垃圾气化焚化炉的制作方法

本实用新型涉及垃圾处理设备技术领域，特别地，涉及一种垃圾气化焚化炉。

背景技术：

随着社会经济和现代工业的发展，每年会产生大量的城市垃圾，目前对于大部分垃圾，多采取焚烧处理，极大地减少了垃圾的占用空间，特别是对于许多污染性或者不能被生物降解的这类垃圾，若采取填满处理，会对土壤、地下水以及大气造成严重污染。

目前，常采用垃圾焚化炉对垃圾进行焚烧处理，但现有的垃圾焚化炉在焚烧垃圾时，当垃圾处理量大的时候，垃圾焚烧裂解所产生的裂解烟气也非常多，若不能及时对裂解烟气进行燃烧或燃烧不完全，仍然会有一部分裂解烟气释放到外界，裂解烟气中含有较多的有害气体和颗粒物，对空气造成了严重污染。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种垃圾气化焚化炉，以解决现有的垃圾焚化炉焚烧垃圾时产生的裂解烟气多而造成空气污染的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种垃圾气化焚化炉，包括用于将垃圾焚烧裂解的焚化炉、用于将垃圾气化的气化炉以及用于将气化炉内产生的气化气体和焚化炉内产生的裂解烟气燃烧的混合燃烧灶，混合燃烧灶设有与焚化炉连通的用于供裂解烟气进入混合燃烧灶内的第一进气通道、与气化炉连通的用于供气化气体进入混合燃烧灶内的第二进气通道以及用于将空气抽送至混合燃烧灶内的风源动力装置。

进一步地，第一进气通道的出气口的高度高于第二进气通道的出气口的高度，以使混合燃烧灶以气化气体燃烧进而引燃上方的裂解气体。

进一步地，焚化炉的侧壁面设有用于连通第一进气通道的第一出气口，气化炉的侧壁面设有用于连通第二进气通道的第二出气口。

进一步地，第二进气通道包括伸入混合燃烧灶内的内伸管道以及连通气化炉和内伸管道的外伸管道；外伸管道水平布设；或外伸管道上用于与内伸管道连接的一端朝上倾斜布设，以使气化气体进入外伸管道内后混合于气化气体中的焦油和污水沿外伸管道向下回流至气化炉内。

进一步地，混合燃烧灶内形成气化气体与裂解烟气混合燃烧的燃烧区，燃烧区周围沿周向设有与风源动力装置连通的用于输送空气的环形进气通道；环形进气通道上设有用于引导空气进入燃烧区的进风管，多个进风管沿周向布设，以确保燃烧区的气化气体与裂解烟气稳定燃烧并使燃烧区与气化炉和焚化炉之间形成压差，以引导气化炉内的气化气体和焚化炉内的裂解烟气进入燃烧区内。

进一步地，风源动力装置设有与环形进气通道连通的第一出气通道以及伸入第二进气通道内并向第二进气通道的出气端延伸的第二出气通道，第二出气通道的出气口与第二进气通道的出气端之间的距离为200mm-500mm，以使第二出气通道的出气口与第二进气通道的出气端之间形成空气与气化气体的混合通道，混合通道沿气流方向径向尺寸逐渐变小，以使空气与气化气体的混合气体的流速增大，第一出气通道和第二出气通道上均设有控制阀门。

进一步地，进风管的出口朝向混合燃烧灶的灶头并向混合燃烧灶的灶头的中心轴线方向倾斜，进风管的中心轴线与灶体的中心轴线之间的夹角为30度-75度。

进一步地，气化炉处理的垃圾含水量不超过15％。

进一步地，焚化炉包括用于盛装垃圾的焚化筒、用于将垃圾导入焚化筒内的进料装置以及设于焚化筒内的用于堆置垃圾的配风装置，配风装置的上方形成用于焚化垃圾的焚化内腔，配风装置与外界连通，配风装置将外界空气引导输送至焚化内腔中的不同区域。

