一种用于垃圾飞灰熔融的熔融炉及其配套燃烧器的制作方法

本发明涉及一种垃圾飞灰熔融的熔融炉和配套燃烧器，用于将垃圾飞灰转化为玻璃态，由危废变为一般固废，属于垃圾处理技术领域。

背景技术：

垃圾焚烧可以实现垃圾的减容化、资源化、无害化的治理目标，是垃圾处理的首选方法。生活垃圾在焚烧后，会产生相当于原垃圾质量2％～5％的焚烧飞灰，被除尘器捕捉。该飞灰比底渣中含有更多的汞、铅、铬等多种易挥发的重金属以及二噁英等剧毒有机成分。我国相关法规规定：垃圾飞灰属于危废，必须进行特殊处理。目前常用的方法有水泥固化法、药剂处理法、熔融固化法。其中熔融固化法是利用燃料的燃烧热及电热两种方式，在高温(1300℃)的状况下，飞灰中的有机物发生热分解、燃烧、气化，而无机物则熔融成玻璃质熔渣中。灰渣中的sio2在熔融处理中，形成si-o网状结构，把移入熔渣的金属固化在网格中，形成极稳定的玻璃渣，重金属溶出的可能性大大降低。飞灰经过熔融后，密度大大增加，可达到飞灰减容2/3以上，并且排除了从垃圾飞灰中释放二噁英的可能。而且熔渣可做路基材料，从而达到有效利用的目的。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种设备，可以将垃圾飞灰熔融转化为玻璃态，使其由危废转变为一般固废。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种用于垃圾飞灰熔融的熔融炉及其配套燃烧器，包括燃烧器，熔融炉本体、渣池和烟气出口，渣池设于熔融炉本体底部，其特征在于，所述的燃烧器设于熔融炉本体顶部，所述的燃烧器包括燃料喷枪、中心风通道、旋转风通道和携灰风通道，所述的燃料喷枪、中心风通道、旋转风通道和携灰风通道均与熔融炉本体连通。

优选地，所述的燃烧器在与熔融炉本体连接处为套筒式结构，从中心至外依次为燃料喷枪、中心风通道、旋转风通道和携灰风通道。

优选地，所述的旋转风通道进入熔融炉本体处设有使气流产生旋转得旋流叶片。

优选地，所述的携灰风通道为单侧入口螺旋式风道结构，其螺旋方向与旋流叶片旋转方向相同。

优选地，所述的中心风通道和旋转风通道内均设有用于调节流量的挡板。

优选地，所述的烟气出口设有温度测点和氧浓度测点。

本发明的挡板可以调节中心风和旋转风的流量和配比；旋流叶片，可以让旋风炉炉内气流产生旋转；携带飞灰的空气，切向进入携灰风通道，然后旋转着进入熔融炉；燃烧器既可以组织燃料燃烧，加热飞灰，使飞灰熔融；另一方面又可使飞灰产生旋转，使熔融态飞灰在离心力的作用下甩向筒壁，并在筒壁上流淌，通过排渣口进入渣池激冷，转化为玻璃态物质。

附图说明

图1为实施例中提供的熔融炉系统的整体结构示意图；

图2为实施例中提供的配套燃烧器的结构示意图。

图3为图2所示结构的俯视图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例

本发明一种飞灰焚烧熔融炉及其配套燃烧器，其具体方案如下：如附图1所示，飞灰熔融炉由燃烧器1、熔融炉本体2、渣池3、温度测点4、氧浓度测点5组成。其中燃烧器安装于飞灰熔融炉顶部，其结构如附图2所示。燃烧器由位于中心的燃料喷枪11和中心风通道12、旋转风通道13、携灰风通道14三个通道组成。中心风通道提供喷射燃料初始燃烧所需的空气；其中旋转风通道中安装有旋流叶片15，可以让旋风炉炉内气流产生旋转，并卷吸高温烟气，使燃料的燃烧稳定；携带飞灰的空气如附图3所示，切向进入携灰风通道，然后旋转着进入熔融炉。携灰风的旋转方向与旋转风的旋转方向相同。中心风通道、旋转风通道中均安装有挡板，可以调节中心风、旋转风的流量。

飞灰熔融炉本体为绝热圆筒状容器，底部开有排渣口，侧边安装有烟气出口。烟气出口安装有温度测点4、氧浓度测点5。

系统运行时，燃烧器喷枪喷射燃料，燃料可以是油、也可以是气，将炉膛加热到高于灰熔点的温度(～1300℃)以上；中心风提供燃料初始燃烧时需要的空气；旋转风使炉内气流发生旋转；携粉风携带飞灰粉末进入炉膛；飞灰粉末进入炉膛后在炉内旋转气流的带动下，发生旋转，在离心力的作用下，甩向熔融炉筒壁，发生熔融，并在筒壁上流淌，进入渣池。高温烟气通过熔融炉侧面的出口离开。烟气出口的温度测点，氧浓度测点可以测量离开烟气的温度和氧气浓度，从而调整燃烧器喷射燃料的量和进入熔融炉空气的量。

