專利名稱：用于處理干餾氣的燃燒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒裝置，其用于燃燒和處理通過干餾進(jìn)行廢料處理期間所產(chǎn)生的干餾氣。
背景技術(shù)：
在本申請的申請人提出申請的專利文件1(日本公開專利申請第2001-108210號)中批露了一種廢料處理系統(tǒng)，所述廢料處理系統(tǒng)包含通過裂解爐內(nèi)的干餾來處理廢料的燃燒裝置，通過所述燃燒裝置可以使廢料處理期間所產(chǎn)生的干餾氣燃燒以除去毒素并提取所產(chǎn)生的熱量以用于再循環(huán)。
所述專利文件中所批露的廢料處理系統(tǒng)包含裂解爐、惰性氣體產(chǎn)生器以及所產(chǎn)生的燃?xì)獾奶幚硌b置。在裂解爐內(nèi)因干餾處理廢料所造成的干餾殘余物被輸送至惰性氣體產(chǎn)生器，且干餾殘余物所產(chǎn)生的惰性氣體會返回裂解爐。通過干餾進(jìn)行的廢料處理期間所產(chǎn)生的干餾氣在所產(chǎn)生的燃?xì)獾奶幚硌b置內(nèi)燃燒，以便被提取為熱量用于再循環(huán)，或者如果所產(chǎn)生的燃?xì)獾臒崃枯^高，則被重整并再生為油。
干餾氣與焚燒廢料所產(chǎn)生的燃燒氣體(combustion gas)相比更不易受到灰塵污染物的影響，且因此其益處在于燃燒環(huán)境在保持低水平的廢氣的同時(shí)可以維持高溫。因此，通過干餾所進(jìn)行的廢料處理比廢氣解毒和熱循環(huán)范圍內(nèi)所進(jìn)行的普通焚燒處理更加有利。
此類型的廢料處理裝置需要裝備用于防止點(diǎn)燃和爆炸的裝置。
傳統(tǒng)地，具有小直徑的多個噴嘴被捆扎在一起，以用作多孔噴嘴(porous nozzle)并用于使干餾氣燃燒。助燃空氣(combustion air)從各噴嘴的圓周間隔注入燃燒室內(nèi)，以使其與干餾氣相混合并增加燃燒溫度。此配置通過使用具有小直徑的噴嘴可以防止回火(back firing)。
然而，較不利地是，干餾氣仍然會受到處理各種類型廢料所造成的少量灰塵的污染，且這種灰塵將會成為問題而堵塞供給開口。因?yàn)槠鋵⒃斐山?jīng)由供給開口吹回裂解爐并引起爆炸的回火，所以僅增大多孔噴嘴的孔無法解決此問題。
亦較不利地是，在干餾氣的流動通道的寬度和方向均會改變的情況下，干餾氣的流動體積和流動速率在進(jìn)氣口和供給開口處可能會改變，因此干餾氣中所包含的灰塵將會被溶膠化并殘存在壁部上。
在較長的裝置持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間周期之后，所積聚的溶膠化物質(zhì)隨著時(shí)間的過去而變成固體，從而使其難于被移除。這個會造成缺陷，例如堵塞供給開口，接著會造成要供應(yīng)到燃燒室的干餾氣湍流。
仍較不利地是，由于因處理各種廢料的混合物造成無規(guī)律地產(chǎn)生干餾氣，所以要供應(yīng)給燃燒室的干餾氣的數(shù)量會大幅度變動。因此，干餾氣的流動速率變得紊亂，從而造成回火。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供具有較低的點(diǎn)燃和爆炸危險(xiǎn)的改進(jìn)的燃燒裝置，其中可防止噴嘴被干餾氣中所包含的灰塵堵塞，從而將不會造成回火。