进一步地，气化炉包括用于盛装垃圾并形成气化内腔的气化筒、沿周向和/或径向布设于气化筒底部的配风管，气化筒的一侧设有与配风管连通的风机，风机所抽送的空气通过配风管引导输送至气化内腔中的不同区域，气化筒的顶部设有用于进料的开口、盖于开口上的进料门以及用于气化时将进料门密封盖合于开口上的密封装置。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的垃圾气化焚化炉，通过焚化炉将一部分垃圾进行焚烧裂解处理，通过气化炉将一部分垃圾进行气化处理，提高了垃圾处理的效率，同时通过混合燃烧灶的第一进气通道与焚化炉连通，第二进气通道与气化炉连通，将裂解烟气和气化气体输送至混合燃烧灶内，并且通过风源动力装置将空气抽送至混合燃烧灶内，从而使气化气体和裂解气体在混合燃烧灶内燃烧，由于垃圾气化所产生的气化气体中大部分为可燃气体，而垃圾焚烧裂解所产生的裂解烟气中可燃气体较少，难以单独燃烧，因此通过气化气体燃烧引燃裂解烟气，避免裂解烟气释放到外界造成空气污染，整个垃圾处理过程，无需采用过多的其他燃料，环保节能且降低了垃圾处理的经济成本。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图。

图例说明：

100、焚化炉；11、第一出气口；12、焚化筒；13、进料装置；14、配风装置；200、气化炉；21、气化筒；22、进料门；23、配风管；300、混合燃烧灶；31、第一进气通道；32、第二进气通道；33、环形进气通道。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本实用新型优选实施例的结构示意图。

如图1所示，本实施例的垃圾气化焚化炉100，包括用于将垃圾焚烧裂解的焚化炉100、用于将垃圾气化的气化炉200以及用于将气化炉200内产生的气化气体和焚化炉100内产生的裂解烟气燃烧的混合燃烧灶300，混合燃烧灶300设有与焚化炉100连通的用于供裂解烟气进入混合燃烧灶300内的第一进气通道31以及与气化炉200连通的用于供气化气体进入混合燃烧灶300内的第二进气通道32以及用于将空气抽送至混合燃烧灶300内的风源动力装置。本实用新型的垃圾气化焚化炉100，通过焚化炉100将一部分垃圾进行焚烧裂解处理，通过气化炉200将一部分垃圾进行气化处理，提高了垃圾处理的效率，同时通过混合燃烧灶300的第一进气通道31与焚化炉100连通，第二进气通道32与气化炉200连通，将裂解烟气和气化气体输送至混合燃烧灶300内，并且通过风源动力装置将空气抽送至混合燃烧灶300内，从而使气化气体和裂解气体在混合燃烧灶300内燃烧，由于垃圾气化所产生的气化气体中大部分为可燃气体，而垃圾焚烧裂解所产生的裂解烟气中可燃气体较少，难以单独燃烧，因此通过气化气体的燃烧引燃裂解烟气，避免裂解烟气释放到外界造成空气污染，整个垃圾处理过程，无需采用过多的其他燃料，环保节能且降低了垃圾处理的经济成本。由于混合燃烧灶300燃烧时将灶体内的气体消耗，使灶体与焚化炉100形成压差，从而将焚化炉100中的裂解烟气抽送至混合燃烧灶300内，进而使焚化炉100与外界形成压差，从而将外界空气抽送至焚化炉100内。

如图1所示，第一进气通道31的出气口的高度高于第二进气通道32的出气口的高度，以使气化气体在灶体内燃烧从而引燃裂解烟气。燃烧区包括沿灶体底部向灶体的出口延伸的内燃烧区和外燃烧区，内燃烧区的一侧设有用于供点火装置进行点火的点火孔，环形进气通道33设于外燃烧区外围。

如图1所示，环形进气通道33的顶壁面沿周向设有多个用于供空气进入外燃烧区上部的第一风孔，环形进气通道33靠近外燃烧区的内周壁上沿周向设有多个用于供空气进入外燃烧区下部的第二风孔。第一风孔的径向尺寸小于第二风孔的径向尺寸。在本实施例中，环形进气通道33中的空气从第一风孔进入外燃烧区上部的外围区域，从第二风孔进入外燃烧区下部的外围区域，以及从进风管进入外燃烧区的中心区。由于外界的一部分空气会从灶体上部进入外燃烧区的上部，因此外燃烧区下部需要输送的空气较多，通过设置第一风孔的直径小于第二风孔的直径，使从第二风孔进入外燃烧区下部的空气多于从第一风孔进入外燃烧区上部的空气。

