專利名稱：焚燒爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種作為設(shè)備的食用下腳料/廢物/粉塵/垃圾(稱為廢物)的焚燒爐，它包括干燥室(干燥器)、分解室(分解器)、燃燒室(火焰器)、催化轉(zhuǎn)化室(轉(zhuǎn)化器)和水蒸汽冷凝室(冷凝器)，它是這樣整體化，以使能在排出物與進料之間有效地進行逆流熱交換，其中堿與廢物混合。(其中排出物指廢氣和灰分，進料指燃燒空氣和廢物。)所述設(shè)備需要相當少的輔助燃料量。
排放的污染物能被降低到很低的水平。
可以處理各種類型的廢物。
大部分構(gòu)成部件都能裝入旋轉(zhuǎn)體中。
廢氣的溫度接近室溫。
洗滌器可直接連接或使成一體。
背景技術(shù)：
廢物焚燒是工業(yè)中為減少廢物重量、消除著火危險、病原微生物和有毒的有機化合物所必不可少的。
除了開始廢物中存在的和燃燒后剩余的如砷、重金屬和放射性物質(zhì)有害或有毒化合物(污染物)外，即使廢物中不含污染物時在焚燒中也能產(chǎn)生污染物。產(chǎn)生污染物的焚燒目前正引起許多的問題。
盡管采用了旋轉(zhuǎn)反應器和有石灰的焚燒法，但仍不能獲得有效的結(jié)果。
廢物燃燒時需要氧(O2)。而空氣僅有1/5是O2，焚燒時1噸干廢物要消耗15噸(11,000m3)的空氣。
焚燒中主要的熱物質(zhì)是水(H2O)、燃燒空氣和廢氣。廢氣的溫度通常高達600-1500℃。
水的蒸發(fā)熱(潛熱)和用于加熱廢氣的熱量(顯熱)未被充分利用而進入大氣。
潛熱具有很大的能量。因此總?cè)紵裏?更高的熱值)除了H2O的潛熱的熱(較低熱值)是有區(qū)別的。存活的生物體需高熱值，而普通的燃燒僅消耗低熱值。
不僅燃燒時產(chǎn)生水，而且廢物中還含水。
然而兩種情況下的潛熱都未利用。
在粗的食用下腳料焚燒中，所消耗的輔助燃料按重量計是廢物的2-5倍。而對于含有80-90％ H2O的廢物如污水沉渣濾餅、豆腐渣和廢豆腐，這樣的廢物中焚燒時產(chǎn)生的爐渣中含有未處理的部分廢物，此時要消耗10倍的輔助燃料。象這些，消耗在廢物焚燒中的輔助燃料量是令人驚奇的。
現(xiàn)對熱循環(huán)技術(shù)進行說明。
假設(shè)燃燒空氣和廢氣具有相同的熱容，在足夠長的管道中流動而且在各自的入口處廢氣是熱的而燃燒空氣是冷的。當兩根管子沿著整個長度接觸，兩個出口相遇且兩個入口也相遇時，從出口出來的廢氣和燃燒空氣是平均溫度。這種方式稱作并流熱交換(PF)。從另一方面說，當兩根管子接觸能使各自的入口與另一個的出口相遇時，則一個出口溫度就變成了另一個入口溫度。這種方法稱作逆流熱交換(CF)。
CF已在稀薄燃料燃燒中進行過試驗。
Kotani，Y等人第20屆燃料會議匯編，(國際)2050(20th Symp.(Intn′1)onCombust.2050)(1984)。
Takeno，T.和Y.Kotani“有效利用能源的研究”“Research on EffectiveUse of Energy”SPEY 14，263(1985)。
上面的數(shù)據(jù)在“NENSHO NETSUKOGAKU P15，(由Kagaku KogakuKyokai編，MAKI SHOTEN出版)中已被引證。
使用的燃燒空氣溫度越高，能點燃的燃料越稀薄。在稀薄燃料燃燒中，氮氧化物NOx、一氧化碳CO、煤煙等都能減少，并且能量轉(zhuǎn)換速率的效果也能得到改善。這些情況在于燃料的試驗和廢氣中H2O蒸汽不凝結(jié)成液體。廢物燃燒要比適宜的燃料燃燒困難得多，因為廢物含大量的H2O，還剩留灰分或殘渣，易于產(chǎn)生污染物，還含有許多不揮發(fā)物或固體物，具有千變?nèi)f化的形態(tài)或包含各種各樣的物質(zhì)。因此，認為應用甚至在燃料燃燒中都困難的高科技也是不可能實施廢物燃燒。
污染物能分成不可避免的(A′S)和可避免的(B′S)兩種。A′S包括二氧化碳(AX)CO2和氮氧化物(AY)NOx。當廢物主要的可燃成分是一般的有機化合物時，廢物焚燒只會產(chǎn)生CO2和H2O。CO2的害處雖小，但在高濃度下人也會死亡。由于CO2是全球性溫室效應物質(zhì)之一，所以要求降低其排放量。輔助燃料也會產(chǎn)生CO2，進而從節(jié)約自然資源來說也有必要減少其排放量。由廢物本身產(chǎn)生CO2是不可避免的，但由輔助燃料產(chǎn)生CO2卻是可避免的，并且是不希望有的。
在廢物焚燒時混合塑料能減少輔助燃料，然而令人焦慮的是能產(chǎn)生污染物如二喔星。
已推薦利用廢物焚燒的廢熱進行發(fā)電。使當今節(jié)約輔助燃料更為實際。
加熱空氣時僅產(chǎn)生NOx。NOx具有生成焓是正的特性并通過催化劑而分解。
汽車的催化轉(zhuǎn)化器利用了這一事實。在不完全燃燒時NOx難以生成而且當完全燃燒氣體(氧化焰)與不完全燃燒氣體(還原焰)混合時NOx能減少。
B′S細分類可分為不易燃的(BY)和可燃的(BZ)。
BY包括鹵素、鹵化氫、NOx、硫氧化物SOx、磷氧化物POx和飛灰。
BZ包括有機化合物、碳、CO、氨NH3、氰化氫HCN、硫化氫H2S和硫。有機化合物包括有機鹵化物(OX)、胺、腈、硫醇、烴、醇、醛、有機酸和煤煙。
在完全燃燒中BZ變成A′S或BY。
然而，BZ如OX不易完全燃燒。
藥典提出氧瓶燃燒法可用于測量和/或鑒定有機化合物中所含的鹵素或硫含量；JP氧瓶燃燒法USP氧瓶燃燒BP氧瓶燃燒EP & IP氧瓶法FPMatalloides(Dosage des)Dans les Composes Organiques apresCombustion dans I′Oxygen(Br，Cl，F(xiàn)，I，P，S)有機物與濾紙一起放入鉑筐中并在純O2氣氛中燃燒，測定燃燒時所產(chǎn)生的酸性氣體如氯化氫HCl的量。
