CN107091478A - 焚烧炉装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种焚烧炉装置，包括：焚烧炉单元，焚烧炉单元包括加料结构、回转窑和与回转窑连通的二燃室，回转窑内通入的气体量低于预设值，二燃室内通入气体量高于预设值，加料结构包括加料壳体、第一阀门和第二阀门，第一阀门和第二阀门均位于加料壳体内，第一阀门位于第二阀门的上游；烟气处理单元，烟气处理单元与焚烧炉单元相连通以处理焚烧炉单元内的烟气。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的废物燃烧不稳定、能耗高、排放不达标的问题。

Description

焚烧炉装置

技术领域

本发明涉及焚烧炉装置的技术领域，具体而言，涉及一种焚烧炉装置。

背景技术

危险废物是指列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。危险废物分47大类共600多种，种类多、成分复杂，具有毒性、腐蚀性、易燃易爆性、化学反应性、传染性、放射性等，其污染具有潜在性和滞后性，是全球环境保护的重点和难点问题之一。

由于危险废物具有上述特性，在处理时应根据其分类、成分组成和其物理、化学等特性，进行不同的处置。目前国际上对危险废物的处理处置方法有：焚烧、填埋、资源回收(回用)、安全储存、物理化学处理等。

焚烧作为一种处理处置方法，适用于那些不能再循环、再利用或安全填埋的废物。焚烧温度很高，是一种热氧化过程，其中危险废物与空气中氧气反应，生成气体和不易再燃烧的固体残渣。所产生气体需要净化后排放，固体残渣须进行安全填埋处置。危险废物经过焚烧处理后，绝大部分有机物转变成无机物，废物体积减少85％～90％。极大地减少最终填埋量和费用，消除或减轻废物的毒性和传染性等。焚烧处理后具有使废物达到稳定化、安全化、减量化的优点。

目前，国内对危险废物的焚烧处理采用旋转窑焚烧炉、液体注射式焚烧炉、流化床焚烧炉、固定床焚烧炉、多层焚烧炉以及水泥窑等炉型，这些焚烧技术均采用顺流式(即烟气流向与废物在焚烧炉内的流向一致)过氧焚烧。在实际运行中，存在着处理工艺不成熟，设备配套不全且故障率高，吸收引进技术和设备不到位，操作不规范等问题，表现为焚烧温度低，危险废物不能完全灭菌、分解和解毒，烟气排放不达标，操作环境恶劣，造成新的污染，同时辅助燃料消耗大。

危险废物的焚烧比一般生活垃圾的焚烧要求更严格。焚烧炉是整个焚烧技术的核心部分，它决定着危险废物焚烧车间的人性化作业、无害化程度及后续尾气的处理任务。危险废物在回转窑的停留时间、热解时的氧含量等因素都影响了危险废物处理的程度。由于废物燃烧时能够产生有毒有害气体，而有些有毒有害气体会通过进料通道流入大气，造成大气的污染。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种焚烧炉装置，以解决现有技术中的废物燃烧不稳定、能耗高、排放不达标的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种焚烧炉装置，包括：焚烧炉单元，焚烧炉单元包括加料结构、回转窑和与回转窑连通的二燃室，回转窑内通入的气体量低于预设值，二燃室内通入气体量高于预设值，加料结构包括加料壳体、第一阀门和第二阀门，第一阀门和第二阀门均位于加料壳体内，第一阀门位于第二阀门的上游；烟气处理单元，烟气处理单元与焚烧炉单元相连通以处理焚烧炉单元内的烟气。

进一步地，回转窑还包括外壳和内衬，内衬的两端厚度大于中间部分内衬的厚度。

进一步地，内衬上设置有突出于内衬的内表面的抄板结构。

进一步地，回转窑包括相互连接的回转窑主体、窑头罩和窑尾罩，窑头罩与回转窑主体之间具有第一密封装置和/或窑尾罩与回转窑主体之间具有第二密封装置。

进一步地，加料结构设置在回转窑的第一端，加料结构为簸箕状结构，加料结构上设置有水冷结构。

进一步地，焚烧炉单元还包括出渣装置，出渣装置设置在回转窑的第二端，出渣装置包括水封结构。

进一步地，烟气处理单元包括骤冷塔、洗涤塔、余热回收结构和烟囱，洗涤塔与焚烧炉单元相连通，骤冷塔设置在洗涤塔和焚烧炉单元之间，烟囱设置在烟囱设置在洗涤塔的下游，余热回收结构设置在烟囱内以与烟囱内的烟气换热。

