专利名称：一种具有水平式喷枪的小型医疗垃圾焚烧炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种固体废物处理装置，尤其涉及一种具有水平式喷枪的小型医疗垃圾焚烧炉。
背景技术：
目前，我国的医疗垃圾广泛采用焚烧法进行处理。焚烧法是一种高温热处理技术， 通过焚烧炉内的氧化燃烧反应，使垃圾中的有害有毒物质在高温下氧化、热解而被破坏。焚烧的主要目的是能同时实现使废物减量、彻底焚毁垃圾中的毒性物质，以及回收利用焚烧产生的废热这三个目的。小型医疗垃圾焚烧炉广泛应用于医疗领域，现有小型医疗垃圾焚烧炉主要包括炉体、燃料喷枪及燃料供给装置，炉体内设有炉膛，与炉膛连通在炉体上设置垃圾进料仓，助燃空气进气口，烟气出口，炉膛底部设有坩埚，燃料喷枪连接燃料供给装置并通过炉体插入坩埚内，炉渣经过炉体出口落至设置在炉体外部的炉渣接收池内。现有小型医疗垃圾焚烧炉的主要缺陷是(1)燃料喷枪是从炉体侧壁倾斜插入坩埚内，高温火焰直冲坩埚底部，能量集中，易烧坏坩埚，影响设备使用寿命。( 燃料供给装置为燃油装置或天然气装置，采用燃油或天然气为燃料源，在燃烧过程中需要消耗额外的氧，因此需要较大的空气过量系数，一般为理论值的1. 15-1. 25倍，而通入太多的空气，增加了烟气产生量及排烟热损失。烟气量增多将使烟气处理成本及难度增强。而排烟热损失增大，令其燃烧温度下降，影响燃烧效率，另一方面这些含碳燃料不完全燃烧可能产生五氯酚，在炉膛形成二恶英，严重破坏生态环境。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于针对上述问题，提供一种能降低热损失、提高热效率、 减少二恶英生成、防止坩埚烧损延长设备使用寿命的具有水平式喷枪的小型医疗垃圾焚烧炉。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是—种具有水平式喷枪的小型医疗垃圾焚烧炉，包括炉体、燃料喷枪及其连接的燃料供给装置，在炉体上设置垃圾进料仓、助燃空气进气口、烟气出口、在炉体内设有炉膛，炉膛底部设有坩埚，燃料喷枪通过炉体插入坩埚内，坩埚与炉渣接收池连通，其特征在于所述燃料喷枪由炉体侧面水平插入坩埚内；所述燃料供给装置为氢氧机。所述垃圾进料仓设置在炉体顶部，在垃圾进料仓上设置上下两个自动联锁门。包拢所述炉膛顶部、侧面及底部的炉体由内至外依次设置耐火保温层及绝热保温层，在包拢炉膛侧面的耐火保温层及绝热保温层之间设置换热风道夹层，所述换热风道夹层的上端设置助燃空气进气口，其下端设置与炉膛连通的助燃空气出气口 ；在炉体外表面包敷保护壳体。所述炉膛是由自上而下设置的圆柱形腔体段，锥形收口段及卧装坩埚的炉膛底段构成。本实用新型的有益效果是(1)燃料喷枪由炉体侧面水平插入坩埚内，喷射方向与坩埚底面平行，不会对坩埚底面造成连续的高温火焰的冲击，防止坩埚损坏，延长设备使用寿命。( 采用氢氧机装置提供氢气为燃料、氧气辅助燃烧的方式，在保持垃圾燃烧性能的前提下，大幅度降低助燃空气过量系数，最低可达理论值的1.01倍，从而减少排烟热损失，提高燃烧系统的热效率，也减轻了后续烟气处理系统的负荷。同时，采用氢气为燃料、氧气辅助燃烧的方式，比现有技术采用燃油或天然气对二恶英具有更好的抑制作用，可减少二恶英的生成量，保护环境。(3)炉体设置了换热风道夹层，使助燃空气充分预热；采用耐火保温层及绝热保温层结构，防止热量耗散，从而减少热损失，进一步提高系统的热效率。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的A-A剖面视图。图中1炉体，101耐火保温层，102绝热保温层，103保护壳体，2垃圾进料仓，21上自动联锁门，22下自动联锁门，3烟气出口，4换热风道夹层，5炉膛，6助燃空气出气口，7坩埚，8炉渣排出管，9炉渣接收池，10燃料喷枪，11连接管，12燃料供给装置，13助燃空气进气口。
