一种岛礁或海洋平台用聚光聚能垃圾焚烧装置的制作方法

1.本发明涉及海洋环保技术领域，具体涉及一种岛礁或海洋平台用聚光聚能垃圾焚烧装置。


背景技术：

2.随着海岛旅游的发展和岛礁的开发建设，海岛及岛礁的人为垃圾呈直线上升，如得不到妥善处理和处置，将严重影响居民和游客的生活质量，最终威胁着海岛和岛礁脆弱的生态环境。
3.目前，海岛生活垃圾处理通常采用就地掩埋、简易焚烧等处理方式，岛礁和海洋平台的生活垃圾多采用离岸处置的方式，其中对于因条件限制无法采用就地掩埋的岛礁或海洋平台海洋的生活垃圾，多采用比较先进的“减量化处理+集中转运”离岛无害化处理。据统计，较小型岛礁或海洋平台上的垃圾多采用袋式收集，垃圾量一天不过几十至几百公斤。对于广阔海域上大量岛礁均可能存在的少量垃圾而言，单独运输的成本极高，故集中转运处置和填埋成为必然。众所周知，填埋不是长久之计，不仅占用有限的土地资源，可能污染有限的土地资源和淡水资源，而且随时面临着海上的暴风骤雨倾袭，垃圾入海也难以避免；另一方面客观事实表明，堆存和运输不仅存在垃圾入海的风险，而且存在垃圾易发生腐变，易引发细菌、病毒和病原体的快速繁殖和恶臭逸散等环境污染问题等一系列问题；这对岛礁、海洋和海洋平台周围的生态环境都会造成严重的威胁。另一方面，部分岛礁虽然引进了专用的垃圾无害化处理装置，但对于能源极度缺乏且需要自己自足的海岛，存在需要较高投资及无法有效使用的问题；对有人生活或长期驻守的岛礁或海洋平台来讲，无异于占用了优质资源，却又无法真正为岛礁或海洋平台服务，实质上对海洋环保或岛礁保护存在较大的不稳定因素。已开发的较大岛屿也会采用一些用于内陆的垃圾处理设备，但内陆的垃圾处理设备多对电能和能源的需求较高；若将海洋岛礁本不充足且尤为宝贵的高成本电能用作垃圾处理的能源，得不偿失。因此，寻找更加有效且对资源依赖程度低的垃圾处理技术和垃圾处理设备成了海洋环保和岛礁垃圾处理的重中之重。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种适应岛礁或海洋平台环境，体积较小、便于安置，有效无害化且低成本处置垃圾的岛礁或海洋平台用聚光聚能垃圾焚烧装置。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种岛礁或海洋平台用聚光聚能垃圾焚烧装置，包括若干个万向太阳聚光组件、若干个定向聚能组件、垃圾干化焚烧炉和废气催化净化组件，所述废气催化净化组件设于垃圾干化焚烧炉的上部、且与垃圾干化焚烧炉的内部连通，所述万向太阳聚光组件环设于垃圾干化焚烧炉的外围、且追踪太阳并将太阳能聚集至定向聚能组件上，所述定向聚能组件环设于垃圾干化焚烧炉的外围、且将聚集的太阳能聚集至垃圾干化焚烧炉上或垃圾干化焚烧炉和废气催化净化组件上，分别为垃圾的
干化焚烧、废气的催化净化提供所需的600℃～1000℃热能、200℃～500℃热能。
6.进一步的，所述万向太阳聚光组件包括主要包括动力追踪机构、太阳光聚光机构、支架及控制器，所述太阳光聚光机构设于动力追踪机构的一端，所述动力追踪机构的另一端与支架相连，所述支架上设有控制器，所述控制器与动力追踪机构以电连接，通过动力追踪机构调整太阳光聚光机构的朝向，将光线聚集在定向聚能组件上。万向太阳聚光组件为用于追踪并聚集大范围太阳光线至特定范围的聚光器，提高受光时间，保证聚光能力及出光范围的稳定，使出光范围保持在定向聚能组件上。