进一步地，余热回收结构包括换热器、管道和设置在管道上的流体输送设备，换热器设置在烟囱内，换热器与管道相连通。

进一步地，烟气处理单元还包括脱酸塔，脱酸塔设置在骤冷塔和洗涤塔之间，脱酸塔还包括脱酸塔主体、活性炭储仓和石灰粉储仓，活性炭储仓和石灰粉储仓与脱酸塔主体相连通。

进一步地，烟气处理单元还包括除尘装置，除尘装置设置在脱酸塔和洗涤塔之间。

应用本发明的技术方案，当燃烧废物的时候，首先，将第一阀门和第二阀门关闭，再将废物加入进料结构，然后打开上游的阀门，进入第一阀门和第二阀门之间的物料满足要求后关闭上游的阀门，再打开下游的阀门，进料完毕后关闭下游的阀门，再通过推料部将物料推至回转窑中，由于回转窑内通入的气体量不足，这样使得危险废物在缺氧情况下发生热解反应，分解为可燃物。分解后的可燃物进入二燃室，由于二燃室内具有充足的氧气可以使危险废物的分解物燃烧，上述结构使得危险废物分解的更加彻底，分解后的危险废物燃烧更加充分。通过第一阀门和第二阀门的配合使得燃烧的烟气不会通过进料通道流入大气，这样还可以有效地控制进入回转窑的空气这样大大地降低了对大气的污染。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的废物燃烧不稳定、能耗高、排放不达标的问题。

附图说明

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

图1示出了根据本发明的焚烧炉装置的实施例的连接示意图；

图2示出了图1的焚烧炉的结构示意图；以及

图3示出了图1的加料结构的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、焚烧炉单元；11、回转窑；111、回转窑主体；112、窑头罩；113、窑尾罩；12、二燃室；13、出渣装置；14、加料结构；141、加料壳体；142、第一阀门；143、第二阀门；20、烟气处理单元；21、骤冷塔；22、洗涤塔；23、余热回收结构；24、脱酸塔；241、脱酸塔主体；242、活性炭储仓；243、石灰粉储仓；25、除尘装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

如图1至图3所示，本实施例的焚烧炉装置包括：焚烧炉单元10和烟气处理单元20。焚烧炉单元10包括加料结构14、回转窑11和与回转窑11连通的二燃室12，回转窑11内通入的气体量低于预设值，二燃室12内通入气体量高于预设值，加料结构14包括加料壳体141、第一阀门142和第二阀门143，第一阀门142和第二阀门143均位于加料壳体141内，第一阀门142位于第二阀门143的上游。烟气处理单元20与焚烧炉单元10相连通以处理焚烧炉单元10内的烟气。

应用本实施例的技术方案，当燃烧废物的时候，首先，将第一阀门和第二阀门关闭，再将废物加入进料结构，然后打开上游的阀门，进入第一阀门和第二阀门之间的物料满足要求后关闭上游的阀门，再打开下游的阀门，进料完毕后关闭下游的阀门，再通过推料部将物料推至回转窑中，由于回转窑内通入的气体量不足，这样使得危险废物在缺氧情况下发生热解反应，分解为可燃物。分解后的可燃物进入二燃室，由于二燃室内具有充足的氧气可以使危险废物的分解物燃烧，上述结构使得危险废物分解的更加彻底，分解后的危险废物燃烧更加充分。通过第一阀门和第二阀门的配合使得燃烧的烟气不会通过进料通道流入大气，这样还可以有效控制进入回转窑的空气。本实施例的技术方案有效地解决了现有技术中的废物燃烧不稳定、能耗高、排放不达标的问题。

