一次進(jìn)風(fēng)口、圍欄進(jìn)入通火道，以較高的速度參與燃燒，使水份多、熱值高、成分復(fù)雜的垃圾，迅速上火燃燒，通火道與爐膛的溫度也迅速升高。進(jìn)入的一次空氣在通火道抽力方向流動，并控制垃圾燃燒的速度和范圍。使其燃燒主要在各通火道周圍進(jìn)行，然后再擴(kuò)展開去，并使其盡量延長燃燒時(shí)間，形成缺氧還原環(huán)境。從而，圍欄周圍的垃圾不會在較短的時(shí)間內(nèi)很快燃盡或擴(kuò)大燃燒范圍，不致出現(xiàn)不利于氧化氣化的燒穿、燒空、穿孔、塔橋等現(xiàn)象。
通火道周圍的垃圾在燃燒時(shí)，燃燒產(chǎn)生的熱量不斷向爐膛四周傳遞和輻射，使燃燒器和爐膛從中部到下部再到上部的垃圾的溫度迅速升高。由于爐膛容裝的垃圾多、厚度大，爐膛又被密封而隔絕空氣，所以垃圾有充分的時(shí)間在整個爐膛范圍中蒸發(fā)、干燥、干餾、熱解。隨著燃燒熱量源源不斷地傳遞、輻射，使含水份多、有機(jī)質(zhì)多的垃圾在高溫缺氧的還原氣氛環(huán)境下，逐漸逸出水蒸氣，揮發(fā)份，進(jìn)而發(fā)生干餾熱分解，產(chǎn)生大量的由可燃?xì)怏w、水蒸氣、焦油，煙氣等組成的混合燃?xì)?。這種過程不斷進(jìn)行，直至垃圾最終被干餾成殘?zhí)疾⑾蛳驴迓涞綘t渣腔中后，新的垃圾又源源不斷地補(bǔ)充進(jìn)來。在垃圾的燃燒過程中，從二次進(jìn)風(fēng)口限量進(jìn)入的二次空氣，作為氣化劑與熾熱的殘?zhí)糠磻?yīng)，維持和穩(wěn)定垃圾的燃燒氣化過程。爐膛產(chǎn)生的大量混的合的可燃?xì)怏w在燃燒氣流的抽力作用下，進(jìn)入旋風(fēng)引射喉管。當(dāng)旋風(fēng)引射喉管的過流面積遠(yuǎn)小于燃燒器的混合腔的過流面積時(shí)，混合燃?xì)獗恍L(fēng)引射喉管中的旋風(fēng)槽扭轉(zhuǎn)引導(dǎo)成為旋轉(zhuǎn)的混合燃?xì)夂螅M(jìn)入燃燒器的混合腔，與從三次進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的三次空氣混合，在混合腔頂端的火口旋轉(zhuǎn)燃燒，成為旋風(fēng)式火焰。同時(shí)，由于旋風(fēng)引射喉管的管徑小，流量也小，混合燃?xì)庠跔t膛內(nèi)的停留時(shí)間較長，爐膛內(nèi)的水蒸氣、二氧化碳和從二次進(jìn)風(fēng)口進(jìn)來的空氣等作為氣化劑與燃燒的熾熱碳，快燃盡的殘?zhí)?、懸浮的焦油等充分發(fā)生還原作用。如水蒸氣被還原成一氧化碳和氫氣，二氧化碳被還原成一氧化碳，焦油被分解成碳?xì)浠衔锏?。而混合燃?xì)庵械牟蝗紵铮缍趸?、氧化氮等能較長時(shí)間地停留在爐膛中，使隨燃燒而帶走的熱量少。其次，混合燃?xì)庵械慕褂秃蛻腋√剂５纫惨蜻€原反應(yīng)而大大減少。再者，在旋風(fēng)引射喉管中混合燃?xì)庖蚩焖傩D(zhuǎn)而使殘留其中的懸浮碳粒、焦油、重金屬蒸氣、煙塵及二惡英類微粒等有害成份，被離心分離出來，重新落入爐膛，再次被分解氣化或燒掉。
