高分子化合物高温裂解无害化燃烧装置

摘要

本发明涉及一种高分子化合物高温裂解无害化燃烧装置，包括给料装置、高温燃烧室和换热装置，高温燃烧室的前部设有双燃料给料系统，高温燃烧室的上部烟气出口连接有高温裂解室，高温裂解室外部是由保温材料砌筑的墙体，高温裂解室内部包括有二次风补充装置、蓄热体、温度检测仪和高温裂解室出火口，上述燃烧装置可以使塑料类高分子化合物充分裂解燃烧转化为无机物气体，使燃烧产物失去二次合成有机物的条件，避免了有机物的燃烧给环境带来的严重污染。

权利要求

1.一种高分子化合物高温裂解无害化燃烧装置，包括给料装置、高温燃烧室和换热装 置，其特征在于：高温燃烧室的前部设有双燃料给料系统，高温燃烧室的上部烟气出口连接 有高温裂解室，高温裂解室外部是由保温材料砌筑的墙体，高温裂解室内部包括有二次风 补充装置、蓄热体、温度检测仪和高温裂解室出火口；蓄热体是由耐火材料筑成，蓄热体内 还设置具有烟气入口和烟气出口的烟气通道，高温裂解室内的蓄热体固设在两侧的墙体 上，高温裂解室内部还设置有炉拱和送风通道，蓄热体上的烟气出口与换热装置相连;高温燃烧室设有加料仓，加料仓的上部 设有由生物质加料仓、塑料类固弃物加料仓及其下部的送料机构组成的双燃料给料系统，加料仓下部还设有卸料装置；高温燃烧室的内部设置有水冷炉排，炉排面设置为倾斜布置平直形状，炉排面为多级变角度炉排面，其推煤出口至尾部炉排的炉排面角度逐渐变大；高温裂解室的炉拱上方与高温燃烧室后墙上设有送风孔，送风孔与送风通道相连，送风通道与墙体外的风机相连，送风孔设置在送风通道上，该方案也适用于链条炉排与往复炉排炉子的布风需要；高温燃烧室的炉排面下方设置有若干个区域，布风方式采用多区域独立控风系统，每个区域相互独立，每个区域均设置有一个采用变频控制系统的风机送风，该方案也适用于链条炉排与往复炉排炉子的布风需要。

2.如权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于：高温裂解室内的蓄热体内布置有垂直方向的多孔烟气通道。

3.如权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于：高温裂解室内的蓄热体布置方式为多层弧形拱布置，弧形拱上设置有烟气通道。

4.如权利要求3所述的燃烧装置，其特征在于：高温裂解室内的蓄热体由一层层弧形拱构成，弧形拱与高温裂解室的两侧墙体相连，弧形拱由耐火材料筑成，其上端设置有烟气通道。

说明书

高分子化合物高温裂解无害化燃烧装置

技术领域

[0001] 本发明涉及化合物充分燃烧装置，特别是一种高分子化合物高温裂解无害化燃烧装置。技术背景

[0002] 现有企业生产箱板纸大多采用的是回收的旧纸箱，生产过程中会产生大量的废塑料，很多小企业直接就掺到煤中烧掉，烧不掉就丢弃或填埋，直接燃烧产生的有害气体像石墨行业生产产生的沥青气体一样，看不见的环烃类气体是影响人体健康很多疾病的元凶。另外，皮革、树脂、废弃的钮扣、各种化纤纺织品垃圾等，如果直接燃烧都会出现这样的问题。其实，所有的高分子化合物都是由简单的有机小分子聚合而成的，如乙烯工程。这些有机物在一定条件下都可以像天然气一样洁净燃烧，这个条件就是在富氧高温条件下充分裂解燃烧，将有机气体全部转化成无机气体，使其失去二次合成有机物的条件，从而实现无害化燃烧。