需要说明的是，气体的预设值为：将进入焚烧炉单元内的可燃物完全燃烧所需要的空气量的理论值，在本实施例中通入回转窑11内的空气量为理论空气量的85％，进入二燃室12内的空气量为理论空气量的150％至180％之间。本实施例中温度也需要注意：回转窑11内的温度控制在600℃至900℃之间，出回转窑11烟气温度控制在650℃至750℃之间，这样更有利于将高分子量有机物降解成低分子量的有机化合物。上述通入空气量通过DCS控制系统即可实现。二燃室12的出口烟气温度为850℃至1100℃(医疗废物规范要求其在高于850℃的情况下停留不少于2s，危险废物规范要求其在高于1100℃的情况下停留不少于2s)，这样一方面有效地避免了二噁英生成条件，另一方面将危险废物热解得到了部分可燃气体，有利于节省燃料。

如图1至图3所示，在本实施例的技术方案中，回转窑11还包括外壳和内衬，内衬的中间部分的内径大于内衬的两端的内径。上述结构能够延长危险废物在回转窑11内的时间，这样使得危险废物的分解更彻底。

在本实施例的技术方案中(图中未示出)，内衬上设置有突出于内衬的内表面的抄板结构。抄板结构的设置使得危险废物的搅拌更加均匀。回转窑11在转动时，抄板结构带动危险废物向上运动，上述结构能够充分的搅动危险废物，这样抄板结构使得危险废物更充分的分解。具体地，抄板结构在回转窑11的轴线上每隔0.5米至1米设置一个抄板，在周向方向上一个圆周设置3个抄板即每隔120度设置一个抄板。上述结构保证了危险废物能够充分的得到搅拌，受热。

如图1至图3所示，在本实施例的技术方案中，回转窑11包括相互连接的回转窑主体111、窑头罩112和窑尾罩113，窑头罩112与回转窑主体111之间具有第一密封装置和/或窑尾罩113与回转窑主体111之间具有第二密封装置。上述结构一方面保证了回转窑主体111和窑头罩112之间的密封效果，另一方面保证了回转窑主体111和窑尾罩113之间的密封效果。具体地，第一密封装置为将钢片设置为鱼鳞片状，第二密封装置为将钢片也设置为鱼鳞片状。

当然，作为本领域技术人员知道，仅回转窑主体111和窑头罩112之间设置第一密封装置，或者仅回转窑主体111和窑尾罩113之间设置第二密封装置也是可以的。

如图1至图3所示，在本实施例的技术方案中，加料结构14设置在回转窑11的第一端，加料结构14为簸箕状结构，加料结构14上设置有水冷结构。加料结构14为簸箕状结构使得危险废料不容易从加料结构14的侧边漏出，能更容易推进回转窑内，上述结构能够防止危险废料漏到回转窑主体111的外面。加料结构14上设置有水冷结构使得加料结构稳定，不易变形，变形的加料结构影响危险废物进入回转窑11内进行充分的燃烧，同时影响生产。

如图1至图3所示，在本实施例的技术方案中，焚烧炉单元10还包括出渣装置13，出渣装置13设置在回转窑11的第二端，出渣装置13包括水封结构。回转窑11内的废渣通过出渣装置13直接进入水封结构，这样能够避免回转窑内烟气外溢，造成空气污染。

如图1至图3所示，在本实施例的技术方案中，烟气处理单元20包括骤冷塔21、洗涤塔22、余热回收结构23和烟囱，洗涤塔22与焚烧炉单元10相连通，骤冷塔21设置在洗涤塔22和焚烧炉单元10之间，烟囱设置在烟囱设置在洗涤塔22的下游，余热回收结构23设置在烟囱内以与烟囱内的烟气换热。骤冷塔21上部喷出液体，烟气在骤冷塔21内，温度从550℃左右瞬时(1s以内)降低至200℃以下，避免了二噁英的再生成(逆向生成)。余热回收结构23的设置有利于节省能源。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，余热回收结构23包括换热器、管道和设置在管道上的流体输送设备，换热器设置在烟囱内，换热器与管道相连通。流体输送设备的设置使得换热器内的流体流动更通畅，这样更有利于换热。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，烟气处理单元20还包括脱酸塔24，脱酸塔24设置在骤冷塔21和洗涤塔22之间，脱酸塔24还包括脱酸塔主体241、活性炭储仓242和石灰粉储仓243，活性炭储仓242和石灰粉储仓243与脱酸塔主体241相连通。上述结构将烟气中的有害气体吸附或者和有害气体反应，这样避免了有害气体直接排放至空气中污染空气。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，烟气处理单元20还包括除尘装置25，除尘装置25设置在脱酸塔24和洗涤塔22之间。当烟气通过除尘装置25时，除尘装置25将烟气中的灰尘清除，这样烟气中的灰尘不会进入大气，上述结构保护了环境。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

