專利名稱：加煤機型熱分解爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對城市垃圾、碎木片和廢塑料等構(gòu)成的產(chǎn)業(yè)廢棄物等可燃性垃圾進行焚燒處理時，由可燃性垃圾生成燃燒氣體，能夠?qū)⑦@些燃燒氣體作為熱源使用的加煤機型熱分解爐。
背景技術(shù)：
加煤機爐由階梯狀傾斜的爐篦組構(gòu)成，在爐篦的各段上設(shè)置用于使焚燒物下流的推料機，使從上部投入的焚燒物燃燒，一邊用適當?shù)耐屏蠙C擠壓該焚燒物使其流到下段上一邊進行焚燒，因為能夠自由改變爐篦的寬度，使其和焚燒物的處理能力向匹配，所以在城市垃圾的焚燒中廣泛使用。在該加煤機爐中，從爐篦供給燃燒空氣使焚燒物燃燒的同時，燃燒空氣的供給使爐篦冷卻，進行過熱保護。
在該加煤機爐中，因為容易產(chǎn)生灰塵，產(chǎn)生大量的二氧化物，所以如專利文獻1(2004-20015號公報)所示，提出了在加煤機爐內(nèi)控制供給的空氣量，使垃圾部分燃燒，利用其熱量使垃圾熱分解，生成可燃性氣體，使該可燃性氣體和由熱分解殘留的碳化物完全燃燒的垃圾氣體化熔融裝置。
但是，該專利文獻1的氣體化熔融裝置存在的問題是，因為從爐篦吹入燃燒空氣，邊使爐篦冷卻邊部分燃燒，和利用熱分解的氣體化同時進行，所以產(chǎn)生的大部分是不完全燃燒得到的CO，由垃圾的熱分解產(chǎn)生的可燃性氣體少，而且流過的燃燒空氣量不足以冷卻爐篦。另外以前的連續(xù)式碳化爐因為在爐外處理熱分解氣體，所以需要二次爐，存在設(shè)備費用增大的問題，而且需要從外部由例如燃燒爐等提供熱分解熱，所以是不經(jīng)濟的。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種利用加煤機形式的爐子使垃圾熱分解，能夠良好地產(chǎn)生燃燒氣體的加煤機型熱分解爐。
為了達到上述目的，本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的該加煤機型熱分解爐，使垃圾持續(xù)部分燃燒，利用熱分解生成燃燒氣體，其中由水管壁階梯狀形成爐篦組的同時，在其各段上設(shè)置將垃圾擠壓到下段的推料機，在其上段側(cè)的爐篦上方設(shè)置垃圾投入裝置，在下段側(cè)的爐篦上設(shè)置燃燒氣體供給裝置。
所述的燃燒氣體供給裝置以將燃燒空氣吹到最下段的爐篦和從該最下段到1至數(shù)段的爐篦中的方式設(shè)置。
所述的垃圾投入裝置是由收納垃圾的給料斗和連接在該給料斗的下部的用于遮住爐內(nèi)的火的旋轉(zhuǎn)送料器和二段擋板等構(gòu)成的。
使爐體的頂板壁以和階梯狀爐篦組的傾斜基本相同的方式傾斜，由該傾斜壁將輻射熱反射到爐篦上。
在位于階梯狀爐篦的上段側(cè)的爐體的頂板壁上設(shè)置生成的燃料氣體的排氣口。
從上段側(cè)的爐篦到下段側(cè)的爐篦形成熱分解區(qū)，從下段側(cè)的爐篦到最下段的爐篦形成燃燒區(qū)，利用在燃燒區(qū)產(chǎn)生的燃燒熱使熱分解區(qū)的垃圾熱分解，在燃燒區(qū)使熱分解后殘留的炭燃燒。
將溫水等作為冷卻水供給的裝置連接到構(gòu)成爐篦的水管壁，所述水管壁的溫度在鹽酸、硫酸等酸的露點溫度以上。
在位于最下段的爐篦下方的爐體上形成在寬度方向延伸的灰排出部，在該灰排出部中設(shè)置排出不燃物的水冷式螺旋傳送帶等排出裝置。
形成在爐體上的灰排出部被形成為從燃燒區(qū)隔離開。