混合燃?xì)庠诨鹂谛D(zhuǎn)燃燒后，產(chǎn)生溫度極高的煙氣(大于1000度以上)，高溫?zé)煔庠谌莘e較大的爐膛，被短暫停留(大于2秒)，再次使上述未徹底燃燒的焦油、重金屬蒸氣、煙塵、二惡英類等微粒徹底摧毀燒掉。高溫?zé)煔舛虝和Ａ艉?，進(jìn)入煙道管。當(dāng)進(jìn)料管置于煙道管中，加之在進(jìn)料管設(shè)置吸熱片時(shí)，進(jìn)料管中的垃圾被高溫?zé)煔獾臒崃款A(yù)熱，從而垃圾中的大部分有機(jī)物，如廢塑、廢橡膠、廢紙、木屑、油脂、樹脂、果皮、殘羹剩飯等蒸發(fā)干燥和干餾熱分解，熱解成可燃?xì)怏w和碳粒，當(dāng)在爐體上部設(shè)有冷卻套時(shí)，可燃?xì)怏w被冷凝后，獲得燃油和燃?xì)?，成為有用資源，而可燃?xì)怏w中的碳粒下落至爐內(nèi)繼續(xù)燃燒氣化。由于爐膛中設(shè)置有碎料器、布料器、攪拌器，首先大塊垃圾或結(jié)焦結(jié)餅的垃圾被旋轉(zhuǎn)的碎料器破碎成小塊，落入爐膛后，再被布料器均勻分布，而不致于造成留空、塔橋等不利于氣化的現(xiàn)象。當(dāng)這些被干餾、熱解的垃圾殘留物，落入爐膛下部時(shí)，被攪拌器攪動、松散、翻轉(zhuǎn)，不僅與空氣混和加速燃燒氣化，而且更防止了這些垃圾殘留物結(jié)焦結(jié)餅，而影響整個氣化燃燒。
垃圾燃燒后的爐渣，經(jīng)爐渣縮口下落爐渣腔內(nèi)，爐渣中少數(shù)未燃盡的殘?zhí)迹粡南吕鋮s進(jìn)管進(jìn)入的空氣，再次吹燃而直到燃成灰份。使垃圾燃燒的熱灼減量很低而減量化很高。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和效果。
一、本實(shí)用新型的多個燃燒器及其下方與各燃燒器配套的旋風(fēng)引射喉管和通火道結(jié)構(gòu)，各一、二、三次進(jìn)風(fēng)口結(jié)構(gòu)，爐膛中的碎料器、布料器、攪拌器結(jié)構(gòu)，使本燃燒氣化爐的垃圾處理量大，火焰燃燒猛烈，溫度高，燃燒徹底，垃圾的減量化大，無害化優(yōu)異。并能通過進(jìn)風(fēng)口控制進(jìn)風(fēng)量，爐內(nèi)形成缺氧燃燒的還原環(huán)境，能產(chǎn)生大量的可燃?xì)怏w，除用于垃圾本身的燃燒外，仍有大量富余，從而獲得二次能源回收，資源化優(yōu)異。
二、本實(shí)用新型中套置的進(jìn)料管和煙道管結(jié)構(gòu)，吸熱片結(jié)構(gòu)，能充分利用燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，預(yù)熱由進(jìn)料管送入爐內(nèi)的垃圾，煙道管中的進(jìn)料管越長，垃圾的預(yù)熱時(shí)間越長，在缺氧燃燒的還原環(huán)境中，垃圾的預(yù)熱、干燥和干餾熱解越充分，產(chǎn)生的大量含碳?xì)浠衔锏目扇細(xì)怏w越多。從而可凈化獲得成品燃?xì)?。成品燃?xì)饪少A存?zhèn)溆?，亦可作本燃燒氣化爐點(diǎn)火啟爐和垃圾熱值低時(shí)的輔助燃料。若將可燃?xì)怏w冷凝，便可獲得粗制的燃料油，再經(jīng)進(jìn)一步提煉可制得成品燃油。因此本燃燒氣化爐的垃圾處理資源化顯著。
三、本實(shí)用新型中的旋風(fēng)引射喉管結(jié)構(gòu)，燃燒器的內(nèi)筒和外筒構(gòu)成的氣室、混合腔結(jié)構(gòu)，以及配置的一、二、三次進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)，使垃圾的燃燒能形成旋風(fēng)式火焰，燃燒火焰猛烈、溫度高，加之高溫?zé)煔庠谌紵髦杏休^長的停留時(shí)間，從而能徹底分解和燒掉二惡英類等有毒有害成份，垃圾的無害化優(yōu)異。
