专利名称：多级炉蓖式焚化炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及多级炉篦式焚化炉，具体而言，它可以焚烧从各种处理场排出的残渣、结块或固体废弃物。向中小型焚化炉的多级炉篦中央连续投入废弃物，多级炉篦在为燃烧供应气体的同时，以多级方式下落废弃物，使含水量较高的残渣块或固体废弃物充分混合，充分燃烧，从而大大降低对大气的污染。
目前国内有关环境法规定，从2001年开始，禁止埋入有机质残渣，因此在一年内必须对国内排出的数百万吨的残渣，以焚化、熔解凝固及堆肥等方式，进行替代处理。其中，焚化技术被公认为是目前最佳替代处理技术。
现有的残渣焚化装置，以流动层式焚化炉为主，多相式焚化炉、旋转炉式焚化炉也正在得到应用。但是，流动层焚化炉和旋转炉都具有安装及运输费用高，不够经济的缺点。
上述的多相式焚化炉，相的数量(7-9个)较多。多个重量较大的相旋转，用于混合废弃物，必定会导致能耗较大和频繁发生故障。此外，用于混合残渣块的设备，如果其焚化装置的规模越大，其结构就越复杂，且难以向欲焚化的残渣层供应空气，因而难以保证充分燃烧。要解决这一问题，就必须连续供应大量辅助燃料，这使燃料的使用量大大增加，单位时间内处理残渣块的数量同燃料使用量相比，实际效率较低，因而限制了焚化设备规模。
大型焚化炉使用移动式炉篦，可以促进固体废弃物的混合，但是，对于中小型焚化炉，无论使用移动式炉篦也好，还是另安装固体废弃物混合装置，在机械性能方面都不够理想，因此，在一般情况下，都在固定的炉篦上进行焚化。其结果，焚化率较低，产生大量有害气体，形成大气污染。
这是因为，在焚化炉中处理残渣块或固体废弃物时，含水率提高50％，那么由于蒸发潜热较高，难以保持燃烧室环境温度，因而不能充分燃烧，从而排出大量有害物质。
使用辅助燃料，虽然可以使燃烧室的环境温度保持在一定度值(约850℃)以上，但是，如果废弃物不能顺利地进行混合，那么既使温度很高，也可能不完全燃烧。
本发明的目的就是为了解决上述问题，本发明将从各种处理场产生的生残渣(垃圾)、残渣块或固体废弃物连续向多级炉篦中央投入，而多级炉篦在为燃烧供应空气的同时，分阶段下落废气物，使含水量较高的残渣块或固体废弃物充分混合，并完全燃烧。
为了达到上述目的，本发明针对设有中小型燃烧室的焚化炉，提供由下列部分组成的多级炉篦焚化炉设置在下端的焚化废弃物灰排出口；可供应燃烧所需气体的主供气口；设置在上端一侧，从内侧中央供应废弃物的废弃物投入口；上端与二次燃烧室相连的燃烧室主体；安装在燃烧室主体的内部中央，可以旋转，下端连接可以从外部供空气的二次供气口的圆筒型旋转轴；连接在上述旋转轴，驱动旋转轴的驱动电机；贯穿在上述旋转轴周围，固定在燃烧室主体内，为阶段性地混合、接收下落的废弃物的多级机体；在机体的各外侧周围及上面的边缘设有多个空气喷射孔，下端连接上述供气口，可引入空气的多级炉篦；设置在上述旋转轴的上端两侧，与内侧连通的排气管；带有以等间距安装在排气管的底面、垂直位于上述各多级机体的上面、分别喷射输送的空气、干燥混合废弃物的喷管的废弃物混合部件。
以下用实施例，参照
图1和图3，进一步详细说明本发明。
图1是本发明——多级炉篦式焚化炉的结构示意图；图2是本发明主要部分的斜视图；图3是图1中“A”部分的放大断面图。
焚化从污水处理场、净水处理场、饮食物渣处理场、废水处理场等排出的残渣块等含水率较高的固体废弃物时，最重要的问题是必须进行适当的混合。如果废弃物的含水量太高，那么在燃烧之前，水份的蒸发与挥发分解过程会产生吸热反应，需要大量能源，因为只有在迅速排除产生的蒸汽与挥发气体，并燃烧后，才能顺利进行焚化，因此混合非常重要。
