一種垃圾熱解氣化爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及各行業(yè)垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種應(yīng)用于垃圾熱分解的垃圾熱解氣化爐。
【背景技術(shù)】
[0002]采用熱解氣化的方式將垃圾進行熱分解，是現(xiàn)代社會中處理城市生活垃圾、工業(yè)廢棄物、醫(yī)療廢棄物、石油化工油泥等各種行業(yè)垃圾的主要方法?，F(xiàn)有技術(shù)中存在這樣一些技術(shù)問題需要得到解決:傳統(tǒng)的焚化爐中，垃圾在爐排上點火燃燒，爐排為平面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，這種平面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)導(dǎo)致氧氣只能由爐排下方導(dǎo)入，供氧量不足；同時，各種垃圾中原本的含水量各不相同，導(dǎo)致在整個焚化燃燒的過程中，各中垃圾燃燒程度不均勻，易燃的垃圾率先燒完形成孔洞和起拱，熱量率先傳導(dǎo)到這些孔洞中進一步導(dǎo)致爐體內(nèi)部溫度不均勻，造成大量垃圾燃燒不完全，生成甲烷、苯酚、焦油等污染物質(zhì)以及大量水蒸氣隨排煙管一起排出焚化爐，為防止環(huán)境被破壞，必須在焚化前進行垃圾的預(yù)處理，并在焚化爐排風管上續(xù)接污染處理系統(tǒng)，不但耗費大量的成本且加大了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，占用了大量的空間面積。另夕卜，傳統(tǒng)的焚化爐采用防火磚保護爐體的外壁不被高溫燒穿，但是焚化過程中產(chǎn)生的大量水蒸氣會對防火磚造成風化剝離效果，使得焚化爐不得不頻繁進行維修，令其使用壽命大幅下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種垃圾熱解氣化爐。
[0004]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
一種垃圾熱解氣化爐，包括:爐體、爐排、點燃機構(gòu)、灰燼室和旋火發(fā)生器；所述爐體是中空的柱體，爐體頂部設(shè)有進料口和導(dǎo)氣口，爐體內(nèi)壁設(shè)有隔熱層、爐體底部連接爐排；所述爐排連接點燃機構(gòu)、爐排底部導(dǎo)通至灰燼室。旋火發(fā)生器固定于爐體內(nèi)部、包括引火部、導(dǎo)流風機、燃燒輻射部、導(dǎo)出部和輔燃套；所述引火部安裝于爐排上方、所述導(dǎo)流風機一端連接引火部、另一端連接燃燒輻射部、所述導(dǎo)出部一端連接燃燒輻射部、另一端連接導(dǎo)出口 ；所述輔燃套安裝于導(dǎo)流風機的外側(cè)，輔燃套上設(shè)有多個通風孔；所述導(dǎo)流風機上設(shè)有多個引風口。
[0005]通過采用這種技術(shù)方案:垃圾熱解氣化爐中的垃圾掉落在立體爐排中點燃，其燃燒所產(chǎn)生的熱空氣由引火部引入旋火發(fā)生器內(nèi)部，并在燃燒輻射部產(chǎn)生高溫輻射，這種高溫輻射導(dǎo)致垃圾熱解氣化爐內(nèi)緊貼燃燒輻射部外側(cè)的垃圾中的有機成分出現(xiàn)熱解，產(chǎn)生的烷類氣體、氫氣、水煤氣等氣體成分由輔燃套上的通風孔進入輔燃套內(nèi)側(cè)，在空氣熱交換原理作用下，經(jīng)過導(dǎo)流風機上的引風口進入旋火發(fā)生器內(nèi)部，被下方由引火部導(dǎo)入的熱空氣推動、上升到燃燒輻射部，并最終從被引火部導(dǎo)入的熱空氣點燃，一方面，進一步提高了燃燒輻射部的溫度，強化對垃圾熱解氣化爐爐體內(nèi)垃圾的熱輻射效果，形成良性循環(huán)?’另一方面，由引風口導(dǎo)入的烷類氣體、氫氣、水煤氣等氣體成分和爐排上燃燒產(chǎn)生的熱空氣中未完全燃燒的有害氣體在燃燒輻射部進行二次燃燒分解，苯環(huán)裂解后形成無害的二氧化碳等氣體，由輻射燃燒部進入導(dǎo)出部并由導(dǎo)出部導(dǎo)出垃圾熱解氣化爐外部，由此避免了后繼的多道污染物處理的工序，節(jié)約了大量費用，減少了占地面積，降低了經(jīng)營成本。