四、本實(shí)用新型中與冷卻泵連通的中心冷卻管結(jié)構(gòu)，能冷卻轉(zhuǎn)軸及其上的碎料器、布料器和攪拌器，能保證其性能，提高其使用壽命。爐體上部和貯氣腔外的冷卻套及其上冷卻進(jìn)管和上冷卻出管結(jié)構(gòu)，能冷卻爐頂部，并能初步冷卻貯氣腔中回收的混合燃?xì)?，以利于泠凝混合燃?xì)庵械娜加汀t渣腔及其下冷卻進(jìn)管和下冷卻出管結(jié)構(gòu)，能冷卻爐渣，保證排渣機(jī)的性能，提高其使用壽命。即上述冷卻結(jié)構(gòu)，能大大提高本燃燒氣化爐的使用壽命。上述冷卻結(jié)構(gòu)輸出的熱空氣，可經(jīng)一、二、三次進(jìn)風(fēng)口送入本燃燒氣化爐，作為帶熱的一、二、三次空氣，促進(jìn)燃燒。作為熱能也可作它用。
五、本實(shí)用新型的爐蓋內(nèi)外周緣的內(nèi)環(huán)密封槽和外環(huán)密封槽結(jié)構(gòu)及其中的密封砂結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，高溫密封性好，使?fàn)t內(nèi)形成密閉環(huán)境，能保證和保持護(hù)內(nèi)的缺氧燃燒狀態(tài)，保證和保持垃圾的燃燒氣化。
六、本實(shí)用新型的爐體的爐門結(jié)構(gòu)，方便維護(hù)和檢修本燃燒氣化爐的內(nèi)部設(shè)施。
本實(shí)用新型適用于處理固體廢物，特別適用于處理含大量有機(jī)物的城市垃圾。也可以作為煤的燃燒氣化爐，即用煤作為原料，燃燒制取燃?xì)狻?br> 下面，再用實(shí)施例及其附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說明。


圖1是本實(shí)用新型的一種垃圾燃燒氣化爐結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的粗線箭頭示垃圾或滬渣流動方向。雙線箭頭示混合燃?xì)饬鲃臃较?。虛?xì)線箭頭示冷卻劑流動方向。實(shí)細(xì)線箭頭示常溫空氣或熱空氣流動方向。
圖2圖1的A-A剖面圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1本實(shí)用新型的一種垃圾燃燒氣化爐，如圖1、2所示，由爐體、爐座、排渣機(jī)，爐體中的碎料器、布料器、攪拌器、燃燒器、旋風(fēng)引射喉管、圍欄等構(gòu)成。
上述的爐體1，參見圖1，呈圓筒形，由頂蓋和爐殼連接構(gòu)成。頂蓋2呈截圓錐筒，頂蓋下端外周焊接環(huán)形的外套，從而在頂蓋與外套之間形成環(huán)形的中空形的冷卻套3，在冷卻套3的適當(dāng)部位焊接有上冷卻進(jìn)管4和上冷卻出管5。可以經(jīng)上冷卻進(jìn)管向冷卻套送入冷卻劑，冷卻高溫的爐體的頂部。爐殼6采用較厚的不銹耐熱合金鋼材料制的直圓筒和倒截圓錐筒焊接構(gòu)成。爐殼的下端的直徑向下逐漸縮小，其下端口成為爐渣縮口7。爐殼的內(nèi)腔即為爐膛8。在爐渣縮口的緊上方，有與爐膛相通的通常結(jié)構(gòu)的爐門9。爐殼的上端焊接罩蓋爐膛的爐蓋10。爐蓋用耐熱鋼制成截圓錐筒形。由于截圓錐筒的筒高極小，其形狀近似于中間高周邊低的環(huán)形板。爐蓋10的環(huán)內(nèi)周緣和環(huán)外周緣分別焊接內(nèi)圓槽環(huán)和外圓槽環(huán)，內(nèi)圓環(huán)和外圓環(huán)分別有槽口朝向上方的環(huán)形的內(nèi)環(huán)密封槽11和外環(huán)密封槽12。上述頂蓋2的下端口嵌入外環(huán)密封槽12中，再充填通常的密封砂密封。爐體的上部有橫向貫穿頂蓋2而伸入爐體的進(jìn)料管13。