即使燃燒非常困難的物質(zhì)如OX在良好的條件下如存在Pt催化劑和純O2下也能完全燃燒。
為了燃燒充分，若應用附加燃燒空氣，則顯熱(sensible heat)也要求添加輔助燃料。
經(jīng)濟觀點要求不完全燃燒但要求接近完全燃燒。
二喔星類是有機化合物在熔燒法中與氯元素結(jié)合產(chǎn)生的一種OX，例如在氧乙烯這樣的OX燃燒中。
在焚燒爐中可蒸發(fā)的鹵元素和鹵化合物稱作揮發(fā)性鹵。OX在180℃以上熱分解得到揮發(fā)性鹵如HCl或C12。氯化鋁AlCl3(b.p.183℃)也是一種揮發(fā)性鹵。揮發(fā)性鹵能使有機化合物變成OX。
當揮發(fā)鹵產(chǎn)生時，即使在焚燒不含OX的廢物時也能觀察到二喔星的產(chǎn)生。
高溫下碳與氫反應產(chǎn)生有機化合物。即使OX受熱分解，分解的產(chǎn)物也能重新形成OX。
揮發(fā)性物質(zhì)在附近的冷卻器中冷凝而不是在其沸點。OX在燃燒室溫度下是揮發(fā)性的，但OX在廢物團/塊或埋在灰分的廢物中是不易蒸發(fā)的。當廢物未處理部分溫度低時，揮發(fā)性物質(zhì)就留在那里或在那里冷凝。之后，當未處理部分燒盡且灰分變冷而無可燃性時，OX轉(zhuǎn)移到灰分中。這就是在燒盡灰分中留下二喔星的機理。
事實上NOx僅在燃燒空氣存在時產(chǎn)生，燃燒含氮元素(N)的廢物時，產(chǎn)生的NOx就會多得多。
因此，AY(即NOx)和BY能成為稱為Y′s的組。
能產(chǎn)生Y′s的廢物，包括稱為Y元素的特征元素(N、F、Cl、Br、I、S、P等)。含N的廢物在完全燃燒中產(chǎn)生NOx而在不完全燃燒中產(chǎn)生BZ(胺、氨和氰化氫)。Y′s是酸性氣體，因此它們能在洗滌器中通過堿性水溶液除去。但是，由于高溫的廢氣能使溶液沸騰，所以洗滌器既不能直接連接也不能一體化。
燃燒是一種化學反應而且原料發(fā)生反應而產(chǎn)生產(chǎn)品(正反應)。同時，產(chǎn)品發(fā)生反應以產(chǎn)生原料(負反應)。這兩個反應在高溫下都變得很快。當產(chǎn)品被除去時，負反應難以發(fā)生。當負反應因產(chǎn)品減少而被抑制時，這種反應稱作不相稱反應。然而，氣體反應非常快，液體就比較慢，而固體更慢。例如，氣體是爆炸性燃燒，木炭和焦炭燃燒持續(xù)很長的時間。如果部分產(chǎn)品成為固體，它既不能蒸發(fā)也不能熔化或分解，那么負反應就難以發(fā)生。這也是一種不均化反應。
通過反應溫度變化使負反應減少1/10是困難的，但使用不均化反應使其減少1/1000卻是容易的。
在這點上我們認為這種物質(zhì)(堿)是易于與Y′s反應而產(chǎn)生即使在燃燒室溫度下也不蒸發(fā)或不熔化或不分解的無害固體化合物(鹽)。堿能使Y′s無害。金屬、氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、金屬氫化物、有機酸鹽、醇鹽和有機金屬化合物，它們包括堿金屬(K、Na等)或堿土金屬(Ca、Mg等)在內(nèi)，都是堿的例子。
使用堿的Y′s不均化反應稱為中和固定。
反應中每種Y元素所需堿元素的總化合價數(shù)稱作化學計量比。堿金屬的化合價數(shù)為1而堿土金屬的化合價數(shù)為2。N、鹵素、S和P的化學計量比分別為1、1、2和3。N的化學計量比“1”僅在300℃下有用，因為它的鹽在該溫度以上分解。鹵素鹽如KCl和CaCl2在燃燒溫度下熔化，所以鹵素的化學計量比在該溫度下實際上僅為“1”。但氧化物使其熔點更高，鹵素的化學計量比實際上能是“2”。
下面的方針是減少污染物的排放。
(1)僅把輔助燃料用于加熱設(shè)備開始的并維持火焰(稱微燃料)。
(2)用于燃燒和污染控制的熱能必須由潛熱和顯熱的循環(huán)中獲得。
(3)建立優(yōu)良條件象藥典的氧瓶燃燒法和采用不均化反應。
(4)如有可能，建立廢熱的最佳利用。
(5)不可避免的污染物(A′s)必須減少。
微燃料導致CO2排放達到最低程度。(2)導致干燥廢物，加熱足以完全燃燒用的燃燒空氣量，保持催化轉(zhuǎn)化器入口的溫度并使廢氣接近室溫。(1)和(2)結(jié)合可完成(5)。由于廢物是用足夠量的高溫燃燒空氣燃燒的，所以可燃污染物BZ不會產(chǎn)生(3)。由于廢氣是室溫的，所以洗滌器能直接連接，由此可除去不易燃污染物Y′s。
遵循所述方針，首先對熱交換進行說明。
燃燒空氣+廢物(包括堿)(進料)和廢氣+灰分(包括剩余的堿)(排出物)含有相同的元素并具有相同的質(zhì)量。如果元素和質(zhì)量是相同的，則較小分子的熱容會變得更大。因此，排出物具有較進料更大的熱容。結(jié)果，使用CF，燃燒空氣溫度能變得接近燃燒室壁的溫度。即·排出物的熱量足夠把燃燒空氣熱至如燃燒室壁那么高的溫度。
·廢物僅通過排出物的熱量就能干燥。
另外，只要燃燒室壁的溫度足夠高，就能達到微燃料。進料和排出物之間的熱容差，在燃燒空氣量大于化學計量的兩倍(廢氣中O2大于10％)或H2O或灰分成分百分比高時，可以被忽略。事實上，在塑料廢物的情況下，預測廢氣的溫度為90℃，燃燒室壁溫度為1000℃，室溫為25℃和保持O2為10％。在這種情況下，即使直接連接洗滌器，也不會使洗滌器的溶液沸騰。即；·廢氣溫度能接近室溫。
·洗滌器可直接連接或一體化。
這樣的條件可描述成為燃燒室壁溫度變得很高足以起熱交換器的作用。
