專利名稱：城市垃圾焚燒鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于城市垃圾焚燒的焚燒鍋爐，特別是一種封閉環(huán)境下對城市垃圾進(jìn)行充分燃燒的焚燒鍋爐。
背景技術(shù)：
城市垃圾包括生活垃圾和醫(yī)療垃圾，現(xiàn)有的城市垃圾(以下簡稱垃圾)的處理多采用具有爐排的垃圾焚燒爐進(jìn)行焚燒，焚燒以后產(chǎn)生熔渣和飛灰，飛灰中含有灰塵顆粒和有害氣體，經(jīng)煙道處理后排出?，F(xiàn)有的垃圾處理設(shè)備有以下一些缺點(diǎn)由于爐排的機(jī)械設(shè)計，無法將焚燒爐封閉，焚燒時飛灰中的有害氣體難免排出；其次，焚燒溫度低，垃圾燃燒不充分，二惡英類有害物質(zhì)無法得到有效的抑制；第三，機(jī)械傳動的爐排使用時間長，維護(hù)工作較重。第四，焚燒的垃圾由于含有機(jī)物多，含水量大，焚燒時不充分，產(chǎn)生的有害氣體量大，對環(huán)境污染較大。
發(fā)明內(nèi)容為克服以上問題，現(xiàn)提出以下技術(shù)方案城市垃圾焚燒鍋爐，包括鍋爐體，水箱，燃燒室，進(jìn)料口，出渣口，燃燒室設(shè)置有焚燒板，寬度與燃燒室寬度一致的，與水平面成傾斜設(shè)置，焚燒板與水平面夾角為10°至 40°，焚燒板將燃燒室分隔成各自獨(dú)立的燃燒腔和助燃腔。進(jìn)料口與燃燒腔連通，進(jìn)料口設(shè)置在焚燒板高端上面，出渣口與焚燒板低端相接。燃燒室上部設(shè)有飛灰出口，飛灰出口與燃燒腔連通，飛灰出口上設(shè)有集熱器。燃燒腔內(nèi)還設(shè)有點(diǎn)火燃燒器，用于通入天然氣等燃燒氣體點(diǎn)燃焚燒鍋爐內(nèi)垃圾；焚燒板為凹槽型，焚燒板開有通孔，通孔的上開口在焚燒板表面上，下開口在焚燒板底面，通孔將燃燒腔與助燃腔連通，下開口的開口大于上開口 ；助燃腔設(shè)有助燃劑噴嘴，60% -70%的混合氧氣等助燃劑經(jīng)過助燃劑管道通過助燃劑噴嘴噴入到助燃腔中，使助燃劑經(jīng)過通孔從通孔上開口處噴出。垃圾出渣口與螺旋輸送機(jī)相連，焚燒后的爐渣通過螺旋輸送機(jī)排出。飛灰出口還設(shè)有一個空氣吸熱器，其輸出管與助燃劑管道連通，用于提高助燃劑溫度，同時降低飛灰的溫度。進(jìn)一步的是，焚燒板兩邊設(shè)有輸氧管道，輸氧管道內(nèi)為通入的富氧或混和氧，輸氧管道上設(shè)有噴嘴，噴嘴開口于焚燒板表面上，用于向燃燒腔內(nèi)噴入純氧或混和氧。噴嘴向焚燒板低端傾斜，與輸氧管道形成的夾角b為15° -70°，使垃圾更充分燃燒的同時，吹動垃圾向出渣口移動。進(jìn)一步的是，焚燒板開有多個通孔，通孔上開口中心與下開口中心連線線方向與燃燒底板平面夾角c為15° -60°。進(jìn)一步的是，焚燒板板由耐高溫材料制成，如由高溫陶瓷制成，可以承受較高的溫度。進(jìn)一步的是，螺旋輸送機(jī)與水平面成傾斜設(shè)置，與水平方向成10° -45°夾角，螺旋輸送機(jī)與水管連通，保持有水，用于對垃圾燃燒后的熔渣的降溫和防止?fàn)t渣飛灰排放到空氣中。進(jìn)一步的是，垃圾出渣口上部大于其與螺旋輸送機(jī)連接的下部，爐渣能堆積在垃圾出渣口內(nèi)，一是防止飛灰排出，二是螺旋輸送機(jī)中的水蒸氣能對熔渣進(jìn)行降溫。進(jìn)一步的是，焚燒板下面設(shè)有振動器，在垃圾焚燒產(chǎn)生堆積時，通過振動器使垃圾向出渣口移動。進(jìn)一步的是，助燃劑噴嘴和點(diǎn)火燃燒器為扇形。進(jìn)一步的是，燃燒腔的水箱壁上設(shè)有吸熱管。