如图1所示，环形进气通道33的内周壁上设有用于引导空气进入燃烧区的进风管，多个进风管沿周向布设，进风管的出口朝向灶体的出口并向灶体的中心轴线方向倾斜，进风管的中心轴线与灶体的中心轴线之间的夹角为30度-75度。由于燃烧区的中心区距离环形进气通道33较远，因此相对于靠近环形进气通道33的区域，空气量较少，导致燃烧区的中心区的裂解烟气和气化气体的燃烧不充分，通过将进风管设置为出口朝上并向内倾斜30度-75度，从而将空气引导至将环形进气通道33内的空气送往燃烧区的中心区，确保燃烧区内的裂解烟气和气化气体稳定燃烧的同时，燃烧区将气体消耗后与焚化炉100形成的压差较大，从而更好地将焚化炉100内的裂解烟气经第一进气通道31抽送至燃烧区内，当焚化炉100在焚烧过程中进行加料时，裂解烟气仍然从第一进气通道31进入混合燃烧灶300的燃烧区内，从而避免裂解烟气从加料口排出至外界。在本实施例中，进风管的中心轴线与灶体的中心轴线之间的夹角为60度，将环形进气通道33内的空气送往燃烧区的中心区以及燃烧区的上方，燃烧区将气体消耗且气流向上喷射，使燃烧区与焚化炉100形成的压差最大。若仅通过在环形进气通道33上设置风孔以使空气进入燃烧区，则燃烧区内的空气分布不均匀，而通过设置进风管对空气的流向进行引导，确保燃烧区内的空气分布均匀，以使燃烧区中气化气体和裂解烟气稳定燃烧。

风源动力装置设有与环形进气通道33连通的第一出气通道以及伸入第二进气通道32内并向第二进气通道32的出气端延伸的第二出气通道，第二出气通道的出气口与第二进气通道32的出气端之间的距离为200mm-500mm，以使第二出气通道的出气口与第二进气通道32的出气端之间形成空气与气化气体的混合通道，混合通道沿气流方向径向尺寸逐渐变小，以使空气与气化气体的混合气体的流速增大，第一出气通道和第二出气通道上均设有控制阀门。空气与气化气体在混合通道内混合后从第二进气通道32的出气端进入燃烧区内进行燃烧，并且由于混合通道沿气流方向径向尺寸逐渐变小，使空气与气化气体的混合气体的流速增大，从而避免气化气体在混合通道内燃烧。通过将空气与气化气体混合后再输送至燃烧区内，确保气化气体顺利燃烧。可选地，风源动力装置包括第一风机，第一出气通道和第二出气通道均与第一风机的出气端连通。可选地，风源动力装置包括出气端与第一出气通道连通的第二风机以及出气端与第二出气通道连通的第三风机。本实施例中，风源动力装置抽送的一部分空气经第一出气通道和环形进气通道33进入外燃烧区内，风源动力抽送的一部分空气经第二出气通道和混合通道进入内燃烧区内，通过调节第一出气通道和第二出气通道上的控制阀门，从而分别调整外燃烧区和内燃烧区内的空气量。由于气化气体中可燃气体的含量高，易于点燃，内燃烧区内气化气体比较多，外燃烧区内裂解烟气比较多，通过点火装置将内燃烧区中的气化气体点燃后，气化气体燃烧将外燃烧区内的裂解烟气引燃。

如图1所示，焚化炉100的侧壁面设有用于连通第一进气通道31的第一出气口11，气化炉200的侧壁面设有用于连通第二进气通道32的第二出气口。将混合燃烧灶300通过第一进气通道31和第二进气通道32安装于气化炉200与焚化炉100之间，避免直接安装于气化炉200或焚化炉100上而造成混合燃烧灶300温度过高，影响混合燃烧灶300的使用寿命。

