專利名稱：一種小型醫(yī)療垃圾焚燒爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種固體廢物處理裝置，尤其涉及一種小型醫(yī)療垃圾焚燒爐。
背景技術(shù)：
目前，我國的醫(yī)療垃圾廣泛采用焚燒法進(jìn)行處理。焚燒法是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)， 通過焚燒爐內(nèi)的氧化燃燒反應(yīng)，使垃圾中的有害有毒物質(zhì)在高溫下氧化、熱解而被破壞。焚燒的主要目的是能同時實(shí)現(xiàn)使廢物減量、徹底焚毀垃圾中的毒性物質(zhì)，以及回收利用焚燒產(chǎn)生的廢熱這三個目的。小型醫(yī)療垃圾焚燒爐廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，現(xiàn)有小型醫(yī)療垃圾焚燒爐主要包括爐體、燃料噴槍及燃料供給裝置，爐體內(nèi)設(shè)有爐膛，與爐膛連通在爐體上設(shè)置垃圾進(jìn)料倉，助燃空氣進(jìn)氣口，煙氣出口，爐膛底部設(shè)有坩堝，燃料噴槍連接燃料供給裝置并通過爐體插入坩堝內(nèi)，爐渣經(jīng)過爐體側(cè)面出口落至設(shè)置在爐體外部下方的爐渣接收池內(nèi)?，F(xiàn)有小型醫(yī)療垃圾焚燒爐的主要缺陷是(1)爐渣排出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不盡合理，將爐渣排出口設(shè)計(jì)在爐體側(cè)面，將爐渣接收池設(shè)計(jì)在爐子外部的下方，使排出爐渣繞經(jīng)爐體外部傳輸，路徑較長，容易堵塞，且不利于爐子的整體隔熱保溫，甚至?xí)斐煞贌隣t達(dá)不到設(shè)計(jì)溫度。(2)此外，燃料供給裝置采用燃油裝置或天然氣裝置，也即，燃料源采用燃油或天然氣，這樣，在燃燒過程中需要消耗額外的氧，因此需要較大的空氣過量系數(shù)，一般為理論值的1. 15-1. 25倍，而通入太多的空氣，增加了煙氣產(chǎn)生量及排煙熱損失。煙氣量增多將使煙氣處理成本及難度增強(qiáng)。而排煙熱損失增大，令其燃燒溫度下降，影響燃燒效率，另一方面這些含碳燃料不完全燃燒可能產(chǎn)生五氯酚，在爐膛形成二惡英，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于針對上述問題，提供一種能降低熱損失，提高熱效率， 減少二惡英生成，保護(hù)環(huán)境的小型醫(yī)療垃圾焚燒爐。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是—種小型醫(yī)療垃圾焚燒爐，包括爐體、燃料噴槍及其連接的燃料供給裝置，在爐體上設(shè)置垃圾進(jìn)料倉、助燃空氣進(jìn)氣口、煙氣出口、在爐體內(nèi)設(shè)有爐膛，爐膛底部設(shè)有坩堝，所述燃料噴槍通過爐體插入坩堝內(nèi)，坩堝與爐渣接收容器連通，其特征在于在爐膛的下方與所述爐體一體設(shè)有爐渣室，所述爐膛與爐渣室之間設(shè)有水平隔層，所述爐渣接收容器設(shè)置在爐渣室內(nèi)，在爐體上對應(yīng)爐渣室設(shè)有出渣門；在坩堝底部密封連通豎直爐渣排出管，所述豎直爐渣排出管上端設(shè)有高出坩堝底面的溢流堰、下端穿過水平隔層插入爐渣接收容器內(nèi)；所述溢流堰上沿低于燃料噴槍在坩堝側(cè)壁上的穿入孔的下沿；所述燃料供給裝置為氫氧機(jī)。所述垃圾進(jìn)料倉設(shè)置在爐體頂部，在垃圾進(jìn)料倉上設(shè)置上下兩個自動聯(lián)鎖門。包攏所述爐膛頂部、爐膛側(cè)面的爐體及水平隔層由內(nèi)至外依次設(shè)置耐火保溫層及絕熱保溫層；包攏所述爐渣室的爐體設(shè)置絕熱保溫層；在爐體外表面包敷保護(hù)殼體。[0010]所述爐渣接收容器為抽屜式水槽。所述爐膛是由自上而下設(shè)置的圓柱形腔體段，錐形收口段及臥裝坩堝的爐膛底段構(gòu)成。