以下结合附图和实施例对本实用新型详细说明。
具体实施方式
图1 图2示出一种具有水平式喷枪的小型医疗垃圾焚烧炉，包括炉体1、燃料喷枪10及通过连接管11连接的燃料供给装置12，在炉体上设置垃圾进料仓2、助燃空气进气口 13、烟气出口 3、在炉体内设有炉膛5，炉膛底部设有坩埚7，坩埚采用刚玉坩埚，上述燃料喷枪10通过炉体1插入坩埚7内，坩埚7与炉渣接收池9连通，其特征在于上述燃料喷枪 10由炉体侧面水平插入坩埚7内；上述燃料供给装置12为氢氧机。本实施例中，上述垃圾进料仓2设置在炉体1顶部，在垃圾进料仓上设置上下两个自动联锁门，即上自动联锁门21，下自动联锁门22。自动联锁门的联锁控制装置为市售产
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ΡΠ O如图1所示，炉膛5是由自上而下设置的圆柱形腔体段，锥形收口段及卧装坩埚7 的炉膛底段构成。锥形收口段是炉膛下部与坩埚之间的缩径过渡区，可以消除死角，防止垃圾滞留。本实用新型的特征还在于包拢炉膛5的顶部、侧面及底部的炉体由内至外依次设置耐火保温层101及绝热保温层102，在包拢炉膛侧面的耐火保温层101及绝热保温层102 之间设置换热风道夹层4，换热风道夹层4的上端设置助燃空气进气口 13，其下端设置与炉膛连通的助燃空气出气口 6 ；在炉体1外表面包敷保护壳体103。本实用新型的工作过程及原理图1中，实心箭头表示助燃空气流向，空心箭头表示烟气流向。工作时，在垃圾进料前，先开启燃料喷枪10用氢氧焰对炉膛进行预热。待炉内温度达到1500°C以上时开始加入医疗垃圾。在炉体1顶部设置垃圾进料仓2，在垃圾进料仓上设置上下两个自动联锁门，
4即上自动联锁门21及下自动联锁门22，两个自动联锁门设有联锁控制，不能同时开启，当垃圾放入垃圾进料仓2中准备进料时，先开启上自动联锁门21，垃圾落入上下自动联锁门 21、22之间的仓室中，关闭上自动联锁门21后，打开下自动联锁门22，完成进料，然后，关闭下自动联锁门22，以保证不会有额外的空气从此处漏入，且烟气不会由此处逸出。焚烧时，维持炉内温度在1500°C以上，垃圾焚烧后形成熔融状态的炉渣，沉积在坩埚7内。根据使用需要，可同时设置一支或多支燃料喷枪，也可通过调节氢氧焰流量来控制炉内温度。换热风道夹层4为助燃空气进入炉内的通道，助燃空气从助燃空气进气口 13进入，由耐火保温层101加热至200-250°C左右进入炉内，耐火保温层经助燃空气换热降温后外加绝热保温层102，确保炉壳温度不超过50°C。坩埚7内的熔融炉渣经由炉渣排出管8 进入炉渣接收池9中。本实用新型采用的燃料供给装置为氢氧机，即以氢气为燃料、氧气辅助燃烧的方式处理医疗垃圾。氢气、氧气由市售的氢氧机电解水获得，即产即用，氢气、氧气混合气体具有较高的能级和活性。用于垃圾焚烧炉主要具有如下两个优点(1)氢气、氧气具有催化燃烧作用，氢气燃烧属于典型的链锁反应过程，当形成一个分子的水时，就得到两个新的中间活性物H ·和OH ·(见式①)。同样，一氧化碳燃烧进行的氧化反应是“复杂链锁反应”(见式②、③、④)。02+2H2 = H20+H · +OH ·①H · +O2 = 0 · +OH · ②0 · +CO = CO2③OH · +CO = C02+H · ④一氧化碳与空气混合物的燃烧速度很小，当有含氢物质存在时，其燃烧速度就会显著提高。一氧化碳的氧化链锁反应成立的条件是必须有H ·和OH ·等原子和原子团组成的活化中心参与反应，由于式④反应不断产生新的H ·，一旦反应启动，就会循环下去，即使停止送入氢气、氧气，反应还会维持，H2及其燃烧产物H2O对爆燃和火焰的辐射也有很强烈的影响。