自燃式简易无害化生活垃圾高温燃烧炉转让专利
申请号 : CN200710014196.X
文献号 : CN100593097C
文献日 : 2010-03-03
发明人 : 王延德 , 王延明
申请人 : 王延德 , 王延明
摘要 :
一种自燃式简易无害化生活垃圾高温燃烧炉，由炉膛、二次进风燃烧区、高温混风燃烧区、吸热区等组成。燃烧除在炉膛进行外，烟气还在二次燃烧区和高温混风燃烧区进行彻底燃烧。二次进风燃烧区是让烟气通过的多条窄缝，在这些窄缝的壁上布有向烟气中输送高温空气两排或多排孔。高温混风燃烧区保证了可燃气体与氧气的充分接触，还保证充分燃烧所需的高温和燃烧反应时间，从而保证燃烧的彻底进行。燃烧区的高温辐射回炉膛，使生活垃圾受到强热烘烤，所以对炉膛中的垃圾含水量要求较低，灰烬中不再存留可燃性成分。因为充分燃烧就意味着充分分解，所以实现了清洁燃烧。为了保证燃烧的高温条件，整个燃烧区全部包以保温材料。
权利要求 :
1.一种自燃式简易无害化生活垃圾高温燃烧炉，由炉膛(6)、二次进风燃烧区 (4)、高温空气输送孔(5)、高温混风燃烧区(2)、吸热区(1)、二次 进风主进风口(9)组成；其特征是：高温混风燃烧区(2)包以保温耐 火材料(7)，由炉膛(6)出来的烟气经二次进风燃烧区(4)和高温混 风燃烧区(2)彻底燃烧后再进入吸热区(1)；二次进风燃烧区(4)具 有让炉膛(6)燃烧所产生的烟气通过的经过计算的多条窄缝，在这些 窄缝的壁上布有向烟气中输送经预热的高温空气的交错的上下两排或 更多排高温空气输送孔(5)；高温混风燃烧区(2)火焰的进出口都是 从中间开孔，中部是一个很大的空腔，其中放置一个耐火圆盘(3)，火 焰从进口进入后正对耐火圆盘(3)，要绕过耐火圆盘(3)后才能从出 口穿出。
2.根据权利要求1所述的自燃式简易无害化生活垃圾高温燃烧炉，其特征是： 二次进风的主进风口(9)开在炉底部。
说明书 :
所属技术领域
本发明涉及一种自燃式简易无害化生活垃圾高温燃烧炉，适用于生 活垃圾的无害化处理和能源利用。
背景技术
目前，在各种垃圾焚烧炉中，为了防止造成大气污染都有很多复杂 的结构，因而使各种垃圾焚烧炉的造价很高，很多都不能进行经济的运 转，或加燃料助燃，或增加很多设备，耗费很大电量。目前主要以大型 垃圾焚烧炉为主，对解决分散的生活垃圾处理带来很多收集、运输问题。 使大量的生活垃圾不能及时地进行无害化处理，造成了严重的环境污染， 直接威胁到人类的生存环境和身体健康。成为影响社会和谐的一大公害。
发明内容
本发明提供一种自燃式简易无害化生活垃圾高温燃烧炉，正常点火 燃烧后完全靠垃圾自燃，运行时可不借助于任何动力。炉内呈负压状态， 炉膛内产生的有害气体不会溢出伤及操作人员。由于炉底通风量小，燃 烧时的扬尘比机械通风所产生的扬尘小很多，对后续除尘压力减轻很大。 用比现有技术简单得多的方式满足了生活垃圾无害化燃烧所需的各项必 要条件。从而大大降低了生活垃圾无害化处理的费用，容易实现生活垃 圾的及时就近无害化处理。同时变废为宝，获取大量的能源。本发明虽 然是为生活垃圾的处理而设计，实际上同时也可用于其它各种固态可燃 物的清洁燃烧和充分燃烧。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：生活垃圾的燃烧除在 四周都包有保温耐火材料的高温炉膛进行外，还在二次进风燃烧区和高 温混风燃烧区对生活垃圾的挥发可燃成分和烟尘颗粒进行彻底燃烧。