專利名稱：垃圾焚燒設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及連續(xù)進行垃圾焚燒，和使焚燒產生的焚燒殘渣熔化的垃圾焚燒設備。
背景技術：
以前，作為可以連續(xù)進行廢棄物焚燒，和熔化由焚燒而產生的焚燒灰等焚燒殘渣的焚燒爐，例如有縱型移動床爐。這種縱型移動床爐，是從上部投入廢棄物而在下部供給氧化劑(空氣或富氧空氣)使廢棄物在流動層下部燃燒，通過其燒燒熱使殘渣加熱溶融。
然而，上述縱型移動床爐中，廢棄物和氧化劑是相向流動，由廢棄物產生的熱分解氣體和廢氣一起在下流側流出，因此爐下部的熔融室的溫度低，僅僅靠使廢棄物燃燒的熱量不能使殘渣熔融，因而投入作為助燃劑的焦炭以提供通風效果，利用由這種焦炭得到的熱來熔化殘渣。因此，使用作為貴重資源的焦炭，因而存在處理成本高的問題。
發(fā)明的公開本發(fā)明的目的在于提供一種能以高效率處理廢棄物卻可降低焚燒成本的垃圾焚燒設備。
為了達到此目的，本發(fā)明之垃圾焚燒設備，其特征在于，它由前處理廢棄物的前處理設備和，將前處理設備處理過的廢棄物加熱焚燒后對其殘渣連續(xù)地進行熔融處理的焚燒設備組成；上述前處理設備包括破碎廢棄物的粗破碎機和，從粗破碎機破碎過的粗破碎物中將主要由可燃物組成的輕破碎物和富含不燃物的重破碎物區(qū)分開來的粗破碎物分選機和，從重破碎物中分離和去除可重復利用的金屬類的資源回收物分選機和，將由粗破碎分選機排出的輕破碎物進一步破碎的細粉碎機；上述焚燒熔融設備包括，對被焚燒物進行加熱焚燒的焚燒室和，與該焚燒室成整體形成從而可將焚燒室中生成的焚燒殘渣從焚燒室連續(xù)移送，而且具有熔融燃燒器的熔融室和，將由上述細破碎機粉碎的全部或一部分細破碎物導入上述熔融室的熔融燃燒器中的熔融燃料供給裝置和，將由上述資源回收物分選機分選出來的重破碎物及由細破碎機粉碎的殘余細破碎物導入上述焚燒室的破碎物供給裝置。
上述構成的前處理設備中，在粗破碎機中廢棄物經粗破碎后，粗破碎物被送到粗破碎物分選機及資源回收物分選機，通過粗破碎分選機將粗破碎物分為主要由可燃物組成的輕破碎物和富含不燃物的重破碎物。然后，重破碎物被送到資源回收物分選機，選擇除去可重復利用的金屬類后，重分選物通過破碎物供給裝置送到焚燒熔融設備的焚燒室。輕破碎物送到細破碎機中進一步細粉碎，全部或其一部分通過熔融燃料供給裝置送到熔融室的熔融燃燒器中，其余的通過破碎物供給裝置送到焚燒室進行燃燒焚燒。在焚燒室中，重破碎物和殘余的細破碎物被加熱燃燒，進而，焚燒殘渣從焚燒室連續(xù)送到熔融室。然后在熔融室中，利用將細破碎物的全部或一部分作為燃料的熔融燃燒器進行加熱熔融，謀求減容化和無害化。
按照上述構成，使用對廢棄物進行前處理時經過細破碎的物料作為熔融燃燒器的燃料，因此可以大大地降低運行成本。而且，由于是整體形式的構成，可以連續(xù)地將焚燒殘渣從焚燒爐移送到熔融室，不像分離式構成那樣在焚燒殘渣冷卻后進行再加熱，因此熱能損失少，可高效率地運行。而且，焚燒室和熔融室是整體形式地構成，因此可以使全部設備更緊湊。
除上述構成外，在細破碎機的排出側還設有被焚燒物的分級裝置，該分級裝置的細粒破碎物排出側與熔融燃料供給裝置相連接的同時，粗粒破碎物排出側與破碎物供給裝置相連接。利用該分級裝置，可以僅將分出來的細粒破碎物作為燃料穩(wěn)定地送到熔融燃燒器中，因此可以穩(wěn)定有效地進行熔融燃燒器的燃燒。
