專(zhuān)利名稱(chēng)：光電焚燒爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種垃圾無(wú)害化處理的環(huán)保設(shè)備，特別適用于醫(yī)院垃圾焚燒。
背景技術(shù)：
目前，隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，工業(yè)垃圾與生活垃圾急劇增多，每年垃圾產(chǎn)量已在一億噸以上，且每年大約還以15～20％地速度增加，大約2/3的城市包圍在垃圾包圍之中。醫(yī)院垃圾雖總量較少，但是一種帶有病原體，在處理時(shí)不同于普通垃圾，即使深埋地下也會(huì)涉及水源等環(huán)境的污染，若和普通垃圾混合運(yùn)輸、堆放造成交叉感染，使環(huán)境惡化。目前市場(chǎng)銷(xiāo)售的處理垃圾的焚燒爐，一般采用噴油助燃技術(shù)，才能使垃圾充分地燃燒，由于要消耗大量地燃油，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)復(fù)雜，管理困難，占地面積較大，不安全因素多，自動(dòng)化程度低，難以適應(yīng)間歇啟動(dòng)處理設(shè)備，尤其難以適應(yīng)運(yùn)行時(shí)垃圾含水量多變或處理量多變的場(chǎng)合。其爐膛一般都采用較厚的耐火材料，不但體積笨重，而且爐膛因高溫易形成渣蝕，縮短了爐膛壽命，同時(shí)由于燃燒溫度較高，排出的廢氣中氮氧化合物含量高，易發(fā)揮性的重金屬飄塵含量高，易造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型光電垃圾焚燒爐是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的光電焚燒爐包括破袋粉碎機(jī)，烘干隧道和燃燒隧道，供風(fēng)和煙氣凈化系統(tǒng)，冷卻水循壞系統(tǒng)，由助燃裝置和引燃裝置綜合的光電助燃系統(tǒng)和包括垃圾計(jì)量、垃圾范圍和燃燒溫度檢測(cè)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的烘干隧道和燃燒隧道分別由滾筒構(gòu)成，燃燒隧道的滾筒直徑大于烘干隧道的滾筒，兩個(gè)滾筒旋轉(zhuǎn)中心重合，其旋轉(zhuǎn)中心和水平線夾角為1～10°，烘干隧道的高端安裝破袋粉碎機(jī)，烘干隧道的低端和燃燒隧道的高端連成一體，燃燒隧道的低端設(shè)置可移動(dòng)的加熱墻，加熱墻上部裝有光電助燃系統(tǒng)的熱源，下部是垃圾灰燼排放口。烘干隧道和燃燒隧道均是由金屬圓筒構(gòu)成的，內(nèi)襯耐火材料。由于滾筒每分鐘轉(zhuǎn)0.1～15轉(zhuǎn)，垃圾在旋轉(zhuǎn)的隧道中不斷地向隧道的低端移動(dòng)，垃圾在移動(dòng)中從烘干隧道跌落到燃燒隧道。
本實(shí)用新型的燃燒隧道可以在燃燒滾筒低端的軸向增加一段篦條式爐排裝置，該裝置由懸臂軸、擺動(dòng)爐條和擋圈組成，懸臂軸固定在燃燒滾筒的金屬圓筒上。在處于隧道下半周時(shí)，爐排成為封閉環(huán)狀托盤(pán)，得以支撐垃圾，含氧的空氣通過(guò)擺動(dòng)爐排縫隙幫助垃圾燃燒；在處于隧道上半周時(shí)，該組爐排在重力作用下處于吊掛狀態(tài)，自動(dòng)清除爐排縫隙中的垃圾。
本實(shí)用新型光電助燃系統(tǒng)的一個(gè)熱源是光輻射加熱器，光輻射加熱器設(shè)置在加熱墻上，它是由n(n＞1)支石英鹵鎢燈管構(gòu)成，可按任意性狀排列。本實(shí)施例的光輻射加熱器是由水平設(shè)置的多支石英鹵鎢燈管組成。鹵鎢燈管安裝在液體冷卻支座和反射體上，燈管兩側(cè)的支座為液體冷卻管，本案例冷卻液為水。冷卻循環(huán)系統(tǒng)的水經(jīng)兩個(gè)水管接頭進(jìn)出燈管支座達(dá)到冷卻和保護(hù)石英鹵鎢燈接線端作用。鹵鎢燈管的燈絲處在反射體鏡面拋物線曲面的焦點(diǎn)上，工作時(shí)燈管發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)鏡面聚集為一束平行光反射到特定的場(chǎng)區(qū)，將多個(gè)這樣的燈管組裝起來(lái)，反射體可以整體壓制或者拼裝組成，其輻射能聚集在燃燒隧道中特定的場(chǎng)區(qū)構(gòu)成加熱垃圾的一個(gè)高能量場(chǎng)，溫度可以達(dá)到500～900℃。為了防止反射鏡面和燈管被煙塵和垃圾毀壞，加熱器還可以裝有燈罩，其材質(zhì)為石英玻璃，反射鏡面背面可以采用循壞液體冷卻的金屬盤(pán)管。
