專利名稱：使垃圾變成燃料的連續(xù)自燃垃圾焚燒爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使垃圾變成燃料的連續(xù)自燃垃圾焚燒爐，技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆诃h(huán)境保護。
背景技術(shù)：
目前垃圾無害化處理大都采用垃圾焚燒的方法。目前焚燒垃圾的焚燒爐大致有立式焚燒爐和臥式焚燒爐兩種。立式垃圾焚燒爐首先需要對垃圾進行嚴(yán)格分選，燃燒時燃燒的溫度低，垃圾內(nèi)部不透氣，燃燒不完全，有時甚至還需要再次燃燒，特別是每當(dāng)進料時爐內(nèi)的溫度降低，需要等待重新著火，無法連續(xù)燃燒，垃圾處理效率低下。臥式垃圾焚燒爐雖然利于連續(xù)燃燒，但垃圾的成分復(fù)雜，不易著火燃燒，燃燒的溫度較低，燃燒也不完全。因此，以往的焚燒爐，無論是豎式還是臥式，垃圾燃燒都不完全，垃圾燃燒后的灰渣還需要填埋，不能完全消滅垃圾的白色污染；而且在低溫條件燃燒，還容易產(chǎn)生二惡英等有害物質(zhì)，造成二次污染。而添加助燃劑來幫助垃圾燃燒，則增加了垃圾焚燒的成本。因此垃圾無害化處理是一個具有重大意義的難題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以往焚燒爐的不足，本發(fā)明提供一種先用木材和柴油點火創(chuàng)造高溫、缺氧的條件，使垃圾中的有機成分分解、碳化變成可燃物質(zhì)，以后再利用其燃燒產(chǎn)生高溫，無需添加任何助燃劑就能繼續(xù)維持分解、燃燒的垃圾連續(xù)自燃焚燒爐。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案是裝載垃圾燃燒的焚燒車采用分層結(jié)構(gòu)，一般采用三層，各層使用耐熱鋼制的爐條隔開，上層爐條間距約600mm，是乘載垃圾的主要部位，中層爐條間距約120～150mm，垃圾燒失后體積減小就掉到中層繼續(xù)燃燒，下層爐條間距約40～60mm，中層垃圾燒失，體積減小再掉到下層繼續(xù)燃燒，最后垃圾完全燒光成為灰渣掉到底板上。整個焚燒爐分為烘干預(yù)熱區(qū)、著火燃燒區(qū)和熄火區(qū)三個區(qū)域，在烘干預(yù)熱區(qū)首先把垃圾烘干加熱，到了著火燃燒區(qū)垃圾開始著火燃燒，提供垃圾烘干預(yù)熱的熱量，在著火燃燒區(qū)設(shè)置若干抽氣孔，利用抽風(fēng)機抽風(fēng)，提供垃圾燃燒所需的氧氣，垃圾充分燃燒；抽風(fēng)機抽出的廢氣經(jīng)三級過濾然后排出，保證不污染空氣。
本發(fā)明的有益效果是1.采用分層結(jié)構(gòu)的焚燒車在開始著火時先燒外表的垃圾，而其內(nèi)層則處于高溫、缺氧狀態(tài)，引起其物理化學(xué)狀態(tài)的變化，分解出可燃?xì)怏w并產(chǎn)生碳化，把不容易著火的垃圾變成優(yōu)質(zhì)燃料，在抽風(fēng)機作用下逸出垃圾表面，在外部劇烈燃燒，使溫度達到800～1000℃以上。垃圾燒失以后掉到下一層繼續(xù)燃燒，預(yù)熱空氣；同時，上層垃圾產(chǎn)生空隙，利于內(nèi)部垃圾的燃燒。垃圾連續(xù)經(jīng)過三層燃燒，能夠燃燒成分完全燒盡，達到徹底燃燒的目的。
2.焚燒爐劃分為三個區(qū)，烘干預(yù)熱區(qū)首先把垃圾烘干加熱，即使下雨把垃圾淋濕也不影響焚燒爐的工作，著火燃燒區(qū)垃圾劇烈燃燒，提供烘干預(yù)熱區(qū)的熱量，也是余熱綜合利用的地方。到了熄火區(qū)焚燒車溫度逐漸降低，為出爐卸灰作準(zhǔn)備。整個焚燒爐可長時間連續(xù)工作，甚至焚燒車的檢修也無需暫停焚燒爐的運行。另外，由于爐子的溫度高，燃燒徹底，這種焚燒爐還可以做成醫(yī)院廢棄物的專用焚燒爐。