此外，另一種加煤機型熱分解爐，使垃圾持續(xù)部分燃燒，利用熱分解生成燃燒氣體，其中在爐體內(nèi)由水管壁階梯狀地形成爐篦組的同時，在其各段上設(shè)置將垃圾擠壓到下段的推料機，在其上段側(cè)的爐篦上方設(shè)置垃圾投入裝置，在下段側(cè)的爐篦上設(shè)置燃燒氣體供給裝置，在該爐篦組的下段側(cè)的爐體中形成燃燒區(qū)，在爐篦組的上段側(cè)的爐體中形成熱分解區(qū)，在下段側(cè)的爐篦的爐體中，形成將由推料機從最下段的爐篦擠出的灰等不燃物送到灰熔融爐等中的下落口。
在下落口上的爐體中設(shè)置分割下落口和燃燒區(qū)的開閉自如的門。
在水管壁的寬度方向上并列設(shè)置多個推料機，和末端的推料機寬度相匹配地并列設(shè)置多個門。
將二次空氣吹入到爐體的頂板壁上，使熱分解氣體燃燒，停止向爐篦組供給空氣，利用燃燒爐和熱分解氣體的燃燒熱使爐篦上的垃圾碳化。
本發(fā)明的優(yōu)點在于由水管壁形成階梯狀的爐篦組，將燃燒空氣供給到該爐篦的下段側(cè)，使熱分解后殘留的炭燃燒，在上段側(cè)利用該燃燒熱執(zhí)行垃圾的熱分解，從而使大部分垃圾成為燃燒氣體，能夠?qū)⒃撊紵龤怏w作為燃料使用。另外由于在爐內(nèi)僅僅使熱分解氣體燃燒，而且將其燃燒熱用于熱分解(碳化)，所以碳化率提高了，還能夠使用廉價的碳化裝置。


圖1是表示本發(fā)明的一種實施方式的圖形；圖2是沿圖1的線A-A的截面圖；圖3是表示本發(fā)明的其它實施方式的主要部分的圖形。
圖4是表示本發(fā)明的一種最佳實施方式的圖形；其中，10爐體；18垃圾投入裝置；22水管壁；23爐篦；24推料機；26燃燒空氣供給裝置。
具體實施例方式
下面根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
在圖1中，10是由耐火材料形成的爐體，階梯狀形成底部11，在底部11的上段側(cè)設(shè)置上部壁12，在底部11的下段側(cè)設(shè)置下部壁13，在底部11的兩側(cè)設(shè)置側(cè)壁14，從下部壁13到上部壁12由傾斜壁部15i和水平壁部15h形成頂板壁15。
在上部壁12側(cè)的頂板壁15上，設(shè)置由利用耐火物形成外殼的旋轉(zhuǎn)送料器16，和設(shè)置在該旋轉(zhuǎn)送料器16上的加料斗17構(gòu)成的垃圾投入裝置18。該垃圾投入裝置18如果能夠在密閉狀態(tài)將垃圾投入到不使用旋轉(zhuǎn)送料器16的爐體10內(nèi)，也可以構(gòu)成為例如，使L形的加料斗和二段擋板以及上部壁12與頂板壁15連接，由投入到該加料斗中的垃圾密封爐體內(nèi)的火和空氣側(cè)，利用垃圾的投入壓力和螺旋送料器等擠壓垃圾。
在下部壁13上，在寬度方向上延伸的U形灰排出部19位于下部壁13的面的后方，在該灰排出部19中設(shè)置水冷式螺旋傳送帶等排出裝置20。
在頂板壁15的水平壁部15h上，設(shè)置排出生成的燃料氣體和燃燒排氣的排氣口21。
在階梯狀底部11的各段11s上，設(shè)置水管壁22，形成階梯狀的爐篦組23。各段11s以向前方傾斜3～5°的方式形成。
將水管壁22設(shè)置為埋設(shè)在段部11s的平面11f中，從該平面11f以覆蓋下一段部11s的上表面的方式延伸之后折回，直至到達段部11s的垂直面11v。
在從該段部11s突出的水管壁22和下一段部11s的水管壁22之間，利用氣缸25進退自如地設(shè)置擠壓焚燒物即垃圾的推料機24。
圖2是詳細示出水管壁22和推料機24的圖形，并列多個水管22p，在水管22p間的上部溶接條鋼22f，形成水管壁22。在水管壁22的寬度方向上并列設(shè)置多個推料機24。這些推料機24是通過將耐火材料24f設(shè)置在和條鋼22f接觸并移動的耐熱性金屬板24d上而形成的，全部用耐熱鋼制造。