[0006]優(yōu)選的是，上述垃圾熱解氣化爐中:所述各引風口均勻分布于導(dǎo)流風機側(cè)壁上、呈同向切角切入的順時針螺旋葉片結(jié)構(gòu)。
[0007]通過采用這種技術(shù)方案:垃圾受輻射熱解所產(chǎn)生的烷類氣體、氫氣、水煤氣等氣體由輔燃套上的通風孔經(jīng)螺旋葉片以同一個切角切入導(dǎo)流風機，在圓柱形的導(dǎo)流風機內(nèi)形成向上旋轉(zhuǎn)的高溫螺旋狀火焰，令燃燒輻射部內(nèi)的火苗躥升的更高，加溫效果更為顯著。
[0008]進一步優(yōu)選的是，上述垃圾熱解氣化爐中:所述爐排采取頂端開口，上寬下窄的筐型結(jié)構(gòu)、其側(cè)壁上均勻分布有多條通風隙、該通風隙導(dǎo)通至灰燼室。
[0009]通過采用這種技術(shù)方案:將傳統(tǒng)的平面爐排改變?yōu)榱Ⅲw筐型結(jié)構(gòu)，氧氣由爐排側(cè)壁的通風隙中導(dǎo)入爐排表面支持垃圾燃燒，提升了氧氣供給量和垃圾的燃燒面積，使的垃圾在第一次燃燒過程中的氧化更為徹底，減少了不完全燃燒的現(xiàn)象，垃圾燃燒產(chǎn)生的灰燼由通風隙中落入爐排下方的灰燼室內(nèi)。
[0010]更進一步優(yōu)選的是，上述垃圾熱解氣化爐中:所述爐排的底部設(shè)有朝向引火部凸起的凸塊。
[0011]通過采用這種方式:掉落在爐排底部的垃圾余燼被凸塊頂起，從爐排側(cè)壁上的通風隙落入，避免一小部分垃圾完全燃燒所產(chǎn)生的灰燼堆積在爐排的底部難以清理，同時通風隙均勻分布有利于均衡各個方向的供氧，使得完全燃燒率更高。
[0012]更進一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，上述垃圾熱解氣化爐中:所述垃圾熱解氣化爐還包括循環(huán)風機和循環(huán)水箱；所述隔熱層包括隔熱水層和熱傳遞層；所述隔熱水層位于熱傳遞層下側(cè)；所述隔熱水層是以不銹鋼作為殼體的循環(huán)水層、其上設(shè)有入水口、出水口和氣相口 ；所述循環(huán)水箱連接入水口和出水口，冷卻水自循環(huán)水箱中由入水口灌入隔熱水層、并從隔熱水層中由出水口回流至循環(huán)水箱中。使冷卻水在循環(huán)水箱和隔熱水層之間循環(huán)流動；所述熱傳遞層上設(shè)有入氣口和第二氣相口 ；所述循環(huán)風機安裝于導(dǎo)氣口上、導(dǎo)引旋火發(fā)生器內(nèi)的熱空氣加速從導(dǎo)氣口流出并進入所述入氣口中。
[0013]通過采用這種方式:以不銹鋼殼體的循環(huán)水層結(jié)構(gòu)替代了傳統(tǒng)的耐火磚對因靠近輻射燃燒部而溫度更高的爐體下半部分側(cè)壁進行防熱保護，由此規(guī)避了防火磚不耐水蒸氣風化剝離的問題。利用循環(huán)水箱使循環(huán)水層中的冷卻水保持循環(huán)流動，防止不銹鋼隔層過熱而損壞。而循環(huán)水層中的水體受熱所產(chǎn)生的蒸汽從氣相口導(dǎo)出，防止隔熱水層內(nèi)壓過高而損壞。循環(huán)風機工作，令旋火發(fā)生器內(nèi)的熱空氣加速從導(dǎo)出部經(jīng)導(dǎo)氣口流出，一方面令燃燒輻射部內(nèi)的火苗躥升的更高，加溫效果更為顯著。另一方面這些熱空氣在循環(huán)風機作用下進入熱傳遞層中，對爐體內(nèi)上半部的垃圾產(chǎn)生熱輻射，進一步強化輻射熱解效果，并最終由第二氣相口導(dǎo)出熱傳遞層。
[0014]再進一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，上述垃圾焚化燃燒爐中:所述隔熱水層還包括傳感器和開關(guān)閥，所述傳感器用于檢測隔熱水層的內(nèi)壓、并根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)節(jié)開關(guān)閥控制氣相口的開閉。
