本發(fā)明涉及一種能源利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種將氣化噴燃后熱能噴吹給熱能收集利用系統(tǒng)的垃圾能源釋放利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

城市生活垃圾焚燒發(fā)電具有無害化、資源化和減量化三大優(yōu)勢，對改善城市衛(wèi)生環(huán)境作用重大，是當今處理城市生活垃圾的一種最優(yōu)途徑，已成為我國城市生活垃圾處理的最主要方法之一。而目前國內(nèi)多數(shù)垃圾焚燒發(fā)電鍋爐熱效率偏低，直接影響到垃圾焚燒發(fā)電廠的經(jīng)濟效益。垃圾焚燒發(fā)電鍋爐的穩(wěn)定燃燒控制與調(diào)整是運行中的重點和難點，工程技術(shù)人員往往注重垃圾燃燒的經(jīng)濟效益，垃圾燃燒的排放問題被放在次要地位，這也是人們反對垃圾焚燒發(fā)電的原因之一。

圖4所示為爐排垃圾焚燒發(fā)電鍋爐的結(jié)構(gòu)，圖中示出了垃圾焚燒的流程。該爐排垃圾焚燒發(fā)電鍋爐包括爐體1′，所述爐體1′的中上部設(shè)有煙火出口11′，所述爐體1′內(nèi)傾斜安裝有往復(fù)式爐排2′，所述煙火出口11′連通至鍋爐換熱器，所述往復(fù)式爐排2′的高端處的所述爐體1′上設(shè)有進料口12′，所述進料口12′連接有依靠垃圾的重力密封的儲料塔7，所述儲料塔7的底部設(shè)有將垃圾推進爐體1′的進料口12′的推料裝置，所述往復(fù)式爐排2′的低端處的所述爐體1′上設(shè)有出渣口13′，一次風由往復(fù)式爐排2′下方的空氣室吹入，穿過垃圾層的同時與垃圾發(fā)生燃燒反應(yīng)，二次風由往復(fù)式爐排2′上方的風管吹入，使揮發(fā)性氣體和爐排上未燃盡的垃圾燃燒。由于垃圾在爐排上的燃燒過程從底層開始依次進入干燥、揮發(fā)分析出、揮發(fā)分燃燒、焦炭燃燒和爐渣燃盡共五個階段，而析出的揮發(fā)分經(jīng)過揮發(fā)分燃燒后產(chǎn)生的氣體直接進入到鍋爐換熱器，經(jīng)過換熱后被排出，在此過程中煙氣中包含未燃盡揮發(fā)分、二噁英等成分，未燃盡揮發(fā)分造成能源的浪費，二噁英造成環(huán)境的污染毒化，因此現(xiàn)有技術(shù)的垃圾焚燒發(fā)電的工作原理的缺陷產(chǎn)生重大的技術(shù)問題，有害氣體尤其是二噁英的排放無法消除，能源損失嚴重，污染毒化環(huán)境。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種改變空氣供給方向、可形成高溫氣化噴燃區(qū)、煙氣混合均勻并充分燃燒、煙氣連續(xù)通過高溫氣化噴燃區(qū)、二噁英去除徹底、能源釋放充分的大容量垃圾高溫氣化噴燃系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：大容量垃圾高溫氣化噴燃系統(tǒng)，包括爐體基座，所述爐體基座上從高到低依次設(shè)有干燥段往復(fù)爐排、噴燃段往復(fù)爐排、燃渣段往復(fù)爐排，所述干燥段往復(fù)爐排、噴燃段往復(fù)爐排和燃渣段往復(fù)爐排依次呈臺階狀布置；所述爐體基座上設(shè)有橫跨在所述干燥段往復(fù)爐排上方的干燥段爐體，所述干燥段爐體的前端設(shè)有密封進料裝置；所述爐體基座上設(shè)有橫跨在所述噴燃段往復(fù)爐排上方的噴燃段爐體；所述爐體基座上連接有罩扣在所述燃渣段往復(fù)爐排上方的熱能收集利用系統(tǒng)；