各段水管壁22分別以從上段向下段流下冷卻水的方式連接，冷卻水供給裝置26連接在最下段的水管壁22b上，從最上段的水管壁22u開始，通過未圖示的上部壁12、旋轉(zhuǎn)送料器16的外殼16c，從管路27排出，由節(jié)流孔28執(zhí)行利用減壓蒸發(fā)的冷卻后，再次循環(huán)到冷卻水供給裝置26中。利用和管路27連接的節(jié)流孔28，在水管壁22b即使在硫酸、鹽酸等的酸性露點溫度以上(180°以上)也不蒸發(fā)的壓力下對水管壁22內(nèi)進行調(diào)整，但也可以將水管壁22構(gòu)造成作為壓力10kg/cm2G以上的鍋爐的一部分使用。
在爐篦組23的最下段的水管壁22b和其正上方的水管壁22上，設(shè)置燃燒給氣供給裝置28。燃燒給氣供給裝置28的燃燒空氣管路30連接在風扇29上，該管路30具有例如3個分支，利用分支管路30a、30b如圖示的箭頭31a、31b所示從水管壁22吹入空氣，而且由分支管路30c通過下部壁13如圖示的箭頭31c所示向最下段的水管壁22b吹入燃燒空氣。
從水管壁22吹入燃燒空氣時，在圖示的例子中，如箭頭31b所示向最下段的水管壁22b吹入空氣，如箭頭31a所示向其上段的水管壁22吹入空氣，但也可以向從最下段到1至4段上的水管壁22吹入空氣。
而且，在吹入燃燒空氣時，如果像以前那樣向上吹入，則灰塵容易順著空氣流成為揚塵，但如果朝向水管壁向下吹入，則能夠抑制揚塵的產(chǎn)生。另外，在向上吹入空氣時，噴嘴孔是5mm以下的圓孔。
將壓力計32、33a、33b、33c連接到管路30和分支管路30a、30b、30c上，而且將閥34a、34b、34c連接到分支管路30a、30b、30c上。
在下部壁13上設(shè)置在運行初期燃燒垃圾的燃燒用燃燒器35。
將排出由排出裝置20傳送的灰等不燃物的傳送帶36連接到灰排出部19上。
由燃燒空氣供給裝置28吹入的燃燒空氣量以空氣和從垃圾投入裝置18投入的垃圾的比例是1/3的方式供給。從而在爐體10內(nèi)，在爐篦組23的下段側(cè)形成燃燒區(qū)37F，在爐篦組23的中段到上段側(cè)形成熱分解區(qū)37D。
將碎木屑等垃圾從投入裝置18投入到爐篦組23的上段側(cè)的水管壁22u上，用適當?shù)耐屏蠙C24擠壓，移動到下段的水管壁22上。
在運行初期，用來自燃燒用燃燒器35的火焰使下段的爐篦組23上的垃圾燃燒，穩(wěn)定后一邊讓垃圾燃燒一邊停止燃燒用燃燒器35，使垃圾自己燃燒。
由于垃圾的燃燒，燃燒排氣如圖示箭頭38f、38d所示上升，從排氣口21排出。此時，位于熱分解區(qū)37D的爐篦組23上的垃圾被燃燒排氣的熱量和來自爐體10的頂板壁15的傾斜壁部15i的輻射熱加熱，可燃成分熱分解成為燃料氣體，和燃燒排氣一起從排氣口21排出。因為產(chǎn)生了比燃燒排氣量多的該燃料氣體，所以能夠作為燃料使用。
這樣，垃圾由推料機24依次從爐篦組23的各水管壁22移送到下段，在熱分解區(qū)37D熱分解，生成燃料氣體，同時減小了體積，直至下段的爐篦組23之間的大部分碳化，成為炭。利用由燃燒空氣供給裝置28從爐篦組23的下端如箭頭31a、31b所示吹入的燃燒空氣使炭燃燒。燃燒排氣從排氣口21排出期間，該燃燒氣體的熱量供熱分解區(qū)37D的垃圾的熱分解。
而且，因為最下段附近的水冷壁22b上的炭燃燒，溫度極低，所以水管壁22b的溫度即使為例如100℃，酸性露點也不會減小。
最下段的水管壁22b上殘留的灰等不燃物由推料機24排出到灰排出部19中，由螺旋傳送帶20排出到爐體10外，由傳送帶36傳送到之后的工序中。