為便于觀察垃圾焚燒情況，在鍋爐壁上還設(shè)有觀察窗。垃圾從進(jìn)料口進(jìn)入燃燒腔，在助燃劑噴嘴噴入濃度為30%以上的富氧后，通過點(diǎn)火燃燒器點(diǎn)燃垃圾，混合氧通過開口上小下大的通孔后形成氣流，由于通孔與焚燒板有一定夾角，氣流吹向出渣口方向，可以將垃圾吹起進(jìn)行充分燃燒，同時將燃燒的垃圾吹向出渣口方向。如果觀察到垃圾焚燒不足充，還可以能通過焚燒板上的管道通入高純氧或富氧， 由于管道上的噴嘴也是向出渣口方向傾斜，進(jìn)一步增強(qiáng)垃圾焚燒的燃燒充分和向出渣口方面移動。同時，點(diǎn)火燃燒器也可以噴入如天然氣等的燃燒劑，用以加大垃圾的焚燒。如果焚燒垃圾形成堆積，可以啟動振動器，使垃圾向出渣口移動。整個燃燒腔產(chǎn)生的熔渣在出渣口堆積，飛灰不會從出渣口排出，只能從飛灰出口排出，這時，由于焚燒充分，焚燒溫度達(dá)到 850°以上，能有效抑制二噁英、呋喃的產(chǎn)生，給下一步的飛灰處理程序帶來方便。焚燒后的爐渣通過螺旋輸送機(jī)排出，由于焚燒溫度高，可達(dá)到850°以上，螺旋輸送機(jī)與水平面成傾斜設(shè)置，在螺旋輸送機(jī)與水管連通，保持有入水，能持續(xù)地對爐渣的降溫和防止?fàn)t渣飛灰排放到空氣中。而經(jīng)過高溫產(chǎn)生的爐渣經(jīng)處理后可用于制磚或鋪路原料。焚燒垃圾產(chǎn)生的熱用于加熱水箱中的水，高溫氣體通過蒸氣管道排出，可用于發(fā)電、熱水等其它用途，這樣垃圾焚燒的能源可再次利用。進(jìn)水管道保證水箱中的水充足。為進(jìn)一步增加焚燒效果，在垃圾進(jìn)料口還設(shè)有一個干燥裝置。該干燥裝置位置高于焚燒鍋爐進(jìn)料口，并與進(jìn)料口密封連接，其包括干燥室，設(shè)在干燥室上部的垃圾皮帶機(jī)或高溫垃圾皮帶機(jī)，設(shè)在干燥室內(nèi)的干燥器，干燥室頂部設(shè)有抽風(fēng)管道，用于收集干燥垃圾后產(chǎn)生的氣體，抽風(fēng)管道與助燃腔連通，通過抽風(fēng)管道送到助燃腔，最后通過通孔送到燃燒腔進(jìn)行燃燒；也可以將收集的氣體通過抽風(fēng)管道進(jìn)入到助燃劑管道中，最后送到燃燒腔內(nèi)燃燒。干燥器由蛇形管道構(gòu)成，高溫蒸汽通過蛇形管道進(jìn)氣端進(jìn)入干燥器，高溫蒸汽經(jīng)過蛇形管道散熱時用于干燥垃圾，蒸汽通過蛇形管道排氣端端排到空氣中或用作熱水等其它用途，蛇形管道可多排設(shè)置。干燥室底板與水平方面傾斜設(shè)置，有一定坡度，底板下面還設(shè)有垃圾振動器。進(jìn)一步的是，蛇形管道進(jìn)氣端與蒸汽管道連通，這樣可利用焚燒鍋爐產(chǎn)生的熱量用于垃圾的干燥。垃圾在經(jīng)過分撿、破碎后，如果要更好地對垃圾進(jìn)行燃燒，可以將垃圾和煤泥混合后，經(jīng)過垃圾皮帶機(jī)傳送到干燥室內(nèi)，自然落下，經(jīng)過干燥器干燥后，落入干燥室下部的底板上，由于底板與水平面有一定夾角，垃圾能自由滑入或經(jīng)振蕩器振蕩滑入到進(jìn)料口中，進(jìn)入燃燒腔進(jìn)行焚燒。干燥垃圾后產(chǎn)生的水蒸氣和異味在抽風(fēng)管道的作用下進(jìn)入到燃燒腔燒掉，而且干燥裝置與進(jìn)料口封閉連接，避免了水蒸氣和異味直接排到大氣中。經(jīng)過干燥后的垃圾在燃燒腔內(nèi)焚燒，減少了垃圾中的水份，垃圾燃燒快而且更充