光輻射加熱器的石英玻璃燈罩設(shè)置煙塵清掃裝置，該裝置由中心軸、轉(zhuǎn)臂、噴嘴、曲柄和往復(fù)搖擺運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是流體動(dòng)力(氣動(dòng)或者液壓)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的任何一種；流體動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)由氣缸或者油缸、銷(xiāo)軸和流體動(dòng)力系統(tǒng)組成，屬于市場(chǎng)已有技術(shù)；電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由電動(dòng)減速機(jī)、主動(dòng)輪、連桿和銷(xiāo)軸組成。中心軸、轉(zhuǎn)臂和噴嘴均為空心，并相互連通；中心軸一端設(shè)置壓縮空氣軟管接頭，端部設(shè)置曲柄，端部安裝在爐體外壁支板上的軸承里，中部安裝在加熱墻壁上的軸承里；另一端伸進(jìn)燃燒室并設(shè)置的轉(zhuǎn)臂和噴嘴，轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與石英玻璃燈罩圓弧的中心重合，轉(zhuǎn)臂搖擺角度0＜θ＜180°；執(zhí)行機(jī)構(gòu)均安裝在爐體外殼支架上；中心軸只能轉(zhuǎn)動(dòng)，不能軸向移動(dòng)，利用銷(xiāo)軸使曲柄連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)的活動(dòng)接頭；在加熱墻相對(duì)燃燒隧道向外直線移動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，噴嘴相對(duì)加熱墻產(chǎn)生左移、順時(shí)針旋轉(zhuǎn)、右移、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的綜合運(yùn)動(dòng)，清掃時(shí)可以如此反復(fù)循環(huán)，在空心的中心軸、轉(zhuǎn)臂和噴嘴中設(shè)置冷卻水套，防止燃燒室內(nèi)暴露在高溫的部分變形，冷卻水套中設(shè)置壓縮空氣管。壓縮空氣通過(guò)空氣管上的噴嘴，在石英玻璃燈罩上吹掃，完成煙塵清掃任務(wù)，噴嘴上還可以設(shè)置金屬刷。執(zhí)行機(jī)構(gòu)停止時(shí)，拔出銷(xiāo)釘，可手動(dòng)曲柄執(zhí)行清掃燈罩煙塵任務(wù)。
本實(shí)用新型光電助燃系統(tǒng)的另一個(gè)熱源是引燃裝置，引燃裝置的火焰噴槍設(shè)置在加熱墻上，噴槍的火焰高溫區(qū)熱射能聚集在垃圾上，引燃裝置可以是可燃的氣體發(fā)生系統(tǒng)、可燃的液體發(fā)生系統(tǒng)或等離子體發(fā)生系統(tǒng)中的任何一種，屬于市場(chǎng)已有技術(shù)和產(chǎn)品。本實(shí)施例的引燃裝置是采用氫氧混合氣體發(fā)生系統(tǒng)。上述噴槍火焰噴射在燃燒隧道中特定的場(chǎng)區(qū)構(gòu)成焚燒爐加熱垃圾的一個(gè)高能量場(chǎng)?；鹧嬷行臏囟瓤梢赃_(dá)到1500～2600℃以上。
本實(shí)用新型助燃系統(tǒng)可以將光輻射加熱器和引燃裝置作為熱源單一或綜合使用，光輻射加熱燈管組與引燃裝置的火焰噴槍作為燃燒垃圾的雙熱源，其熱能聚集在燃燒隧道中部以下的同一個(gè)場(chǎng)區(qū)，由光輻射加熱器和引燃的火焰噴槍疊加組成的高能量場(chǎng)聚集在隨著燃燒隧道的旋轉(zhuǎn)不斷翻滾的垃圾上，這些垃圾在供風(fēng)系統(tǒng)提供氧氣的作用下完成垃圾加熱和引燃過(guò)程，保證燃燒隧道的垃圾在600～1000℃充分燃燒。氫氧混合氣體引燃裝置的點(diǎn)火可以直接利用石英鹵鎢燈產(chǎn)生的高能量?；鹧鎳姌屪旌捅┞对谌紵隣t內(nèi)的管路可以采用循壞液體冷卻的金屬套管。在加熱墻上火焰噴槍的金屬套管外安裝位移傳感器裝置。
本實(shí)用新型的烘干室由烘干隧道的圍護(hù)層構(gòu)成，燃燒室由加熱墻和燃燒隧道的圍護(hù)層構(gòu)成。加熱墻的移動(dòng)機(jī)械裝置由加熱墻導(dǎo)軌、導(dǎo)輪、卡板和加熱墻執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。加熱墻執(zhí)行機(jī)構(gòu)是流體動(dòng)力(氣動(dòng)或者液壓)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的任何一種，流體動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括氣缸或者油缸、銷(xiāo)軸和流體動(dòng)力系統(tǒng)，屬于市場(chǎng)已有技術(shù)；電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括鏈輪、鏈條、電動(dòng)減速機(jī)。導(dǎo)輪和卡板安裝加熱墻的連接板上，執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在爐體外壁上，執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)匹配的卡板使導(dǎo)輪在導(dǎo)軌上移動(dòng)。在引燃垃圾時(shí)，垃圾溫度較低，所需氧氣量也少，加熱墻向內(nèi)移動(dòng)，燃燒室容積變小，助燃熱源接近垃圾；在垃圾燃燒時(shí)，垃圾溫度較高，所需氧氣量大，加熱墻向外移動(dòng)，燃燒室容積變大，助燃熱源遠(yuǎn)離垃圾，這時(shí)可以降低供給能量的功率，甚至可以關(guān)掉熱源的電源。根據(jù)燃燒的垃圾在燃燒隧道的占有的空間量和燃燒溫度，移動(dòng)加熱墻，改變?nèi)紵业娜莘e，提供足夠的燃燒供氧空間，可以達(dá)到最好的焚燒效果，并減少助燃熱源暴露在高溫環(huán)境的時(shí)間，延長(zhǎng)其壽命。還可以避免安裝在加熱墻上的熱源等元件與垃圾發(fā)生碰撞而損壞。
