本發(fā)明屬于垃圾熱解氣化燃燒爐(即焚燒爐)領(lǐng)域，尤其涉及隔腔式的小型垃圾熱解氣化燃燒爐。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的提高，日常生活所產(chǎn)生的生活垃圾越來越多，其不可降解成分含量也越來越大，對環(huán)境的污染與日劇增。目前公認的最佳處置方式為垃圾集中焚燒發(fā)電，其投資成本高、處理量大，一般用于人口較多的大中型城市。對于人口較少、生活垃圾產(chǎn)量相對較低的鄉(xiāng)鎮(zhèn)及廣大農(nóng)村地區(qū)，則需要通過長距離轉(zhuǎn)運，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及轉(zhuǎn)運成本非常大。

因此，對人口密度較小的廣大鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)村地區(qū)，采用分散式處置的小型生活垃圾處置設(shè)施就顯得非常必要。小型垃圾氣化燃燒爐因其處理量小、結(jié)構(gòu)簡單、操作容易等特點非常適用于上述地區(qū)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種隔腔式的小型垃圾熱解氣化燃燒爐，特別適合人口密度較小的廣大鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)村地區(qū)。

為此，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種隔腔式小型垃圾熱解氣化燃燒爐，包括料斗，以及設(shè)置在燃燒爐內(nèi)的干燥腔、上爐排、燃燒爐膛腔、下爐排、二燃室和出煙口，且料斗、干燥腔、上爐排、燃燒爐膛腔、下爐排由上到下依次設(shè)置，所述料斗底部設(shè)置有閘門,所述干燥腔頂部的側(cè)壁上設(shè)置有與水蒸汽抽吸腔，在干燥腔底部設(shè)置有能對垃圾進行正反翻動的給料對輪機構(gòu)，從而使給料對輪機構(gòu)與上爐排之間增加了熱解氣化腔，所述給料對輪機構(gòu)由管型軸和焊接在管型軸上的幅板組成，每片幅板上開設(shè)有若干小孔,所述燃燒爐上設(shè)置有循環(huán)風機，結(jié)合高溫煙氣管路將二燃室內(nèi)的高溫煙氣導(dǎo)入熱解氣化腔，其中一部分高溫煙氣通過幅板上的小孔上流至干燥腔內(nèi)對垃圾干燥，產(chǎn)生的水蒸汽在爐膛負壓的作用下通過水蒸汽抽吸腔導(dǎo)入燃燒爐外的冷凝液化罐進行液化，不凝性臭氣由抽氣管導(dǎo)入燃燒爐膛腔內(nèi)高溫煅燒處理；另一部分高溫煙氣向下流動，這部分高溫煙氣的熱量使干燥后的垃圾在熱解氣化腔內(nèi)迅速熱分解，同時結(jié)合燃燒爐膛腔產(chǎn)生的熱量形成對流輻射，傳入上爐排上垃圾層，使垃圾同時產(chǎn)生熱解氣化，氣化氣由上爐排向下穿出進入燃燒爐膛腔燃燒；所述上爐排與給料對輪機構(gòu)協(xié)調(diào)翻轉(zhuǎn)，上爐排翻轉(zhuǎn)下的垃圾熱解后的固形物垃圾碳在下爐排上燃燒，上爐排與下爐排間形成對沖燃燒火焰，氣化氣與熱解后的垃圾碳在燃燒爐膛腔內(nèi)互補燃燒，讓燃燒爐膛腔保持持久的850℃以上的高溫狀態(tài)，使可燃物盡可能燃燒充分，二噁英類有害物質(zhì)徹底分解；所述下爐排上燃盡的灰渣通過下爐排自身規(guī)律的往復(fù)運動送入出灰腔排出，燃燒爐膛腔內(nèi)未徹底燃盡的氣化氣或碳粒進入二燃室內(nèi)繼續(xù)充分燃燒后，再通過降塵室降塵處理后由出煙口排出。