4分，這樣進(jìn)一步減少有害氣體的產(chǎn)生。以上裝置還有以下有益效果垃圾燃燒鍋爐結(jié)構(gòu)簡單，無爐排設(shè)計，維護(hù)性好，采用通入混和氧對干燥后的垃圾進(jìn)行燃燒，能保證垃圾的充分燃燒，如果發(fā)現(xiàn)垃圾燃燒不充分，可以通過輸氧管道輸入富氧提高燃燒效率，由于燃燒溫度可達(dá)850°以上，能抑制二噁英、膚有害氣體的產(chǎn)生，通過對吹入混合氧壓力控制，配合振動棒的使用，能使城市垃圾在燃燒腔內(nèi)停留2秒以上，達(dá)到焚燒要求。而封密式設(shè)計，在焚燒過程中產(chǎn)生的飛灰只能從飛灰出口排出，保證焚燒場的環(huán)境質(zhì)量。同時，產(chǎn)生的水蒸氣可以二次再利用。

圖1 焚燒鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖。圖2:焚燒板截面示意圖。圖3:焚燒鍋爐側(cè)視圖。圖4:焚燒板底面示意圖。圖5 輸氧管道結(jié)構(gòu)示意圖。圖中編號1鍋爐體，2水箱，3燃燒室，4進(jìn)料口，5出渣口，6飛灰出口，7焚燒板，8 燃燒腔，9助燃腔，10空氣吸熱器，11點(diǎn)火燃燒器，12通孔，13輸氧管道，14噴嘴，15助燃劑噴嘴，16螺旋輸送機(jī)，17振動器，18觀察窗，19干燥裝置，20干燥室，21垃圾皮帶機(jī)，22干燥器，23抽風(fēng)管道，24進(jìn)氣端，25排氣端，26底板，27蒸汽管道，28進(jìn)水管道，29垃圾振動器，30鼓風(fēng)機(jī)，31助燃劑管道，32上開口，33下開口，34吸熱管，35支撐架。
具體實施方式
如附圖1，城市垃圾焚燒鍋爐，包括鍋爐體1，水箱2，燃燒室3，進(jìn)料口 4，出渣口 5， 水箱2上設(shè)有與之連通的蒸汽管道27和進(jìn)水管道28。燃燒室3內(nèi)有與燃燒室3寬度一致的焚燒板7，焚燒板與水平面夾角為25°，焚燒板7由高溫陶瓷構(gòu)成，由支撐架35支撐，焚燒板7將燃燒室3分隔成各自己獨(dú)立燃燒腔8 和助燃腔9，燃燒室8兩側(cè)壁及頂部為水箱2體，助燃腔9底面四周可用高溫橡皮密封，保證助燃腔9內(nèi)混合氧不會從助燃腔漏出。焚燒板安裝時可以采用螺轉(zhuǎn)千斤頂調(diào)節(jié)好高度后進(jìn)行使用，焚燒板可預(yù)先制成多塊，扣合而成。進(jìn)料口 4設(shè)置在焚燒板7高端上面，出渣口與焚燒板7低端相接。燃燒室3上部有一飛灰出口 6，與燃燒腔8連通，飛灰出口 6上設(shè)有空氣吸熱器10， 其輸出管與助燃劑管道31連通。在鼓風(fēng)機(jī)30作用下，能加快空氣吸熱器10吸熱，同時增加混合氧溫度。在焚燒板7和進(jìn)料口 4中間設(shè)有一點(diǎn)火燃燒器11，用于通入天然氣等燃燒氣體點(diǎn)燃焚燒鍋爐內(nèi)垃圾。焚燒板7為凹槽型，焚燒板開有通孔12，通孔12的上開口在焚燒板7表面上，下開口在焚燒板7底面，通孔12將燃燒腔8與助燃腔9連通，下開口的開口大于上開口，焚燒板7開有多個通孔12，通孔12上開口中心與下開口中心連線線方向與燃燒底板平面夾角為 30°。焚燒板7采用鋼結(jié)構(gòu)支撐架35進(jìn)行支撐。焚燒板兩邊設(shè)有輸氧管道13，輸氧管道13上設(shè)有噴嘴14，噴嘴開口于焚燒板7表面上，噴嘴14向焚燒板7低端傾斜，與輸氧管道12形成的夾角c為30°，使垃圾更充分燃燒的同時，吹動垃圾向出渣口移動。在垃圾燃燒不充時，通過輸氧管道13輸入高純氧，使垃圾達(dá)到充分燃燒的目的。助燃腔9有一扇形助燃劑噴嘴15，采用60%的富氧經(jīng)過助燃劑管道31在鼓風(fēng)機(jī) 30的作用下，通過助燃劑噴嘴15在噴入到助燃腔中，使富氧經(jīng)過通孔12從通孔上開口處噴