发明内容

[0003] 本发明的目的是公开一种高分子化合物高温裂解无害化燃烧装置，该装置具有裂解温度高，温度可控，烟气在裂解区停留时间长，烟气氧含量可控，操作简便，维修率低等特点。

[0004] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种高分子化合物高温裂解无害化燃烧装置，包括给料装置、高温燃烧室和换热装置，其技术要点是：高温燃烧室的前部设有双燃料给料系统，高温燃烧室的上部烟气出口连接有高温裂解室，高温裂解室外部是由保温材料砌筑的墙体，高温裂解室内部包括有二次风补充装置、蓄热体、温度检测仪和高温裂解室出火口；蓄热体是由耐火材料筑成，蓄热体内还设置具有烟气入口和烟气出口的烟气通道，高温裂解室内的蓄热体固设在两侧的墙体上，高温裂解室内部还设置有炉拱和送风通道，蓄热体上的烟气出口与换热装置相连。

[0005] 本发明的优点及有益效果是：上述燃烧装置可以使塑料类高分子化合物充分裂解燃烧转化为无机物气体，使燃烧产物失去二次合成有机物的条件，避免了有机物的燃烧给环境带来的严重污染；本发明采用双燃料系统，当裂解区温度降低时，可以自动补充高热值燃料提高温度；烟气中补充的二次风量采用自动控制，防止烟气中氧含量过低燃烧不充分，氧含量过高形成氮氧化物的量增加，同时导致其它环保指标的折算值增大。

附图说明

[0006] 图1为本发明的结构示意图；

[0007] 图2为裂解室布置方案一图；

[0008] 图3为裂解室布置方案二图；

[0009] 图4为图2中A-A方向剖视图；

[0010] 图5为图3中B-B方向剖视图；

[0011] 图6为炉排面结构示意图；

[0012] 图7为裂解室布置方案三图；

[0013] 图8为图7中A-A方向剖视图；

[0014] 图9为多级变角水冷炉排结构图；

[0015] 图10为高温燃烧室放大图；

[0016] 下面将结合附图，通过实例对本发明进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利范围以权利要求书为准。

[0017] 附图标记如下：1、溶灰坑2、推渣机构 3、独立风室4、水冷炉排5、炉门 6、炉墙 7、炉拱 8、推料机构 9、复合料仓10、塑料类高分子燃料送料机构 11、生物质加料仓 12、塑料类高分子化合物加料仓 13、二次风补充装置 14、二次风补充装置 15、第I高温裂解室 16、蓄热体I 17、第I高温裂解出火口 18、第II高温裂解室 19、蓄热体II 20、第III高温裂解室 21、第II高温裂解室出火口 22、第III高温裂解室出火口 23、蓄热体III 24、换热装置25、在线监测检测仪 26、热解装置出烟口 27、高温裂解室入口烟气烟温检测仪 28、高温裂解室出口烟气烟温检测仪 29、鼓风机 30、水冷炉排 31、风室横向隔板 32、均布风板 33、风室纵向隔板 34、送风通道 35、烟气通道 36、耐火材料 37、保温材料 38、拱上通风孔 39、后墙通风孔。

具体实施方式

[0018] 如图1-8所示，本发明涉及一种塑料类高分子化合物高温裂解无害化燃烧装置，由四大部分组成，一是高温燃烧室，该部分采用的是已申请授权的专利技术，专利号为ZL201510472996.0和ZL200710012779.9。二是高温燃烧室的料斗上连接双燃料给料系统，详见图1中的给料系统，一个料仓装填要处理的塑料类高分子化合物，另一个料仓装填生物质类高热值燃料。二个料仓通过送料机构与燃烧装置的料斗相连，根据燃烧要求加料。三是高温裂解室与高温裂解燃烧装置的出火口相连。高温裂解室内部主要由耐火材料构成，外部由保温材料砌筑。高温裂解室主要由二次风补充装置13、蓄热体I16、温度检测仪等构成，蓄热体由耐高温耐火材料构成，其内部根据需要设有烟气通道，其主要作用是蓄积热量，对低温烟气进行加热，同时吸收高温烟气的热量，以保证烟气温度满足充分裂解的要求。二次风的主要作用是补充烟气燃烧过程中的需氧量，高温裂解室的烟气出口与第四部分换热装置相连，将充分燃烧的烟气加以利用。