3.焚燒爐只是在開始運行需要用適量的木材和柴油點火外，連續(xù)運行無需添加任何助燃劑，大大降低垃圾處理的成本，提高設(shè)備的經(jīng)濟效益。
4.垃圾燃燒氧氣的供給采用抽風(fēng)機抽風(fēng)的方法，使冷空氣先經(jīng)下層預(yù)熱，煙塵和廢氣則都從抽氣孔抽出，控制抽風(fēng)機就可以控制垃圾的燃燒，配合爐氣的殘氧分析就可以達到垃圾焚燒最佳控制，并實現(xiàn)焚燒過程自動化，也有利于余熱的綜合利用。
5.廢氣經(jīng)過三級過濾，第一級采用石灰水，除去廢氣中的灰塵并中和廢氣中的NOx和SOx等有害物質(zhì)。第二級采用青礬水溶液，進一步除去廢氣中的灰塵和有害物質(zhì)，第三級采用空氣清新劑溶液進行除塵、除臭。由于焚燒爐燃燒的溫度超過800℃，可以完全消滅在低溫焚燒下產(chǎn)生二惡英等有害物質(zhì)，再經(jīng)過三級過濾以后的廢氣已經(jīng)達到或超過國家廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，然后才排入大氣中，實現(xiàn)環(huán)保的無害化處理。


圖1是整個垃圾焚燒爐的剖面示意2是垃圾焚燒車的結(jié)構(gòu)示意圖，A是正面視圖，B是側(cè)面視圖。
圖3是垃圾焚燒爐廢氣三級過濾的示意4是垃圾焚燒爐的另一種實施例子示意中1——焚燒爐入口，2——焚燒爐垃圾進料口，3——烘干預(yù)熱區(qū)，4——著火燃燒區(qū)，5——熄火區(qū)，6——抽風(fēng)孔，7——廢氣集風(fēng)管，8——焚燒爐爐頂，9——爐頂耐火層，10——焚燒爐出口，11——出口焚燒車，12——熄火焚燒車，13——燃燒區(qū)焚燒車，14——著火焚燒車，15——烘干預(yù)熱焚燒車，16——裝料焚燒車，17——焚燒車鋼軌。18——垃圾，19——焚燒車上層爐條，20——焚燒車中層爐條，21——焚燒車下層爐條，22——底板，23——槽鋼底座，24——車輪，25——焚燒車立柱，26——耐火轉(zhuǎn)內(nèi)壁，27——廢氣入口，28——廢氣抽風(fēng)機，29——第一級過濾抽風(fēng)機，30——第二級過濾抽風(fēng)機，31——第三級過濾抽風(fēng)機，32——排放抽風(fēng)機，33——第一級過濾罐，34——第二級過濾罐，35——第三級過濾罐，36——清空焚燒車，I——第一條垃圾焚燒線，II——第二條垃圾焚燒線，具體的實施例子根據(jù)圖1，焚燒爐的前端是焚燒爐入口1，入口有裝料焚燒車16，其上方有垃圾的進料口2。垃圾從頂部的進料口2裝入裝料焚燒車16，由液壓缸(圖中未畫出)慢慢推入焚燒爐。整個焚燒爐分為三個區(qū)烘干預(yù)熱區(qū)、著火燃燒區(qū)和熄火區(qū)。裝好垃圾的焚燒車15首先進入烘干預(yù)熱區(qū)，在這里垃圾被烘干加熱。垃圾無需發(fā)硣，即使下雨把垃圾淋濕經(jīng)烘干以后也可以正常焚燒。焚燒車14開始進入著火燃燒區(qū)4，垃圾開始著火燃燒，而焚燒車13的垃圾則急劇燃燒，直至完全燒盡。在這里燃燒所產(chǎn)生的熱量正好提供給烘干預(yù)熱區(qū)垃圾的烘干、加熱使用。由于焚燒車采用分層結(jié)構(gòu)，而且各層爐條的間距不同上層間距大，下層間距小，所以焚燒車外表的垃圾著火燃燒以后，體積減小，就掉到中層繼續(xù)燃燒，體積再度減少又掉到下層繼續(xù)燃燒。焚燒車12到了熄火區(qū)5，垃圾已經(jīng)完全燒盡，溫度逐漸降低。隨著新裝料的焚燒車進入爐內(nèi)，焚燒車11被推出爐外，進行卸灰，最后由卷揚機帶動，回到焚燒爐的入口1。整個燃燒過程連續(xù)不斷進行，可以實現(xiàn)自動化。