二 次进风燃烧区是让炉膛燃烧所产生的烟气通过的经过计算的多条窄缝， 在这些窄缝的壁上布有向烟气中输送经预热的高温空气的交错的上下两 排或多排孔，在烟气进入高温混风燃烧区前已有充足的经预热的高温空 气分散注入烟气中对部分可燃气体进行了燃烧。为了保证可燃气体与氧 气的充分接触，同时又保证充分燃烧所需的高温和燃烧反应时间，从而 保证燃烧的彻底进行，烟气和注入其中的高温空气从二次进风燃烧区出 来后进入高温混风燃烧区。高温混风燃烧区的烟道布局是这样的：先使 烟气和注入其中的高温空气向中间集中，然后在上面加一个耐火圆盘进 行阻挡，使火向四周扩散绕过耐火圆盘。这一过程就使火焰产生了相互 地对撞和涡旋，重浊的物质被抛下，质轻的气体继续上升；火焰向四周 扩散时流速降低，使火焰有充分的时间滞留在高温混风燃烧区进行燃烧 反应；绕过圆盘后，火焰又由分散转入汇合集中，经过再次压缩的火焰 使得烟气和高温空气进行了充分地混合燃烧，可燃物质燃烧殆尽，质轻 的高温气体经吸热区进行能量交换。由于高温混风燃烧区的炉壁有很强 的蓄热作用并包以保温材料防止散热，所以在正常燃烧后，此区域一直 处于高温状态。完全实现了国内外公认的焚烧炉设计所遵守的高温、足 够的燃烧反应时间、火焰烟气和注入其中的高温空气产生充分混合的涡 旋湍流这三项“3T”原则，达到了消除烟尘并防止产生二恶英类物质的 目的。所产生的高温辐射回炉膛，使生活垃圾受到强热烘烤，所以对加 入炉膛中的垃圾含水量要求较低，除大量含水量过大可燃物过少的西瓜 皮、鲜菜叶不可以集中燃烧外一般生活垃圾都可以充分分解燃烧，灰烬 中不再存留可燃性成分。因为充分燃烧就意味着充分分解，所以实现了 清洁燃烧。为了保证燃烧的高温条件，同时保证生活垃圾的自燃，整个 燃烧区全部包以保温耐火材料，在燃烧区内的热量除预热输入的二次风 外，尽可能避免各式各样的热量输出。只有通过高温混风燃烧区后的高 温气体才进入吸热区进行热交换。为了保证二次进风的风压和二次进风 的预热，将二次进风的主进风口开在炉底部，并有风门控制进风量。既 保证燃烧所需的空气量又不造成输入空气的太多剩余。所有的进风都是 自然进风并对进风量进行控制，所以除节省能源外还能比机械通风减少 扬尘并保持炉内负压。
本发明的有益效果是：可行性强，热效率高，容易实现生活垃圾的 及时就近无害化处理，变废为宝，消除生活垃圾污染这一大社会公害。 同时也可用于其它各种固态可燃物的清洁燃烧和充分燃烧。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：生活垃圾的燃烧除在 四周都包有保温耐火材料的高温炉膛进行外，还在二次进风燃烧区和高 温混风燃烧区对生活垃圾的挥发可燃成分和烟尘颗粒进行彻底燃烧。二 次进风燃烧区是让炉膛燃烧所产生的烟气通过的经过计算的多条窄缝， 在这些窄缝的壁上布有向烟气中输送经预热的高温空气的交错的上下两 排或多排孔，在烟气进入高温混风燃烧区前已有充足的经预热的高温空 气分散注入烟气中对部分可燃气体进行了燃烧。为了保证可燃气体与氧 气的充分接触，同时又保证充分燃烧所需的高温和燃烧反应时间，从而 保证燃烧的彻底进行，烟气和注入其中的高温空气从二次进风燃烧区出 来后进入高温混风燃烧区。高温混风燃烧区的烟道布局是这样的：先使 烟气和注入其中的高温空气向中间集中，然后在上面加一个耐火圆盘进 行阻挡，使火向四周扩散绕过耐火圆盘。这一过程就使火焰产生了相互 地对撞和涡旋，重浊的物质被抛下，质轻的气体继续上升；火焰向四周 扩散时流速降低，使火焰有充分的时间滞留在高温混风燃烧区进行燃烧 反应；绕过圆盘后，火焰又由分散转入汇合集中，经过再次压缩的火焰 使得烟气和高温空气进行了充分地混合燃烧，可燃物质燃烧殆尽，质轻 的高温气体经吸热区进行能量交换。