當燃燒空氣量較化學計量稍稍少些時，燃燒溫度變得最高，在這種情況下，O2不足以完全燃燒。當燃燒溫度高時，廢物分解徹底且燃燒進行得充分。燃燒空氣的分配要使燃燒室中心的燃燒空氣接近化學計量。
由于熱是在熱絕緣體中由燃燒室傳到大氣，所以熱絕緣體能起熱導體的作用。
傳熱系數(shù)為熱導率/熱導體厚度(傳熱長度)。
傳熱乘積為傳熱面積×傳熱系數(shù)。
乘積表明熱交換的能力。
設(shè)備要這樣設(shè)計以使熱交換器的傳熱乘積足夠大，才能使傳熱面積大和熱導體薄。設(shè)備里的所有部件(廢物運輸裝置、燃屑運輸裝置、灰分運輸裝置、陶瓷制品固定板、洗滌器壁、部件與其他的連接點或面)都必須設(shè)計得能使它們起到傳熱片(熱輻射片、熱接收片)或熱反射片的作用因而使傳熱面積增大，但注意不使氣體的流阻增大。廢氣中的燃燒空氣管也能增大傳熱面積。
在包括冷凝器在內(nèi)的低溫區(qū)內(nèi)，截面積必須大且為了交換巨大的冷凝熱必須安置許多或大的導熱片。但是約為燃燒空氣20倍的液體H2O的熱導率降低條件。高溫區(qū)(熱區(qū))的巨大表面冷卻了燃燒室，從而提高了傳熱乘積。燃燒室必須盡可能的小且必須置熱區(qū)于其四周。全部的熱區(qū)都應有燃燒空氣管環(huán)繞，并且除了轉(zhuǎn)化器入口外的所有開口部前通過熱反射器而反射輻射，該處必須是熱的，整體必須包在厚的熱絕緣體中。
燃燒室的熱能(高熱值+循環(huán)熱)等于發(fā)射熱(從燃燒室外壁直接向大氣發(fā)射)+輸送熱(排出物的熱量)。
輸送熱量等于循環(huán)熱量(作為燃燒空氣和廢物熱量回收到燃燒室)+非循環(huán)熱量(不回收到燃燒室)。
非循環(huán)熱包括通過熱量利用設(shè)備(熱利用器)收集的熱量。由于進料和排出物的熱容幾乎相等，所以非循環(huán)熱也幾乎與借助于熱量利用設(shè)備收集的熱量相同。收集的熱量沒有必要這樣大以使燃燒溫度過低。因此，發(fā)射熱等于高熱值-非循環(huán)熱。
燃燒室壁溫是(發(fā)射熱/傳熱乘積)+外壁溫度。燃燒溫度高于燃燒室壁(內(nèi)部)100-500℃。當高熱值大于非循環(huán)熱時，傳熱乘積的下降能使燃燒室壁溫升高。高熱值大于干燥過的廢物低熱值。即；·甚至濕廢物也幾乎能在與干廢物相同溫度下燃燒。
設(shè)備具有50-80℃的旋轉(zhuǎn)部件和表面。這些危險區(qū)域均被保護壁所復蓋，保護壁的里面能起外置空氣通道的作用。由通風器抽出這外置空氣，放出的氣體與熱量能返回到所述設(shè)備。
這種小設(shè)備累加起來會導致大的效應。
因此熱交換速率和燃燒室壁溫度都能提高。
還存在著這樣一類即使干燥也難以燃燒的廢物，因其高熱使幾乎為零，或者因為含水太多，得不到必要的傳熱乘積值。遺憾的是，在這種情況下需要一點輔助燃料。
大多數(shù)廢物焚燒的目的都在于減少廢物的重量。這表明灰分量或灰分熱容無可被忽略。即，在大多數(shù)廢物的情況下，灰分在熱交換計算中可忽略不計。一旦，達到污染控制和使用微燃料，就可推薦一種設(shè)備，以設(shè)計出制造成本降低而且便于操作的優(yōu)先于廢熱利用比值的微小改變。
下面，將要描述堿和中和固定。
最合適的堿是氧化物、氫氧化物和碳酸鹽。對于本發(fā)明來說堿土金屬的上述化合物是合適的，因為它們很少損害轉(zhuǎn)化器的多孔性。鈣化合物，即生石灰(氧化鈣CaO)、熟石灰(氫氧化鈣Ca(OH)2)和石灰石粉(碳酸鈣CaCO3)是其中最經(jīng)濟的。在燃燒室中，Ca(OH)2產(chǎn)生H2O而CaCO3產(chǎn)生CO2。事實上，CaCO3產(chǎn)生CO2，而CaO和Ca(OH)2是由燒烤CaCO3產(chǎn)生的并放在CO2。從全球觀點考慮，在通過烘烤燃料產(chǎn)生CO2方面CaCO3具有優(yōu)點。CaO存在安全問題。CaO和CaCO3都是難于獲得細粉末。但Ca(OH)2在這些方面上具有優(yōu)點。
各Y元素在中和固定上都具有其個性。在180℃以上，OX熱分解而產(chǎn)生揮發(fā)性鹵，揮發(fā)性鹵與堿反應。由于鹵鹽在高溫下熔化，所以中和固定僅在700℃以下是有效的。因此，固定段置于燃燒室之前和廢氣之中(轉(zhuǎn)化器、冷凝器和洗滌器中)。在燃燒室中，有機物燃燒而被還原。如果還存在一點有機物，則揮發(fā)性氯很難在逆向反應中與其反應生成有機氯化物。對于S來說，由于分解的物質(zhì)如硫或硫化氫不易與堿反應，所以中和固定的命運在于SOx，它是在硫或硫化氫燃燒時產(chǎn)生的。熾熱火的地點在燃燒室且在廢氣中持續(xù)起作用。N的中和固定僅在300℃下的廢氣中才有效。然而，NOx是氧化劑因而有助于BZ消失。在采用氧化焰和還原焰混合技術(shù)下可維持NOx在中等濃度以及燃燒室內(nèi)的催化效果之后，在轉(zhuǎn)化器、冷凝器和洗滌器中除去NOx。
下面將對催化劑進行說明。