根據(jù)圖2，焚燒車采用分層結(jié)構(gòu)。焚燒車的底座23采用槽鋼焊接而成，下面安放四個輪子24，可在焚燒車鋼軌17上滑行。在底座23的四角立起四根空心立柱25，在焚燒車的兩個側(cè)面砌一層耐火磚26，焚燒車的水平方向架起三層爐條，各層爐條的間距不同。上層19的間距約600mm，中層20的間距約120～150mm，下層21的間距約40～60mm，最下面是盛灰渣的底板22。
根據(jù)焚燒爐的大小，整個焚燒爐可以裝入許多焚燒車。作為實驗的爐子，爐子全長62米，可以同時容納31臺焚燒車。焚燒爐點火以后可以長時間連續(xù)工作，焚燒車檢修也無需暫停焚燒爐的運行。每日可以焚燒垃圾200～300噸，完全可以滿足一個小城市垃圾處理的需要。
根據(jù)圖3，從廢氣集風(fēng)管抽出的廢氣，進入廢氣入口27，廢氣抽風(fēng)機28把廢氣送到第一級過濾罐33過濾液的液面下，廢氣中的有害物質(zhì)NOx，SOx在過濾廢氣中的灰塵同時，和液體中堿性的氫氧化鈣發(fā)生中和作用沉淀下來。第一級過濾罐33排出的廢氣，由抽風(fēng)機29抽入第二級過濾罐34，進行進一步的過濾，然后經(jīng)抽風(fēng)機30抽入第三級過濾罐35過濾，最后已經(jīng)達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)的廢氣經(jīng)抽風(fēng)機31，煙囪32排放的高空。
圖4是實施本發(fā)明的另一個例子。這是一種排爐式的布置，在較大的城市里為了提高垃圾焚燒的效率，或者為了余熱利用，可以采用這種布置按照圖1的結(jié)構(gòu)建設(shè)兩條或者更多條焚燒線(圖4只畫出兩條焚燒線)。把第一條焚燒線I的出口靠近第二條焚燒線II的入口；第二條焚燒線II的出口靠近第一條焚燒線I的入口。這樣，焚燒線出口的焚燒車11經(jīng)清灰渣以后，就可以作為另一條焚燒線的清空焚燒車36使用。過濾和煙囪可以共用一套，從而提高了設(shè)備的使用效率。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明提供一種先用木材和柴油點火創(chuàng)造高溫、缺氧的條件，使垃圾中的有機成分分解、碳化變成可燃物質(zhì)，以后再利用其燃燒產(chǎn)生高溫，無需添加任何助燃劑就能繼續(xù)維持分解、燃燒的垃圾連續(xù)自燃焚燒爐。其技術(shù)特征是裝載垃圾燃燒的焚燒車采用分層結(jié)構(gòu)，一般采用三層，各層使用耐熱鋼制的爐條隔開，上層爐條間距約600mm，是乘載垃圾的主要部位，中層爐條間距約120～150mm，垃圾燒失后體積減小就掉到中層繼續(xù)燃燒，下層爐條間距約40～60mm，中層垃圾燒失，體積減小再掉到下層繼續(xù)燃燒，最后垃圾完全燒光成為灰渣掉到底板上。整個焚燒爐分為烘干預(yù)熱區(qū)、著火燃燒區(qū)和熄火區(qū)三個區(qū)域，在烘干預(yù)熱區(qū)首先把垃圾烘干加熱，到了著火燃燒區(qū)垃圾開始著火燃燒，提供垃圾烘干預(yù)熱的熱量，在著火燃燒區(qū)設(shè)置若干抽氣孔，利用抽風(fēng)機抽風(fēng)，提供垃圾燃燒所需的氧氣，垃圾充分燃燒；抽風(fēng)機抽出的廢氣經(jīng)三級過濾然后排出，保證不污染空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒爐，其特征是焚燒車采用分層結(jié)構(gòu)，在垃圾開始著火時先燒外表的垃圾，而其內(nèi)層則處于高溫、缺氧狀態(tài)，引起其物理化學(xué)狀態(tài)的變化，產(chǎn)生碳化并分解出可燃?xì)怏w，把不容易著火的垃圾變成優(yōu)質(zhì)燃料，在抽風(fēng)機作用下逸出垃圾表面，在外部劇烈燃燒，使燃燒區(qū)的溫度達到800～1000℃以上。