由于高温混风燃烧区的炉壁有很强 的蓄热作用并包以保温材料防止散热，所以在正常燃烧后，此区域一直 处于高温状态。完全实现了国内外公认的焚烧炉设计所遵守的高温、足 够的燃烧反应时间、火焰烟气和注入其中的高温空气产生充分混合的涡 旋湍流这三项“3T”原则，达到了消除烟尘并防止产生二恶英类物质的 目的。所产生的高温辐射回炉膛，使生活垃圾受到强热烘烤，所以对加 入炉膛中的垃圾含水量要求较低，除大量含水量过大可燃物过少的西瓜 皮、鲜菜叶不可以集中燃烧外一般生活垃圾都可以充分分解燃烧，灰烬 中不再存留可燃性成分。因为充分燃烧就意味着充分分解，所以实现了 清洁燃烧。为了保证燃烧的高温条件，同时保证生活垃圾的自燃，整个 燃烧区全部包以保温耐火材料，在燃烧区内的热量除预热输入的二次风 外，尽可能避免各式各样的热量输出。只有通过高温混风燃烧区后的高 温气体才进入吸热区进行热交换。为了保证二次进风的风压和二次进风 的预热，将二次进风的主进风口开在炉底部，并有风门控制进风量。既 保证燃烧所需的空气量又不造成输入空气的太多剩余。所有的进风都是 自然进风并对进风量进行控制，所以除节省能源外还能比机械通风减少 扬尘并保持炉内负压。
本发明的有益效果是：可行性强，热效率高，容易实现生活垃圾的 及时就近无害化处理，变废为宝，消除生活垃圾污染这一大社会公害。 同时也可用于其它各种固态可燃物的清洁燃烧和充分燃烧。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图中1.吸热区，2.高温混风燃烧区，3.圆盘，4.二次进风燃烧区， 5.高温空气输送孔，6.炉膛，7.保温耐火材料，8.炉灰室，9.二次进风主 进风口。
图中1.吸热区，2.高温混风燃烧区，3.圆盘，4.二次进风燃烧区， 5.高温空气输送孔，6.炉膛，7.保温耐火材料，8.炉灰室，9.二次进风主 进风口。
具体实施方式
生活垃圾投入炉膛(6)，经炉灰室(8)进风在炉膛中燃烧。当烟气进入 二次进风燃烧区(4)后，由于流道的限制，烟气都是从高温空气输送孔(5) 附近穿过，使烟气与经预热的高温空气初步混合，同时烟气中的部分可 燃成分和烟尘颗粒已经开始燃烧。烟气和注入其中的高温空气形成的火 焰从二次进风燃烧区(4)出来后进入高温混风燃烧区(2)，先向高温混风燃 烧区(2)下方中间的孔集中，然后在孔上面加一个耐火圆盘(3)进行阻挡， 使火绕过孔后向四周扩散，这一过程就使火焰产生了相互地对撞和旋涡， 重浊的物质被抛下，质轻的气体继续上升；火焰向四周扩散时流速降低， 使火焰有充分的时间滞留在高温混风燃烧区进行燃烧反应；绕过圆盘(3) 后，火焰又由分散转入汇合集中，从高温混风燃烧区(2)上方中间的孔穿 出。经过再次压缩的火焰使得烟气和高温空气进行了充分地混合燃烧， 可燃物质燃烧殆尽，质轻的高温气体经吸热区进行能量交换。高温混风 燃烧区(2)内的火焰高温对组成高温混风燃烧区(2)的耐火材料加热，由于 这些耐火材料的蓄热作用，使高温混风燃烧区(2)的高温不会因投入燃料 变化造成剧烈波动，保证了能够继续充分燃烧。同时高温混风燃烧区(2) 所产生的高温辐射回炉膛(6)，使生活垃圾受到强热烘烤，所以对加入炉 膛(6)中的生活垃圾要求较低，灰烬中不再存留可燃性成分。整个燃烧区 全部包以保温耐火材料(7)，在燃烧区内的热量除预热输入的二次风外， 尽可能避免各式各样的热量输出，保证了燃烧的高温条件。为了保证二 次进风的风压和二次进风的预热，将二次进风的主进风口(9)开在炉底部。