在位于爐內(nèi)的進(jìn)料管的外周焊接有多張通常的翅形的吸熱片14，進(jìn)料管的內(nèi)端折轉(zhuǎn)向下，端口嵌入內(nèi)環(huán)密封槽11中，再充填密封砂密封。在進(jìn)料管外套裝煙道管15。煙道管橫向貫穿頂蓋2并焊接。在爐蓋10與頂蓋2之間有豎置的圓筒形的貯氣隔板16。貯氣隔板的上下端分別與頂蓋和爐蓋焊接，從而在進(jìn)料管13、頂蓋2和貯氣隔板16、爐蓋10之間形成環(huán)形的豎直煙道腔；并在頂蓋2、爐蓋10、貯氣隔板16之間圍成環(huán)形的貯氣腔17。貯氣腔應(yīng)置于冷卻套3的包圍中，以利于冷卻貯氣腔中的燃?xì)?。在?gòu)成貯氣腔的爐蓋10上密布有連通爐膛8和貯氣腔17的燃?xì)饪?8。貯氣腔焊接連通有貫穿冷卻套3再向外伸出的燃?xì)廨敵龉?9。
上述的爐座20，參見圖1，呈豎置的直圓筒形。爐座上端與爐體1的下部焊接，上述爐渣縮口7向下伸入爐座20內(nèi)。爐座的下端焊接有底座。爐座內(nèi)腔成為爐渣腔21。上述爐座20有伸入爐渣腔21底部的橫置的排渣機(jī)22，排渣機(jī)可以采用通常的有螺旋葉片的攪籠式結(jié)構(gòu)，用電動機(jī)驅(qū)動。在爐座的殼上焊接與爐渣腔連通的下冷卻進(jìn)管23和下冷卻出管24，可以經(jīng)下冷卻進(jìn)管向爐渣腔送入冷卻劑，冷卻高溫爐渣和排渣機(jī)。
參見圖1，在上述爐膛8的中心部，從爐體1上方向爐體內(nèi)貫裝一根呈豎直下垂的轉(zhuǎn)軸25，轉(zhuǎn)軸用兩套通常的軸承26呈可轉(zhuǎn)動地安裝在頂蓋2上，并用通常的密封件27將轉(zhuǎn)軸與頂蓋密封。轉(zhuǎn)軸的上端采用皮帶傳動機(jī)構(gòu)28與安裝在頂蓋上的電動機(jī)29傳動連接。上述的碎料器30、布料器31、攪拌器32均采用通常的結(jié)構(gòu)固定安裝在上述轉(zhuǎn)軸25上，轉(zhuǎn)軸位于爐膛8中心部。碎料器30位于爐蓋上方的進(jìn)料管13中，有呈水平地均布焊接在轉(zhuǎn)軸上的2～3片刀片。布料器31位于進(jìn)料管的進(jìn)料口中，由多張傾斜的葉片均布焊接在轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成葉輪結(jié)構(gòu)。攪拌器32位于爐膛8的下部，有焊接在轉(zhuǎn)軸上的多圈的螺旋葉片。上述轉(zhuǎn)軸25最好采用上端開口而下端封閉的盲管。并從轉(zhuǎn)軸的上端開口伸入一條固定結(jié)構(gòu)的中心冷卻管33。中心冷卻管伸入轉(zhuǎn)軸25內(nèi)腔的下端部，其上端與冷卻泵34連通、下端有貫穿中心冷卻管的管壁的通孔35。當(dāng)冷卻泵工作時(shí)，利用冷卻泵將冷卻劑從轉(zhuǎn)軸上端開口抽入，再從中心冷卻管33抽出，冷卻轉(zhuǎn)軸、碎料器、布料器、攪拌器。本燃燒氣化爐所使用的冷卻劑可以采用常溫的空氣或水。
上述的燃燒器36，可以有多個，參見圖1、2。本實(shí)施例采用8～12個，均位于爐膛8中，環(huán)繞在碎料器30、布料器31、攪拌器32的周圍并靠近爐殼6的內(nèi)壁。燃燒器均用高級耐高溫合金鋼制成。各燃燒器均有豎置且相套置的筒形的外筒37和內(nèi)筒38。外筒與內(nèi)筒之間的空腔形成上下端封閉的氣室39。內(nèi)筒38的內(nèi)腔形成混合腔40。內(nèi)筒38上端與爐蓋10焊接，并在爐蓋10的該連接部制出火口41。從而，混合腔與火口連通。內(nèi)筒38的筒壁上開制多個連通氣室和混合腔的三次進(jìn)風(fēng)孔42。