燃燒垃圾的鼓風(fēng)系統(tǒng)和煙氣凈化系統(tǒng)是由煙氣管道、煙氣閥門(mén)、引風(fēng)機(jī)、濕式除塵器、擋水霧室和煙筒組成。在除塵裝置前的煙氣總管道設(shè)置引風(fēng)機(jī)，在烘干室和燃燒室各設(shè)置一條排煙支管道，連接到一個(gè)自動(dòng)三通閥上，可以將煙氣匯總到煙氣總管道。烘干室的排煙支管道設(shè)置一個(gè)手動(dòng)煙氣閥，通過(guò)手動(dòng)煙氣閥和自動(dòng)三通閥可以調(diào)整烘干室和燃燒室兩個(gè)排煙口煙氣量的比例。在風(fēng)機(jī)出口的總煙道和烘干室之間設(shè)置一條排煙支管和一個(gè)旁通自動(dòng)煙氣閥。自動(dòng)三通閥和旁通自動(dòng)煙氣閥可以采用氣動(dòng)或者是電動(dòng)閥門(mén)中任何一種。
在烘干室環(huán)狀保溫層的外圓周設(shè)置濕式除塵裝置。在燃燒室的圓形外殼的外側(cè)和保溫層之間的夾層設(shè)置煙氣凈化系統(tǒng)的煙氣加熱室，煙氣溫度在650～900℃中保持0.5～1.2秒以上，熱源采用光熱輻射加熱器，它是由水平設(shè)置的n(n＞1)支石英鹵鎢燈管構(gòu)成。該加熱器與光電助燃系統(tǒng)的光熱輻射加熱器除不設(shè)置反射鏡外其余相同；在煙氣進(jìn)入該光輻射加熱器前的煙氣管道中安裝一條供給新鮮空氣的風(fēng)道和一個(gè)風(fēng)閥。
為了防止烘干室、燃燒室、煙氣加熱室和水加熱室熱損失，在其圍護(hù)的外壁都有一定厚度的保溫層。
焚燒爐的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)是由熱水箱，補(bǔ)水箱、水泵、燈管支座、火焰噴槍的水冷管、煙塵清掃裝置中心軸、轉(zhuǎn)臂和加熱墻導(dǎo)軌的水冷管組成，該循環(huán)系統(tǒng)屬于現(xiàn)有技術(shù)。
為了節(jié)省能源，在烘干隧道的圓形外殼的外側(cè)和機(jī)器外殼之間，高溫?zé)煔夤艿篮统龎m裝置之間設(shè)置水加熱室，使高溫?zé)煔鉄崃客ㄟ^(guò)水加熱室的水冷壁，產(chǎn)生的熱水和其他熱水匯集起來(lái)可以洗澡等外用。
本實(shí)用新型的垃圾焚燒爐的工作流程是垃圾由垃圾倉(cāng)落入破袋粉碎機(jī)。粉碎后的垃圾被破袋粉碎機(jī)推入帶有壓力傳感器的計(jì)量槽上。計(jì)量槽上的垃圾定時(shí)、定量進(jìn)入烘干隧道。當(dāng)計(jì)量槽上的垃圾超過(guò)額定值時(shí)，破袋粉碎機(jī)的推料葉片轉(zhuǎn)速降低直至停止；在設(shè)定的時(shí)間，計(jì)量槽上的垃圾重量仍低于設(shè)定時(shí)，發(fā)出空料訊號(hào)。如果由于堵塞造成的，可利用讓移裝置將不能通過(guò)破袋粉碎機(jī)的垃圾從側(cè)面排出。在達(dá)到更長(zhǎng)設(shè)定時(shí)間計(jì)量槽上的垃圾仍低于設(shè)定時(shí)，視為無(wú)垃圾處理了，則切斷助燃系統(tǒng)能源，停止烘干隧道和燃燒隧道運(yùn)轉(zhuǎn)。
引風(fēng)機(jī)通過(guò)煙氣加熱室從烘干隧道排煙口和燃燒隧道排煙口吸入煙氣，選擇引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓應(yīng)保證在除塵裝置內(nèi)的煙氣壓力是正壓，在烘干隧道、燃燒隧道和煙氣總管道內(nèi)的煙氣壓是微負(fù)壓。新鮮空氣通過(guò)排灰口進(jìn)入微負(fù)壓的燃燒室，也可以用鼓風(fēng)機(jī)把新鮮空氣送進(jìn)微負(fù)壓的燃燒隧道。最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)是在燃燒隧道內(nèi)燃燒垃圾，烘干隧道利用燃燒垃圾的煙氣干燥垃圾，在烘干隧道內(nèi)溫度峰值較低時(shí)也允許燃燒垃圾(溫度峰值是指室內(nèi)各處出現(xiàn)并保持2分鐘以上的最大溫度)。我們確定在烘干隧道內(nèi)垃圾燃燒時(shí)溫度峰值低于400±100℃時(shí)采取這樣方式運(yùn)行通過(guò)控制自動(dòng)三通閥減少燃燒室排煙量，增大烘干隧道排煙量，關(guān)閉風(fēng)機(jī)出口旁通煙氣閥，迫使垃圾燃燒產(chǎn)生的絕大部分煙氣通過(guò)烘干隧道，加熱垃圾后進(jìn)入烘干隧道排煙口，再匯流到總煙氣管道。在烘干隧道內(nèi)垃圾燃燒時(shí)溫度超過(guò)上述選定的溫度改為下述方式運(yùn)行通過(guò)控制自動(dòng)三通閥增大燃燒隧道排煙量，減少烘干隧道排煙量，開(kāi)啟風(fēng)機(jī)出口排煙支管的旁通自動(dòng)煙氣閥，垃圾燃燒大部分煙氣直接從燃燒隧道排煙口進(jìn)入煙氣總管道；從風(fēng)機(jī)出口排煙支管返回的煙氣通過(guò)烘干隧道加熱垃圾，該煙氣也通過(guò)燃燒隧道排煙口匯流到總煙氣管道。這樣由于烘干隧道內(nèi)煙氣缺氧，僅可以帶走垃圾中水分，避免了由于在烘干隧道出現(xiàn)垃圾較猛烈燃燒，溫度繼續(xù)上升的情況，一方面可以減少了高溫對(duì)烘干隧道圍護(hù)結(jié)構(gòu)帶來(lái)的熱損害，另一方面在燃燒隧道產(chǎn)生的高溫通過(guò)傳導(dǎo)到煙氣加熱室減低了加熱煙氣的功率，節(jié)約了能源。