使來自燃燒室的廢氣流經(jīng)第二燃燒室，即轉(zhuǎn)化器，其中安置包括氧化物或含氧酸鹽或硅和/或鋁和/或鋯的復氧化物作為主成分的陶瓷制品。這些陶瓷制品在600℃以上能起到類似Pt的催化劑作用。催化劑在其表面上吸附氣體，如O2、SOx、Cl2的分子并將其壓至高壓。因此，甚至燃燒困難或在空氣中過稀而不能點燃的這類物質(zhì)也能充分燃燒。陶瓷制品的表面越大，所起的作用越顯著，致使多孔陶瓷制品由于具有大的表面積而必須使用。這里提到的多孔性包括微觀的和宏觀的(如燒制的纖維、薄片、泡沫狀/氣球狀、小管形物以及它們復雜形狀的化合物)。陶瓷制品的形狀必須有能使流阻降到最低程度的燃燒空氣通道，如團狀、塊狀、蜂窩狀、板狀、布狀以及如棉花狀。當填裝通過化學工程研制的或作為汽車催化轉(zhuǎn)化器中的催化劑如Pt、Pd、ZnO2、鉻氧化物、鐵氧化物、鎳氧化物、鈷氧化物、錳氧化物等等的催化劑時，陶瓷制品能改進其效果。含這類催化物質(zhì)的混合礦物也是有效的。Pt等在低溫區(qū)(低于500℃)裝填時，即使在室溫下也具有加速燃燒、氧化和分解的作用。然而，陶瓷制品本身在轉(zhuǎn)化器入口保持600℃以上時，更為嚴格地說為700℃，也具有與Pt等相同的作用。當把燃燒空氣加熱到300℃以上時，設(shè)備的燃燒加速作用變得可識別且通過燃燒橡膠制品等產(chǎn)生的煙霧逐漸消失。ZrO2等具有極佳的分解NOx的效果并使其達到熱平衡濃度。因此，這類物質(zhì)不僅在轉(zhuǎn)化器中肯定能使用。而且在含有ZrO2和固定的或加強的陶瓷制品的燃燒室壁上，如澆注成形的，耐火水泥等也肯定能使用。轉(zhuǎn)化器能使BZ燃燒，NOx分解，Y′s高級氧化物和顆粒通過過濾作用能停留在此。留在高溫區(qū)所存在的O2中煤煙顆粒會被燒光。當有堿粒集中在轉(zhuǎn)化器時，轉(zhuǎn)化器可起到中和固定器的作用。Y′s分子具有氧原子越多(Y′s是高度氧化的)，則它更易于溶解在H2O中因而變成了強酸。因此，改變Y′s的更高氧化物可改進洗滌器的效率。即，轉(zhuǎn)化器能改進冷凝器和洗滌器的污染控制效果。BZ的燒盡和中和固定作用的組合會對去除OX有很大的作用。OX在進入轉(zhuǎn)化器之前，由于中和固定和燃燒室內(nèi)良好的燃燒條件而幾乎消失。當少量的OX在轉(zhuǎn)化器中熱分解產(chǎn)生鹵素和有機化合物時，鹵素被中和固定而有機物被燒掉。兩種產(chǎn)品都消失而逆反應不可能發(fā)生。這就意味著轉(zhuǎn)化器是在去除NO特別好的設(shè)備。NOx能成為平衡濃度取決于催化劑的溫度。溫度越低，平衡濃度越低，而且達到平衡濃度所須的時間越長。當轉(zhuǎn)化器的入口和出口溫度相應增加和降低時，NOx濃度會在較短的時間內(nèi)下降。
·轉(zhuǎn)化器和足夠量的含有通過熱循環(huán)所得NOx的高溫燃燒空氣的結(jié)合可取代藥典中所描述的純O2和Pt籃。
水蒸汽冷凝的描述。
由廢物水分產(chǎn)生的水蒸汽稀釋O2因而干擾了燃燒的完全。如果用排氣扇排出水蒸汽，則有相同體積的燃燒空氣不能被吸收。水蒸汽冷凝器可起到一種將氣體變成液體而減小體積的泵作用的。當水蒸汽在排放前被冷凝或除去時，則能保持燃燒用的O2的絕對量而與廢物的水分無關(guān)。冷凝器的作用不僅能將干燥濕度物用的熱量送到干燥器，而且還能有助于有關(guān)O2的燃燒。燃燒中O2變成同摩爾的CO2。燃燒空氣和廢氣因幾乎都是室溫，所以燃燒空氣和廢氣也幾乎具有相同體積。這種條件使通風器和排氣扇的設(shè)計和建立更容易。由于H2O的熱導率是空氣的20倍，所以使用H2O時熱交換的能力可提高。當H2O蒸汽冷凝時，H2O可捕獲有害的酸氣Y′s并將其除去，類似于雨水除去煙霧。然而冷凝的H2O是強酸，pH約為2，它會腐蝕設(shè)備的材料。為了避免腐蝕，必須用堿性洗滌器溶液中和。通過廢氣加熱的洗滌器溶液，加熱了廢物而加速其干燥。因此洗滌器結(jié)合到設(shè)備可使效率更提高。但是由于整體化的效果小，所以最好是使干燥廢物用的設(shè)備具有獨立的洗滌器。因為冷凝水被堿性洗滌器溶液中和，所以使冷凝器中的酸性氣體吸收能力得到提高。轉(zhuǎn)化器后的酸性氣體直接通過冷凝器和洗滌器而去除，能降低轉(zhuǎn)化器中的Y′s濃度。這樣就能提高轉(zhuǎn)化器的OX控制能力。因為冷凝器和洗滌器能起到濕式燃燒空氣清潔器的作用，所以廢氣中的灰塵顆粒在此能被除去。堿粒作為飛灰也能在此被捕獲而被再次用于洗滌器。
有關(guān)設(shè)備中的灰分的描述。
當灰分使流阻增大時，應使用灰分專用的通風機(灰分通風機)，以便防止出現(xiàn)缺乏用于灰分的熱空氣。燃屑/灰燼燒得越多，存在的可燃物越少，對燃屑的燃燒就越困難。使新鮮的熱的燃燒空氣以與灰分運動相反方向流動。這樣燃屑燒得越多，其面對的熱空氣越新鮮，致使燃屑能完全燃燒。同時揮發(fā)性污染物被蒸發(fā)，并往回吹入燃燒室，并阻止它們滯留在灰分中。當灰分在高溫下(高于650℃)長時間停留時，灰分就變得致密而易于處理。若廢物以塊/團或面團狀存在時，經(jīng)受不足的燃燒空氣或不能在高溫下維持到燒盡，揮發(fā)性的污染物如二喔星就會殘留在灰分中。為了防止形成廢物塊，廢物在焚燒前必須進行切割和粉碎成為小的尺寸。燃燒室內(nèi)制成級聯(lián)臺階以使燃屑長時間留在燃燒空氣中再使其接觸燃燒空氣。除了廢物不含鹵素或留下很少一點灰分的情況外，確定采用旋轉(zhuǎn)窯以重復地使廢物/燃屑的下落、翻轉(zhuǎn)或顛倒。即，保持廢物和灰燼是熱的，與空氣相接觸直到燒盡，除去較冷的地方和面對新鮮的熱空氣，致使揮發(fā)性物質(zhì)不遺留在灰分中。
空氣和廢物流量的描述。
保護壁里面的空氣由通風器吸入再從冷區(qū)流到熱區(qū)，即洗滌器、冷凝器和轉(zhuǎn)化器的外部，進入燃燒室，燃燒空氣的溫度幾乎變成燃燒室壁的溫度。燃燒空氣流動的路線稱為燃燒空氣道。
廢氣在轉(zhuǎn)化器、冷凝器(H2O在此冷凝)中冷卻，從熱利用裝置出來再進入洗滌器，并測量O2濃度，最后通過排氣扇排到大氣中。廢氣流動的路線稱為廢氣道。