7.进一步的，所述定向聚能组件主要包括定向聚能机构和微调支架，所述万向太阳聚光组件将太阳光聚集至定向聚能机构上，所述定向聚能机构将聚集的太阳能聚集至垃圾干化焚烧炉或垃圾干化焚烧炉和废气催化净化组件上，所述微调支架一端与定向聚能机构相连，另一端与垃圾干化焚烧炉和/或废气催化净化组件和/或垃圾干化焚烧炉周围的结构件或地面连接。
8.进一步的，所述垃圾干化焚烧炉主要包括炉体、蓄热机构、排料机构、垃圾进料口、布风口、烟气出口、灰渣出口，以及聚能口和/或聚焦口；所述蓄热机构设于炉体内；所述垃圾进料口和烟气出口分别设于炉体的上部且与炉体内部连通，所述布风口和灰渣出口分别设于炉体的下部且与炉体内部连通；所述排料机构与炉体铰接或卡接、且与灰渣出口连接；所述聚能口和/或聚焦口设于炉体侧部；所述聚能口为由定向聚能机构出光定向入射至蓄热机构的炉体口；所述聚焦口为有定向聚能机构出光定向入射至炉体内的炉体口；所述定向聚能组件将聚集的太阳能通过聚能口聚集至蓄热机构上和/或通过聚焦口聚焦至炉体内。聚焦的600℃-1000℃炉温对炉体内的垃圾进行干燥及焚烧，待焚烧完成后翻转或推拉排料机构，使燃烬无机灰渣从灰渣出口排出，作为建筑混合材使用。
9.进一步的，所述废气催化净化组件主要包括壳体、蓄热体、催化氧化网、废气入口、废气出口和聚集口，所述废气入口和废气出口分别设于壳体的底部和上部，所述聚集口设于壳体顶部或侧部，所述定向聚能组件将聚集的太阳能或自然光通过聚集口分别聚集至蓄热体上，所述蓄热体设于壳体内，所述催化氧化网与壳体内壁连接且设于废气入口和/或废气出口处。聚集的太阳能升温蓄热体及壳体内空间至200℃-500℃并以催化氧化网对废气进行清洁净化。
10.进一步的，所述的聚能口和/或聚焦口和/或聚集口中任何一个或多个设有耐温耐压的设有聚焦镜或高透玻璃。
11.进一步的，所述太阳光聚光机构和定向聚能机构为凸透镜、平凹反射面镜、菲涅尔透镜、凸透镜阵列、平凹反射面镜阵列、菲涅尔透镜阵列和铝箔、金属反光面中的任意一种。
12.进一步的，所述蓄热机构上设有布风口，直接由蓄热机构上设置的布风孔提供焚烧所需进气；所述布风口的进风口处设有热交换管路，可对进风进行预热；所述垃圾进料口设有防风雨盖，以保证炉体内不受骤风雨的倾袭，增强垃圾焚烧的环境适应性。
13.进一步的，所述废气出口设有高温风机，用于形成垃圾干化焚烧炉内微负压，所述高温风机的出口设有与垃圾进料口连接的热交换管路，可对垃圾进行预热。
14.进一步的，所述万向聚光组件和/或定向聚能组件设有二级及以上。
15.进一步的，所述垃圾干化焚烧炉周围设有发电装置，所述发电装置通过蓄电装置与控制器以电连接。
16.本发明以多个万向太阳光聚光组件大面积聚集太阳光线形成多束高光强的光束，聚集的光束定向聚能组件进一步聚焦或聚集并定向入射至垃圾干化焚烧炉或废气催化净化组件上，为垃圾干化焚烧炉或废气催化净化组件提供处理垃圾的能量，以聚能口和聚焦口为蓄热机构以及炉体内蓄热升温至600℃-1000℃，以对人工或机械投入垃圾干化焚烧炉的袋式垃圾干化，以炉体上设置的布风口布风，对垃圾进行焚烧，同时垃圾有机成分燃烧放热，维持干化温度的同时为蓄热机构升温，如此保证较短光照时间即可进行长时间的垃圾干化及焚烧；同时通过聚集口的高温光束为废气催化净化组件内的蓄热体聚能蓄热，保证废气催化净化组件在200℃-500℃范围内对废气有效净化；定期通过灰渣出口设置的排料机构对燃烬的无机垃圾灰渣排出作为建筑材料之用。
17.本发明的有益效果是：