煙氣加熱室裝有光輻射加熱燈組，加熱燈管兩側(cè)的支座為液體冷卻管，本實(shí)施例冷卻液為水。該光輻射加熱燈組對(duì)較低溫?zé)煔饧訜?，使煙氣在溫度?50～900℃的煙氣管道中停留0.5～1.2秒以上，并通過(guò)供給空氣的風(fēng)閥進(jìn)新鮮空氣，使煙氣在超量氧的氣氛下燃燒，消除煙氣中的異味和二惡英。隨后絕大一部分煙氣進(jìn)入除塵裝置，小部分煙氣通過(guò)風(fēng)機(jī)出口的煙氣支管上的煙氣旁通自動(dòng)閥返回烘干隧道加熱垃圾。本實(shí)例除塵裝置采用濕式水沖擊除塵器，也可以采用其他成熟技術(shù)。進(jìn)入堿液噴淋室洗滌后的煙氣進(jìn)入擋霧室，煙氣得到除塵、脫硫、干燥，隨即進(jìn)入煙筒排放。堿液噴淋室洗滌后的灰塵通過(guò)排灰渣水封板進(jìn)入爐體下部的灰池。
本實(shí)用新型包括垃圾計(jì)量、垃圾范圍和溫度檢測(cè)的自動(dòng)控制系統(tǒng)是在破袋粉碎機(jī)出口計(jì)量槽上安裝壓力傳感器，通過(guò)對(duì)進(jìn)入烘干隧道垃圾在線計(jì)量，控制給烘干隧道喂料速度。
在烘干室、燃燒室和煙氣加熱室安裝熱電偶可以進(jìn)行溫度測(cè)量和控制。調(diào)整光源管的供電電壓既可以改變光源管的輸出功率，從而實(shí)現(xiàn)燃燒室和煙氣加熱室設(shè)定溫度的調(diào)整。該控溫部分主要采用雙向可控硅，固態(tài)調(diào)壓器，利用移相脈沖控制一個(gè)正弦波周期內(nèi)的導(dǎo)通角改變交流電壓的平均值，該控制柜采用3MCS51系列單片機(jī)，以8031單片為控制核心，配置必要的硬件系統(tǒng)和外圍I/O接口電路，保證了上述任務(wù)的完成。
在加熱墻上安裝位移傳感器可以探測(cè)垃圾在燃燒室占據(jù)空間的大小。位移傳感器的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)和限位罩固定在加熱墻上，金屬套管安裝在加熱墻的軸承里，金屬套管設(shè)置臺(tái)階并壓在復(fù)位彈簧上。在加熱墻向燃燒隧道內(nèi)移動(dòng)，金屬套管觸頭遇到垃圾受阻時(shí)，臺(tái)階壓縮彈簧后與無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)接近時(shí)發(fā)出電信號(hào)停止加熱墻的運(yùn)動(dòng)。此外還可以將金屬套管作為電容式傳感器，接觸垃圾后發(fā)出信號(hào)停止加熱墻的運(yùn)動(dòng)。
這里所說(shuō)的破袋粉碎機(jī)給烘干隧道的喂料速度，動(dòng)力系統(tǒng)的啟閉，烘干隧道和燃燒隧道轉(zhuǎn)速調(diào)整，加熱墻的移動(dòng)，煙氣閥門(mén)的啟閉等自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求對(duì)所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，屬于市場(chǎng)已有技術(shù)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是具有設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，煙氣管路短，占地面積少、容易管理，安全可靠，垃圾燃燒啟動(dòng)快、燃燒溫度控制精度高、機(jī)電一體自動(dòng)化、能做到熱能回收和綜合利用的特點(diǎn)，尤其適用于單位時(shí)間垃圾處理量很小，間歇運(yùn)行，或頻繁啟動(dòng)的情況。


圖1是本實(shí)用新型垃圾焚燒爐的一個(gè)實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)剖面示意圖(圖3的D-D剖面)。
圖2是圖1的右視圖。
圖3是圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖1的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖1的C-C剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖4的E-E和F-F剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖1的H-H剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是圖7的G-G剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是圖1的I放大圖也是位移傳感器裝置36的剖面圖。
圖10是圖1的加熱墻導(dǎo)軌的俯視圖。
圖11是本實(shí)用新型垃圾焚燒爐的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