要調(diào)節(jié)引入廢物和燃燒空氣以及排放廢氣的速度，以便保持廢氣中的O2濃度超過10％。但在廢物中H2O含量非常高或產(chǎn)生的污染物很少的情況下，O2濃度要控制在10％以下。當廢物的性能恒定時，O2可在整個時間卻不測量。設(shè)備可采用計算或經(jīng)驗O2值進行設(shè)定或設(shè)計。排氣扇必須具有較通風機更大的容量。氣味不良的廢物儲槽中的空氣借助于排氣扇+冷凝器泵-通風器的容量吸入廢物管。這種燃燒空氣有助于廢物干燥和水蒸汽、揮發(fā)性物質(zhì)輸送且在分解室內(nèi)起到部分燃燒空氣的作用。因為廢氣端(洗滌器端)的壓力低于大氣、燃燒空氣和廢物端的壓力，所以防止了廢氣和冷凝器/洗滌器溶液經(jīng)密封/密封墊片或敞式觀察口/漏洞而泄漏。危險區(qū)較安全區(qū)的壓力低些。在使用必須密封的旋轉(zhuǎn)窯情況下，用2-5片如玻璃或高嶺土的陶瓷布制成的短管或環(huán)形室。它們的一端與固定體連接而另一端通過旋轉(zhuǎn)體并通過松拉伸的陶瓷或玻璃細絲/線/帶壓緊。用細絲捆住管子或環(huán)形物防止將來的松動并用潤滑脂涂覆以防止氣體或水的滲漏。如此簡單的密封能起作用，因為嚴重的滲漏被阻止。在把廢物切小粉碎并與堿混合，再定量供入干燥室。堿用量必須多于化學計量比(通常是1.3-2倍)。因為NaOH或KOH能完全溶解在H2O中，所以一般都把它們用作洗滌器的堿。來自設(shè)備不含污染物的灰分也可用作洗滌器的堿，燃燒前存在發(fā)粘、熔化，這樣的廢物，與堿混合的時候還會產(chǎn)生不良的氣味。還有一些類型的設(shè)備，堿在其中難以形成飛灰。在這種情況下，該種設(shè)備具有能向設(shè)備引入全部或部分堿粉的堿導引器(多個)。堿粉可阻止廢物粘結(jié)。堿粉易于變成飛灰。廢物是通過干燥室和分解室供入燃燒室的。廢物移經(jīng)的路線稱廢物管道。
在干燥室中廢物通過來自洗滌器溶液，冷凝的H2O和廢氣的熱量而被干燥。但干燥的廢物用不著干燥(干燥室沒有必要)。在分解室內(nèi)廢物得到熱量，熱分解和部分燃燒。如果廢物含有低揮發(fā)溫度且低閃點的成分，則火焰不僅在分解室內(nèi)而且在干燥室內(nèi)鋪開，則爆炸性燃燒會反復地出現(xiàn)。為了避免這種情況，廢物管道在干燥室、分解室和/或它們的邊界上必須具有細頸。分解室還可起到中和固定OX的作用。
在燃燒室內(nèi)，開始時用引導火(pilot light)加熱并維持火焰。當溫度超過自燃點時(燃燒空氣溫度高于650℃)熄滅引導火而由廢物的燃燒熱保持溫度。選擇這樣的引導火是因其有點火器并能與燃燒空氣在燃燒室燃燒。供應的燃燒空氣必須能在引導火四周保持有足夠量的燃燒空氣。由于引導火僅需很小量的燃料，所以O(shè)2濃度不會大范圍地下降而且廢物不會像常規(guī)方法所用強燃燒器那樣吹出出口。
燃燒室壁耐火材料中所含有的ZrO2能使NOx在燃燒室壁溫度下接近熱平衡濃度。還原焰在燃燒室內(nèi)與氧化焰的混合是為了抑制NOx濃度。由于燃燒室能起到SOx中和固定器的作用，所以在那里堿必須成為飛灰。在燃燒室中，有機化合物要這樣降低以阻止OX再次生成。鹵素的中和固定作用能生效但僅僅是附加的。
許多燃燒空氣供應器在燃燒室中都是中心溫度高。為了燃燒完全除了進入燃燒室最熱的部分必須供應足夠的O2。轉(zhuǎn)化器的入口端保持高溫而出口端則保持低溫。由于多孔的陶瓷制品良好的熱絕緣體，所以通過冷卻出口很容易獲得溫度梯度。這有利于減小燃燒室的傳熱乘積。必須注意燃燒室內(nèi)過于不完全燃燒會增加轉(zhuǎn)化器中的燃燒，致使轉(zhuǎn)化器比燃燒室更熱。在這種情況下陶瓷制品的多孔性會遭到破壞而且出口的冷卻也變得不完全。廢氣進入轉(zhuǎn)化器之前，燃燒空氣必須與廢氣在燃燒室內(nèi)充分混合，燃燒室必須具有足夠的燃燒空間和壓低的風速(在轉(zhuǎn)變成室溫時為10m/s下)。不僅人造陶瓷制品而且天然物質(zhì)如浮石和火山巖都能用于催化劑，但前者易于使用。天然物質(zhì)含有某些污染物如硫，它們必須通過未磨損的耐火水泥堅固地固定。為了減小通過陶瓷制品時的流阻，推薦這樣的形狀如堆積起來的或與墊片一起滾壓的板(包括纖維板)或布、蜂窩狀結(jié)構(gòu)共軸環(huán)(圖8、9)、模子和套組(

圖10)、輻射狀(圖11)、帶狀(圖12)、星狀(圖13)等。設(shè)計轉(zhuǎn)化器中的陶瓷制品形狀要考慮飛灰由陶瓷制品的落下或去除，廢氣均勻地吹向熱交換面和顆粒的碰撞，通常選自圖10、11、12或?qū)⑵浣M合。如果最簡單的是優(yōu)選的話，則選擇單元式的。堿也具有催化作用并且以飛灰的形式進入轉(zhuǎn)化器。在轉(zhuǎn)化器中，燃屑顆粒在長時間內(nèi)能被捕獲、停留和燒盡，NOx分解，Y′s變成高級氧化物且為堿飛灰中和固定以及甚至稀薄的有機化合物也能燒盡。供轉(zhuǎn)化器使用的陶瓷制品使二級燃燒器沒有必要，這導致燃料的節(jié)省。在許多慣用焚燒爐的情況下，使用非常大的組合燃燒器或者使用如一級燃燒器那么大的二級燃燒器。
在冷凝器中，廢氣中的H2O蒸汽通過燃燒空氣和廢物冷卻并在冷凝器中冷凝。當燃燒空氣的溫度足夠高時(大約高于700℃)，蒸汽、熱水、溫水、熱空氣或濕空氣都可以從熱利用裝置冷卻廢氣中得到。
就常規(guī)技術(shù)而言，用于完全燃燒的化學計量過量的燃燒空氣和含有許多H2O或許多灰分成分的廢物正是輔助燃料。但對于本發(fā)明來說，它們是具有很高熱容的優(yōu)良冷卻材料。
當廢物具有足夠高的燃燒熱時，熱利用裝置可放在從低溫區(qū)到高溫區(qū)的很寬的范圍內(nèi)(圍繞著轉(zhuǎn)化器的出口)并且可以獲得很大的熱量。當僅有少量熱量獲得時，熱利用裝置則圍繞洗滌器出口放置且可得到溫水。當燃燒空氣不夠熱時，過量熱的利用會引起燃燒空氣溫度下降，缺乏燃燒空氣加熱和降低轉(zhuǎn)化器的污染控制能力。