為了獲得此目的，根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理干餾氣的燃燒裝置包括燃?xì)鈱?dǎo)管(gas pipe)，其用于將在通過干餾進(jìn)行的廢料處理期間所產(chǎn)生的干餾氣供應(yīng)給燃燒室；空氣導(dǎo)管(air pipe)，其用于將助燃空氣供應(yīng)到所述燃?xì)鈱?dǎo)管的前邊緣；以及形成于所述燃?xì)鈱?dǎo)管的前邊緣處的燃燒嘴；其中，所述空氣導(dǎo)管被放置在所述燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)的中心處，以構(gòu)造出同軸的套管(double pipe)，且所述燃燒嘴在所述燃?xì)鈱?dǎo)管的前邊緣處形成為圓形的燃燒嘴。
在根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于處理干餾氣的燃燒裝置中，所述空氣導(dǎo)管受到支承以軸向旋轉(zhuǎn)，且進(jìn)一步提供刮除器，所述刮除器的葉片與所述空氣導(dǎo)管的圓周表面相接觸。
在根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于處理干餾氣的燃燒裝置中，所述燃?xì)鈱?dǎo)管的前邊緣的內(nèi)圓周表面向內(nèi)傾斜一個預(yù)定角度以形成變窄的部分，且所述空氣導(dǎo)管受到支承以相對于所述變窄部分往復(fù)移動。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于處理干餾氣的燃燒裝置的側(cè)視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于處理干餾氣的燃燒裝置的部分截面的平面圖。
圖3是圖2沿著線F-F的截面圖。
圖4是圖2沿著線A-A的截面圖。
圖5是圖2沿著線C-C的截面圖。
圖6是圖5沿著線B-B的截面圖。
圖7是圖2沿著線D-D的截面圖。
圖8是圖2的部分放大圖。
圖9是往復(fù)移動裝置的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
當(dāng)參照附圖來說明時(shí)將會更好地理解本發(fā)明。圖1為本發(fā)明的用于處理干餾氣1的燃燒裝置的側(cè)視圖，而圖2為用于處理干餾氣1的燃燒裝置的部分截面的平面圖。
用于處理干餾氣1的燃燒裝置由燃?xì)夤┙o單元3和空氣供給單元4組成，且具有穿過上述兩個供給單元的空氣導(dǎo)管5。
燃?xì)夤┙o單元3由燃?xì)鈱?dǎo)管30和燃?xì)夤┙o塔31組成。空氣導(dǎo)管5被放置在燃?xì)鈱?dǎo)管30內(nèi)，以構(gòu)成同軸的套管，所述套管被插設(shè)在燃燒室20內(nèi)以構(gòu)成燃燒嘴。
空氣供給單元4包含外部氣缸40，空氣供給塔43被連結(jié)至外部氣缸?？諝夤┙o單元4被定位成使其遮蔽空氣導(dǎo)管5上所形成的空氣供給孔50。
彼此相面對的固定基座10和可動基座11被放置在空氣導(dǎo)管5的后部區(qū)段之下?？蓜踊?1通過往復(fù)移動裝置6可以滑動連接到固定基座10。
支承框架12和一組四個支承輥13被設(shè)置在可動基座11的各端部處。如圖3所示，安裝在支承框架12上的可旋轉(zhuǎn)的支承輥13用以保持設(shè)置在空氣導(dǎo)管5上的輥?zhàn)訉?dǎo)件14。
圖4進(jìn)一步示出安裝在可動基座11上的發(fā)動機(jī)15以及環(huán)繞空氣導(dǎo)管5設(shè)置的導(dǎo)件51，傳送裝置16(例如防熱帶)在該發(fā)動機(jī)和該導(dǎo)件間滾動以使空氣導(dǎo)管5旋轉(zhuǎn)。
圖5為燃?xì)夤┙o單元3沿著線C-C的截面圖，而圖6為燃?xì)夤┙o塔31沿著線B-B的截面圖。