在圖1和圖2中，烘干隧道的高端安裝破袋粉碎機(jī)，垃圾從垃圾倉(cāng)的進(jìn)料口落入破袋粉碎機(jī)9，粉碎后的垃圾被破袋粉碎機(jī)的螺旋葉片5推入計(jì)量槽8上，計(jì)量槽8上的垃圾定時(shí)、定量進(jìn)入烘干隧道23，當(dāng)計(jì)量槽8上的垃圾超過(guò)額定值時(shí)，破袋粉碎機(jī)的推料螺旋葉片5、螺旋葉片電動(dòng)減速機(jī)11的轉(zhuǎn)速降低乃至停止；當(dāng)計(jì)量槽8上的垃圾在設(shè)定的時(shí)間低于設(shè)定通過(guò)量時(shí)，壓力傳感器6發(fā)出空料訊號(hào)，如果由于堵塞造成，可利用讓移裝置58將不能通過(guò)破袋粉碎機(jī)9的垃圾從側(cè)面排出。達(dá)到更長(zhǎng)設(shè)定時(shí)間計(jì)量槽8上的垃圾重量仍低于設(shè)定時(shí)，則視為無(wú)垃圾可處理了，切斷助燃系統(tǒng)能源，停止烘干隧道23和燃燒隧道30運(yùn)轉(zhuǎn)。
在圖1和圖3中，烘干隧道23是由金屬圓筒58構(gòu)成的，內(nèi)襯耐火材料57。燃燒隧道30是由金屬圓筒27構(gòu)成，內(nèi)襯耐火材料26。燃燒隧道的滾筒直徑大于烘干隧道的滾筒，兩個(gè)滾筒旋轉(zhuǎn)中心重合，其旋轉(zhuǎn)中心和水平線夾角為1～10°，烘干隧道23低端和燃燒隧道30高端連成一體，滾筒坐在滾筒滾輪14和25上，并通過(guò)滾筒減速傳動(dòng)裝置12、滾筒動(dòng)力鏈輪15、鏈條13、從動(dòng)鏈輪10帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)，滾筒每分鐘轉(zhuǎn)0.1～15轉(zhuǎn)，這樣垃圾在旋轉(zhuǎn)的烘干隧道中就可以不斷向低端的燃燒隧道移動(dòng)。烘干隧道23的直徑小于燃燒隧道30，垃圾從烘干隧道23跌落到燃燒隧道30中。
在圖1和圖5中，燃燒隧道30的金屬圓筒27長(zhǎng)度方向增加一段變位式爐排裝置，該裝置由懸臂軸55和可以擺動(dòng)的爐排53組成。懸臂軸55固定在金屬圓筒27上。在處于隧道下半周時(shí)，爐排53成為封閉的，并得以支撐垃圾，含氧的空氣通過(guò)爐排53縫隙幫助垃圾燃燒。在燃燒隧道上半周，該組爐排53在重力作用下處于吊掛狀態(tài)，自動(dòng)清除爐排縫中的垃圾。通過(guò)爐排落入排灰椎度板28的灰燼被旋臂軸55刮入垃圾灰池32，排灰椎度板28的與水平線傾斜的角度為1～3度。
在圖1、圖5、圖7和圖8中，在加熱墻42上設(shè)置光輻射加熱器37，下部為燃盡后垃圾灰份排放斜道31，取灰渣活門(mén)34。每個(gè)鹵鎢燈管的燈絲處在一個(gè)反射體鏡面拋物線曲面的焦點(diǎn)上。光輻射加熱器37包括由水平的n(n＞1)支石英鹵鎢燈管64、液體冷卻支座69和反射體，反射鏡面可以采用金屬盤(pán)管104通過(guò)循壞液體冷卻。燈管64安裝在兩個(gè)液體冷卻支座69上，可以將多支燈管的反射體72制作整體的，背面設(shè)置金屬盤(pán)管104，如圖7和圖8所示；或者將一個(gè)個(gè)單獨(dú)的反射體105組裝在一起，冷卻的金屬盤(pán)管104從反射體通孔穿過(guò)，如圖5、圖7和圖8所示；將多個(gè)這樣的燈管64按一定的結(jié)構(gòu)拼裝起來(lái)，其輻射能聚集在燃燒隧道中特定的場(chǎng)區(qū)構(gòu)成加熱垃圾的一個(gè)高能量場(chǎng)33。燈管液體冷卻支座的冷卻液為水。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的水經(jīng)兩個(gè)水管接頭73進(jìn)出每個(gè)冷卻支座69。加熱燈組可以安裝圓弧狀石英材料的燈罩35。
在圖1和圖11中，加熱墻上的石英玻璃燈罩35設(shè)置煙塵氣動(dòng)清掃裝置，該裝置包括中心軸93、轉(zhuǎn)臂92、噴嘴41、曲柄38和往復(fù)搖擺運(yùn)動(dòng)的氣動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，中心軸93安裝在加熱墻壁上的軸承94里，端部安裝在爐體外壁支板100上的軸承96，法蘭97和擋圈95限制其軸向移動(dòng)。中心軸93、轉(zhuǎn)臂91和套管101之間為冷卻水通道，且相互連通，壓縮空氣管99穿過(guò)其中，冷卻水從管接頭98進(jìn)入，套管101的接頭排出；中心軸93一端設(shè)置進(jìn)出壓縮空氣管接頭99，端部設(shè)置曲柄38；另一端伸進(jìn)燃燒室并設(shè)置的轉(zhuǎn)臂92和噴嘴38，轉(zhuǎn)臂92的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線與石英玻璃燈罩35圓弧的中心線重合，轉(zhuǎn)臂92的搖擺角度0＜θ＜180°，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由氣缸40、銷(xiāo)軸43銷(xiāo)軸39和曲柄38組成。氣缸40的活塞接頭利用銷(xiāo)軸39與曲柄38鉸接，活塞氣缸底座利用銷(xiāo)軸43與導(dǎo)軌上支架44鉸接。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力氣源附圖沒(méi)有畫(huà)出。在加熱墻42相對(duì)轉(zhuǎn)臂92直線移動(dòng)，氣缸的活塞連桿通過(guò)銷(xiāo)軸39和曲柄38帶動(dòng)中心軸93轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，壓縮空氣通過(guò)作搖擺的噴嘴41噴出，吹掃在石英玻璃燈罩35上，噴嘴上還可以設(shè)置金屬刷91。