所述噴燃段爐體包括噴燃主爐體，所述噴燃主爐體內(nèi)設(shè)有沿所述噴燃段往復(fù)爐排送料方向設(shè)置的噴燃旋流爐膛，所述噴燃旋流爐膛的壁上設(shè)有耐火材料層，所述噴燃旋流爐膛的頂壁設(shè)有埋設(shè)于所述耐火材料層內(nèi)的噴燃頂噴口，所述噴燃主爐體頂部設(shè)有與所述噴燃頂噴口連接的頂噴布風裝置；所述噴燃旋流爐膛的側(cè)壁設(shè)有埋設(shè)于所述耐火材料層內(nèi)的噴燃外側(cè)噴口，所述噴燃主爐體側(cè)部設(shè)有與所述噴燃外側(cè)噴口連接的外側(cè)布風裝置。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述噴燃旋流爐膛內(nèi)沿所述噴燃段往復(fù)爐排送料方向設(shè)置有至少一條將所述噴燃旋流爐膛分隔為至少兩個小的噴燃旋流爐膛的耐火分隔墻，所述耐火分隔墻內(nèi)埋設(shè)有分別向兩側(cè)噴吹助燃劑的噴燃內(nèi)側(cè)噴口，所述噴燃主爐體頂部設(shè)有與所述噴燃內(nèi)側(cè)噴口連接的內(nèi)側(cè)布風裝置。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述噴燃旋流爐膛的頂壁呈拱形或雙拱形。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述干燥段往復(fù)爐排和噴燃段往復(fù)爐排分別傾斜設(shè)置，所述燃渣段往復(fù)爐排水平設(shè)置，所述干燥段往復(fù)爐排、噴燃段往復(fù)爐排和燃渣段往復(fù)爐排的底部分別設(shè)有二次布風裝置。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述干燥段爐體包括干燥主爐體，所述干燥主爐體的壁上設(shè)有耐火材料層，所述干燥主爐體的前端設(shè)有進料口。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述密封進料裝置包括依靠垃圾重力密封的儲料塔，所述儲料塔的底部設(shè)有將垃圾推入所述干燥段爐體的推料裝置。

作為對上述技術(shù)方案的改進，所述推料裝置包括推料塊，所述推料塊連接有往復(fù)推料驅(qū)動裝置。

作為對上述技術(shù)方案的改進，所述內(nèi)側(cè)布風裝置包括設(shè)置在所述噴燃主爐體頂部的內(nèi)側(cè)儲氣箱，所述內(nèi)側(cè)儲氣箱的底部連接有埋設(shè)在所述耐火分隔墻內(nèi)并貫穿所述噴燃主爐體頂壁的噴吹管，所述內(nèi)側(cè)儲氣箱的頂部通過管路連接至高壓氣源。

作為對上述技術(shù)方案的改進，所述頂噴布風裝置包括設(shè)置在所述噴燃主爐體頂部的頂噴儲氣箱，所述頂噴儲氣箱的底部設(shè)有貫穿所述噴燃主爐體頂部并埋設(shè)在耐火材料層內(nèi)的噴吹管，所述頂噴儲氣箱的頂部通過管路連接至高壓氣源。

作為對上述技術(shù)方案的改進，所述外側(cè)布風裝置包括設(shè)置在所述噴燃主爐體外側(cè)壁的外側(cè)儲氣箱，所述外側(cè)儲氣箱的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有貫穿所述噴燃主爐體側(cè)壁并埋設(shè)在耐火材料層內(nèi)的噴吹管，所述外側(cè)儲氣箱的側(cè)部通過管路連接至高壓氣源。