18.1. 适应岛礁或海洋平台环境，体积较小、便于安置，使用时仅需直接丢入垃圾，即可直接以太阳光聚集的200℃-1000℃的聚光聚能热源对垃圾进行清洁焚烧，有效无害化且低成本的就地处置岛礁或各类海洋平台上的各类垃圾，解决海洋环保、岛礁环保的迫切需求；
19.2. 可绿色无污染的将岛礁或垃圾平台上的少量（日产几十到几百公斤）垃圾无污染的减量化、无害化处置；以较小体积的聚光聚能垃圾焚烧装置通过“聚光-聚能-聚焦”的方式有效大面积聚光聚能，提高垃圾焚烧能力，真正有效的实现岛礁或海洋平台垃圾的无害化处置，解决垃圾占地和垃圾入海等污染问题；以较低的能耗应对岛礁或海洋平台上匮乏或高成本的能耗及空间土地资源合理化分配问题；以较低代价较少成本对岛礁或海洋平台的垃圾进清洁化处置，最大程度上杜绝垃圾入海及污染岛礁或海洋平台周围的生态环境。本发明的应用可有效的就地处置岛礁和各类海洋平台上的各类垃圾，解决海洋环保、岛礁环保的迫切需求，利于海洋生态环境的保护，为海洋环保事业添砖加瓦。
附图说明
20.图1为本发明实施例1的结构示意图；
21.图2为本发明实施例2的结构示意图；
22.图3为本发明实施例3的结构示意图；
23.图4为本发明实施例4的结构示意图。
24.附图中：1、万向太阳聚光组件，11、动力追踪机构，12、太阳光聚光机构，13、支架，14、控制器，2、定向聚能组件，21、定向聚能机构，22、微调支架，3、垃圾干化焚烧炉，31、炉体，32、蓄热机构，33、排料机构，34、垃圾进料口，341、防风雨盖，35、布风口，36、烟气出口，37、灰渣出口，38、聚能口，39、聚焦口，4、废气催化净化组件，41、壳体，42、蓄热体，43、催化氧化网，44、废气入口，45、废气出口，46、聚集口，5、高温风机，6、底座，7、太阳能发电装置，71、蓄电装置。
具体实施方式
25.下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明：
26.如图1所示，一种岛礁或海洋平台用聚光聚能垃圾焚烧装置的实施例1：
27.主要包括六个的万向太阳聚光组件1、六个定向聚能组件2、垃圾干化焚烧炉3、废
气催化净化组件4，六个万向太阳聚光组件1环形设置于垃圾干化焚烧炉3的周围，定向聚能组件2设在废气催化净化组件4的顶部；废气催化净化组件4与垃圾干化焚烧炉3顶部相连通，并以结构件设于垃圾干化焚烧炉3的顶部；设于岛礁上的万向太阳聚光组件1追踪太阳并将充足的太阳光聚集至定向聚能组件2上，并以定向聚能组件2聚能至垃圾干化焚烧炉3和废气催化净化组件4上，分别为垃圾的干化焚烧、废气的催化净化提供所需的600℃～1000℃热能、200 ℃～500 ℃热能。
28.万向太阳聚光组件1为用于追踪并聚集光线至特定范围的聚光器，主要包括动力追踪机构11、太阳光聚光机构12、支架13及控制器14，太阳光聚光机构12设于动力追踪机构11的一端，动力追踪机构11的另一端与支架13相连，控制器14与动力追踪机构11以电连接，通过动力追踪机构11分时追踪调整太阳光聚光机构12的方位，提高受光时间，保证聚光能力及出光范围的稳定，使出光范围保持在定向聚能组件2上。
29.定向聚能组件2为可微调的增强型聚光、出光范围稳定且聚焦点位于垃圾干化焚烧炉3内的聚光器，主要包括定向聚能机构21和微调支架22，微调支架22一端与定向聚能机构21相连，另一端与废气催化净化组件4的顶部连接。