外筒37的下部焊接貫通外筒的筒壁和爐殼6的通管形的三次進(jìn)風(fēng)口43。各燃燒器36的三次進(jìn)風(fēng)口均位于爐體的同一橫斷面上。在爐體外周用∏形槽鋼環(huán)繞焊接成有橫置的環(huán)形腔的三次進(jìn)風(fēng)管44，三次進(jìn)風(fēng)管與各燃燒器的三次進(jìn)風(fēng)口43連通。三次進(jìn)風(fēng)管有一個三次進(jìn)風(fēng)管進(jìn)口45?？諝饨?jīng)三次進(jìn)風(fēng)管進(jìn)口45進(jìn)入三次進(jìn)風(fēng)管44預(yù)熱后，經(jīng)三次進(jìn)風(fēng)口43進(jìn)入燃燒器36的氣室39并被加熱，再經(jīng)三次進(jìn)風(fēng)孔42進(jìn)入混合腔40。上述的旋風(fēng)引射喉管46，呈豎置的圓筒形，也是8～12個，配置在燃燒器36下方呈一一對應(yīng)，即一個燃燒器配置一個旋風(fēng)引射喉管。旋風(fēng)引射喉管的上端與上述內(nèi)筒38的下端焊接連通。旋風(fēng)引射喉管的管腔直徑應(yīng)遠(yuǎn)小于燃燒器的混合腔的直徑而形成喉管式結(jié)構(gòu)。旋風(fēng)引射喉管的內(nèi)周制出有螺旋槽形的旋風(fēng)槽47。
上述的圍欄48，也有8～12個，參見圖1，配置在各燃燒器36的旋風(fēng)引射喉管46的下方呈一一對應(yīng)。圍欄可以有7～9條呈豎立狀的柵條。柵條用高級耐熱合金棒制成，上端均勻分布地焊接在旋風(fēng)引射喉管46的外周。圍欄的柵條所圈圍成的柱形的空間形成通火道49。各圍欄的下端用支架50連接。在各圍欄的中部和上部的外周有倒截圓錐筒形的進(jìn)風(fēng)隔板51。進(jìn)風(fēng)隔板的上下端與爐殼6焊接，在進(jìn)風(fēng)隔板51與爐殼6之間形成環(huán)腔形的二次進(jìn)風(fēng)腔52。在進(jìn)風(fēng)隔板上開制有多個連通二次進(jìn)風(fēng)腔52和爐膛8的二次進(jìn)風(fēng)孔53。在爐殼6上相對于各燃燒器的圍欄位置有貫穿爐殼并與二次進(jìn)風(fēng)腔52相通的二次進(jìn)風(fēng)口54。在爐體1外周用∏形槽鋼環(huán)繞焊接成有橫置的環(huán)形腔的二次進(jìn)風(fēng)管55，二次進(jìn)風(fēng)管與位于爐體1的同一橫斷面上的各二次進(jìn)風(fēng)口54連通。二次進(jìn)風(fēng)管55有一個二次進(jìn)風(fēng)管進(jìn)口56?？諝鈴亩芜M(jìn)風(fēng)管進(jìn)口56進(jìn)入二次進(jìn)風(fēng)管55預(yù)熱后經(jīng)二次進(jìn)風(fēng)口54進(jìn)入二次進(jìn)風(fēng)腔52被加熱，再經(jīng)二次進(jìn)風(fēng)孔53進(jìn)入爐膛8、通火道49。在各二次進(jìn)風(fēng)口的下方的各圍欄的下部，分別焊接有貫穿爐殼6并與通火道49相通的通管結(jié)構(gòu)的一次進(jìn)風(fēng)口57。在爐體1外周用∏形槽鋼環(huán)繞焊接成有橫置的環(huán)形腔的一次進(jìn)風(fēng)管58，一次進(jìn)風(fēng)管與位于爐體1的同一橫斷面上的各一次進(jìn)風(fēng)口57連通。一次進(jìn)風(fēng)管有一個一次進(jìn)風(fēng)管進(jìn)口59。空氣從一次進(jìn)風(fēng)管進(jìn)口59進(jìn)入一次進(jìn)風(fēng)管58預(yù)熱后經(jīng)一次進(jìn)風(fēng)口57進(jìn)入通火道49。在各圍欄48下端部焊接有貫穿爐殼6并與通火道49相通的通管結(jié)構(gòu)的點(diǎn)火口60，本燃燒氣化爐經(jīng)點(diǎn)火口60點(diǎn)火啟爐。