由于采用了上述技術(shù)方案，大容量垃圾高溫氣化噴燃系統(tǒng)，包括爐體基座，所述爐體基座上從高到低依次設(shè)有干燥段往復(fù)爐排、噴燃段往復(fù)爐排、燃渣段往復(fù)爐排，所述干燥段往復(fù)爐排、噴燃段往復(fù)爐排和燃渣段往復(fù)爐排依次呈臺階狀布置；所述爐體基座上設(shè)有橫跨在所述干燥段往復(fù)爐排上方的干燥段爐體，所述干燥段爐體的前端設(shè)有密封進料裝置；所述爐體基座上設(shè)有橫跨在所述噴燃段往復(fù)爐排上方的噴燃段爐體；所述爐體基座上連接有罩扣在所述燃渣段往復(fù)爐排上方的熱能收集利用系統(tǒng)；所述噴燃段爐體包括噴燃主爐體，所述噴燃主爐體內(nèi)設(shè)有沿所述噴燃段往復(fù)爐排送料方向設(shè)置的噴燃旋流爐膛，所述噴燃旋流爐膛的壁上設(shè)有耐火材料層，所述噴燃旋流爐膛的頂壁設(shè)有埋設(shè)于所述耐火材料層內(nèi)的噴燃頂噴口，所述噴燃主爐體頂部設(shè)有與所述噴燃頂噴口連接的頂噴布風裝置；所述噴燃旋流爐膛的側(cè)壁設(shè)有埋設(shè)于所述耐火材料層內(nèi)的噴燃外側(cè)噴口，所述噴燃主爐體側(cè)部設(shè)有與所述噴燃外側(cè)噴口連接的外側(cè)布風裝置；往復(fù)式爐排的臺階狀設(shè)置，使垃圾在經(jīng)過臺階時發(fā)生翻滾、混合、疏松，然后進入下級往復(fù)式爐排獲得更加充分的熱能釋放，隨著垃圾在往復(fù)式爐排的帶動下向低處運動，垃圾在所述干燥段爐體內(nèi)利用所述噴燃段爐體產(chǎn)生的熱風被干燥，然后進入所述噴燃段爐體內(nèi)；在所述噴燃段爐體內(nèi)由于所述噴燃旋流爐膛內(nèi)設(shè)置有噴燃頂噴口和噴燃外側(cè)噴口，因此在所述噴燃旋流爐膛內(nèi)形成兩個燃燒渦流，使得氣化燃燒不充分的顆粒和成分被充分混合燃燒，該處的溫度可達到1200℃-1300℃，二噁英也在此階段被完全分解，所有未氣化噴燃的大分子官能團被繼續(xù)裂解并氣化噴燃，而且燃燒渦流使垃圾和空氣的混合更充分，燃燒更劇烈；本發(fā)明垃圾氣化噴燃產(chǎn)生的熱風從高處到低處運動且溫度不斷提高，所有產(chǎn)生的有毒有害氣體只有穿過高溫區(qū)才能進入熱能收集利用系統(tǒng)，在此過程中，所有有害氣體例如二噁英被完全分解，最終使垃圾完全氣化噴燃并徹底消除二噁英等有毒有害氣體的排放，是對垃圾焚燒技術(shù)的突破性技術(shù)進步，具有極大的經(jīng)濟效益和社會效益。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是本發(fā)明實施例的立體示意圖；

圖3是圖1中的A-A向剖視圖；

圖4是現(xiàn)有技術(shù)的工作原理圖；

圖中：1′-爐體；11′-煙火出口；12′-進料口；13′-出渣口；2′-往復(fù)式爐排；1-爐體基座；21-干燥段往復(fù)爐排；22-噴燃段往復(fù)爐排；23-燃渣段往復(fù)爐排；3-干燥段爐體；31-干燥主爐體；4-噴燃段爐體；41-噴燃主爐體；42-噴燃旋流爐膛；43-耐火材料層；44-噴燃頂噴口；45-噴燃外側(cè)噴口；46-耐火分隔墻；47-噴燃內(nèi)側(cè)噴口；471-內(nèi)側(cè)儲氣箱；472-頂噴儲氣箱；473-外側(cè)儲氣箱；48-噴吹管；5-熱能收集利用系統(tǒng)；6-二次布風裝置；7-儲料塔；8-推料塊；9-液壓缸。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，進一步闡述本發(fā)明。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認識到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護范圍。

大容量垃圾高溫氣化噴燃系統(tǒng)，包括爐體基座1，所述爐體基座1上從高到低依次設(shè)有干燥段往復(fù)爐排21、噴燃段往復(fù)爐排22、燃渣段往復(fù)爐排23，所述干燥段往復(fù)爐排21、噴燃段往復(fù)爐排22和燃渣段往復(fù)爐排23依次呈臺階狀布置；具體地說，就是后段往復(fù)式爐排的進料端位于前段往復(fù)式爐排的出料端的下方且具有一定的落差；臺階狀往復(fù)式爐排的布置方式，使垃圾在經(jīng)過臺階進入下一段往復(fù)式爐排時依靠落差實現(xiàn)翻滾疏松，然后進入下一段往復(fù)式爐排獲得更加充分的熱能釋放；本實施例采用三段往復(fù)式爐排，干燥段往復(fù)爐排21和噴燃段往復(fù)爐排22傾斜設(shè)置，燃渣段往復(fù)爐排23水平設(shè)置，當然也可以采用不同的傾斜或水平布置方式的選擇，也具有基本相同的技術(shù)效果；往復(fù)式爐排為現(xiàn)有技術(shù)爐排，具體結(jié)構(gòu)和工作原理在此不再贅述，本實施例采用往復(fù)式爐排作為垃圾氣化噴燃的托料板，使垃圾在氣化噴燃前進的過程中不斷翻滾，從而使氣化噴燃更加充分。