本发明为了促进废弃物混合，就具有中小型燃烧室的焚化炉，在燃烧室设置了废弃物炉灰排出口(11)、供应燃烧所需空气的主供气口(12)、带有设在上端一侧，从内侧中央上端引导供应废弃物的废弃物流入口(13)的燃烧室主体(10)。在主体(10)的上侧与二次燃烧室(14)连接，因而可以相通。
为了在依次收容从废弃物流入口(13)落下的废弃物的同时，使其能够与燃烧所需的空气混合，在燃烧室主体(10)的内部中央设置了一定直径的旋转轴(20)，旋转轴(20)是可从外部供气源向内侧供应空气的圆筒形，在其下端连接着二次供气口(15)，在上述旋转轴(20)的下端装有可传递动力的齿轮，齿轮的旋转由驱动电机(30)驱动。
贯穿在上述旋转轴(20)的周围，在燃烧室主体(12)内设置越往上其直径越小的多级机体(41)，以用于混合落在各面上的废弃物，在机体(41)上设置在外侧周围及上面边缘有多个空气喷射孔(43a,43b)的多级炉篦(40)。
在上述旋转轴(20)的上端两侧装有一定长度的排气管(51)和由等间距安装在排气管(51)的底面，垂直位于多级机体(41)上侧，分别喷射传输空气，用以干燥、混合废弃物的喷管(52)构成的废弃物混合部件。
在喷管(52)的一端，设置在喷管空气压力的作用下可旋转的混合翼(53)，用以均匀地向机体(41)上的废弃物喷射热空气。
上述多级炉篦(40)的机体(41)所具有的形态，应与废弃物混合部件(50)的喷管的数相同，其数量至少应达到2个以上。
通过上述旋转轴(20)的废弃物混合部件(50)的喷管(52)的结构，适合于喷射因燃烧而预热的空气，使含水的残渣、固体废弃物脱水。包括喷管(52)在内的排气管(51)及旋转轴(20)，最好使用耐高温的耐火管。
如上所述的本发明——多级炉篦式焚化炉的作用及其效果如下如附图2所示，本发明是利用脱水装置，对从污水处理场、净水处理场、饮食物渣处理场、废水处理场等排出的残渣进行脱水，将污泥块或固体废弃物的含水率降低到50～60％，然后在多级炉篦(40)焚化炉上处理。该焚化炉将从上部废弃物流入口(13)流入的各种残渣及固体废弃物下落到旋转轴的上部中心，下落的废弃物着落在多级炉篦(40)的机体(41)的最上层。
在如上所述的状态下，在电机(30)的驱动下旋转的旋转轴(20)通过在下端的二次空气供气口(15)，向上输送空气，带动在上部连成一体的废弃物混合部件(50)的排气管(51)旋转，此时，以各不相同的长度安装在排气管(51)底面的喷管(52)同旋转轴(20)一起旋转，均匀搅拌落在机体(41)上层的各种废弃物，最好铺开，然后从与机体(41)垂直相连的地方下落废弃物。这一动作从废弃物连续流入的那一瞬间开始，就间歇地混合和下落废弃物。
从上部多级炉篦(40)的机体(41)的上面开始，废弃物从中央到外部，从外部向直径更大的底面下落，进行混合。在此，废弃物不仅进行混合，而且为了蒸发水分和供应燃烧所需的热量和氧气，由喷管(52)向各废弃物及残渣层喷射预热的气体。这时，在喷管(52)一端喷气压力的作用下旋转的混合翼(53)使含水量达到最小，以助废弃物充分燃烧。
一方面，因废弃物的种类不同，而难以保持燃烧室内适当环境温度时，可以利用辅助燃料，保证达到适当温度(850℃)和气体滞留时间(2秒以上)。
另一方面，以如上所述的方法混合的各种废弃物，从着落到多级炉篦(40)的各机体(41)上面的那一瞬间开始，废弃物就同从多个喷气孔(43a)和喷气孔(43b)中排出的气体混合，从燃烧室下部的供气口(12)流入的主空气，同燃烧室内的火焰及高温气体一起促使废弃物的水份急剧蒸发。