爐篦23的各段水管壁22永遠由從冷卻水供給裝置26供給的冷卻水冷卻，保護其不被燃燒熱等損壞。此時，由節(jié)流孔28控制從管路27排出的冷卻后的冷卻水，保持在即使水管壁22的溫度在硫酸、鹽酸等的酸性露點以上的180℃以上也不蒸發(fā)這樣的壓力下，能夠防止水管壁22的酸性腐蝕。
這樣，通過將水管壁22保持在180℃附近，垃圾即使燃燒灰也不會熔化，所以不會存在熔融物附著在爐篦組上的危害。
圖3表示的是本發(fā)明的其它實施方式。
在圖1的實施方式中，表示的是灰等不燃物由排出裝置20傳送到后面的工序中的實施方式，在本實施方式中，是末段的水管壁22b上殘存的不燃物排出到溶融爐等中，適合溶融處理和粒狀化處理的熱分解爐。
換言之，在爐體10的最下段側(cè)的底部11的下方形成垂直壁40，在下部壁13的下方設(shè)置水平壁41，在該水平壁41上形成垂直壁42，和底部11側(cè)的垂直壁40一起形成下落口43，雖然未圖示，但灰溶融爐連接在該下落口43的下方。
末段的水管壁22b上殘留的不燃物由末段的推料機24b擠壓，排出到下落口43中。此時，在水平壁41上，沿圖示的箭頭方向回動自如地設(shè)置分割下落口43和燃燒區(qū)37F的門44。以和末段推料機24b的寬度對應(yīng)的寬度并列設(shè)置多個門44，這些門44一個個地開閉，打開對應(yīng)的門，則由推料機24b擠壓之處的不燃物下落到下落口43中。
而且，燃燒空氣供給裝置28從最下段的水管壁22b的上段的水管壁22如圖示箭頭45a所示向最下段的水管壁22b吹氣，而且，從下部壁13如圖示的箭頭45c所示向最下段的水管壁22b吹氣。
在該實施方式中，由最下段的推料機24b使最下段的水管壁22b上殘留的灰等不燃物下落到下落口43中，提供給灰溶融爐(未圖示)，在灰熔融爐中，由熱分解產(chǎn)生的燃料氣體成為熱源，使不燃物熔融，將其分割為適當?shù)某叽纾M行水冷卻，粒狀化，能夠用在建筑材料等中。
如上所示，在本發(fā)明中，利用階梯狀加煤機形式的爐篦組23，用水管壁22形成爐篦組23的各段，在上段進行熱分解，在下段使由熱分解得到的炭燃燒，從而能夠?qū)⒗拇蟛糠肿鳛槿剂蠚怏w，用作其它熱源。而且，因為僅僅使熱分解后殘留的炭燃燒，所以爐體10內(nèi)產(chǎn)生的揚塵減少，能夠抑制二氧化物的產(chǎn)生。
另外，因為利用階梯狀加煤機形式的爐篦組23，使垃圾依次移動到下段的同時執(zhí)行熱分解和燃燒，所以能夠確保熱分解和燃燒控制的執(zhí)行。而且，因為能夠自由地改變爐篦組23的寬度和段數(shù)，所以能夠根據(jù)垃圾的處理量和垃圾的材質(zhì)對熱分解和燃燒進行最佳控制。
爐的形態(tài)和0021～0030相同，但不從各段的水管壁組28供給空氣，而是如圖4所示，在頂板壁10上設(shè)置燃燒空氣供給裝置47abc，吹入燃燒空氣。
在具有爐篦的功能的水管壁組23上，因為不提供空氣，所以揚塵極少，碳化率高。
設(shè)在最下部的燃燒爐在運行開始時具有較大的負擔，但一旦開始熱分解(碳化)，就能減小負擔，能夠根據(jù)垃圾的材質(zhì)停止燃燒爐。
權(quán)利要求
1.一種加煤機型熱分解爐，使垃圾持續(xù)部分燃燒，利用熱分解生成燃燒氣體，其特征在于由水管壁階梯狀形成爐篦組的同時，在其各段上設(shè)置將垃圾擠壓到下段的推料機，在其上段側(cè)的爐篦上方設(shè)置垃圾投入裝置，在下段側(cè)的爐篦上設(shè)置燃燒氣體供給裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的加煤機型熱分解爐，其特征在于所述的燃燒氣體供給裝置以將燃燒空氣吹到最下段的爐篦和從該最下段到1至數(shù)段的爐篦中的方式設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的加煤機型熱分解爐，其特征在于所述的垃圾投入裝置是由收納垃圾的給料斗和連接在該給料斗的下部的用于遮住爐內(nèi)的火的旋轉(zhuǎn)送料器和二段擋板等構(gòu)成的。