如图1所示，第二进气通道32包括伸入混合燃烧灶300内的内伸管道以及连通气化炉200和内伸管道的外伸管道。在本实施例中，外伸管道水平布设。可选地，外伸管道上用于与内伸管道连接的一端朝上倾斜布设，以使气化气体进入外伸管道内后混合于气化气体中的焦油和污水沿外伸管道向下回流至气化筒21内。焦油向下回流至气化炉200中进行气化。若污水流入混合燃烧灶300内，会造气化气体和裂解烟气燃烧不稳定。

第二进气通道32的出气端伸入灶体内且出气端朝向灶体的出口方向，第二进气通道32的出气端的侧壁面上设有用于供气化气体进入燃烧区内的出气孔，第二进气通道32的出气口上盖合有第一压火盘；燃烧区内位于进风管的上方设有第二压火盘，燃烧区内靠近灶体出口处设有第三压火盘。通过设置盖合于第二进气通道32的内伸端的端口上的第一压火盘，使第二进气通道32内的气化气体从侧壁面上的出气孔进入燃烧区内，避免气化气体直接向上排出到外界，导致燃烧区内可燃气体减少而无法顺利燃烧。

气化炉200处理的垃圾含水量不超过15％。若气化炉200内垃圾的含水量超过15％时，垃圾的气化反应难以稳定进行，且产生的气化气体中的可燃气体较少，水分较多，难以在混合燃烧灶300内燃烧。

如图1所示，本实施例的焚化炉100，用于将垃圾焚烧裂解，并通过混合燃烧灶300燃烧时与焚化内腔形成的压差将垃圾焚烧裂解产生的裂解烟气引入混合燃烧灶300内进行燃烧，焚化炉100包括用于盛装垃圾的焚化筒12以及设于焚化筒12内的用于堆置垃圾的配风装置14，配风装置14的上方形成用于焚化垃圾的焚化内腔，配风装置14与外界连通，通过混合燃烧灶300燃烧时与焚化内腔形成的压差将外界空气抽送至配风装置14内并引导输送至焚化内腔中的不同区域。通过将垃圾堆置于焚化筒12内的配风装置14上，使配风装置14的上方形成焚化内腔，配风装置14与外界连通，通过混合燃烧灶300燃烧时与焚化内腔形成的压差将外界空气抽送至配风装置14内并引导输送至焚化内腔中的不同区域，确保堆置于配风装置14上的垃圾各个区域均有空气以支持垃圾焚烧，从而使焚化内腔的温度升高至垃圾裂解温度，并且焚化筒12内焚化垃圾所产生的裂解烟气从焚化筒12的第一出气口11排出至混合燃烧灶300内进行燃烧，避免裂解烟气释放到外界造成空气污染。通过将垃圾堆置于焚化筒12内的配风装置14上，使配风装置14的上方形成焚化内腔，配风装置14与外界连通，由于混合燃烧灶300燃烧时将灶体内的气体消耗，使灶体与焚化内腔形成压差，从而将焚化内腔中的裂解烟气抽送至混合燃烧灶300内，进而使焚化内腔与外界形成压差，从而将外界空气抽送至配风装置14内并引导输送至焚化内腔中的不同区域，确保堆置于配风装置14上的垃圾各个区域均有空气以支持垃圾焚烧，从而使焚化内腔的温度升高至垃圾裂解温度，并且焚化筒12内焚化垃圾所产生的裂解烟气从焚化筒12的第一出气口11进入混合燃烧灶300内进行燃烧，避免裂解烟气释放到外界造成空气污染。可选地，当裂解烟气中可燃气体含量较少而难以单独燃烧时，通过向混合燃烧灶300内通入助燃剂以将裂解烟气燃烧，从而避免裂解烟气释放至外界而造成空气污染。焚化筒12顶部设有进料装置13，进料装置13包括设于焚化筒12顶部的进料箱、设于进料箱顶部的入料门以及设于进料箱底部的落料门。在本实施例中，垃圾焚化装置加料时，落料门处于关闭状态，入料门处于开启状态，将垃圾投入进料箱后关闭入料门，等到焚化内腔中的垃圾量较少时，打开落料门，使进料箱中的垃圾落入焚化筒12内，因此整个加料过程，焚化内腔中的裂解烟气不会从进料装置13的进料口排出之外界，同时也避免外界大量的空气从进料装置13的进料口进入焚化筒12内，对垃圾裂解造成影响。落料门通过转轴铰接于焚化筒12顶部的开口处，转轴的一端穿设于焚化筒12的侧壁面上并设有转动手柄。操作人员通过转动手柄实现落料门的开启与关闭。可选地，落料门通过滑杆滑动连接于焚化筒12顶部的开口处。操作人员通过滑动滑杆实现落料门的开启与关闭。