燃?xì)夤┙o單元3被構(gòu)造成使燃?xì)夤┙o塔31連接到燃?xì)鈱?dǎo)管30的圓周上。燃?xì)鈱?dǎo)管30被插入燃燒爐2的噴嘴插入口21內(nèi)。燃?xì)鈱?dǎo)管30與以同軸方式放置在燃?xì)鈱?dǎo)管30內(nèi)的空氣導(dǎo)管間形成圓形間隙A。
干餾氣由燃?xì)夤┙o塔31所供應(yīng)，并穿過燃?xì)鈱?dǎo)管30與空氣導(dǎo)管5間的圓柱形間隙，從而最終從燃?xì)鈱?dǎo)管30前邊緣處的圓形間隙A注入燃燒室20內(nèi)。
通過延長燃?xì)夤┙o塔31與燃?xì)鈱?dǎo)管30前邊緣之間的距離可以降低逆火的危險(xiǎn)性，這是因?yàn)殡S著該距離與根據(jù)燃?xì)饷芏然蛄髯杪蕦?shí)際所需距離相比變得越長、從圓形間隙A注入的干餾氣就會越穩(wěn)定。
觀測器(finder)35被安裝在燃?xì)鈱?dǎo)管30的圓周上，且為了觀察灰塵粘附的狀態(tài)而與切線成一角度。燃?xì)夤┙o塔31也設(shè)有觀測器35。觀測器35可以裝備有用于清洗干餾氣環(huán)境下的管壁的清洗嘴。
一對刮除器33由安裝在燃?xì)夤┙o塔31內(nèi)的支承構(gòu)件32所支承，且刮除器33的葉片與空氣導(dǎo)管5的圓周相接觸。刮除器33被安置成使其等分成兩層，但不具有互相重疊的刮擦區(qū)域。當(dāng)空氣導(dǎo)管5旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以刮掉積聚在空氣導(dǎo)管5的圓周上的灰塵。
裝備有密封節(jié)氣閥34的容器B位于燃?xì)夤┙o塔31的下側(cè)面上。在圖5和圖6所示的實(shí)施例中，可滑動的密封節(jié)氣閥34用于將容器B與干餾氣環(huán)境下的燃?xì)夤┙o塔31之間進(jìn)行密封。容器B進(jìn)一步設(shè)有排氣口。由于容器B可以被密封節(jié)氣閥34密封起來，即使在燃燒室運(yùn)行時(shí)也可以有規(guī)律地去除容器B中已刮除的灰塵片。密封節(jié)氣閥34也可以采用不同于滑動式的形式，例如蝶式。
圖7為空氣供給單元4沿著線D-D的截面圖?？諝夤┙o單元4包含外部氣缸40和空氣供給塔43。外部氣缸40被截成上外部氣缸41和下外部氣缸42，且空氣供給塔43與下外部氣缸42連接成整體。空氣導(dǎo)管5具有空氣供給孔50，其等將空氣導(dǎo)管5的圓周分成圖5的實(shí)施例中的5個部分。上外部氣缸41和下外部氣缸42被連結(jié)在一起以遮蓋空氣供給孔50。
助燃空氣由空氣供給塔43所供應(yīng)，且經(jīng)過空氣供給孔50進(jìn)入空氣導(dǎo)管5。助燃空氣接著會穿過空氣導(dǎo)管5并最終經(jīng)由空氣供給口52傳送到燃燒室20內(nèi)。
助燃空氣和干餾氣從而被混合以一起燃燒，并產(chǎn)生惰性氣體，例如二氧化碳。
圖8為噴嘴的部分截面的平面圖。
上述燃?xì)鈱?dǎo)管的前部內(nèi)圓周向內(nèi)傾斜從而形成一變窄的部分。在所揭示的實(shí)施例中，燃燒室在噴嘴插入口21處的一個轉(zhuǎn)角可供不同選擇地形成角度α，但是相反地，可能會在燃?xì)鈱?dǎo)管30的前邊緣處形成一個角度，從而形成所述變窄的部分。空氣導(dǎo)管5的前邊緣也向內(nèi)傾斜小于角度α的角度β。圓形間隙A的開口寬度可以由這些角度α和β以及往復(fù)移動裝置6來調(diào)節(jié)，稍后將會詳細(xì)地說明。