除上述構成外，還設有富氧空氣供給裝置供給富氧空氣作為熔融燃燒器的燃燒空氣。由于在融燃燒器中使用富氧空氣作為燃燒空氣，因此低發(fā)熱量的粉碎物及粉碎面積比較大的粉碎物的空間燃燒成為可能，可以謀求燃燒的高溫化和火焰的穩(wěn)定，及燃燒率的提高。
除上述構成外，焚燒熔融設備的焚燒室的爐篦和熔融室的爐床向下傾斜地向下游延伸。因此，可以在不使焚燒殘渣溫度降低的狀態(tài)下送到熔融室，而且還可以利用熔融燃燒器的氣體預熱焚燒殘渣，可以高效地進行燃燒和熔融。
附圖簡單說明

圖1是作為本發(fā)明一實施例的垃圾焚燒設備的構成圖。
實施例的說明圖1中，1是前處理廢棄物的前處理設備，2是將前處理設備1處理過的廢棄物加熱焚燒后將其殘渣進行連續(xù)熔融處理的焚燒熔融設備。
上述焚燒熔融設備2，成整體地設置使由料斗3a投入的破碎物在爐篦3b上進行平面燃燒的焚燒室3和，由焚燒室3排出的焚燒殘渣利用作為熔融燃燒器一例的熔融用粉體燃燒器(fluff燃燒器)4加熱熔融的熔融室5。然后，在熔融室5中熔融的熔融渣，投入渣冷卻室6中生成水碎渣。而且，焚燒室3和熔融室5用1個隔墻7將它們的上部隔開。而在隔墻7的下部，連續(xù)地配設從上流側向下流側傾斜的焚燒室3的爐篦3b和熔融室5的爐床5a，以使焚燒室3和熔融室5連通。上述焚燒室3的爐篦3b是驅動式結構，在寬度方向上交替配置被固定的固定爐篦列和，向移送方向往復移動的可動爐篦列。在料斗3a的下部，設有將從料斗3a投入的破碎物送到爐篦3b上的破碎物用推進器裝置32。因此，利用上述爐篦3b及破碎物用推進器裝置32的推送力和重力，焚燒室3中生成的焚燒殘渣，在不降低溫度的狀態(tài)下直接連續(xù)地供入熔融室5。
當借助于爐篦3b及破碎物用推進器裝置32的推送力和重力難以將焚燒殘渣連續(xù)送到熔融室5時，如假想線所示，在爐篦3b和熔融室5的爐床5a之間所形成的區(qū)段中還設有焚燒殘渣用強制推進器裝置31，該裝置備有氣動缸31a和由該氣動缸進出軀動的推進塊31b。
由熔融用粉體燃燒器4產生的高溫燃燒氣體a，在加熱焚燒殘渣的同時，使送往焚燒室3側在移動途中的焚燒殘渣預熱，然后與燃燒室3的廢氣一起排出，此時通過鍋爐用熱交換器8進行熱回收。
前處理設備1設有將廢棄物粗破碎成50～80mm方塊的粗破碎機11和，使粗破碎機11破碎的粗破碎的干燥物干燥機12(根據需要設置)和，通過風力將上述粗破碎物分成主要由可燃物組成的輕破碎物和富含不燃物的重破碎物的作為粗破碎物分選機一例的風力比重分選機13和，利用磁鐵或重力從粗破碎機11及風力比重分選機13排出的重破碎物中選擇除去可以重復利用的鋁和鐵等金屬類的資源回收物分選機14和，將風力比重分選機13排出的輕破碎物進一步細破碎的細破碎機15和，將細破碎機15破碎的細破碎物分級成可以作為熔融用粉體燃燒器4的燃料使用的5mm見方以下大小的細粒破碎物(蓬松物[fluff]燃料)和超過它的粗粒破碎物的分級裝置16(根據需要設置)。
然后，該分級裝置16的細粒破碎物排出側接有將細粒破碎物作為燃料通過氣動輸送到熔融用粉體燃燒器4中的熔融燃料供給管(熔融燃料供給裝置)17的同時，在粗粒破碎物排出側接有將廢棄物氣動輸送到焚燒室3的料斗3a中的粗粒破碎物供給管(破碎物供給裝置)18。在該粗粒破碎物供給管18上，根據需要，還設有使粗粒破碎物返回到分級裝置16的循環(huán)管。
由細破碎機15粉碎的細破碎物可以直接從熔融燃料供給管17′供給熔融用粉體燃燒器4，也可以從細破碎機15直接通過粗粒破碎物供給管18供給焚燒室3的料斗3a。