在圖11中，加熱墻上的石英玻璃燈罩35設(shè)置煙塵清掃裝置的另一種實(shí)施例，該裝置除執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)外其余相同。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由電動(dòng)減速機(jī)86、主動(dòng)輪84、銷(xiāo)軸85、連桿83、銷(xiāo)軸102和曲柄38組成。電動(dòng)減速機(jī)86安裝在爐體外壁導(dǎo)軌上支架103上。
在圖1、圖5和圖9中，加熱墻上還設(shè)置引燃裝置點(diǎn)火噴槍36。本實(shí)施例的引燃裝置的氫氧混合氣體發(fā)生器在附圖中沒(méi)有畫(huà)出，屬于市場(chǎng)已有技術(shù)和產(chǎn)品。火焰噴槍嘴和暴露在燃燒室內(nèi)的管路可以采用循環(huán)液體冷卻的金屬套管。金屬管76、77和81之間為循壞冷卻液體通道，金屬管81內(nèi)為氫氧氣體通道。噴槍36噴射的火焰在燃燒隧道中特定的場(chǎng)區(qū)構(gòu)成焚燒加熱垃圾的另一個(gè)高能量場(chǎng)。燃燒隧道的垃圾不斷翻滾，在供風(fēng)系統(tǒng)提供氧氣的作用下，光輻射加熱器37與噴槍36的火焰區(qū)疊加構(gòu)成的高能量場(chǎng)33完成垃圾加熱和點(diǎn)火過(guò)程。
在圖1中，加熱墻42的移動(dòng)裝置由加熱墻導(dǎo)軌45、導(dǎo)輪46、卡板67和氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括活塞氣缸49、銷(xiāo)軸48、銷(xiāo)軸50和接板47?；钊麣飧?9接頭利用銷(xiāo)軸48與接板47鉸接，活塞氣缸49底座利用銷(xiāo)軸50與爐體外壁上的支架鉸接，接板47與加熱墻體連接。在圖10中，導(dǎo)軌45冷卻水經(jīng)一個(gè)管接頭82進(jìn)入通道68，另一個(gè)管接頭流出。
本實(shí)施例的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力氣源及系統(tǒng)屬于市場(chǎng)已有技術(shù)。
在圖5和圖11中，加熱墻42的移動(dòng)裝置的另一種實(shí)施例，該裝置除執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)外其余相同。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括牽引鏈輪66、鏈輪87、鏈條66、電動(dòng)減速機(jī)89和卡板67?？ò?7固定在接板47上，電動(dòng)減速機(jī)89通過(guò)牽引鏈輪90、鏈條66、卡板67和接板47帶動(dòng)加熱墻移動(dòng)。
在圖1、圖6、圖8、圖9和圖10中，焚燒爐冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括熱水箱、補(bǔ)水箱、水泵(以上圖中均未畫(huà)出)、火焰噴槍冷卻管路、燈管支座的冷卻管路和導(dǎo)軌冷卻管路，此外在除塵器入口前設(shè)置水加熱室21，水加熱室壁板為板式換熱器70，提供的熱水可供外用。
在烘干隧道23、燃燒隧道30、煙氣加熱室29和水加熱室21外壁都有一定厚度的保溫材料63。
在圖1、圖3、圖4、圖5和圖6中(箭頭表示煙氣流向)，燃燒垃圾的供風(fēng)系統(tǒng)和煙氣凈化系統(tǒng)是這樣工作的新鮮空氣通過(guò)排灰口進(jìn)入微負(fù)氣壓的燃燒隧道30，也可以用鼓風(fēng)機(jī)(附圖中未畫(huà)出)把新鮮空氣送進(jìn)燃燒隧道30，垃圾燃燒產(chǎn)生的煙氣可以經(jīng)過(guò)烘干隧道23與濕垃圾進(jìn)行熱交換后，再進(jìn)入烘干隧道排煙口4，打開(kāi)的煙氣節(jié)流閥3，通過(guò)自動(dòng)三通閥的閥板56進(jìn)入煙氣加熱室29，燃燒產(chǎn)生的煙氣還可以通過(guò)燃燒隧道排煙口53、自動(dòng)三通閥閥板56進(jìn)入煙氣加熱室。兩個(gè)排煙口4、54進(jìn)入煙氣加熱室29的煙氣量的比例可以通過(guò)自動(dòng)三通閥的閥板56和啟閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)51進(jìn)行調(diào)整。閥板向左直線移動(dòng)時(shí)，烘干室排煙口煙氣通道截面減小，此處流量減少，燃燒室排煙口煙氣通道截面增大，此處流量增大；閥板向右直線移動(dòng)時(shí)情況相反。啟閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)51不論是氣動(dòng)或是電動(dòng)均屬于市場(chǎng)已有技術(shù)和產(chǎn)品。在加熱水室的排煙出口24和堿液噴淋室19之間設(shè)置引風(fēng)機(jī)61，引風(fēng)機(jī)61通過(guò)煙氣加熱室29、水加熱室21從排煙口4、54吸入煙氣，增壓后壓入堿液噴淋室19。