本實(shí)施例的運(yùn)行過程如下本燃燒氣化爐運(yùn)行時(shí)，從進(jìn)料管13將垃圾(在運(yùn)行正常時(shí)，垃圾在進(jìn)料管13中被煙道管15中的高溫?zé)煔獾臒崃砍醪礁稍铩⒏绅s、熱分解)送入爐膛8。在送入垃圾時(shí)，啟動電動機(jī)29經(jīng)皮帶傳動機(jī)構(gòu)28驅(qū)動轉(zhuǎn)軸25旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動碎料器30、布料器31、攪拌器32旋轉(zhuǎn)。在進(jìn)料管13后端中的碎料器的刀片破碎垃圾，將垃圾切割破碎成小塊的細(xì)料，使其更充分受熱而分解氣化，破碎后的垃圾繼續(xù)下落至爐膛的頂部，在布料器的葉片的旋轉(zhuǎn)離心力的作用下，垃圾被拋到燃燒器外筒37的周圍，以利于受熱氣化。當(dāng)垃圾填滿爐膛后，從各燃燒器36下的各點(diǎn)火口60用燃油或燃?xì)恻c(diǎn)燃垃圾。垃圾燃燒時(shí)，空氣經(jīng)一次進(jìn)風(fēng)口57進(jìn)入各通火道49和爐膛8；同時(shí)，空氣經(jīng)二次進(jìn)風(fēng)孔53進(jìn)入爐膛和各通火道。經(jīng)一、二次進(jìn)風(fēng)口供給的少量空氣，使燃燒沿通火道周圍進(jìn)行。爐內(nèi)溫度便迅速升高，柴草開始發(fā)生干燥、干餾、還原、氧化一系列反應(yīng)過程而氣化，在爐內(nèi)生成混合燃?xì)?。爐內(nèi)產(chǎn)生的一部分混合燃?xì)饨?jīng)燃?xì)饪?8進(jìn)入貯氣腔17，再經(jīng)燃?xì)廨敵龉?9送出爐體，冷卻回收燃?xì)夂腿加驮倮?。另一部分混合燃?xì)庠谕ɑ鸬赖某榱?、旋風(fēng)引射喉管46的噴射和旋風(fēng)槽47旋轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用下，旋轉(zhuǎn)噴入燃燒器，混合燃?xì)庠诨旌锨?0中與經(jīng)三次進(jìn)風(fēng)孔42進(jìn)入的空氣混合后，從火口41呼呼噴出，點(diǎn)火燃燒形成熊熊燃燒的旋風(fēng)式火焰。調(diào)節(jié)三次進(jìn)風(fēng)管44的空氣流量，使燃燒處于最佳狀態(tài)。并根據(jù)需要適時(shí)調(diào)節(jié)一、二次進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)量，向爐內(nèi)供給限量空氣，控制垃圾燃燒的速度和范圍，形成缺氧燃燒狀態(tài)。在燃燒運(yùn)行中，當(dāng)爐膛下部溫度升到300℃以上時(shí)，垃圾被部分氧化氣化，通火道周圍的垃圾被干餾，熱解氣化。隨著熱量不斷傳遞輻射，氧化、干餾熱解氣化逐漸強(qiáng)烈，混合燃?xì)庠龆啵鹂诘娜紵土?，火焰更大、溫度更高，產(chǎn)生大量的高溫?zé)煔膺M(jìn)入煙道管。高溫?zé)煔庠诨鹂诰o上方的煙道管15的豎置煙道腔內(nèi)短暫停留，分解并燃掉二惡英類有毒有害成分，然后進(jìn)入豎置煙道腔緊接的煙道管的橫置煙道腔，通過進(jìn)料管13上的吸熱片14和進(jìn)料管的管殼，將高溫?zé)煔怙@熱傳導(dǎo)給進(jìn)料管內(nèi)的垃圾，使垃圾不斷蒸發(fā)、干燥、干餾熱解。燃燒生成的爐渣落入爐膛8下部，由電動機(jī)傳動的轉(zhuǎn)軸25上的攪拌器32的螺旋葉片將快燃盡的爐渣進(jìn)行攪拌、松散、翻動，充分與空氣混和，使?fàn)t渣中尚未氣化燃盡的碳粒加速氣化燃盡，然后從爐渣縮口7落入爐渣腔21，間隙式地啟動排渣機(jī)22，將爐渣排出本燃燒氣化爐。