作為上述方案的優(yōu)選，所述給料對輪機構(gòu)共三個，且在同一水平面上等距間隔設(shè)置，每個給料對輪機構(gòu)上設(shè)置有呈圓周均布的四片幅板，每個給料對輪機構(gòu)通過設(shè)置在燃燒爐爐體外的對輪軸承支承座安裝，兩個對輪驅(qū)動油缸上下往復(fù)運動，通過交錯纏繞在對輪軸承支承座的鏈條鏈輪機構(gòu)轉(zhuǎn)換成圓周運動，從而帶動三個給料對輪機構(gòu)做幅度為0°～90°的正反翻動。

進一步，所述給料對輪機構(gòu)的每個幅板與管型軸之間用肋板焊接加強。

優(yōu)選為，所述下爐排為獨立整體結(jié)構(gòu)，能通過外延軌道向外滑出，方便爐排維護維修。

優(yōu)選為，所述水蒸汽抽吸腔環(huán)套在干燥腔頂部，所述干燥腔的側(cè)壁上設(shè)置有若干正對水蒸汽抽吸腔的水蒸汽過孔。

優(yōu)選為，所述二燃室位于燃燒爐膛腔的右側(cè)，二燃室內(nèi)設(shè)置有至少兩堵隔墻，隔墻之間通過拱形煙氣流通道連通，所述下爐排上設(shè)置有通氣孔，燃燒爐膛腔的右上方設(shè)置有正對燃燒爐膛腔的一次供風口，二燃室的第一隔腔內(nèi)設(shè)置有二次供風口。

本發(fā)明的有益效果：

(1)該燃燒爐結(jié)構(gòu)簡單、建設(shè)成本低、操作容易，生活垃圾減量在90％以上，無廢水排放，非常適用于廣大鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū)使用；

(2)采用給料對輪機構(gòu)旋轉(zhuǎn)給料，結(jié)構(gòu)簡單，且下料量可控，通過正反轉(zhuǎn)，可使干燥后的生活垃圾均勻掉落，在上爐排上形成相對均勻的垃圾氣化層；進一步，給料對輪機構(gòu)上設(shè)置有呈圓周均布的四片幅板，在均勻給料的同時，又可保證給料對輪機構(gòu)上的垃圾掉落量可控；給料對輪機構(gòu)之間以及給料對輪機構(gòu)與爐壁間的間隔，可讓熱解氣化腔內(nèi)部分高溫煙氣上行，對垃圾進行干燥；

(3)料倉下部閘門的設(shè)置，既可截干燥腔產(chǎn)生的水蒸汽和臭氣，又避免了給料對輪機構(gòu)上垃圾層的厚度過厚而壓實，使其保持一定的疏松狀態(tài)，利用干燥煙氣的穿過；

(4)水汽抽吸冷凝析出和臭氣回爐膛高溫煅燒的設(shè)置，便于分離出干燥腔垃圾層干燥蒸發(fā)出的水汽，脫出水汽的臭氣可以導(dǎo)入爐膛高溫煅燒處理，避免煙氣、臭氣從爐頂料倉逸出；

(5)循環(huán)風機將二燃室高溫煙氣送入熱解氣化腔內(nèi)，提供垃圾干燥及氣化所需要的熱量，使垃圾處理量大大提高，充分的利用了自身的熱能；

(6)氣化氣與熱解后的垃圾碳在燃燒爐膛腔內(nèi)形成互補燃燒，持久的保持爐膛高溫區(qū)使二噁英類有害物質(zhì)分解。

附圖說明

圖1為隔腔式小型垃圾熱解氣化燃燒爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的后視圖。

圖3為給料對輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3的左視圖。

圖5為水蒸汽抽吸腔的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為下爐排的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為二燃室內(nèi)拱形煙氣流通通道的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為上爐排的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步說明：