在燃?xì)夤┙o單元3中，密封墊止動器36被設(shè)置在燃?xì)鈱?dǎo)管30的內(nèi)壁上。密封墊38被注入例如碳的物質(zhì)，以使其獲得耐熱性和耐腐蝕性，且與圓形間隙A相配合。密封墊38接著被壓具凸緣壓制以通過壓力粘合在一起。
同樣，在空氣供給單元4中，密封墊38用于密封上外部氣缸41和下外部氣缸42的接合區(qū)以及空氣導(dǎo)管5與外部氣缸40的接觸部位，以便形成所謂的“旋轉(zhuǎn)”結(jié)構(gòu)。
干餾氣和助燃空氣不僅包含有毒成分，而且其等可以達(dá)到很高的溫度。因此，處于干餾氣環(huán)境或者助燃空氣環(huán)境下的區(qū)域必須通過裝置(例如密封墊38)來阻隔外部空氣。干餾氣和助燃空氣的溫度實(shí)際上會達(dá)到幾百攝氏度，因此用作傳送裝置16和密封墊38的帶需要設(shè)有足夠的耐熱性和耐腐蝕性。
圖9為往復(fù)移動裝置6的側(cè)視圖。
往復(fù)移動裝置6具有帶有把柄的螺桿軸60?？蓜踊?1通過轉(zhuǎn)動帶有把柄的螺桿軸60可以相對于固定基座往復(fù)移動。此往復(fù)運(yùn)動經(jīng)由支承輥13來傳送，并使空氣導(dǎo)管5同樣地往復(fù)移動，從而調(diào)節(jié)圓形燃燒嘴的開口寬度。
如上所述來構(gòu)造的本發(fā)明將會按如下所述進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
干餾氣由燃?xì)夤┙o單元3所供應(yīng)，并穿過燃?xì)鈱?dǎo)管30與空氣導(dǎo)管5間的圓柱形間隙，以最終從燃?xì)鈱?dǎo)管30前邊緣處的圓形間隙A注入燃燒室20內(nèi)。
助燃空氣由空氣供給塔43所供應(yīng)，并經(jīng)過空氣供給孔50進(jìn)入空氣導(dǎo)管5。助燃空氣接著會穿過空氣導(dǎo)管5，并最終經(jīng)由空氣供給口52傳送到燃燒室20內(nèi)，其中助燃空氣和干餾氣相混合并一起燃燒。
要產(chǎn)生的干餾氣量根據(jù)廢料的類型和狀態(tài)將會大幅度地變動，但是要供應(yīng)的干餾氣量通過借助于燃?xì)鈱?dǎo)管30前邊緣處所指定的角度α和β以及往復(fù)移動裝置6來調(diào)節(jié)圓形間隙A的寬度可以穩(wěn)定不變。
觀測器35被安裝在燃?xì)鈱?dǎo)管30的圓周上，從而能夠觀察干餾氣內(nèi)所包含的灰塵將會粘附的管壁。探測器35可能裝備有清洗嘴，使得當(dāng)燃燒裝置未運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也可以清洗干餾氣環(huán)境下的管壁。然而，同時(shí)本發(fā)明配置有與空氣導(dǎo)管5的圓周相接觸的刮除器33，其中空氣導(dǎo)管受到安裝在可動基座11、發(fā)動機(jī)15以及傳送裝置16上的支承輥13的旋轉(zhuǎn)支承，因此即使在執(zhí)行干餾處理時(shí)也可以刮掉空氣導(dǎo)管5的管壁上所積聚的灰塵。
這種從管壁刮掉的灰塵會落入位于燃?xì)夤┙o塔31下側(cè)面上的容器B內(nèi)，且可以有規(guī)律地或持續(xù)地從容器去除。
前述的助燃空氣可能會被高溫蒸氣所替代。當(dāng)干餾氣被暴露給高溫蒸氣時(shí)，其會分離并產(chǎn)生惰性氣體，例如二氧化碳，從而產(chǎn)生與助燃空氣相同的效應(yīng)。甚至更有利地是因?yàn)楦邷卣魵獠话?，所以最終排出的燃?xì)獾捏w積可以被顯著減小。