[0015]通過采用這種方式:根據(jù)隔熱水層中的內(nèi)壓以開關(guān)閥調(diào)節(jié)氣相口的開閉，當內(nèi)壓過高時，打開開關(guān)閥卸氣降壓；當壓力較低時關(guān)閉開關(guān)閥。由此合理降低水蒸氣的消耗，減少了水冷的成本。
[0016]再進一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，上述垃圾熱解氣化爐中:所述點燃機構(gòu)包括用于進給生物質(zhì)燃料的生物質(zhì)燃燒料機和用于點燃生物質(zhì)燃料的點火槍。
[0017]通過采用這種方式:首先以生物質(zhì)燃燒料機供給生物質(zhì)燃料，并以點火槍點燃該生物質(zhì)燃料，引燃掉落到爐排上的垃圾。還可以安裝檢測裝置，當檢測到爐體內(nèi)溫度達到1100°C，可以自行點燃垃圾的狀況?？刂粕镔|(zhì)燃燒料機和點火槍停止工作，達到簡約能耗的目的。
[0018]再進一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，上述垃圾熱解氣化爐中:所述灰燼室上還設(shè)有補氣口，該補氣口通過導(dǎo)管與氣相口連通，用蒸汽控制爐溫和產(chǎn)生水煤氣和氫氣助燃。
[0019]通過采用這種方式:令從氣相口導(dǎo)出的熱水蒸汽在流經(jīng)導(dǎo)管冷卻后重新導(dǎo)入灰燼室中，并經(jīng)爐排側(cè)壁上的通風隙進入爐排上，一方面對爐排適度降溫防止逆燒；另一方面也增加掉落的灰燼的濕度令其更容易沉積在灰燼室的底部。
[0020]再進一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，上述垃圾焚化燃燒爐中:所述爐體內(nèi)壁截面積由上而下逐步遞增。所述引火部呈喇叭口結(jié)構(gòu)，其連通導(dǎo)流風機一端開口較小、而另一端開口較大。
[0021]通過采用這種方式:令爐體靠近爐排的空間容量逐步增加，當垃圾在爐排上第一次燃燒出現(xiàn)易燃垃圾率先燒完形成孔洞時，其上方的垃圾更容易向爐體邊沿坍塌而滑落下來填補該孔洞，減少含水率較高的垃圾出現(xiàn)不完全燃燒的幾率。引火部呈喇叭口結(jié)構(gòu)，一方面令燃燒爐排中燃燒所產(chǎn)生的熱空氣在由引火部進入循環(huán)風機的過程中經(jīng)過一個壓縮的過程，令熱空氣上升更為穩(wěn)定，杜絕火焰逆燒，更重要的是，令循環(huán)風機可以設(shè)計較小的軸半徑，使得旋火發(fā)生器在垃圾焚化爐中占用的空間維持在一個較小的范圍，令垃圾焚化爐能夠在單位時間內(nèi)處理更多的垃圾。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明無需對垃圾進行預(yù)處理通過爐內(nèi)的循環(huán)二次燃燒，徹底杜絕垃圾燃燒、熱解處理不徹底的問題，達到無煙環(huán)保要求，后續(xù)處理簡單經(jīng)濟效益高。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中爐排的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖1中旋火發(fā)生器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖3中A-A截面的仰視示意圖。
[0024]上述附圖中各部件與附圖標記的對應(yīng)關(guān)系如下:
1、爐體；2、爐排；3、點燃機構(gòu)；4、灰燼室；5、旋火發(fā)生器；6、循環(huán)風機；7、循環(huán)水箱；11、進料口 ；12、熱傳導(dǎo)層；13、導(dǎo)氣口 ；121、隔熱水層；122、熱傳遞層；1211、入水口 ；1212、出水口 ； 1213、氣相口 ；1214、傳感器；1215、開關(guān)閥；1221、入氣口 ； 1222、第二氣相口 ；21、通風隙；22、凸塊；31、生物質(zhì)燃燒料機；32、點火槍；41、補氣口 ；51、引火