所述爐體基座1上設(shè)有橫跨在所述干燥段往復(fù)爐排21上方的干燥段爐體3，所述干燥段爐體3的前端設(shè)有密封進料裝置；所述爐體基座1上設(shè)有橫跨在所述噴燃段往復(fù)爐排22上方的噴燃段爐體4；所述爐體基座1上連接有罩扣在所述燃渣段往復(fù)爐排23上方的熱能收集利用系統(tǒng)5。本實施例的熱能收集利用系統(tǒng)5采用的是經(jīng)過改造后的鍋爐，具體是將鍋爐爐膛內(nèi)的爐排去掉，將本實施例的燃渣段往復(fù)爐排23伸入至鍋爐爐膛內(nèi)，并將所述噴燃段爐體4與所述鍋爐爐體對接，這樣所述噴燃段爐體4產(chǎn)生的高溫熱風就被鍋爐吸收利用；出渣系統(tǒng)利用鍋爐原有的爐渣出渣系統(tǒng)即可。

所述噴燃段爐體4包括噴燃主爐體41，所述噴燃主爐體41內(nèi)設(shè)有沿所述噴燃段往復(fù)爐排22送料方向設(shè)置的噴燃旋流爐膛42，所述噴燃旋流爐膛42的壁上設(shè)有耐火材料層43，所述噴燃旋流爐膛42的頂壁設(shè)有埋設(shè)于所述耐火材料層43內(nèi)的噴燃頂噴口44，所述噴燃主爐體41頂部設(shè)有與所述噴燃頂噴口44連接的頂噴布風裝置；所述噴燃旋流爐膛42的側(cè)壁設(shè)有埋設(shè)于所述耐火材料層43內(nèi)的噴燃外側(cè)噴口45，所述噴燃主爐體41側(cè)部設(shè)有與所述噴燃外側(cè)噴口45連接的外側(cè)布風裝置。

所述噴燃旋流爐膛42內(nèi)沿所述噴燃段往復(fù)爐排22送料方向還設(shè)置有三條將所述噴燃旋流爐膛42分隔為四個小的噴燃旋流爐膛42的耐火分隔墻46，所述耐火分隔墻46內(nèi)埋設(shè)有分別向兩側(cè)噴吹助燃劑的噴燃內(nèi)側(cè)噴口47，所述噴燃主爐體41頂部設(shè)有與所述噴燃內(nèi)側(cè)噴口47連接的內(nèi)側(cè)布風裝置。本實施例中，所述噴燃旋流爐膛42的頂壁呈雙拱形，這種結(jié)構(gòu)更有利于形成雙渦流燃燒；當然所述噴燃旋流爐膛42的頂壁也可以采用拱形、或平面形，也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

所述內(nèi)側(cè)布風裝置包括設(shè)置在所述噴燃主爐體41頂部的內(nèi)側(cè)儲氣箱471，所述內(nèi)側(cè)儲氣箱471的底部連接有埋設(shè)在所述耐火分隔墻46內(nèi)并貫穿所述噴燃主爐體41頂壁的噴吹管48，本實施例的噴吹管48為鋼管，這種結(jié)構(gòu)即使噴吹管48在所述噴燃旋流爐膛42溫度達到1200℃-1300℃時，仍能可靠使用，徹底解決了噴吹管48的燒蝕技術(shù)難題，使本發(fā)明更具有實用性。所述內(nèi)側(cè)儲氣箱471的頂部通過管路連接至高壓氣源，在管路上設(shè)置閥門等控制機構(gòu)，是公知的技術(shù)手段，圖中并未示出。本實施例采用的高壓氣源通過管路來自于風機。

所述頂噴布風裝置包括設(shè)置在所述噴燃主爐體41頂部的頂噴儲氣箱472，所述頂噴儲氣箱472的底部設(shè)有貫穿所述噴燃主爐體41頂部并埋設(shè)在耐火材料層43內(nèi)的噴吹管48，本實施例的噴吹管48為鋼管，這種結(jié)構(gòu)即使噴吹管48在所述噴燃旋流爐膛42溫度達到1200℃-1300℃時，仍能可靠使用，徹底解決了噴吹管48的燒蝕技術(shù)難題，使本發(fā)明更具有實用性。所述頂噴儲氣箱472的頂部通過管路連接至高壓氣源，在管路上設(shè)置閥門等控制機構(gòu)，是公知的技術(shù)手段，圖中并未示出。本實施例采用的高壓氣源通過管路來自于風機。