在洗滌器中，廢氣被溶液凈化。可使用任何類型的洗滌器，如噴淋填料塔、網(wǎng)板塔、螺旋流塔和回流塔，但這種類型的塔不理想，因為它的流阻大。把洗滌器溶液部分引入冷凝器可提高熱回收效率并可延長溶液的壽命。由于冷凝的H2O比洗滌器溶液熱，所以它對干燥廢物和加熱燃燒空氣的作用也大些。抑制與洗滌器溶液的混合有助于冷凝H2O的保濕。當濕廢物燃燒時，要使所有的溶液都進入冷凝器，則冷凝的H2O稀釋溶液且大量的弱堿性水必須排出。當使適當量的溶液進入冷凝器而冷凝水從另一出口排出，則冷凝水幾乎會變成中性。排水設(shè)備能提前加熱用于熱利用裝置的水或洗滌器循環(huán)溶液或燃燒空氣。
如上所述，燃燒空氣在洗滌器、冷凝器和燃燒室外面加熱后進入燃燒室。廢物在廢氣道內(nèi)移動?；曳衷诓糠秩紵諝獾乐幸耘c燃燒空氣流動相反方向移動并排出。當熱量在進料和排出物間充分交換時，在該結(jié)構(gòu)中能實現(xiàn)微燃料和污染控制，中和固定生效且轉(zhuǎn)化器起作用。
當僅有0.5kg/hr的輔助燃料用于引導火時，豆渣、廢豆腐和污水沉渣濾餅，各含80-90％的H2O，在每種情況下都能以100kg/hr的速度燒盡。廢物引入前燃燒空氣的溫度為640℃，剛引入時降至635℃后又升高到650℃并在該溫度下恒定。廢氣和洗滌器溶液的溫度在5℃+室溫。既識別不出煙霧也識別不出氣味。通過Kitagawa檢測器檢測不出NOx和SOx。當由氨基甲酸乙酯和硫化橡膠組成的滅火軟管焚燒時，燃燒空氣的溫度高于700℃而廢氣被熱利用裝置冷卻。然而可獲得有關(guān)氣味、煙霧、NOx和SOx同樣的結(jié)果。
本發(fā)明還可用于制造業(yè)，這些制造業(yè)的產(chǎn)品是灰分，如水泥或生石灰。甚至當廢物沒有足夠的燃燒熱時，通過使用一點輔助燃料或混合煤粉或在廢物中的輪胎屑，即可實行節(jié)約燃料和污染控制。由于廢氣幾乎是室溫的，所以焚燒設(shè)備易于制成封閉系統(tǒng)的形式。附圖的簡述圖1-5是垂直截面圖，包括本發(fā)明理想實施例使用旋轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)軸。圖1-4說明燃燒空氣道、干燥室、分解室、燃燒室、轉(zhuǎn)化器以及冷凝器在旋轉(zhuǎn)體中安裝的情況。圖5說明只有部分燃燒空氣道和燃燒室是在旋轉(zhuǎn)體內(nèi)安裝的情況。圖1-3和5說明旋轉(zhuǎn)體水平安裝的情況。圖4說明傾斜的情況。圖2和5說明直徑是恒定的情況。圖1說明步驟變更的情況。圖3和4說明逐漸變更的情況。圖6和7說明不使用旋轉(zhuǎn)體的本發(fā)明理想實施例的垂直面。圖6說明用于留下不大燃燒殘渣的廢物設(shè)備。圖7說明用于剩留大量燃燒殘渣如輪胎或FPR的廢物設(shè)備。
圖8-13說明轉(zhuǎn)化器的前視圖和右側(cè)剖視圖，其陶瓷制品是板式或布狀的。
符號的說明。
1.廢物儲槽 2.不良氣味管3.粉碎器4.攪拌器/收集臂5.廢物導引器6a輪胎支持板6b.輪胎固定架 6c.殘渣檔板6d.殘渣貯槽 7.堿貯槽8.堿導引器 9.干燥室10.廢物運輸裝置 11.熱反射器12.分解室 13.廢物運輸裝置14.熱反射器 15.廢物出口管16.通風器 17.灰分通風器18.熱轉(zhuǎn)送片 19.燃燒空氣道20.灰分運輸裝置 21.二次燃燒空氣噴嘴22.一次燃燒空氣噴嘴 23.灰分燃燒空氣噴嘴24.堿擴散器 25.燃燒室26.具有點火器的引導火 27.燃屑運輸裝置28.級聯(lián)臺階 29.廢物擴散器30.煙霧均化器 31.熱反射器
32.煙霧支管 32.主溫度傳感器34.二級溫度傳感器 34a初燃燒空氣溫度34b蒸汽管溫度 35.轉(zhuǎn)化器36.陶瓷制 37.飛灰去除器38.冷凝器 39.冷凝器片40.熱利用裝置管 41.熱接受板42.洗滌器 43.O2傳感器44.排氣扇 45.灰分出口管46.灰分貯槽 47.洗滌器溶液排出裝置47a.循環(huán)溶液排出裝置47b.冷凝水排出裝置48.熱交換器 49.排水槽50.洗滌器溶液槽 51.泵52.保護壁53.除霧器 54.外壁(熱絕緣的)55.中間壁 56.內(nèi)壁57.旋轉(zhuǎn)推進器 58.輪胎59.引導火架 60.墊片61.外部燃燒空氣道 62.廢物推料機63.中和劑值 64.中和劑入口65.熱利用裝置入口 M.馬達F.扇P.泵完成本發(fā)明的最佳方式對于本發(fā)明來說，可處理各種類型的廢物和選用用于各種形式或狀態(tài)廢物的設(shè)計的各種類型焚燒爐作為燃燒室。選用旋轉(zhuǎn)窯完成本發(fā)明的這種方式對于降低污染物排放量是比較有效的，如果不選用旋轉(zhuǎn)窯，易于與如熱利用或廢物狀態(tài)相配合，單位容量的制造成本要求低，并能是一個很大的裝置。
使用圖1-7進行描述。
圖1說明的方式是燃燒空氣道19、干燥室9、分解室12、燃燒室25、轉(zhuǎn)化器35和冷凝器38安裝在水平方式放置的旋轉(zhuǎn)窯中。該窯的直徑逐漸變化并且洗滌器42與其成為一整體，設(shè)備的本身可以起到進料與排出物之間逆流熱交換器的作用。廢物借助于具有螺旋漿葉的導引器5從廢物儲槽1經(jīng)粉碎器3被定量引入干燥室。廢物貯槽中的不良氣味經(jīng)不良氣味管2吸入干燥室。堿通過堿導引器8由堿槽7定量引入干燥室。廢物管中的熱反射器11，14可防止回火。長管可省略燃燒室的敞式觀察口，它沿著旋轉(zhuǎn)窯的軸從廢物引入端插入，包括帶點火器和溫度主傳感器(熱電偶)的引導火26。廢物運輸裝置10，13和燃屑運輸裝置27是由具有斜板的下垂條板制成的。灰分運輸裝置20是由間斷的多個螺旋板制成的。廢物推料機62是由具有斜板的長的下垂板制成并在直徑變化區(qū)內(nèi)輸送廢物。內(nèi)壁56和中間壁55具有螺旋板37，39，用于舀出冷凝水。只有部分洗滌器溶液被引入冷凝器38而且洗滌器循環(huán)溶液排出裝置47a與冷凝水排出裝置47b是分開的，在47b中向熱量利用裝置供應的水是預先由48加熱的。加熱的水流出冷凝器的大直徑部分并加熱65，40。由于冷凝面積大提高熱利用裝置的效率，所以本方式適用于易于切割成小的并具有寬范圍燃燒熱的廢物。