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

Claims (10)

1.一种焚烧炉装置，其特征在于，包括：

焚烧炉单元(10)，所述焚烧炉单元(10)包括加料结构(14)、回转窑(11)和与所述回转窑(11)连通的二燃室(12)，所述回转窑(11)内通入的气体量低于预设值，所述二燃室(12)内通入气体量高于所述预设值，所述加料结构(14)包括加料壳体(141)、第一阀门(142)和第二阀门(143)，所述第一阀门(142)和所述第二阀门(143)均位于所述加料壳体(141)内，所述第一阀门(142)位于所述第二阀门(143)的上游；

烟气处理单元(20)，所述烟气处理单元(20)与所述焚烧炉单元(10)相连通以处理所述焚烧炉单元(10)内的烟气。

2.根据权利要求1所述的焚烧炉装置，其特征在于，所述回转窑(11)还包括外壳和内衬，所述内衬的两端厚度大于中间部分内衬的厚度。

3.根据权利要求2所述的焚烧炉装置，其特征在于，所述内衬上设置有突出于所述内衬的内表面的抄板结构。

4.根据权利要求1所述的焚烧炉装置，其特征在于，所述回转窑(11)包括相互连接的回转窑主体(111)、窑头罩(112)和窑尾罩(113)，所述窑头罩(112)与所述回转窑主体(111)之间具有第一密封装置和/或所述窑尾罩(113)与所述回转窑主体(111)之间具有第二密封装置。

5.根据权利要求1所述的焚烧炉装置，其特征在于，所述加料结构(14)设置在所述回转窑(11)的第一端，所述加料结构(14)为簸箕状结构，所述加料结构(14)上设置有水冷结构。

6.根据权利要求1所述的焚烧炉装置，其特征在于，所述焚烧炉单元(10)还包括出渣装置(13)，所述出渣装置(13)设置在所述回转窑(11)的第二端，所述出渣装置(13)包括水封结构。

7.根据权利要求1所述的焚烧炉装置，其特征在于，所述烟气处理单元(20)包括骤冷塔(21)、洗涤塔(22)、余热回收结构(23)和烟囱，所述洗涤塔(22)与所述焚烧炉单元(10)相连通，所述骤冷塔(21)设置在所述洗涤塔(22)和所述焚烧炉单元(10)之间，所述烟囱设置在所述烟囱设置在所述洗涤塔(22)的下游，所述余热回收结构(23)与所述烟囱内的烟气换热。

8.根据权利要求7所述的焚烧炉装置，其特征在于，所述余热回收结构(23)包括换热器、管道和设置在所述管道上的流体输送设备，所述换热器设置在所述烟囱内，所述换热器与所述管道相连通。

9.根据权利要求7所述的焚烧炉装置，其特征在于，所述烟气处理单元(20)还包括脱酸塔(24)，所述脱酸塔(24)设置在所述骤冷塔(21)和所述洗涤塔(22)之间，所述脱酸塔(24)还包括脱酸塔主体(241)、活性炭储仓(242)和石灰粉储仓(243)，所述活性炭储仓(242)和所述石灰粉储仓(243)与所述脱酸塔主体(241)相连通。

10.根据权利要求9所述的焚烧炉装置，其特征在于，所述烟气处理单元(20)还包括除尘装置(25)，所述除尘装置(25)设置在所述脱酸塔(24)和所述洗涤塔(22)之间。