垃圾燒失以后掉到下一層，上層垃圾產(chǎn)生空隙，利于內(nèi)部垃圾的燃燒。垃圾連續(xù)經(jīng)過三層燃燒，能夠燃燒成分完全燒盡，達到徹底燃燒的目的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒爐，其特征是焚燒爐劃分為三個區(qū)，烘干預(yù)熱區(qū)首先把垃圾烘干加熱，即使下雨把垃圾淋濕也不影響焚燒爐的工作，著火燃燒區(qū)垃圾劇烈燃燒，提供烘干預(yù)熱區(qū)的熱量，也是余熱綜合利用的地方。到了熄火區(qū)焚燒車溫度逐漸降低，為出爐卸灰作準(zhǔn)備。整個焚燒爐可長時間連續(xù)工作，甚至焚燒車的檢修也無需暫停焚燒爐的運行。另外，由于爐子的溫度高，燃燒徹底，這種焚燒爐還可以做成醫(yī)院廢棄物的專用焚燒爐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒爐，其特征是焚燒爐只是在開始運行需要用適量的木材和柴油點火外，連續(xù)運行無需添加任何助燃劑，大大降低垃圾處理的成本，提高設(shè)備的經(jīng)濟效益。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒爐，其特征是垃圾燃燒氧氣的供給采用抽風(fēng)機抽風(fēng)的方法，使冷空氣先經(jīng)下層預(yù)熱，煙塵和廢氣則都從抽氣孔抽出，控制抽風(fēng)機就可以控制垃圾的燃燒，配合爐氣的殘氧分析就可以達到垃圾焚燒最佳控制，并實現(xiàn)焚燒過程自動化，也有利于余熱的綜合利用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒爐，其特征是廢氣經(jīng)過三級過濾，第一級采用石灰水，除去廢氣中的灰塵并中和廢氣中的NOx和SOx等有害物質(zhì)。第二級采用青礬水溶液，進一步除去廢氣中的灰塵和有害物質(zhì)，第三級采用空氣清新劑溶液進行除塵、除臭。由于焚燒爐燃燒的溫度超過800℃，可以完全消滅在低溫焚燒下產(chǎn)生二惡英等有害物質(zhì)，再經(jīng)過二級過濾以后的廢氣已經(jīng)達到或超過國家廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，然后才排入大氣中，實現(xiàn)環(huán)保的無害化處理。
全文摘要
一種先用木材和柴油點火創(chuàng)造高溫、缺氧的條件，使垃圾中的有機成分分解、碳化變成可燃物質(zhì)，以后再利用其燃燒產(chǎn)生高溫，無需添加任何助燃劑就能繼續(xù)維持分解、燃燒的垃圾連續(xù)自燃焚燒爐，爐中裝載垃圾燃燒的焚燒車采用分層結(jié)構(gòu)，一般采用三層，各層使用耐熱鋼制的爐條隔開，上層爐條間距大，是垃圾主要的乘載部位，中層爐條間距稍小，垃圾燒失后體積減小就掉到中層繼續(xù)燃燒，下層爐條間距最小，中層垃圾燒失，體積減小再掉到下層繼續(xù)燃燒，最后完全盡成為灰渣掉到底板上，整個焚燒爐分為烘干預(yù)熱區(qū)、著火燃燒區(qū)和熄火區(qū)，在烘干預(yù)熱區(qū)首先把垃圾烘干加熱，著火燃燒區(qū)垃圾開始著火燃燒，提供垃圾烘干預(yù)熱的熱量，在著火燃燒區(qū)設(shè)置若干抽氣孔，利用抽風(fēng)機抽風(fēng)提供所需的氧氣，抽出的廢氣經(jīng)三級過濾然后從高空排出。
文檔編號F23G5/027GK1782498SQ20051005933
公開日2006年6月7日 申請日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月29日
發(fā)明者陳鳳儀 申請人:陳鳳儀