圖2說明的方式是燃燒空氣道19、干燥室9、分解室12、燃燒室25、轉(zhuǎn)化器35和冷凝器38安裝在水平安置的旋轉(zhuǎn)窯中。窯的直徑是恒定的，設(shè)備本身可在進料和排出物之間起到逆流熱交換器的作用。洗滌器42是獨立的，中和液通過閥63進行調(diào)節(jié)再供到冷凝器。廢物通過廢物導引器5由廢物儲槽1定量引入干燥室。廢物貯槽中的不良氣味經(jīng)過不良氣味管2吸入干燥室。廢物管道中的熱反射器11可防止回火。引導火架59，包括帶點火器的引導火26和主溫度傳感器(熱電偶)33，它是沿旋轉(zhuǎn)軸插入并使其軸向擺動但藉助于萬用接頭阻止其旋轉(zhuǎn)，為的是與固定基礎(chǔ)連接。廢物運輸裝置10，13和燃屑運輸裝置27是由具有斜板的下垂條板組成的?；曳诌\輸裝置20是由間斷的個多螺旋板組成的。內(nèi)壁56和中間壁55中的每一個都具有螺旋形物37，39，用于舀出冷凝水。圖1-4中的旋轉(zhuǎn)體是最簡單的。本方式適用于無水廢物。
圖3說明的方式是燃燒空氣道19、干燥室9、分解室12、燃燒室25、轉(zhuǎn)化器35和冷凝器38安裝在水平放置的旋轉(zhuǎn)窯中，其直徑逐漸變化并且洗滌器42與之整體化，設(shè)備本身在進料和排出物之間起到逆流熱交換器的作用。廢物通過具有螺旋漿葉的廢物導引器5從廢物儲槽1經(jīng)粉碎器3定量送入干燥室。廢物貯槽中的不良氣味經(jīng)由不良氣味管2吸入干燥室。堿通過堿導引器8由堿槽7定量送入干燥室。廢物管道中的熱反射器11，14能防止回火。引導火架59，包括帶點火器的引導火26和主溫度傳感器(熱電偶)33，是固定在機座上。廢物運輸裝置13和燃屑運輸裝置27是由具有斜板的下垂條板組成的?；曳诌\輸裝置20，廢物運輸裝置10，62和冷凝器片39是由單一連續(xù)不斷螺旋形物組成的。具有斜板的長下垂板37，把飛灰從轉(zhuǎn)化器運送到冷凝器。冷凝器水通過直徑變化和螺旋板39而排出。由于冷凝面積大，所以本方式適用于輕度潮濕的廢物。
圖4說明的方式是燃燒空氣道19、干燥室9、分解室12、燃燒室25、轉(zhuǎn)化器35和冷凝器38安裝在傾斜的旋轉(zhuǎn)窯內(nèi)，窯的直徑逐漸變化且洗滌器42與之整體化，設(shè)備本身在進料和排出物之間能起到逆流熱交換器的作用。廢物通過具有螺旋漿葉的廢物導引器5由廢物儲槽1經(jīng)粉碎器3定量送入干燥室。廢物貯槽中的不良氣味經(jīng)不良氣味管2吸入干燥室。堿通過堿導引器8從堿槽7定量引入干燥室。廢物管道中的熱反射器11，14能阻止回火。包括帶有點火器的引導火26和主溫度傳感器(熱電偶)33的引導火架59，固定在機座上。陶瓷塊組35被含有ZnO2、球狀粉末的耐火水泥所固定。廢物運輸裝置10，13和燃屑運輸裝置27是由下垂板組成?；曳诌\輸裝置20、廢物運輸裝置62和冷凝器片39是由單一連續(xù)的螺旋形物組成的，具有斜板的長下垂板37可把飛灰從轉(zhuǎn)化器除去送到冷凝器。冷凝水通過直徑變更和螺旋板39舀出。由于熱的冷凝水形成水池，所以廢物易于干燥。由于冷凝面積大，所以本方式適用于濕廢物。
圖5說明的方式是僅有燃燒室25和部分燃燒空氣道19安裝在水平放置的旋轉(zhuǎn)窯內(nèi)，其余的燃燒空氣道19、組合廢物儲槽1，9的干燥室、分解室12、轉(zhuǎn)化器35、冷凝器38和洗滌器42固定在機座上。由于它們?nèi)空w化，所以設(shè)備本身能在進料和排出物之間起到逆流熱交換器的作用。廢物與堿混合并通過干燥室1，9中的臂4攪拌，再通過具有螺旋形物10與帶孔的中空轉(zhuǎn)軸2的廢物運輸裝置5經(jīng)分解室定量引入燃燒室，其支管水蒸汽和槽或分解室內(nèi)的揮發(fā)性物質(zhì)如不良氣味均引入燃燒室。中空轉(zhuǎn)軸可阻止回火。包括帶點火器的引導火26和主溫度傳感器(熱電偶)33的引導火架59，固定在機座上。燃屑運輸裝置27是由具有斜板的下垂條板組成。灰分運輸裝置20由間斷多個螺旋板組成?？紤]到飛灰，陶瓷制品的形式下部制成輻射狀而其上部制成模子和套組狀。
本方式適用于燃燒熱很大或難于切碎的廢物，因為熱回收稍微差些。
圖6說明的方式是空氣道19、干燥室和廢物儲槽1，9、分解室12、燃燒室25、轉(zhuǎn)化器35熱利用裝置、冷凝器38和洗滌器42整體安裝致使設(shè)備本身能在進料和排出物間起到逆流熱交換器的作用。廢物與堿混合并通過干燥室1，9中的臂4攪拌，再借助于具有螺旋形物10、攪拌臂4和帶孔的中空轉(zhuǎn)軸2的廢物運輸裝置5，經(jīng)分解室定量引入燃燒室，其支管水蒸汽和干燥室或分解室內(nèi)的揮發(fā)性物質(zhì)如不良氣味送入燃燒室。中空轉(zhuǎn)軸能阻止回火。攪拌臂是要這樣彎曲，以便聚集廢物。當設(shè)備具有許多廢物導引器時，該設(shè)備是大的或巨大的。廢物通過廢物擴散器29在燃燒室內(nèi)均勻地擴散?？紤]到飛灰，把陶瓷制品的下部制成輻射狀而其上部制成模子和套組狀。一次燃燒空氣噴嘴22、二次燃燒空氣噴嘴21和灰分燃燒空氣噴嘴23均由管組制成，其下部側(cè)面上的孔要這樣排成直線，以使燃燒空氣均勻地供應。冷凝面積大提高熱利用裝置的效率。本方式適用于具有中等或高燃燒熱，只留下很少的灰分、產(chǎn)生的污染物很少且易于切碎或很難切碎。