30.垃圾干化焚烧炉3为垃圾的储存、干化、焚烧、带蓄热功能的炉体；主要包括炉体31、蓄热机构32、排料机构33、垃圾进料口34、布风口35、烟气出口36、灰渣出口37，以及分布在炉体31侧部聚能口38；蓄热机构32与炉体31内壁连接；垃圾进料口34与炉体31连通并设于炉体31侧部，布风口35与炉体31连通并设于炉体底部；灰渣出口37与炉体31连通并设于炉体31底部，烟气出口36与炉体31连通并位于炉体31顶部；排料机构33与炉体31铰接并设于灰渣出口37处；聚能口38为由定向聚能机构21出光定向入射至蓄热机构32的炉体口；定向聚能组件2聚集的太阳能通过聚能口38入射至蓄热机构32上，以聚焦的600℃-1000℃炉温对炉体31内的垃圾进行干燥及焚烧，待焚烧完成后翻转排料机构33，从灰渣出口37排出燃烬无机炉渣作为建筑混合材使用。
31.废气催化净化组件4主要包括壳体41、蓄热体42、催化氧化网43、废气入口44和废气出口45以及壳体41上设置的用于定向聚能组件2聚集的太阳能入射至蓄热体42的聚集口46，废气入口44和废气出口45分别与壳体41相连，聚集口46设于壳体41顶部，蓄热体42与壳体41内壁连接填充于壳体41内，催化氧化网43与壳体41内壁连接并设于废气入口44和废气出口45处，以聚集口46处通过的聚集太阳能入射到蓄热体42上，聚集的太阳能升温蓄热体42及壳体41内空间至200℃-500℃并以催化氧化网43对废气进行清洁净化。
32.如图2所示，一种岛礁或海洋平台用聚光聚能垃圾焚烧装置的实施例2：
33.主要包括八个万向太阳聚光组件1、八个定向聚能组件2、垃圾干化焚烧炉3、废气催化净化组件4，万向太阳聚光组件1环形设置于垃圾干化焚烧炉3的周围，定向聚能组件2设在垃圾干化焚烧炉3周围和废气催化净化组件4的侧部；废气催化净化组件4与垃圾干化焚烧炉3顶部相连通，并以结构件设于垃圾干化焚烧炉3的顶部；设于海洋平台上的万向太阳聚光组件1追踪太阳并将充足的太阳光聚集至定向聚能组件2上，并以定向聚能组件2聚能至垃圾干化焚烧炉3和废气催化净化组件4上，分别为垃圾的干化焚烧、废气的催化净化提供所需的600 ℃～1000 ℃热能、200 ℃～500 ℃热能。
34.万向太阳聚光组件1为用于追踪并聚集光线至特定范围的聚光器，主要包括动力追踪机构11、太阳光聚光机构12、支架13及控制器14，太阳光聚光机构12设于动力追踪机构
11的一端，动力追踪机构11的另一端与支架13相连，控制器14与动力追踪机构11以电连接，通过动力追踪机构11以光强追踪调整太阳光聚光机构12的方位，提高受光时间，保证聚光能力及出光范围的稳定，使出光范围保持在定向聚能组件2上。
35.定向聚能组件2为增强型聚光、出光范围稳定且聚焦点位于垃圾干化焚烧炉3内的聚光器，主要包括定向聚能机构21和微调支架22，微调支架22一端与定向聚能机构21相连，另一端与垃圾干化焚烧炉3周围结构件连接。
36.垃圾干化焚烧炉3为垃圾的储存、干化、焚烧、带蓄热功能的炉体；主要包括炉体31、蓄热机构32、排料机构33、垃圾进料口34、布风口35、烟气出口36、灰渣出口37，以及分布在炉体31侧部聚能口38和聚焦口39；蓄热机构32与炉体31内壁连接；垃圾进料口34与炉体31连通并设于炉体31顶部，布风口35与炉体31连通并设于炉体底部和侧部，通过底部设置的排料格栅以及聚能口38上的布风口35布风；灰渣出口37与炉体31连通并设于炉体31底部，烟气出口36与炉体31连通并位于炉体31顶部；排料机构33与炉体3卡接并设于灰渣出口37处，可通过外部推拉连杆开启闭合排料格栅；聚能口38为由定向聚能机构2出光定向入射至蓄热机构32的开口；聚焦口39为有定向聚能机构2出光定向入射至炉体31内的开口。定向聚能组件2聚集的太阳能通过聚能口38和聚焦口39分别入射至蓄热机构上和/或炉体31内，以聚焦的600℃-1000℃炉温对炉体31内的垃圾进行干燥及焚烧，待焚烧完成后拉伸排料机构33，使燃烬无机灰渣从灰渣出口排出，作为建筑混合材使用。