飞灰熔融炉由燃烧器1、熔融炉本体2、渣池3、温度测点4、氧浓度测点5组成。其中燃烧器安装于飞灰熔融炉顶部，其结构如附图2所示。燃烧器由位于中心的燃料喷枪11和中心风通道12、旋转风通道13、携灰风通道14三个通道组成。中心风通道提供喷射燃料初始燃烧所需的空气；旋转风通道中安装有旋流叶片15，可以使进入其中的气流产生旋转，进而让旋风炉炉内气流产生旋转；携带飞灰的携灰风如附图3所示，切向进入携灰风通道，然后旋转着进入熔融炉。携灰风的旋转方向与旋转风的旋转方向相同。中心风通道、旋转风通道中均安装有挡板，可以调节中心风、旋转风的流量。

飞灰熔融炉本体为绝热圆筒状容器，底部开有排渣口，侧边安装有烟气出口。烟气出口安装有温度测点4、氧浓度测点5。

系统运行时，燃烧器喷枪喷射燃料，燃料可以是油、也可以是气，将炉膛加热到高于灰熔点的温度(～1300℃)以上；中心风提供燃料初始燃烧时需要的空气；旋转风使炉内气流发生旋转；携粉风携带飞灰粉末进入炉膛；飞灰粉末进入炉膛后在炉内旋转气流的带动下，发生旋转，在离心力的作用下，甩向熔融炉筒壁，发生熔融，并在筒壁上流淌，通过排渣口，进入渣池，激冷，转化为玻璃态。高温烟气通过熔融炉侧面的出口离开。烟气出口的温度测点，氧浓度测点可以测量离开烟气的温度和氧气浓度，根据测点数据可以调整燃烧器喷射燃料的量和进入熔融炉空气的量。

技术特征：

1.一种用于垃圾飞灰熔融的熔融炉及其配套燃烧器，包括燃烧器(1)，熔融炉本体(2)、渣池(3)和烟气出口，渣池(3)设于熔融炉本体(2)底部，其特征在于，所述的燃烧器(1)设于熔融炉本体(2)顶部，所述的燃烧器(1)包括燃料喷枪(11)、中心风通道(12)、旋转风通道(13)和携灰风通道(14)，所述的燃料喷枪(11)、中心风通道(12)、旋转风通道(13)和携灰风通道(14)均与熔融炉本体(2)连通。

2.如权利要求1所述的一种用于垃圾飞灰熔融的熔融炉及其配套燃烧器，其特征在于，所述的燃烧器(1)在与熔融炉本体(2)连接处为套筒式结构，从中心至外依次为燃料喷枪(11)、中心风通道(12)、旋转风通道(13)和携灰风通道(14)。

3.如权利要求2所述的一种用于垃圾飞灰熔融的熔融炉及其配套燃烧器，其特征在于，所述的旋转风通道(13)进入熔融炉本体(2)处设有使气流产生旋转得旋流叶片(15)。

4.如权利要求3所述的一种用于垃圾飞灰熔融的熔融炉及其配套燃烧器，其特征在于，所述的携灰风通道(14)为单侧入口螺旋式风道结构，其螺旋方向与旋流叶片(15)旋转方向相同。

5.如权利要求1所述的一种用于垃圾飞灰熔融的熔融炉及其配套燃烧器，其特征在于，所述的中心风通道(12)和旋转风通道(13)内均设有用于调节流量的挡板。

6.如权利要求1所述的一种用于垃圾飞灰熔融的熔融炉及其配套燃烧器，其特征在于，所述的烟气出口设有温度测点(4)和氧浓度测点(5)。

技术总结
本发明公开了一种用于垃圾飞灰熔融处理的熔融炉及其配套燃烧器。通过将垃圾飞灰加热、熔融、激冷，使其转化为玻璃态。飞灰由危废变为一般固废。其特征在于飞灰熔融炉安装有专门设计的燃烧器，它一方面可以组织燃料燃烧，加热飞灰，使飞灰熔融；另一方面又可使飞灰产生旋转，使熔融态飞灰在离心力的作用下甩向筒壁，并在筒壁上流淌，通过排渣口进入渣池激冷，转化为玻璃态物质。

技术研发人员：肖琨;李月华;乌晓江;张建文;周一工
受保护的技术使用者：上海锅炉厂有限公司
技术研发日：2020.01.07
技术公布日：2020.05.08