本燃燒氣化爐運(yùn)行時(shí)，適時(shí)調(diào)整一、二、三次進(jìn)風(fēng)流量、垃圾進(jìn)料量、煙氣流量，使本燃燒氣化爐在溫度850～1050℃下穩(wěn)定燃燒，連續(xù)運(yùn)行進(jìn)料、氣化、間隙排渣過程。
權(quán)利要求1.一種垃圾燃燒氣化爐，包含爐體(1)及其中的爐膛(8)，其特征在于爐體上部有與爐膛連通的進(jìn)料管(13)、煙道管(15)和燃?xì)廨敵龉?19)，爐膛中有與電動機(jī)(29)傳動連接的碎料器(30)、布料器(31)、攪拌器(32)，有至少一個燃燒器(36)，燃燒器下端連通的旋風(fēng)引射喉管(46)的下方由圍欄(48)圈圍成通火道(49)再連通一次進(jìn)風(fēng)口(57)，爐膛中部連通二次進(jìn)風(fēng)口(54)，燃燒器連通三次進(jìn)風(fēng)口(43)，爐膛的下端有爐渣縮口(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾燃燒氣化爐，其特征在于所說的爐膛(8)上部有爐蓋(10)，爐蓋上有與煙道管(15)連通的火口(41)，所說的進(jìn)料管(13)位于爐蓋上方且與爐蓋的中心孔連通，進(jìn)料管外套的煙道管(15)與爐蓋連接，所說的燃燒器(36)均勻布置在爐蓋下方且與火口連通，所說的碎料器(30)、布料器(31)、攪拌器(32)位于爐膛中心且自上而下依次連接在與電動機(jī)(29)傳動連接的轉(zhuǎn)軸(25)上，所說的爐渣縮口(7)下方有排渣機(jī)(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垃圾燃燒氣化爐，其特征在于所說的燃燒器(36)有套置的外筒(37)和內(nèi)筒(38)，外筒與內(nèi)筒之間的氣室(39)與三次進(jìn)風(fēng)口(43)連通，內(nèi)筒上有連通內(nèi)筒中的混合腔(40)和氣室的三次進(jìn)風(fēng)孔(42)，混合腔的上端與火口(41)連通、下端與旋風(fēng)引射喉管(46)連通，旋風(fēng)引射喉管的內(nèi)周有螺旋槽形的旋風(fēng)槽(47)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾燃燒氣化爐，其特征在于所說的爐體(1)的外周有呈環(huán)形的與一次進(jìn)風(fēng)口(57)連通的一次進(jìn)風(fēng)管(58)、與二次進(jìn)風(fēng)口(54)連通的二次進(jìn)風(fēng)管(55)、與三次進(jìn)風(fēng)口(43)連通的三次進(jìn)風(fēng)管(44)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的垃圾燃燒氣化爐，其特征在于所說的爐體(1)的外周有與一次進(jìn)風(fēng)口(57)連通的一次進(jìn)風(fēng)管(58)、與二次進(jìn)風(fēng)口(54)連通的二次進(jìn)風(fēng)管(55)、與三次進(jìn)風(fēng)口(43)