煙氣加熱室29中裝有光輻射加熱器，加熱器由多個(gè)鹵鎢燈管63組成，安裝在液體冷卻支座72上(參見(jiàn)圖7)。煙氣加熱室29從補(bǔ)氧氣管道打開(kāi)的閥門(mén)64進(jìn)新鮮空氣，使煙氣中可燃物質(zhì)在超量氧的氣氛下燃燒。風(fēng)機(jī)排出的小部分煙氣通過(guò)煙氣支管20，由自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制的閥板62返回烘干室23加熱垃圾；絕大一部分煙氣在風(fēng)管就經(jīng)過(guò)深入的噴淋管16用石灰水洗滌，進(jìn)入噴淋室19的煙氣，繼續(xù)在噴淋管16洗滌，隨后煙氣進(jìn)入擋霧室1，水分被擋霧板2攔截。除塵、脫硫、干燥后的煙氣進(jìn)入煙筒59排放。加熱室沉降的灰塵和堿液噴淋室的洗滌后的灰塵分別通過(guò)排灰渣水封板22和17進(jìn)入爐體下部的煙塵沉淀池18。自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(不論是氣動(dòng)或是電動(dòng))和堿液噴淋系統(tǒng)(在附圖中沒(méi)有畫(huà)出)均屬于市場(chǎng)已有技術(shù)和產(chǎn)品。
在圖1和圖9中，在烘干室、燃燒室和煙氣加熱室安裝溫度測(cè)量傳感器7、52和70。在加熱墻上火焰噴槍的金屬套管76外安裝位移傳感器裝置36。位移傳感器裝置36由金屬管76、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)80、復(fù)位彈簧79、限位罩78和臺(tái)階75組成。金屬管76安裝在加熱墻的軸承74里，無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)80和限位罩78固定在加熱墻上，金屬管76上的火焰噴槍觸頭接觸垃圾受阻后，金屬管上設(shè)置的臺(tái)階75壓縮復(fù)位彈簧79，并相對(duì)加熱墻產(chǎn)生位移，固定在限位罩78上的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)80與臺(tái)階75接近發(fā)出電信號(hào)使加熱墻執(zhí)行機(jī)構(gòu)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，加熱墻42停止位移，無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)80屬于市場(chǎng)已有技術(shù)和產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種用于垃圾處理回轉(zhuǎn)窯式的光電焚燒爐，包括破袋粉碎機(jī)，烘干隧道和燃燒隧道，供風(fēng)和煙氣凈化系統(tǒng)，冷卻水循壞系統(tǒng)，由助燃裝置和引燃裝置綜合的光電助燃系統(tǒng)和包括垃圾計(jì)量、垃圾范圍和燃燒溫度檢測(cè)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，烘干隧道和燃燒隧道分別由滾筒構(gòu)成，燃燒隧道的滾筒直徑大于烘干隧道的滾筒，兩個(gè)滾筒旋轉(zhuǎn)中心重合，其旋轉(zhuǎn)中心和水平線夾角為1～10°，烘干隧道的高端安裝破袋粉碎機(jī)，烘干隧道的低端和燃燒隧道的高端連成一體，燃燒隧道的低端設(shè)置可移動(dòng)的加熱墻，加熱墻上部裝有光電助燃系統(tǒng)的熱源，下部是垃圾灰燼排放口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電焚燒爐，其特征是，所述的燃燒隧道可以在燃燒滾筒的低端軸向增加一段篦條式爐排裝置，該裝置由懸臂軸、擺動(dòng)爐條和擋圈構(gòu)成，擺動(dòng)爐條鉸接在懸臂軸上，并用擋圈軸向鎖住，懸臂軸固定在燃燒滾筒的金屬圓筒上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電焚燒爐，其特征是，所述光電助燃系統(tǒng)助燃裝置的熱源可以采用的光輻射加熱器，它是由n(n＞1)支石英鹵鎢燈管構(gòu)成，每個(gè)加熱燈管安裝在液體冷卻支座和匹配的反射體的鏡面拋物線曲面的焦點(diǎn)上，多支燈管的反射體可以整體壓制或者拼裝組成，反射鏡固定在冷卻支座上，反射體將光熱輻射能聚集在垃圾上，在燈管和垃圾之間設(shè)置石英玻璃燈罩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的光電焚燒爐，其特征是，所述的光輻射加熱器的石英玻璃燈罩設(shè)置煙塵清掃裝置，該裝置由中心軸、轉(zhuǎn)臂、噴嘴、曲柄和往復(fù)搖擺運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是流體動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)或電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的任何一種，流體動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)由銷(xiāo)軸、氣缸和流體動(dòng)力系統(tǒng)組成；電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)輪、連桿、銷(xiāo)軸、電動(dòng)減速機(jī)；中心軸、轉(zhuǎn)臂、噴嘴均為空心，且相互連通；中心軸的中部安裝在加熱墻壁