工業(yè)適用性根據(jù)權(quán)利要求1所述，本發(fā)明被構(gòu)造成套管結(jié)構(gòu)，以使其形成圓形燃燒嘴，從而獲得具有足夠?qū)挾鹊墓└绅s氣用的供給開口。通過這個配置可以均勻地供應(yīng)大量干餾氣，且可以防止供給開口被灰塵片堵塞，從而降低回火的危險(xiǎn)性。
根據(jù)權(quán)利要求2所述，本發(fā)明被構(gòu)造成具有可旋轉(zhuǎn)的空氣導(dǎo)管和刮除器，當(dāng)裝置持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，積聚在管壁上的灰塵可以被刮除器刮掉。通過這個配置可以從供給開口穩(wěn)定地供應(yīng)干餾氣而不會發(fā)生任何湍流，從而可防止回火。
根據(jù)權(quán)利要求3所述，本發(fā)明被構(gòu)造成具有往復(fù)移動的空氣導(dǎo)管，使得圓形燃燒嘴的寬度可以正比于所產(chǎn)生的干餾氣量得以調(diào)節(jié)。通過這個配置可以從供給開口以固定的流動體積和流動速率供應(yīng)干餾氣，從而防止回火。
權(quán)利要求
1.一種用于處理干餾氣的燃燒裝置，包括燃?xì)鈱?dǎo)管，所述燃?xì)鈱?dǎo)管用于將在通過干餾進(jìn)行的廢料處理期間所產(chǎn)生的干餾氣供應(yīng)給燃燒室；空氣導(dǎo)管，所述空氣導(dǎo)管用于將助燃空氣供應(yīng)到所述燃?xì)鈱?dǎo)管的前邊緣；以及形成于所述燃?xì)鈱?dǎo)管的所述前邊緣處的燃燒嘴；其中，所述空氣導(dǎo)管被放置在所述燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)的中心處，以構(gòu)造出同軸的套管，并且所述燃燒嘴在所述燃?xì)鈱?dǎo)管的所述前邊緣處形成為圓形的燃燒嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理干餾氣的燃燒裝置，其中所述空氣導(dǎo)管受到支承以軸向旋轉(zhuǎn)，并且進(jìn)一步設(shè)置數(shù)個刮除器，所述刮除器的數(shù)個葉片與所述空氣導(dǎo)管的圓周表面相接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理干餾氣的燃燒裝置，其中所述燃?xì)鈱?dǎo)管的所述前邊緣的內(nèi)圓周表面向內(nèi)傾斜預(yù)定角度以形成變窄的部分，并且所述空氣導(dǎo)管受到支承以相對于所述變窄部分往復(fù)移動。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供一種改進(jìn)的燃燒裝置，其具有較低的點(diǎn)燃和爆炸危險(xiǎn)，其中可以防止干餾氣中所包含的灰塵堵塞噴嘴，從而將不會造成回火。一種用于處理干餾氣的燃燒裝置因此被構(gòu)造成具有燃?xì)鈱?dǎo)管，其用于將在通過干餾進(jìn)行的廢料處理期間所產(chǎn)生的干餾氣供應(yīng)給燃燒室；以及空氣導(dǎo)管，其用于將助燃空氣供應(yīng)到燃?xì)鈱?dǎo)管的前邊緣；其中空氣導(dǎo)管被放置在燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)以構(gòu)造出同軸的套管，使得其在燃?xì)鈱?dǎo)管的前邊緣處形成圓形的燃燒嘴。
文檔編號F23C5/00GK1890507SQ20048003673
公開日2007年1月3日 申請日期2004年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月10日
發(fā)明者道前清治 申請人:道前清治