圖7說明的方式是適用于燃燒熱高、殘留物尺寸大但灰分少的無水廢物。廢物如輪胎其切割所需費用大，因為刀具是昂貴的，所以使定量供應廢物和取出殘留物是困難的。因此把灰分、殘留物和廢物和與燃燒空氣和廢氣的熱交換的物體隔斷。使燃燒空氣道、分解器12、燃燒室25、轉(zhuǎn)化器35、冷凝器38和洗滌器42是如此成一整體以致設(shè)備本身能在燃燒空氣和廢氣之間起到逆流熱交換器的作用。6a、6b和6c全部以實線安排在所述的位置上。輪胎定位框架6b拉到虛線，輪胎支持板6a也拉到虛線。輪胎從輪胎貯槽1落入輪胎定位架。輪胎支持板立即返回起先的位置，輪胎定位架也返回原來的位置而使輪胎置于分解室。輪胎在用調(diào)節(jié)灰分通風器17的灰分燃燒空氣在分解室內(nèi)定量分解且緩慢燃燒并且分解的/蒸發(fā)的氣體在燃燒室內(nèi)燃燒。輪胎燒盡后殘留物留在架6b中。輪胎檔板6c拉出到虛線。然后輪胎定位架后拉到虛線。殘留物落入殘渣貯槽6d。所有的部件都返回以實線描繪的起始位置上。輪胎必須在借助于初始加熱使初燃燒空氣溫度34a達600℃后引入分解室。在分解室中，輪胎緩慢分解、蒸發(fā)和燃燒，灰分和燃屑落到級聯(lián)臺階28上而尺寸大的殘留物則留在分解器中。燃屑在級聯(lián)臺階上完全燃燒，在那里有引導火并供應新鮮的燃燒空氣。甚至在輪胎定位架拉出且設(shè)備內(nèi)部暴露時，借助于通風器16，17和排氣扇44之間的容量差，也能防止煙霧從設(shè)備中泄漏。如輪胎接觸熱的架子時產(chǎn)生的氣體不會泄漏，因為保護壁52里面的空氣是通過通風器16吸入設(shè)備的。具有若干套輪胎導引器6a、6b、6c、6d的設(shè)備能穩(wěn)定分解室的溫度并高效率進行處理。通過多個堿導引器8把堿從堿儲槽7定量供應到燃燒室25。堿在燃燒室內(nèi)均勻擴散并成為飛灰。一級燃燒空氣噴嘴22、二級燃燒空氣噴嘴21和灰分燃燒空氣噴嘴23的每一個都是由管組構(gòu)成，在其下面的側(cè)面上的孔要這樣排成直線以使燃燒空氣均勻地供應。工業(yè)用途有關(guān)本發(fā)明的設(shè)備僅需非常少的輔助燃料，僅排放非常低污染物濃度并能選用于各種類型的廢物，如具有很高燃燒熱值的橡膠和塑料、含有大量水且難于燃燒或點燃的污水沉渣濾餅、遺留有大尺寸殘余物的輪胎和FRP。本發(fā)明可用于水泥或生石灰的生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種廢物焚燒爐設(shè)備，它包含燃燒空氣道(多)、分解室(多)、燃燒室、催化轉(zhuǎn)化器和水蒸汽冷凝器，使能在燃燒空氣和廢氣之間進行逆流熱交換。
2.一種焚燒爐，在其中和/或在其外將廢物與堿混合且該爐包含燃燒空氣道(多)、分解室(多)、燃燒室、催化轉(zhuǎn)化器和水蒸汽冷凝器，使能在燃燒空氣和廢氣間進行逆流熱交換，熱交換的高溫燃燒空氣流以與灰分移動相反的方向流動且與灰分接觸。
3.一種焚燒爐，在其中和/或在其外將廢物與堿混合且該爐包含有燃燒空氣道(多)、分解室(多)、燃燒室、催化轉(zhuǎn)化器和水蒸汽冷凝器，使在空氣和廢氣之間能進行逆流熱交換，熱交換過的高溫燃燒空氣流以與灰分移動相反方向流動并與灰分接觸，全部或部分燃燒空氣道(多)是安置在熱絕緣外壁的內(nèi)部，全部或部分洗滌器溶液被引入水蒸汽冷凝器，且催化轉(zhuǎn)化器外側(cè)被熱利用裝置冷卻。
4.一種焚燒爐，在其中和/或在其外將廢物與堿混合且該爐在旋轉(zhuǎn)體中包含有燃燒空氣道(多)、干燥室、分解室、燃燒室、催化轉(zhuǎn)化器和水蒸汽冷凝器，洗滌器和熱利用裝置與它們成為一體，廢氣和灰分能與燃燒空氣和廢物以逆流熱交換方法進行換熱，燃燒空氣在熱絕緣的外壁內(nèi)流動，所有的或部分洗滌器溶液被引入水蒸汽冷凝器。
5.一種焚燒爐，在其中和/或在其外，將廢物與堿混合且該爐在旋轉(zhuǎn)體中包含有燃燒空氣道(多)、干燥室、分解室、燃燒室、催化轉(zhuǎn)化器、水蒸汽冷凝器和用于起始加熱和維持火焰的引導火，洗滌器和熱利用裝置與它們成為一體，使廢氣和灰分能與燃燒空氣和廢物以逆流熱交換方法進行交換熱，燃燒空氣在熱絕緣的外壁的內(nèi)部流動，全部或部分的洗滌器溶液被引入水蒸汽冷凝器，催化轉(zhuǎn)化器的外側(cè)被熱利用裝置冷卻，且高溫燃燒空氣流動以與灰分接觸。
全文摘要
一種焚燒爐(設(shè)備)包含有干燥室(9)、分解室( 12)、燃燒室(25)、催化轉(zhuǎn)化器(35)、水蒸汽冷凝器(38)和熱利用裝置(40),它是這樣整體化,以使燃燒空氣沿絕緣外壁(54)的里面(19)流動且在含灰塵的空氣和灰分以及廢氣之間進行逆流的熱交換,其中混合堿以燃燒廢物。大部分的構(gòu)成部件都裝入旋轉(zhuǎn)體。廢氣的溫度接近室溫,且洗滌器能直接連接或與之成為一體。污染物的排出能降到很低的水平。除起始物的加熱外沒有輔助燃料,需要用于維持火焰的引導火以燃燒甚至含水量達90%或更多的廢物。它可以處理各種類型的廢物和選用各種類型的焚燒爐。
文檔編號F23G5/04GK1229462SQ97197683
公開日1999年9月22日 申請日期1997年9月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月7日
發(fā)明者二木剛彥 申請人:有限會社永久