結(jié)合圖1、圖2所示，一種隔腔式小型垃圾熱解氣化燃燒爐，主要由料斗1，以及設(shè)置在燃燒爐內(nèi)的干燥腔2、上爐排3、燃燒爐膛腔4、下爐排5、二燃室6和出煙口7等組成。料斗1、干燥腔2、上爐排3、燃燒爐膛腔4、下爐排5由上到下依次設(shè)置。

料斗1底部設(shè)置有閘門19,閘門19最好采用雙開閘門，由左閘門和右閘門組成。生活垃圾經(jīng)簡易分選(剔除其中含有的沙發(fā)等大型垃圾、鐵器、玻璃等)后，由皮帶輸送機將垃圾輸送至本燃燒爐頂部的料斗1內(nèi)，再通過雙開閘門將定量的垃圾放入干燥腔2內(nèi)。

干燥腔2頂部的側(cè)壁上設(shè)置有與水蒸汽抽吸腔11。最好是，如圖5所示，水蒸汽抽吸腔11環(huán)套在干燥腔2頂部外壁上，干燥腔2的側(cè)壁上設(shè)置有若干正對水蒸汽抽吸腔11的水蒸汽過孔2a，使干燥腔2內(nèi)的水蒸汽通過水蒸汽過孔2a進入水蒸汽抽吸腔11內(nèi)。

在干燥腔2底部設(shè)置有能對垃圾進行正反翻動的給料對輪機構(gòu)8，從而使給料對輪機構(gòu)8與上爐排3之間增加了熱解氣化腔9。結(jié)合圖2、圖3、圖4所示，給料對輪機構(gòu)8由管型軸8a和焊接在管型軸8a上的幅板8b組成，每片幅板8b上開設(shè)有若干小孔8c。最好是，給料對輪機構(gòu)8為三個，且在同一水平面上等距間隔設(shè)置，但不限于三個。每個給料對輪機構(gòu)8上設(shè)置有呈圓周均布的四片幅板8b，每個給料對輪機構(gòu)8通過設(shè)置在燃燒爐爐體外的對輪軸承支承座16安裝，共三個對輪軸承支承座16。兩個對輪驅(qū)動油缸17上下往復(fù)運動，通過交錯纏繞在對輪軸承支承座16的鏈條鏈輪機構(gòu)轉(zhuǎn)換成圓周運動，從而帶動三個給料對輪機構(gòu)8做幅度為0°～90°的正反翻動。給料對輪機構(gòu)8之間以及給料對輪機構(gòu)8與燃燒爐爐壁間保持一定的間隔，進一步方便熱解氣化腔9內(nèi)部分高溫煙氣上行，對垃圾進行干燥。給料對輪機構(gòu)8的每個幅板8b與管型軸8a之間最好用肋板8d焊接加強。

燃燒爐上設(shè)置有循環(huán)風機10，最好是，循環(huán)風機10設(shè)置在燃燒爐頂部，結(jié)合高溫煙氣管路24將二燃室6內(nèi)的高溫煙氣導(dǎo)入熱解氣化腔9。如圖1所示，其中一部分高溫煙氣通過幅板8b上的小孔8c上流至干燥腔2內(nèi)對垃圾干燥，產(chǎn)生的水蒸汽在爐膛負壓的作用下通過水蒸汽抽吸腔11導(dǎo)入燃燒爐外的冷凝液化罐12進行液化，不凝性臭氣由抽氣管13進入燃燒爐膛腔4內(nèi)高溫煅燒處理；另一部分高溫煙氣向下流動，這部分高溫煙氣的熱量使干燥后的垃圾在熱解氣化腔9內(nèi)迅速分解，同時結(jié)合燃燒爐膛腔4產(chǎn)生的熱量形成對流輻射，傳入上爐排3上垃圾層，使垃圾同時產(chǎn)生熱解氣化，氣化氣由上爐排3向下穿出進入燃燒爐膛腔4燃燒；