細破碎機15，當具有可以將被破碎的細破碎物幾乎全部破碎成可作為熔融用粉體燃燒器4的燃料使用的5mm見方以下大小的細粒破碎物(蓬松物燃料)的性能時，也可由熔融燃料供給管17′將全部細破碎物供給熔融用粉體燃燒器4。
熔融用粉體燃燒器4上，接有從空氣供給裝置20供給燃燒空氣的燃燒空氣管21。而且該燃燒空氣管21與富化空氣管23相連接，從富化空氣管23將來自富氧空氣發(fā)生裝置22使空氣中的氧提高約30％的富化空氣通過燃燒空氣管21供給熔融用粉體燃燒器4。
在上述構成中，收集的廢棄物，首先運到前處理設備1中由粗破碎機11一次粉碎成50～80mm方塊的大小。然后由干燥機12進行干燥，或不經干燥就送到風力比重分選機13，將粗破碎物分成重破碎物和輕破碎物。此處分出來的重破碎物或由粗破碎機11直接送出的重破碎物，送到資源回收物分選機14后選擇除去可以重復利用的金屬類。然后，通過重破碎物供給線(破碎物供給裝置)19送到焚燒室3的料斗3a中。
由風力比重分選機13分選出來的輕破碎物，送到細破碎機15進行更細的二次破碎。然后這些細破碎物在分級裝置16中被分級，5mm見方以下的細粒破碎物(蓬松物)通過熔融燃料供給管17送到熔融用粉體燃燒器4。超過5mm見方的粗粒破碎物通過粗粒破碎物供給管18送至料斗3a后投入焚燒室3中。
沒有分級機16的情況下，細破碎物被分成規(guī)定量后將必需量供給熔融燃料供給管17′，其余部分供給粗粒破碎物供給管18′。
細破碎物大部分是5mm見方以下的細粒破碎物(蓬松物)時，也可以由熔融燃料供給管17′將細破碎物全部送至熔融粉體燃燒器4。
從料斗3a投到焚燒室3中的破碎物，被加熱燃燒進行焚燒，生成焚爐殘渣。其焚燒殘渣，借助爐篦3b及破碎物用推進器裝置32的推送力和重力，從爐篦3b直接送至熔融室5的爐床5a。然后由熔融用粉體燃燒器4加熱后熔融。這種熔渣投入渣冷卻室6中水冷，生成水碎渣。此時，熔融室5的燃燒氣體a從爐床5a送至爐篦3b上將焚燒殘渣預熱后，與焚燒室3的廢氣一起排出，由鍋爐用熱交換器8進行熱回收。由鍋爐用熱交換器8獲得的蒸汽被導入發(fā)電裝置9的蒸汽透平用于發(fā)電。而廢氣則通過廢氣處理裝置10被排出。
熔融用粉體燃燒器4，在起動時和粉體燃料的熱量不足時供給用于燃燒的LPG氣體或重油等輔助燃料的同時，從熔融燃料供給管17供給5mm見方以下的細粒破碎物(蓬松物)，從燃燒空氣管21供給燃燒用空氣進行燃燒。還可根據需要，從富氧空氣發(fā)生裝置22將富化空氣供給熔融用粉體燃燒器4。由于使用了將該空氣中的氧濃度提高約30％的燃燒用富化空氣，使得以前只有1mm見方以下的小片才能作為粉體燃燒器的蓬松燃料使用的碎料在5mm見方左右也可以燃燒。因此，可以進行高溫燃燒而且火焰穩(wěn)定，進而，可以提高燃燒效率。由于使用燃燒用富化空氣，可以減少30％左右的廢氣量，因而可以謀求熱效率提高和廢氣處理設備的小型化。
按照上述實施方案，作為熔融用粉體燃燒器4的燃料，使用的是將廢棄物經粗破碎機11及細破碎機15破碎過的細粒破碎物(蓬松物)，因此可大大降低運行成本。而且由于焚燒室3的爐篦3b和熔融室5的爐床5a是連續(xù)地向下方傾斜，因此可以利用焚燒室3側的推送力和自重連續(xù)移送焚燒殘渣。因此，不會像分離形式那樣需要在焚燒殘渣冷卻之后再加熱，因而熱能損失少，并能以高效率運行。由于是用隔墻7將焚燒室3和熔融室5分隔的整體形式的構成，因此可以使全部設備緊湊化。