本實(shí)用新型的有益效果是(1)本實(shí)用新型的熔融爐渣排出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)采用在爐體內(nèi)設(shè)爐渣室及接收爐渣的抽屜式水槽，并通過設(shè)于爐體內(nèi)的爐渣排出管將坩堝內(nèi)熔融爐渣排至抽屜式水槽，爐渣排出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，無須長管道，與現(xiàn)有技術(shù)中由爐體外排渣相比，熔融爐渣不會在爐渣排出管內(nèi)凝結(jié)堵塞，也不存在爐渣排出管路的保溫問題，有利于爐體的整體隔熱保溫，保證爐膛能達(dá)到溫度要求，降低熱損失，提高熱效率。(2)燃料供給裝置采用氫氧機(jī)，即以氫氣為燃料、氧氣輔助燃燒的方式，在保持垃圾燃燒性能的前提下，大幅度降低助燃空氣過量系數(shù)，最低可達(dá)理論值的1. 01倍，從而減少排煙熱損失，提高燃燒系統(tǒng)的熱效率，也減輕了后續(xù)煙氣處理系統(tǒng)的負(fù)荷。同時，采用氫氣為燃料、氧氣輔助燃燒的方式，比現(xiàn)有技術(shù)采用燃油或天然氣對二惡英具有更好的抑制作用，可減少二惡英的生成量，保護(hù)環(huán)境。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖面視圖；圖中1爐體，101耐火保溫層，102絕熱保溫層，103保護(hù)殼體，2垃圾進(jìn)料倉，21上自動聯(lián)鎖門，22下自動聯(lián)鎖門，3煙氣出口，4爐膛，5助燃空氣進(jìn)氣口，6坩堝，7水平隔層， 8豎直爐渣排出管，9爐渣室，10抽屜式水槽，11出渣門，12燃料噴槍，13連接管，14燃料供
給裝置。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
圖1 圖2示出一種小型醫(yī)療垃圾焚燒爐，包括爐體1、燃料噴槍12及其連接的燃料供給裝置14，在爐體上設(shè)置垃圾進(jìn)料倉2、助燃空氣進(jìn)氣口 5、煙氣出口 3、在爐體內(nèi)設(shè)有爐膛4，爐膛4底部設(shè)有坩堝6，坩堝采用剛玉坩堝。上述燃料噴槍11通過爐體1插入坩堝 6內(nèi)，坩堝6與爐渣接收容器連通，其特征在于在爐膛4的下方與上述爐體1 一體設(shè)有爐渣室9，爐膛4與爐渣室9之間設(shè)有水平隔層7，爐渣接收容器設(shè)置在爐渣室9內(nèi)，在爐體上對應(yīng)爐渣室9設(shè)有出渣門11，出渣門11采用絕熱保溫磚制作。在坩堝6底部密封連通豎直爐渣排出管8，豎直爐渣排出管8上端設(shè)有高出坩堝底面的溢流堰81、下端穿過水平隔層7插入爐渣接收容器內(nèi)。本實(shí)施例中，爐渣接收容器為抽屜式水槽11，爐渣排出管9下端穿過水平隔層7插入抽屜式水槽10的水中。上述燃料噴槍12經(jīng)由爐體側(cè)面插入坩堝6內(nèi)，燃料供給裝置為氫氧機(jī)14。燃料噴槍12通過連接管13與氫氧機(jī)14連接。爐渣排出管8的溢流堰81上沿低于燃料噴槍12在坩堝6側(cè)壁上的穿入孔的下沿，以防止燃料噴槍沒入熔融爐渣液中。本例中，垃圾進(jìn)料倉2設(shè)置在爐體1頂部，在垃圾進(jìn)料倉上設(shè)置上下兩個自動聯(lián)鎖門，即上自動聯(lián)鎖門21，下自動聯(lián)鎖門22。如圖1所示，爐膛4是由自上而下設(shè)置的圓柱形腔體段，錐形收口段及臥裝坩堝6的爐膛底段構(gòu)成。錐形收口段是爐膛下部與坩堝之間的
4縮徑過渡區(qū)，可以消除死角，防止垃圾滯留。本實(shí)用新型的特征還在于包攏爐膛頂部、爐膛側(cè)面的爐體及水平隔層7由內(nèi)至外依次設(shè)置耐火保溫層101及絕熱保溫層102 ；包攏爐渣室9的爐體設(shè)置絕熱保溫層102 ；在爐體外表面包敷保護(hù)殼體103。本實(shí)用新型的工作過程及原理圖1中，空心箭頭表示助燃空氣流向，實(shí)心箭頭表示煙氣流向。工作時，在垃圾進(jìn)料前，先開啟燃料噴槍12用氫氧焰對爐膛進(jìn)行預(yù)熱。待爐內(nèi)溫度達(dá)到1500°C以上時開始加入醫(yī)療垃圾。