上的軸承里，其一端設(shè)置壓縮空氣軟管接頭和曲柄，曲柄通過(guò)銷(xiāo)軸連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)，另一端伸進(jìn)燃燒室并設(shè)置轉(zhuǎn)臂和噴嘴，轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與石英玻璃燈罩圓弧的中心線重合，轉(zhuǎn)臂搖擺角度0＜θ＜180°；執(zhí)行機(jī)構(gòu)均安裝在爐體外壁的支架上，壓縮空氣通過(guò)中心軸、轉(zhuǎn)臂的空氣管從噴嘴噴出，吹掃在石英玻璃燈罩上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電焚燒爐，其特征是，所述光電助燃系統(tǒng)引燃裝置的熱源可以采用的火焰噴槍?zhuān)瑖姌尩幕鹧娓邷貐^(qū)熱射能聚集在垃圾上，引燃裝置可以是可燃的氣體發(fā)生系統(tǒng)、可燃的液體發(fā)生系統(tǒng)或等離子體發(fā)生系統(tǒng)中的任何一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3、或5所述的光電焚燒爐，其特征是，所述光熱輻射能聚集在垃圾上的高溫區(qū)與噴槍火焰的熱能聚集在垃圾上的高溫區(qū)重合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電焚燒爐，其特征是，所述的加熱墻的移動(dòng)機(jī)械裝置由加熱墻導(dǎo)軌、導(dǎo)輪、卡板、往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是流體動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)或電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的任何一種，流體動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)由銷(xiāo)軸、氣缸和流體動(dòng)力系統(tǒng)組成；電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括鏈輪、鏈條、電動(dòng)減速機(jī)，在加熱墻的連接板上安裝導(dǎo)輪和卡板，執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在爐體外壁上，執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)卡板使導(dǎo)輪在導(dǎo)軌上移動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電焚燒爐，其特征是，所述的煙氣凈化系統(tǒng)是在除塵裝置前的煙氣總管道設(shè)置引風(fēng)機(jī)；在烘干隧道和燃燒隧道各設(shè)置一條排煙支管道，將煙氣通過(guò)一個(gè)自動(dòng)三通閥匯總到煙氣總管道；在風(fēng)機(jī)出口總煙道和烘干隧道之間設(shè)置一條排煙支管和旁通自動(dòng)煙氣閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電焚燒爐，其特征是，所述的煙氣凈化系統(tǒng)是在燃燒隧道外圓周和保溫層之間設(shè)置煙氣加熱室，熱源采用光熱輻射加熱器，它是由n(n＞1)支石英鹵鎢燈管構(gòu)成，每個(gè)加熱燈管安裝在液體冷卻支座上，在煙氣進(jìn)入該光輻射加熱器前的煙氣管道中設(shè)置一條供給新鮮空氣的風(fēng)道和一個(gè)風(fēng)閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的光電焚燒爐，其特征是，所述的反射體設(shè)置冷卻液體循環(huán)通道。
專(zhuān)利摘要一種用于垃圾處理的光電焚燒爐，包括破袋粉碎機(jī)，烘干隧道和燃燒隧道，供風(fēng)和煙氣凈化系統(tǒng)，冷卻水循壞系統(tǒng)，光電助燃系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)，并綜合為整體結(jié)構(gòu)，其技術(shù)特征是烘干隧道和燃燒隧道分別由滾筒構(gòu)成，燃燒隧道的滾筒直徑大于烘干隧道的滾筒，兩個(gè)滾筒旋轉(zhuǎn)中心重合，烘干隧道的高端安裝破袋粉碎機(jī)，烘干隧道的低端和燃燒隧道的高端連成一體，燃燒隧道的低端設(shè)置可移動(dòng)的加熱墻，加熱墻上部裝有光電助燃系統(tǒng)的熱源，光輻射加熱燈管組與引燃裝置的火焰噴槍作為雙熱源，其熱能聚集在燃燒隧道同一個(gè)場(chǎng)區(qū)。在燃燒隧道外圓周和保溫層之間設(shè)置煙氣加熱室，熱源采用光熱輻射加熱器。
文檔編號(hào)F23G5/08GK2602272SQ03204099
公開(kāi)日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2003年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月12日
發(fā)明者張民良, 張廣印, 戴永康, 張益民, 楊淑喬, 王幸福 申請(qǐng)人:張民良, 張廣印, 戴永康, 張益民, 楊淑喬