由于氢气对燃烧中间产物氧化反应的链锁推进，提高了 CO、烃类等的氧化反应速度，可以在保持燃烧性能的前提下，大幅度降低空气过量系数，最低可达理论值的1. 01倍， 从而减少排烟热损失，提高燃烧系统的热效率，也减轻了后续烟气处理系统的负荷。(2)氢气、氧气催化燃烧对二恶英具有抑制作用，常规含碳燃料不完全燃烧可能产生五氯酚，在炉膛形成二恶英，引入氢气、氧气使碳黑和烟气排放同步降低，减少了五氯酚生成带来的二恶英排放和碳黑颗粒吸附的二恶英。其次，由电解水产生的氢气、氧气带有一定的碱性水溶液，实践证明，碱的氧化性气氛对二恶英有抑制作用。再者，二恶英的加氢热解效果优于化学热解，固相二恶英的浓度是生成反应、解吸反应和分解反应共同作用的结果，而加氢环境使得垃圾焚烧过程中二恶英的解吸反应和分解反应占主导，因此具有抑制二恶英生成的效果。总之，本实用新型提供的具有水平式喷枪的小型医疗垃圾焚烧炉能延长设备使用寿命，降低热损失，提高热效率，减少二恶英生成，保护环境。以上所述，仅是本实用新型的优选实施例而已，并非对本实用新型的形状和结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种具有水平式喷枪的小型医疗垃圾焚烧炉，包括炉体、燃料喷枪及其连接的燃料供给装置，在炉体上设置垃圾进料仓、助燃空气进气口、烟气出口、在炉体内设有炉膛，炉膛底部设有坩埚，燃料喷枪通过炉体插入坩埚内，坩埚与炉渣接收池连通，其特征在于所述燃料喷枪由炉体侧面水平插入坩埚内；所述燃料供给装置为氢氧机。
2.根据权利要求1所述的一种具有水平式喷枪的小型医疗垃圾焚烧炉，其特征在于所述垃圾进料仓设置在炉体顶部，在垃圾进料仓上设置上下两个自动联锁门。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有水平式喷枪的小型医疗垃圾焚烧炉，其特征在于包拢所述炉膛顶部、侧面及底部的炉体由内至外依次设置耐火保温层及绝热保温层，在包拢炉膛侧面的耐火保温层及绝热保温层之间设置换热风道夹层，所述换热风道夹层的上端设置助燃空气进气口，其下端设置与炉膛连通的助燃空气出气口 ；在炉体外表面包敷保护壳体。
4.根据权利要求3所述的一种具有水平式喷枪的小型医疗垃圾焚烧炉，其特征在于所述炉膛是由自上而下设置的圆柱形腔体段，锥形收口段及卧装坩埚的炉膛底段构成。
5.根据权利要求1或2所述的一种具有水平式喷枪的小型医疗垃圾焚烧炉，其特征在于所述炉膛是由自上而下设置的圆柱形腔体段，锥形收口段及卧装坩埚的炉膛底段构成。
专利摘要本实用新型涉及一种具有水平式喷枪的小型医疗垃圾焚烧炉，包括炉体、燃料喷枪及其连接的燃料供给装置，在炉体上设置垃圾进料仓、助燃空气进气口、烟气出口、炉体内设有炉膛，炉膛底部设有坩埚，燃料喷枪通过炉体插入坩埚内，坩埚与炉渣接收池连通，其特征在于所述燃料喷枪由炉体侧面水平插入坩埚内；燃料供给装置为氢氧机；垃圾进料仓设置在炉体顶部，在垃圾进料仓上设置上下两个自动联锁门；包拢炉膛顶部、侧面及底部的炉体由内至外依次设置耐火保温层及绝热保温层，在包拢炉膛侧面的耐火保温层及绝热保温层之间设换热风道夹层；在炉体外表面包敷保护壳体。本实用新型的优点是延长设备使用寿命，降低热损失，提高热效率，减少二恶英生成。
文档编号F23G7/00GK202221089SQ201120353388
公开日2012年5月16日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者卢学强, 张良运, 张艳华, 武春彬, 焦永杰, 袁雪竹, 邓小文, 陈红, 马建立 申请人:天津市环境保护科学研究院