在爐體1頂部設(shè)置垃圾進(jìn)料倉2，在垃圾進(jìn)料倉上設(shè)置上下兩個自動聯(lián)鎖門， 即上自動聯(lián)鎖門21及下自動聯(lián)鎖門22，兩個自動聯(lián)鎖門設(shè)有聯(lián)鎖控制，不能同時開啟，當(dāng)垃圾放入垃圾進(jìn)料倉2中準(zhǔn)備進(jìn)料時，先開啟上自動聯(lián)鎖門21，垃圾落入上下自動聯(lián)鎖門 21、22之間的倉室中，關(guān)閉上自動聯(lián)鎖門21后，打開下自動聯(lián)鎖門22，完成進(jìn)料，然后，關(guān)閉下自動聯(lián)鎖門22，以保證不會有額外的空氣從此處漏入，且煙氣不會由此處逸出。焚燒時，維持爐內(nèi)溫度在1500°C以上，垃圾焚燒后形成熔融狀態(tài)的爐渣，沉積在坩堝6內(nèi)。根據(jù)使用需要，可同時設(shè)置一支或多支燃料噴槍，也可通過調(diào)節(jié)氫氧焰流量來控制爐內(nèi)溫度。當(dāng)熔融爐渣液面高于爐渣排出管8的溢流堰81的上沿時就會沿爐渣排出管直接落入下面的爐渣室9內(nèi)的抽屜式水槽10中。與現(xiàn)有的熔融爐渣排出口設(shè)置在爐體側(cè)面， 將爐渣接收池設(shè)置在爐子外部相比，爐渣不會在爐渣排出管內(nèi)凝結(jié)堵塞，也不存在爐渣排出管路的保溫問題。爐渣排出管8的溢流堰81上沿低于燃料噴槍在坩堝6側(cè)壁上的穿入孔的下沿，實(shí)際制作中，溢流堰上沿略低于燃料噴槍在坩堝6側(cè)壁上的穿入孔的下沿即可， 這樣，可以維持坩堝6內(nèi)熔融爐渣有一定的液位高度，有利于將新加入的垃圾預(yù)熱，提高熱能利用率。當(dāng)熔融爐渣由溢流堰81溢出落入抽屜式水槽10中時，高溫的熔融爐渣經(jīng)水激冷破碎形成小顆粒。爐渣排出管8插入抽屜式水槽10中進(jìn)行水封是為了防止空氣由此進(jìn)入爐膛4，保證爐膛能達(dá)到設(shè)定溫度要求。本實(shí)用新型提供的熔融爐渣排出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，無須長管道；抽屜式水槽的環(huán)周及上下方均設(shè)置隔熱保溫層，有利于爐體的整體隔熱保溫，保證爐膛溫度。清理爐渣時，拉開隔熱保溫的出渣門11，將抽屜式水槽10拉出即可。本實(shí)用新型采用市售的氫氧機(jī)作為燃料供給裝置，以氫氣為燃料、氧氣輔助燃燒的方式處理醫(yī)療垃圾。氫氣、氧氣由氫氧機(jī)電解水獲得，即產(chǎn)即用。氫氣、氧氣混合氣體具有較高的能級和活性。用于垃圾焚燒爐主要具有如下兩個優(yōu)點(diǎn)(1)氫氣、氧氣具有催化燃燒作用，氫氣燃燒屬于典型的鏈鎖反應(yīng)過程，當(dāng)形成一個分子的水時，就得到兩個新的中間活性物H ·和OH ·(見式①)。同樣，一氧化碳燃燒進(jìn)行的氧化反應(yīng)是“復(fù)雜鏈鎖反應(yīng)”(見式②、③、④)。02+2H2 = H20+H · +OH ·①H · +O2 = 0 · +OH · ②0 · +CO = CO2③OH · +CO = C02+H · ④一氧化碳與空氣混合物的燃燒速度很小，當(dāng)有含氫物質(zhì)存在時，其燃燒速度就會顯著提高。一氧化碳的氧化鏈鎖反應(yīng)成立的條件是必須有H ·和OH ·等原子和原子組成的活化中心參與反應(yīng)，由于式④反應(yīng)不斷產(chǎn)生新的H ·，一旦反應(yīng)啟動，就會循環(huán)下去，即使停止送入氫氣、氧氣，反應(yīng)還會維持，H2及其燃燒產(chǎn)物H2O對爆燃和火焰的輻射也有很強(qiáng)烈的影響。由于氫氣對燃燒中間產(chǎn)物氧化反應(yīng)的鏈鎖推進(jìn)，提高了 CO、烴類等的氧化反應(yīng)速度， 可以在保持燃燒性能的前提下，大幅度降低空氣過量系數(shù)，最低可達(dá)理論值的1.01倍，從而減少排煙熱損失，提高燃燒系統(tǒng)的熱效率，也減輕了后續(xù)煙氣處理系統(tǒng)的負(fù)荷。(2)氫氣、 氧氣催化燃燒對二惡英具有抑制作用，常規(guī)含碳燃料不完全燃燒可能產(chǎn)生五氯酚，在爐膛形成二惡英，引入氫氣、氧氣使碳黑和煙氣排放同步降低，減少了五氯酚生成帶來的二惡英排放和碳黑顆粒吸附的二惡英。其次，由電解水產(chǎn)生的氫氣、氧氣帶有一定的堿性水溶液， 實(shí)踐證明，堿的氧化性氣氛對二惡英有抑制作用。