出ο垃圾出渣口 5與螺旋輸送機(jī)16相連，螺旋輸送機(jī)16與水平面成傾斜設(shè)置，與水平方向成25°夾角，水管17向螺旋輸送機(jī)16中輸入水，用于對垃圾燃燒后的熔渣的降溫和防止熔渣飛灰排放到空氣中。焚燒后的熔渣通過螺旋輸送機(jī)16排出。焚燒板下面設(shè)有振動器17，振動器與支撐焚燒板的鋼結(jié)構(gòu)件支撐架35連接。在垃圾焚燒產(chǎn)生堆積時，通過振動器使垃圾向出渣口移動，由于混合氧氣持續(xù)地噴入助燃腔，燃燒腔內(nèi)的高溫不會影響到振動器的應(yīng)用。在鍋爐體1壁上還設(shè)有觀察窗18，燃燒腔8水箱壁上設(shè)有吸熱管34。如圖1，為進(jìn)一步增加焚燒效果，在垃圾進(jìn)料口還設(shè)有一個干燥裝置19。該干燥裝置19高于進(jìn)料口 4，并與進(jìn)料口 4封閉連接，包括干燥室20，設(shè)在干燥室20上部的高溫垃圾皮帶機(jī)21，設(shè)在干燥室內(nèi)的干燥器22，干燥室頂部設(shè)有抽風(fēng)管道23，抽風(fēng)管道23與助燃劑管道31連通，再經(jīng)過高壓鼓風(fēng)機(jī)30與助燃腔9連通。干燥垃圾后產(chǎn)生的氣體經(jīng)過抽風(fēng)管道23，進(jìn)入助燃劑管道31中，在高壓鼓風(fēng)機(jī)30作用下，由扇形助燃劑噴嘴15送入助燃腔 9，最后通過通孔12送到燃燒腔8進(jìn)行燃燒。干燥器22由蛇形管道構(gòu)成，蛇形管道進(jìn)氣端 24與蒸汽管道27連通，高溫蒸汽進(jìn)入干燥器22后，經(jīng)過蛇形管道散熱時用于干燥垃圾，蒸汽通過蛇形管道排氣端25排到空氣。干燥室底板沈與水平面傾斜，有一定坡度，底板下面還設(shè)有垃圾振動器四。上述焚燒鍋爐結(jié)構(gòu)簡單合理，維護(hù)量小，同時產(chǎn)生的熱可很容易用于發(fā)電等其它用途，能大幅降低運(yùn)行成本，而且全密封設(shè)計，燃燒充分，飛灰只能從飛灰出口排出，為下一步飛灰處理帶來方便，排出的熔渣是經(jīng)過高溫燃燒的，存放安全，不損害環(huán)境，也可很容易用于它途，比如制磚、筑路碎石、浙青路面中的填充材料、或用著制造水硬性水泥。上述焚燒鍋爐用于替代現(xiàn)有的很多單排、多排焚燒爐會產(chǎn)生很大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。如果采用水箱為10噸的焚燒鍋爐設(shè)計，每小時至少能處理20噸以上的垃圾，特別是適用現(xiàn)在需要大量處理的城市垃圾。該焚燒鍋爐需要氧氣助燃，可在焚燒鍋爐附近建一座氧氣廠，用于提供混和氧或富氧。
權(quán)利要求1.城市垃圾焚燒鍋爐，包括鍋爐體(1)，水箱0)，燃燒室(3)，進(jìn)料口0)，出渣口(5)， 飛灰出口(6)，其特征是燃燒室設(shè)置有與燃燒室寬度一致的焚燒板(7)，焚燒板(7)與水平面夾角為10° -40°，焚燒板(7)將燃燒室(3)分為燃燒腔(8)和助燃腔(9)，進(jìn)料口(4) 與燃燒腔⑶連通，進(jìn)料口⑷出口設(shè)置在焚燒板(7)高端上面，出渣口(5)與焚燒板(7) 低端相接，飛灰出口(6)與燃燒腔(8)連通，飛灰出口(6)上設(shè)有空氣吸熱器(10)，其輸出管與助燃劑管道(31)連通；燃燒腔⑶內(nèi)還設(shè)有點(diǎn)火燃燒器(11)；焚燒板(7)為凹槽型， 焚燒板開有通孔(12)，通孔(12)的上開口(32)在焚燒板表面上，下開口(33)在焚燒板底面，助燃腔(9)通過通孔(12)與燃燒腔(8))連通，下開口(33)的開口大于上開口(32)； 