[0019] 所述的双燃料给料系统，生物质的料仓下部装有自动卸料装置，塑料类高分子化合物料仓下部的送料机构采用的是液压推动系统。结构详见图1。

[0020] 所述的高温裂解室，其外部墙体全部由保温材料构成，内部主要由耐火材料构成。如果要处理有毒类的有机气体，其外部要用钢板密封焊接，防止气体外漏。所述的高温裂解室的布置方式可以有三种，一种是弧形水平布置，如图2、4，一种是弧形垂直布置，如图3、5，一种垂直布置，如图7、8，所述的高温裂解室内的蓄热体，不管采用何种布置方式，其形状均为一层层弧形拱构成，拱与二侧墙相连，拱由耐火材料制作，其上有烟气通道，如图2、3、4、5所示。

[0021] 所述的高温裂解燃烧室的水冷炉排 ，为已经授权的专利，专利号ZL200710012779.9。其所述的炉排面为倾斜布置平直形状。在燃烧煤炭、兰炭等的燃料时，可采用多级变角度炉排面，其特征是从推煤出口至尾部炉排的角度逐渐变大，所述的炉排在图中为水冷炉排，该技术也适用于链条炉排、往复炉排等其它燃烧设备上。高温燃烧室的内部设置有水冷炉排，炉排面为倾斜布置平直形状，该平直形状的炉排面上设置有至少两个折角，炉排面采用多级变角度炉排面，其推煤出口至尾部炉排的角度逐渐变大，如图9中，角（3）>角（2）>角（1），角（1）的最小角度为10度，角（3）的最大角度为90度；炉排面下部由横向的布风隔板与纵向的布风隔板隔成多个独立的送风室，各风室之间密闭不窜风，每个送风室的下部用一个独立的小风机采用变频控制方式送风。炉排面下部布风采用多区域独立控风系统。每个区域相互独立，下部有一个单独的风机送风，采用变频控制系统。该技术也适用于链条炉排与往复炉排炉子的布风需要。

[0022] 所述的高温裂解燃烧室的炉排面的下部布风采用多区域独立精准控风系统。如图6所示。炉排面下部由风室横向隔板31与风室纵向隔板33隔成多个独立的送风室。各风室之间密闭不窜风，每个送风室的下部用一个独立的小风机采用变频控制送风。该技术也可以用于链条炉排等其它层燃炉排的精准控风需要。

[0023] 工作原理如下：燃烧塑料类高分子化合物前，先利用生物质加料仓11给复合料仓9加料，利用送料机构10将生物质送到高温燃烧室内，点燃生物质，利用生物质燃烧产生的高温将高温裂解室15、18、20加热，当烟气出口温度检测仪28达到900℃时，利用塑料类高分子燃料的送料机构10将塑料类燃料送入复合料仓9，此时可以停止生物质燃料的加入。利用推料机构8将塑料类燃料送入高温燃烧室燃烧，燃烧产生的气体进入高温裂解室15、18、20，用二次风补充装置13、14补充二次风，根据在线监测检测仪25反应的数据，调整13、14二次风的补充量，经确保烟气充分燃烧。燃烧中主要控制裂解室出口烟气烟温检测仪28的温度变化。当烟气温度高于900℃时继续燃烧，当烟气温度小于900℃时，要启动生物质加料仓11的加料装置向复合料仓9加生物质，用推料机构8向高温燃烧室补充生物质，以提高炉温。直至高温裂解室20的出口烟气烟温检测仪28 在900℃以上时停止加生物质。高温烟气经以上过程充分燃烧后，进入换热装置24换热。