上爐排3與給料對輪機構(gòu)8按一定的規(guī)律協(xié)調(diào)翻轉(zhuǎn)，上爐排3翻轉(zhuǎn)下的垃圾熱解后的固形物—垃圾碳在下爐排5上燃燒，上爐排3與下爐排5間形成對沖燃燒火焰，氣化氣與熱解后的垃圾碳在燃燒爐膛腔4內(nèi)互補燃燒，讓燃燒爐膛腔4保持持久的高溫狀態(tài)(＞850℃)，使可燃物盡可能燃燒充分，二噁英類有害物質(zhì)徹底分解；下爐排5采用往復(fù)式下爐排結(jié)構(gòu)。

下爐排5上燃盡的灰渣通過下爐排5自身規(guī)律的往復(fù)運動送入出灰腔14排出，燃燒爐膛腔4內(nèi)未徹底燃盡的氣化氣或碳粒進入二燃室6內(nèi)繼續(xù)充分燃燒后，再通過降塵室15降塵處理后由出煙口7排出。

結(jié)合圖1、圖6所示，下爐排5為獨立整體結(jié)構(gòu)，能通過外延軌道20向外滑出。

二燃室6位于燃燒爐膛腔4的右側(cè)，二燃室6內(nèi)設(shè)置有兩堵隔墻6a，將二燃室6分成三個隔腔，隔墻6a之間通過拱形煙氣流通通道6b(如圖7所示)連通。燃燒爐的左側(cè)壁上設(shè)置有正對下爐排5中部的空氣進口21，燃燒爐膛腔4的右上方設(shè)置有正對燃燒爐膛腔4的一次供風口22，二燃室6的第一隔腔內(nèi)設(shè)置有二次供風口23。二燃室6內(nèi)設(shè)置的隔墻6a數(shù)量不限于兩堵。

給料對輪機構(gòu)8根據(jù)熱解氣化腔9內(nèi)的熱解氣化速度控制干燥腔2內(nèi)垃圾的掉落量，保證熱解氣化腔9內(nèi)有一定的空腔，從而使通過循環(huán)風機10鼓入的高溫煙氣可以均勻的對干燥后的垃圾進行加熱，達到均勻、有效的氣化燃燒目的。而上爐排3則控制爐排上生活垃圾層的厚度，確保熱解氣化速度和保證爐膛腔內(nèi)溫度，氣化氣穿過上爐排3上的垃圾層，進入燃燒爐膛腔4內(nèi)進行燃燒。若燃燒爐膛腔4內(nèi)溫度降低，則根據(jù)情況轉(zhuǎn)動上爐排3，將未熱解氣化完全的垃圾放入下爐排5(采用往復(fù)式機械爐排)上燃燒，加大燃燒爐膛腔4內(nèi)火力，保證燃燒爐膛腔4的溫度在合理的范圍內(nèi)，同時下爐排5上設(shè)計有通氣孔21，使物料燃燒徹底的進行完全。

結(jié)合圖1、圖2和圖8所示，上爐排3包括三根左右間隔等距布置的爐排軸3a，每根爐排軸3a上配備有爐排框3b和爐排條3c。爐排軸3a和爐排框3b采用耐高溫管材制成，爐排框3b焊接在爐排軸3a中部的左右兩側(cè)，爐排框3b與爐排軸3a的內(nèi)孔相通，爐排條3c焊接在爐排框3b內(nèi)以縮小爐排框3b的格子尺寸。上爐排3采用風冷結(jié)構(gòu)，冷風在爐排軸3a、爐排框3b的流通路線如圖中箭頭所示。

每根爐排軸3a通過設(shè)置在燃燒爐外的爐排軸承支承座25安裝，爐體前后兩側(cè)各三個爐排軸承支承座25。兩個爐排驅(qū)動油缸18上下往復(fù)運動，通過交錯纏繞在爐排軸承支承座25的鏈條鏈輪機構(gòu)轉(zhuǎn)換成圓周運動，從而帶動三根爐排軸3a做幅度為0°～90°的正反翻動。