水份蒸发结束后的废弃物为了产生下一步的挥发及热分解反应，在向中间级下落的过程中充分混合，促进蒸发及热分解反应，使在位于下端的机体(41)上发生剧烈的燃烧反应，燃烧的废弃物灰在机体(41)的最下端冷却后，从设置在机体(10)下部的炉灰排出口(11)排除。另外，在设有上述多级炉篦(40)的燃烧室内产生的挥发物及固定炭，在多级炉篦(40)上燃烧，部分未燃烧的气体被送到二次燃烧室，以达到完全燃烧。
此时，在多级炉篦的上部燃烧室里，为了促使未燃气体充分燃烧，简单设计了可形成较强烈回旋流动的功能，抑制未完全燃烧气体及二氧已环等有害物质的产生。
即，本发明中的焚化，在包括残渣在内的固体废弃物燃烧过程中，相当重要的因素是如何在蒸发、热分解过程中进行必要的热传递和顺利供应氧气，利用由旋转轴(20)驱动的废弃物混合部件(50)，在逐渐地、阶段性地移动混合残渣块或固体废弃物的同时，向固体废弃物层供应预热空气，使以残渣为主的固体废弃物充分燃烧，从而最大限度地抑制有害物质产生。
如上所述，通过旋转混合部件，使从污水处理场、净水处理场、饮食物渣处理场、废水处理场等产生的残渣块或固体废弃物，从多级炉篦的多阶机体上周期性地下落，同时使其与空气顺利混合。特别是，将难以在中小型固体废弃物焚化炉上使用的旋转混合装置，安装在多级炉篦上，防止氮氧化物、一氧化炭、二氧已环等有害物质产生。当残渣块或固体废弃物等的含水量较高时，还可以提供蒸发水份所需的时间与热能。
*关于图中主要部分的符号说明*10燃烧室主体11炉灰排出口12主供气口13废弃物流入口14二次燃烧室15二次供气口20旋转轴30驱动电机40多级炉篦41机体43a,43b喷气孔50废弃物混合部件51排气管52喷管53混合翼
权利要求
1．一种多级炉篦式焚化炉，是具有中小型燃烧室的焚化炉，其特征在于，由排除废弃物炉灰的下部排出口(11)；供应燃烧所需空气的主供气口(12)；设置在上部一侧，从内部中央上部供应废弃物的废气物流入口(13)；上部与二次燃烧室(14)相连接的燃烧室主体(10)；设置在上述燃烧室主体(10)的内部中央，可以旋转，在下部设有可从外部供应空气的二次供气口(15)的圆筒形旋转轴(20)；连接在上述旋转轴(20)，为驱动旋转轴(20)传递动力的驱动电机(30)；贯穿在旋转轴(20)周围，固定在燃烧室主体(10)内，阶段性地混合和接收废弃物的多级机体(41)；在机体(41)的各个外侧周围及接近上面边缘的位置设有多个喷气口(43a,43b)，下部与上述主供气口(12)相连，可引入空气的多级炉篦(40)；在上述旋转轴(20)上端两侧，与内侧相通的排气管(51)；带有以等间距设置在排气管(51)的底面，垂直位于上述多级机体(41)上面，与旋转轴一起旋转，分别喷射空气，用于干燥、混合废弃物的喷管(52)的废弃物混合部件(50)构成。
2．根据权利要求1的多级炉篦式焚化炉，其中为了使二次空气在喷管(52)的内侧里流动、冷却，并喷射预热空气而设置混合翼(53)。
全文摘要
本发明涉及多级炉箅焚化炉,是设有中小型燃烧室的焚化炉,其由排出口(11);主供气口(12);废弃物流入口(13);燃烧室主体(10);圆筒形旋转轴(20);驱动电机(30);多级机体(41);多级炉箅(40);排气管(51);废弃物混合部件(50)构成。本发明的多级炉箅焚化炉,通过将难以在中小型焚化炉中使用的废弃物混合部件,安装在多级炉箅上面,有效防止氮氧化物、一氧化碳、二氧己环等有害物质生成。
文档编号F23G5/00GK1318710SQ0111802
公开日2001年10月24日 申请日期2001年5月15日 优先权日2001年5月15日
发明者严泰仁, 徐棋植, 赵顺衡 申请人:徐光根, 徐申工程株式会社, 严泰仁, 文胜铉