此外，細破碎機15破碎的細破碎物經過分級裝置16，僅將分出來的細粒破碎物在熔融用粉體燃燒器4中作為燃料使用，因此可以進行更穩(wěn)定的燃燒。
而且由于在熔融用粉體燃料器4的燃燒用空氣中使用了富氧空氣，因此低發(fā)熱量的粉碎物及粉碎面積較大的粉碎物的空間燃燒成為可能，可以謀求燃燒的高溫化和火焰的穩(wěn)定，燃燒率的提高。
在上述實施方案中，說明了將廢棄物加熱焚燒后，將其殘渣“連續(xù)地”進行熔融處理的垃圾焚燒設備，但此處所說的“連續(xù)地”，包括從爐篦3b直接送到爐床5a的功能性操作，同時還包括不必像以前那樣將一旦冷卻的爐料進行再加熱，而是將殘渣以高溫狀態(tài)送入再進一步加熱的瞬時和典型的操作。
權利要求
1.垃圾焚燒設備，其特征在于，它是由將廢棄物進行前處理的前處理設備(1)和，將前處理設備處理過的廢棄物加熱焚燒后對其殘渣連續(xù)地進行熔融處理的焚燒熔融設備(2)組成；上述前處理設備(1)具備將廢棄物進行破碎的粗破碎機(11)和，將粗破碎機破碎的粗破碎物區(qū)分成主要由可燃物組成的輕破碎物和富含不燃物的重破碎物的粗破碎物分選機(13)和，從重破碎物中選擇除去可重復利用的金屬類的資源回收物分選機(14)和，將粗破碎分選機排出的輕破碎物進一步破碎的細破碎機(15)；上述焚燒熔融設備(2)具備對焚燒物加熱焚燒的焚燒室(3)和，與該焚燒室(3)成整體形成從而可以將焚燒室中生成的焚燒殘渣從焚燒室中連續(xù)移送出來、并具有熔融燃燒器4的熔融室(5)和，將上述細破碎機粉碎過的全部或一部分細破碎物導入上述熔融室的熔融燃燒器(4)中的熔融燃料供給裝置(17)和，將上述資源回收物分選機(14)分選出來的重破碎物及細破碎機(15)粉碎過的殘余細破碎物導入焚燒室(3)的破碎物供給裝置(18，18′，19)。
2.權利要求1所述的垃圾焚燒設備，其特征在于，在細破碎機的排出側設有被焚燒物的分級裝置(16)，該分級裝置(16)在細粒破碎物排出側與熔融燃料供給裝置(17)相連接，在粗粒破碎物排出側與破碎物供給裝置(18)相連接。
3.權利要求1所述的垃圾焚燒設備，其特征在于，還設有富氧空氣供給裝置(22，23)，供給作為熔融燃燒器(4)燃燒空氣的富氧空氣。
4.權利要求2所述的垃圾焚燒設備，其特征在于，還設有富氧空氣供給裝置(22，23)，供給作為熔融燃燒器(4)燃燒空氣的富氧空氣。
5.權利要求1～4中任一項所述的垃圾焚燒設備，其特征在于，在焚燒熔融設備(2)中，焚燒室(3)的爐篦(3b)和熔融室(5)的爐床(5a)向下傾斜地向下游延伸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種垃圾焚燒設備，它由前處理設備(1)和焚燒熔融設備(2)組成。在焚燒熔融設備(2)中，焚燒室(3)和熔融室(5)通過隔墻(7)成整體地形成以致能夠連續(xù)移送焚燒殘渣。在前處理設備(1)中細破碎過的細破碎物作為燃料供給熔融室(5)中的熔融用粉體燃燒器(4)。因此在從廢棄物中獲得熔融用熱源的同時，由焚燒室(3)直接將非冷卻狀態(tài)的焚燒殘渣過熱熔融，因此能以低成本高效率處理廢棄物。
文檔編號F23G5/00GK1155928SQ96190600
公開日1997年7月30日 申請日期1996年7月8日 優(yōu)先權日1996年7月8日
發(fā)明者沖上升, 關口善利, 佐佐木邦夫, 下谷英雄, 寺島正春 申請人:日立造船株式會社