4.如權(quán)利要求1所述的加煤機型熱分解爐，其特征在于使爐體的頂板壁以和階梯狀爐篦組的傾斜基本相同的方式傾斜，由該傾斜壁將輻射熱反射到爐篦上。
5.如權(quán)利要求3所述的加煤機型熱分解爐，其特征在于在位于階梯狀爐篦的上段側(cè)的爐體的頂板壁上設(shè)置生成的燃料氣體的排氣口。
6.如權(quán)利要求1所述的加煤機型熱分解爐，其特征在于從上段側(cè)的爐篦到下段側(cè)的爐篦形成熱分解區(qū)，從下段側(cè)的爐篦到最下段的爐篦形成燃燒區(qū)，利用在燃燒區(qū)產(chǎn)生的燃燒熱使熱分解區(qū)的垃圾熱分解，在燃燒區(qū)使熱分解后殘留的炭燃燒。
7.如權(quán)利要求1所述的加煤機型熱分解爐，其特征在于將溫水等作為冷卻水供給的裝置連接到構(gòu)成爐篦的水管壁，所述水管壁的溫度在鹽酸、硫酸等酸的露點溫度以上。
8.如權(quán)利要求6所述的加煤機型熱分解爐，其特征在于在位于最下段的爐篦下方的爐體上形成在寬度方向延伸的灰排出部，在該灰排出部中設(shè)置排出不燃物的水冷式螺旋傳送帶等排出裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的加煤機型熱分解爐，其特征在于形成在爐體上的灰排出部被形成為從燃燒區(qū)隔離開。
10.一種加煤機型熱分解爐，使垃圾持續(xù)部分燃燒，利用熱分解生成燃燒氣體，其特征在于在爐體內(nèi)由水管壁階梯狀地形成爐篦組的同時，在其各段上設(shè)置將垃圾擠壓到下段的推料機，在其上段側(cè)的爐篦上方設(shè)置垃圾投入裝置，在下段側(cè)的爐篦上設(shè)置燃燒氣體供給裝置，在該爐篦組的下段側(cè)的爐體中形成燃燒區(qū)，在爐篦組的上段側(cè)的爐體中形成熱分解區(qū)，在下段側(cè)的爐篦的爐體中，形成將由推料機從最下段的爐篦擠出的灰等不燃物送到灰熔融爐等中的下落口。
11.如權(quán)利要求10所述的加煤機型熱分解爐，其特征在于在下落口上的爐體中設(shè)置分割下落口和燃燒區(qū)的開閉自如的門。
12.如權(quán)利要求11所述的加煤機型熱分解爐，其特征在于在水管壁的寬度方向上并列設(shè)置多個推料機，和末端的推料機寬度相匹配地并列設(shè)置多個門。
13.一種加煤機型熱分解爐，其特征在于將二次空氣吹入到爐體的頂板壁上，使熱分解氣體燃燒，停止向爐篦組供給空氣，利用燃燒爐和熱分解氣體的燃燒熱使爐篦上的垃圾碳化。
全文摘要
本發(fā)明提供利用加煤機型的爐子使垃圾熱分解、能夠良好地產(chǎn)生燃燒氣體的加煤機型熱分解爐。在使垃圾持續(xù)部分燃燒，利用熱分解生成燃燒氣體的熱分解爐中，由水管壁階梯狀形成爐箅組的同時，在其各段上設(shè)置將垃圾擠壓到下段的推料機，在爐箅的上段側(cè)設(shè)置垃圾投入裝置，在下段側(cè)設(shè)置燃燒氣體供給裝置。本發(fā)明的優(yōu)點在于使大部分垃圾成為燃燒氣體，能夠?qū)⒃撊紵龤怏w作為燃料使用。另外由于在爐內(nèi)僅僅使熱分解氣體燃燒，而且將其燃燒熱用于熱分解(碳化)，所以碳化率提高了，還能夠使用廉價的碳化裝置。
文檔編號F23G5/027GK101046293SQ200610066068
公開日2007年10月3日 申請日期2006年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者高橋賢三 申請人:高橋賢三