所述外側(cè)布風裝置包括設(shè)置在所述噴燃主爐體41外側(cè)壁的外側(cè)儲氣箱473，所述外側(cè)儲氣箱473的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有貫穿所述噴燃主爐體41側(cè)壁并埋設(shè)在耐火材料層43內(nèi)的噴吹管48，本實施例的噴吹管48為鋼管，這種結(jié)構(gòu)即使噴吹管48在所述噴燃旋流爐膛42溫度達到1200℃-1300℃時，仍能可靠使用，徹底解決了噴吹管48的燒蝕技術(shù)難題，使本發(fā)明更具有實用性。所述外側(cè)儲氣箱473的側(cè)部通過管路連接至高壓氣源，在管路上設(shè)置閥門等控制機構(gòu)，是公知的技術(shù)手段，圖中并未示出。本實施例采用的高壓氣源通過管路來自于風機。

本實施例中，所述干燥段往復(fù)爐排21、噴燃段往復(fù)爐排22和燃渣段往復(fù)爐排23的底部分別設(shè)有二次布風裝置6，二次布風裝置6的作用是從往復(fù)爐排的底部供風，一方面為爐排提供冷卻介質(zhì)，另一方面從垃圾的底部供風，促進垃圾干燥和燃燒。

所述干燥段爐體3包括干燥主爐體31，所述干燥主爐體31的壁上設(shè)有耐火材料層43，所述干燥主爐體31的前端設(shè)有進料口；所述干燥主爐體31的內(nèi)腔獲得所述噴燃段爐體4燃燒釋放的熱風，這些熱風溫度高達500℃-700℃，即干燥了垃圾，又使垃圾部分氣化，有利于垃圾在后續(xù)的所述干燥主爐體31內(nèi)的氣化燃燒。

所述密封進料裝置包括依靠垃圾重力密封的儲料塔7，所述儲料塔7的底部設(shè)有將垃圾推入所述干燥段爐體3的推料裝置。所述推料裝置包括推料塊8，所述推料塊8連接有往復(fù)推料驅(qū)動裝置。本實施例中，所述往復(fù)推料驅(qū)動裝置為液壓缸9，當然也可以采用機械或電動的往復(fù)運動驅(qū)動機構(gòu)，這些機構(gòu)是公知的，在此不再重復(fù)贅述。所述推料塊8不斷將部分垃圾推入干燥段爐體3的進料口內(nèi)；所述儲料塔7內(nèi)的垃圾因為高度和重力的作用一方面提供氣化噴燃所需垃圾，另一方面起到密封的作用，保證煙氣不會外溢。

往復(fù)式爐排的臺階狀設(shè)置，使垃圾在經(jīng)過臺階時發(fā)生翻滾、混合、疏松，然后進入下級往復(fù)式爐排獲得更加充分的熱能釋放，隨著垃圾在往復(fù)式爐排的帶動下向低處運動，垃圾在所述干燥段爐體3內(nèi)利用所述噴燃段爐體4產(chǎn)生的熱風被干燥，然后進入所述噴燃段爐體4內(nèi)；在所述噴燃段爐體4內(nèi)由于所述噴燃旋流爐膛42內(nèi)設(shè)置有噴燃頂噴口44和噴燃外側(cè)噴口45，因此在所述噴燃旋流爐膛42內(nèi)形成兩個燃燒渦流，使得氣化燃燒不充分的顆粒和成分被充分混合燃燒，該處的溫度可達到1200℃-1300℃，二噁英也在此階段被完全分解，所有未氣化噴燃的大分子官能團被繼續(xù)裂解并氣化噴燃，而且燃燒渦流使垃圾和空氣的混合更充分，燃燒更劇烈；本發(fā)明垃圾氣化噴燃產(chǎn)生的熱風從高處到低處運動且溫度不斷提高，所有產(chǎn)生的有毒有害氣體只有穿過高溫區(qū)才能進入熱能收集利用系統(tǒng)5，在此過程中，所有有害氣體例如二噁英被完全分解，最終使垃圾完全氣化噴燃并徹底消除二噁英等有毒有害氣體的排放，是對垃圾焚燒技術(shù)的突破性技術(shù)進步，具有極大的經(jīng)濟效益和社會效益。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護的范圍。