助燃腔(9)設(shè)有助燃劑噴嘴(15)；出渣口(5)與螺旋輸送機(jī)(16)封閉相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述城市垃圾焚燒鍋爐，其特征是焚燒板兩邊設(shè)有輸氧管道(13)， 輸氧管道(13)上設(shè)有噴嘴(14)，噴嘴(14)開口于焚燒板表面上，噴嘴(14)向焚燒板(7) 低端傾斜，與輸氧管道(13)形成的夾角b為15° -70°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述城市垃圾焚燒鍋爐，其特征是焚燒板(7)開有的通孔(12) 為多個，通孔(12)上開口(32)中心與下開口(33)中心連線與燃燒底板平面夾角c為 15° -60°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的城市垃圾焚燒處理的焚燒爐，其特征是焚燒板(7) 由耐高溫材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述城市垃圾焚燒鍋爐，其特征是螺旋輸送機(jī)(16)與水平方向成傾斜設(shè)置，螺旋輸送機(jī)(16)與水管連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的城市垃圾焚燒處理的焚燒爐，其特征是燃燒腔(8)水箱壁上設(shè)有吸熱管(34)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的城市垃圾焚燒處理的焚燒爐，其特征是噴嘴(14)與輸氧管道(13)形成的夾角b為30°。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的城市垃圾焚燒處理的焚燒爐，其特征是焚燒板(7)與水平面夾角為25°。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述城市垃圾焚燒鍋爐，其特征是還包括一干燥裝置(19)，包括干燥室(20)，所述干燥室00)上部設(shè)有垃圾皮帶機(jī)(21)，干燥室00)內(nèi)設(shè)有干燥器(22)，干燥室頂部設(shè)有抽風(fēng)管道03)；干燥器02)由蛇形管道、進(jìn)氣端04)和排氣端05)構(gòu)成； 干燥室底板06)與水平面成傾斜設(shè)置，與進(jìn)料口(4)連接；干燥室底板06)下面設(shè)有垃圾振動器09)；所述干燥裝置(19)高于鍋爐體(1)，與進(jìn)料口(4)封閉連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述城市垃圾焚燒鍋爐，其特征是干燥器0 進(jìn)氣端04)與蒸汽管道07)連通。
專利摘要本實用新型提供一種用于城市垃圾焚燒封閉式焚燒鍋爐，包括鍋爐體，水箱，燃燒室，飛灰出口，燃燒室設(shè)置有與燃燒室寬度一致的焚燒板，焚燒板將燃燒室分為燃燒腔和助燃腔，焚燒板為凹槽型，開有通孔，通入的混合氧通過助燃腔后，通過焚燒板上的通孔進(jìn)入燃燒腔內(nèi)對經(jīng)過干燥器干燥后的垃圾進(jìn)行助燃燃燒。該焚燒鍋爐燃燒溫度可達(dá)850度以上，垃圾焚燒可控制在2秒以上，能有效抑制二噁英、呋喃的產(chǎn)生，產(chǎn)生的飛灰(煙氣)只能從飛灰出口排出，為飛灰處理帶來方便。
文檔編號F23G5/46GK202040816SQ20112015003
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者李鳳山, 楊濤, 畢宏 申請人:李鳳山, 楊濤, 畢宏