再者，二惡英的加氫熱解效果優(yōu)于化學(xué)熱解，固相二惡英的濃度是生成反應(yīng)、解吸反應(yīng)和分解反應(yīng)共同作用的結(jié)果，而加氫環(huán)境使得垃圾焚燒過程中二惡英的解吸反應(yīng)和分解反應(yīng)占主導(dǎo)，因此具有抑制二惡英生成的效果?？傊緦?shí)用新型提供的小型醫(yī)療垃圾焚燒爐能降低熱損失，提高熱效率，減少二惡英生成，保護(hù)環(huán)境。以上所述，僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型的形狀和結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種小型醫(yī)療垃圾焚燒爐，包括爐體、燃料噴槍及其連接的燃料供給裝置，在爐體上設(shè)置垃圾進(jìn)料倉、助燃空氣進(jìn)氣口、煙氣出口、在爐體內(nèi)設(shè)有爐膛，爐膛底部設(shè)有坩堝，所述燃料噴槍通過爐體插入坩堝內(nèi)，坩堝與爐渣接收容器連通，其特征在于在爐膛的下方與所述爐體一體設(shè)有爐渣室，所述爐膛與爐渣室之間設(shè)有水平隔層，所述爐渣接收容器設(shè)置在爐渣室內(nèi)，在爐體上對應(yīng)爐渣室設(shè)有出渣門；在坩堝底部密封連通豎直爐渣排出管，所述豎直爐渣排出管上端設(shè)有高出坩堝底面的溢流堰、下端穿過水平隔層插入爐渣接收容器內(nèi)； 所述溢流堰上沿低于燃料噴槍在坩堝側(cè)壁上的穿入孔的下沿；所述燃料供給裝置為氫氧機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型醫(yī)療垃圾焚燒爐，其特征在于所述垃圾進(jìn)料倉設(shè)置在爐體頂部，在垃圾進(jìn)料倉上設(shè)置上下兩個自動聯(lián)鎖門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小型醫(yī)療垃圾焚燒爐，其特征在于包攏所述爐膛頂部、爐膛側(cè)面的爐體及水平隔層由內(nèi)至外依次設(shè)置耐火保溫層及絕熱保溫層；包攏所述爐渣室的爐體設(shè)置絕熱保溫層；在爐體外表面包敷保護(hù)殼體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種小型醫(yī)療垃圾焚燒爐，其特征在于所述爐渣接收容器為抽屜式水槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小型醫(yī)療垃圾焚燒爐，其特征在于所述爐膛是由自上而下設(shè)置的圓柱形腔體段，錐形收口段及臥裝坩堝的爐膛底段構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種小型醫(yī)療垃圾焚燒爐，包括爐體、燃料噴槍及燃料供給裝置，在爐體上設(shè)置垃圾進(jìn)料倉、助燃空氣進(jìn)氣口、煙氣出口、在爐體內(nèi)設(shè)有爐膛，爐膛底部設(shè)有坩堝，燃料噴槍通過爐體插入坩堝內(nèi)，坩堝與爐渣接收容器連通，其特征是在爐膛的下方與爐體一體設(shè)有爐渣室，爐膛與爐渣室之間設(shè)有水平隔層，爐渣接收容器設(shè)置在爐渣室內(nèi)，爐體上設(shè)有出渣門；在坩堝底部密封連通豎直爐渣排出管，豎直爐渣排出管上端設(shè)有高出坩堝底面的溢流堰、下端穿過水平隔層插入爐渣接收容器內(nèi)；溢流堰上沿低于燃料噴槍在坩堝側(cè)壁上的穿入孔的下沿，燃料供給裝置為氫氧機(jī)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是降低熱損失，提高熱效率，減少二惡英生成，保護(hù)環(huán)境。
文檔編號F23G7/00GK202253675SQ20112035334
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者盧學(xué)強(qiáng), 張良運(yùn), 張艷華, 武春彬, 焦永杰, 袁雪竹, 鄧小文, 陳紅, 馬建立 申請人:天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院