37.废气催化净化组件4主要包括壳体41、蓄热体42、催化氧化网43、废气入口44和废气出口45以及壳体41上设置的用于定向聚能组件2聚集的太阳能入射至蓄热体42的聚集口46，废气入口43和废气出口44分别与壳体41相连，聚集口46设于壳体41顶部和侧部，聚集口46上侧面设有高透光玻璃、顶面设有凸透镜，蓄热体42填充于壳体41内，催化氧化网43与壳体41内壁连接并设于废气入口44和废气出口45处，以聚集口46处通过的聚集太阳能入射到蓄热体42上，聚集的太阳能升温蓄热体42及壳体41内空间至200℃-500℃并以催化氧化网43对废气进行清洁净化。
38.聚焦口39还设有耐温耐压的聚焦镜；催化氧化组件4的废气出口45设有高温风机5，用于形成垃圾干化焚烧炉3内微负压；万向太阳聚光组件1的太阳光聚光机构12采用菲涅尔透镜和凸透镜构成；定向聚能组件2的定向聚能机构21采用平凹反射镜构成；还设有底座6，万向太阳聚光组件1和垃圾干化焚烧炉3和定向聚能组件2与底座6连接。
39.还设有太阳能发电装置7以及蓄电装置71；太阳能发电装置7固连于垃圾干化焚烧炉3周围的底座6上，利用直射的太阳光或万向太阳聚光组件1和定向聚能组件2的散射光发电，蓄电装置71设于底座6上，太阳能发电装置7通过蓄电装置71与万向太阳聚光组件1以电连接，为万向太阳聚光组件1追踪太阳提供所需电能。
40.垃圾干化焚烧炉3的垃圾进料口34还设有防风雨盖341，以保证炉体31内不受骤风雨的倾袭，增强垃圾焚烧的环境适应性。
41.参照图3所示，一种岛礁或海洋平台用聚光聚能垃圾焚烧装置的实施例3：
42.采用利用地势和支架构成的环形布置的三十二个万向太阳聚光组件1和垃圾干化焚烧炉3上设置的四个定向聚能组件2和废气催化净化装置4上设置的四个定向聚能组件，以万向太阳聚光组件1聚光分别通过定向聚能组件2聚光，以聚集的光通过定向聚能组件2为炉体31内蓄热机构32和炉体31内垃圾蓄能，使垃圾干化及焚烧。的万向太阳聚光组件1设
置在环形阶梯底座6上，定向聚能组件2设在垃圾干化焚烧炉3和废气催化净化装置4上；还设有太阳能发电装置7和蓄电装置71，太阳能发电装置7设于垃圾干化焚烧炉3底部周围的底座6上，利用直射的太阳光或万向太阳聚光组件1和定向聚能组件2的散射光发电。还设有高温风机5为炉体31内产生微负压。
43.参照图4所示，如图1所示，一种岛礁或海洋平台用聚光聚能垃圾焚烧装置的实施例4：
44.本实施例与实施例1的主要区别在于：本实施的万向太阳聚光组件1设有十二个，可更高效率更大面积的使太阳光入射至定向聚能组件2，提高光照强度，提高定向聚能组件2的聚能效果，提高对炉体31内空间及蓄热机构32的蓄热效率，可更好的更快的对垃圾进行干化焚烧，有效提高垃圾处理量。另外，还设有高温风机5使炉体31内维持微负压状态；还设有圆盘底座6，所有的万向太阳聚光组件1和垃圾干化焚烧炉3均设于底座6上，方便设备的安装及整体固定使用。垃圾进料口34还设有防风雨盖341，保证垃圾处置的连续，不受暴风骤雨的影响。
45.说明书中未详细说明的内容属于本领域技术人员熟知的现有技术。
46.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应当视为在本发明的保护范围之内。