如图1所示，气化炉200包括用于盛装垃圾并形成气化内腔的气化筒21、沿周向和/或径向布设于气化筒21底部的配风管23，气化筒21的一侧设有与配风管23连通的风机，风机所抽送的空气通过配风管23引导输送至气化内腔中的不同区域，气化筒21的顶部设有用于进料的开口、盖于开口上的进料门22以及用于气化时将进料门22密封盖合于开口上的密封装置。

本实施例的垃圾处理方法，采用上述垃圾气化焚化炉进行垃圾处理，包括以下步骤：在气化炉中加入含水率低于15％的干垃圾，并在焚化炉100中加入含水率不超过80％且底层含水率不超过15％的垃圾；启动气化炉200，引燃气化炉200内的干垃圾并向气化炉200内输送少量空气以使气化炉200内形成缺氧燃烧环境产生气化气体，将气化炉200内的垃圾逐步进行气化，直至产生气化气体并从第二进气通道32输送至混合燃烧灶300内；启动风源动力装置将空气抽送至混合燃烧灶300内，并将混合燃烧灶300内的气化气体点燃；当混合燃烧灶300稳定燃烧时，启动焚化炉100，将焚化炉100内的垃圾焚烧裂解。本实施例的垃圾处理方法，首先启动气化炉200，将气化炉200内的垃圾气化而产生气化气体，气化气体从第二进气通道32输送至混合燃烧灶300内之后，便启动风源动力装置将空气抽送至混合燃烧灶300内，并将混合燃烧灶300内的气化气体点燃；最后启动焚化炉100，将焚化炉100内的垃圾进行焚烧裂解，由于混合燃烧灶300内的气体不断燃烧，使得混合燃烧灶300内的压力低于焚化炉100内的压力，从而使焚化炉100内的裂解烟气进入第一进气通道31并进入混合燃烧灶300内进行燃烧。启动气化炉200将垃圾气化，包括以下步骤：根据气化炉200内需要处理的垃圾量，从气化炉200底部向气化炉200内通入空气，空气中的氧气量为垃圾完全燃烧所需的氧气量的25％-30％，以使垃圾气化反应产生的气化气体中可燃气体的含量高；将气化炉200内的垃圾点燃。

将焚化炉100内的垃圾焚烧裂解，包括以下步骤：打开焚化炉100的进风口，使空气进入焚化炉100内，并将焚化炉100内的垃圾点燃进行焚烧；当焚化炉100内温度升高至垃圾裂解温度时，关闭焚化炉100的进风口以阻止空气进入焚化炉100内。空气经配风装置14进入焚化炉100内，将焚化炉100内的垃圾点燃进行焚烧，当焚化炉100内的垃圾易于点燃时，则直接点燃，当焚化炉100内的垃圾由于水分较高或燃点较高而不易点燃时，通过向焚化炉100内加入助燃剂将垃圾点燃，或者将易于点燃的垃圾堆置于焚化炉100的底部，从而使炉内的温度逐渐升高，垃圾焚烧过程中产生的裂解烟气从第一进气通道31进入混合燃烧内进行燃烧。当焚化炉100内温度升高至垃圾裂解温度时，则关闭配风装置14的进风端，阻止空气进入焚化炉100内，使焚化炉100内形成无氧化境以进行垃圾高温裂解反应，垃圾高温裂解过程中产生的裂解烟气中，烟尘颗粒非常少，可燃气体的含量较高。若在垃圾高温裂解过程中，气化炉200内的垃圾处理完毕，则关闭气化炉200，仅有裂解烟气进入混合燃烧灶300内，但仍可稳定燃烧。由于气化炉200内产生大量的气化气体，气化炉200的压力高于大气压力，因此垃圾气化过程中不能打开气化炉200的进料口添加垃圾，否则大量的气化气体从进料口排出至外界。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。