連通的三次進(jìn)風(fēng)管(44)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的垃圾燃燒氣化爐，其特征在于所說的爐蓋(10)的上方有兩端分別與爐殼(6)和爐蓋連接的貯氣隔板(16)且爐殼、爐蓋、貯氣隔板圍成貯氣腔(17)，爐蓋上有連通爐膛(8)和貯氣腔的燃?xì)饪?18)，所說的燃?xì)廨敵龉?19)與貯氣腔連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的垃圾燃燒氣化爐，其特征在于所說的轉(zhuǎn)軸(25)呈下端封閉的盲管，伸入盲管的中心冷卻管(33)上端與冷卻泵(34)連通、下端有貫穿中心冷卻管的管壁的通孔(35)，所說的爐體(1)上部的外周有中空的冷卻套(3)及其連通的上冷卻進(jìn)管(4)和上冷卻出管(5)，所說的爐渣縮口(7)呈倒錐筒形且置于爐體下部的爐渣腔(21)中，爐渣腔連通下冷卻進(jìn)管(23)和下冷卻出管(24)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的垃圾燃燒氣化爐，其特征在于所說的轉(zhuǎn)軸(25)呈下端封閉的盲管，伸入盲管的中心冷卻管(33)上端與冷卻泵(34)連通、下端有貫穿中心冷卻管的管壁的通孔(35)，所說的爐體(1)上部的外周有中空的冷卻套(3)及其連通的上冷卻進(jìn)管(4)和上冷卻出管(5)，所說的爐渣縮口(7)呈倒錐筒形且置于爐體下部的爐渣腔(21)中，爐渣腔連通下冷卻進(jìn)管(23)和下冷卻出管(24)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的垃圾燃燒氣化爐，其特征在于所說的進(jìn)料管(13)外周有吸熱片(14)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2、3或5所述的垃圾燃燒氣化爐，其特征在于所說的爐蓋(10)的內(nèi)周和外周緣分別有槽口朝向上方的環(huán)形的內(nèi)環(huán)密封槽(11)和外環(huán)密封槽(12)，所說的進(jìn)料管(13)的端口與內(nèi)環(huán)密封槽吻合，所說的爐體(1)的上部有頂蓋(2)，頂蓋的下端口與外環(huán)密封槽吻合，內(nèi)環(huán)密封槽和外環(huán)密封槽中有密封砂。
專利摘要本實(shí)用新型的垃圾燃燒氣化爐，涉及資源化處理城市生活垃圾的燃燒爐。旨在解決已有裝置垃圾燃燒不完、減量少、燃燒溫度低、造成二次污染、資源化差、運(yùn)行成本高等問題。本燃燒氣化爐包含爐體(1)及其中的爐膛(8)，爐體上部有與爐膛連通的進(jìn)料管(13)、煙道管(15)和燃?xì)廨敵龉?19)，爐膛中有與電動機(jī)(29)傳動連接的碎料器(30)、布料器(31)、攪拌器(32)，有至少一個燃燒器(36)，燃燒器下端連通的旋風(fēng)引射喉管(46)的下方由圍欄(48)圈圍成通火道(49)再連通一次進(jìn)風(fēng)口(57)，爐膛中部連通二次進(jìn)風(fēng)口(54)，燃燒器連通三次進(jìn)風(fēng)口(43)，爐膛的下端有爐渣縮口(7)。適用于處理固體廢物，特別適用于處理含大量有機(jī)物的城市垃圾。
文檔編號F23G5/50GK2656830SQ200320114820
公開日2004年11月17日 申請日期2003年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月20日
發(fā)明者張慎發(fā) 申請人:張慎發(fā)