專利名稱：帶有檢測裝置的垃圾氣化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于垃圾焚燒技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有檢測裝置的垃圾氣化 爐。
背景技術(shù)：
從我國現(xiàn)有垃圾焚燒技術(shù)的運(yùn)用情況來看，主要存在以下幾個(gè)方面的問題我 國生活垃圾中主要成分是未經(jīng)過分選的廚余類垃圾，同時(shí)由于廚余類垃圾惡臭嚴(yán)重，再 次分選的難度較大；且垃圾熱值季節(jié)性的變化幅度較大和垃圾的含水量較高。因生活垃圾主要為廚余類垃圾，而塑料、廢紙等高熱值垃圾較少，故我國生活 垃圾的熱值較低，難以適應(yīng)從國外引進(jìn)的工作溫度較高的焚燒爐，而為了保證焚燒爐能 夠穩(wěn)定順利的工作，因此需要向焚燒爐中添加較多的燃料，造成了燃料的浪費(fèi)；而我國 自行研究開發(fā)出的焚燒爐種類雖然較多，且其中也有部分類型適宜焚燒處理我國垃圾， 但其焚燒溫度較低，如多數(shù)焚燒爐只能達(dá)到600 800°C的焚燒溫度，由于處于此溫度區(qū) 段的垃圾燃燒將產(chǎn)生大量的二惡英和呋喃，同時(shí)氣體燃燒不完全，焚燒煙氣中含有大量 的有機(jī)物，因此對大氣環(huán)境造成的污染較為嚴(yán)重。同時(shí)也正因?yàn)槲覈罾臒嶂递^低，以及垃圾中不可燃成分可能影響水泥 質(zhì)量，因此我國生活垃圾不能放入水泥窯直接焚燒，嚴(yán)重地妨礙了垃圾的再循環(huán)利用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種帶有檢測裝置的垃圾氣化爐，其結(jié)構(gòu)簡單且適宜 于燃燒處理我國生活垃圾。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案一種帶有檢測裝置的垃圾 氣化爐，本垃圾氣化爐包括筒狀的殼體，殼體的上側(cè)設(shè)有物料投入口和煙氣出口，殼體 的下側(cè)設(shè)置有排渣口，殼體的中下部裝填有流化砂，散氣管自殼體的外側(cè)穿入殼體的內(nèi) 側(cè)并埋設(shè)在流化砂中，散氣管位于殼體外側(cè)的進(jìn)氣端與熱風(fēng)爐相連，散氣管位于殼體內(nèi) 側(cè)的管身上設(shè)置有散氣孔，熱風(fēng)爐與散氣管配合使得流化砂處于靜止沉積狀態(tài)或沸騰流 化狀態(tài)，所述的殼體上設(shè)置有溫度檢測裝置和/或壓力檢測裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于在基于我國生活垃圾不進(jìn)行深度分選、熱值不高 的情況下，采用氣化爐裝置中的流化砂沸騰氣化垃圾，由于氣化垃圾需要的溫度比現(xiàn)有 焚燒爐的工作溫度低很多，因此本實(shí)用新型既能較為容易地進(jìn)行垃圾預(yù)處理，焚燒并氣 化垃圾，防止了垃圾的惡臭擴(kuò)散，減少了焚燒氣化垃圾后的排渣、運(yùn)渣工作量，也為其 他焚燒爐或水泥窯提供了可燃性氣源，有利于垃圾焚燒的后續(xù)處理；同時(shí)由于垃圾氣化 爐的殼體上設(shè)置有溫度檢測裝置和/或壓力檢測裝置，因此有助于操作人員對垃圾氣化 爐的運(yùn)行狀況作出準(zhǔn)確的了解和判斷，有利于保證垃圾氣化爐安全穩(wěn)定地運(yùn)行。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是散氣管的排布示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種垃圾氣 化爐，本垃圾氣化爐包括筒狀的殼體10，殼體10的上 側(cè)分設(shè)有物料投入口 11和煙氣出口 12，殼體10的下側(cè)設(shè)置有排渣口 13，殼體10的中下 部裝填有流化砂，散氣管20自殼體10的外側(cè)穿入殼體10的內(nèi)側(cè)并埋設(shè)在流化砂中，散 氣管20位于殼體外側(cè)的進(jìn)氣端與熱風(fēng)爐相連，散氣管20位于殼體內(nèi)側(cè)的管身上設(shè)置有散 氣孔，熱風(fēng)爐與散氣管20配合使得流化砂處于靜止沉積狀態(tài)或沸騰流化狀態(tài)，所述的殼 體10上設(shè)置有溫度檢測裝置和/或壓力檢測裝置。開始工作時(shí)熱風(fēng)爐通過散氣管20向殼體10中鼓入500°C的熱風(fēng)，熱風(fēng)通過散氣 管20上的散氣孔排出，自散氣孔排出的熱風(fēng)使得埋設(shè)在散氣管20上側(cè)的流化砂由原來的 靜止沉積狀態(tài)轉(zhuǎn)化為沸騰流化狀態(tài)，流化砂的溫度上升并與自物料投入口 11投入殼體內(nèi) 的垃圾充分混合，垃圾瞬時(shí)間被引燃并繼續(xù)燃燒氣化，燃燒生成的具有較高溫度的煙氣 自殼體上側(cè)的煙氣出口 12進(jìn)入到下游設(shè)備；當(dāng)投入殼體10內(nèi)側(cè)的破碎垃圾已經(jīng)穩(wěn)定燃燒 時(shí)，熱風(fēng)爐不再繼續(xù)提供熱風(fēng)，而只需要向殼體10中鼓入常溫空氣即可；垃圾中含有的 鐵分、鋁分以及瓦礫等不燃物從殼體10下部的排渣口 13和流化砂一起排出。本實(shí)用新型中的流化砂為石英砂，所述的物料投入口 11也即垃圾投入口。如圖1、2所示，所述的殼體10自外向內(nèi)由鋼板101、隔火層102和耐火層103 組成，鋼板101起承載作用，隔火層102和耐火層103用于耐受高溫，以保持氣化爐內(nèi)的 高溫和防止殼體10被燒損。隔火層102和耐火層103選用的隔火材料和耐火材料可參考 現(xiàn)有技術(shù)。為保證氣化爐運(yùn)行的安全穩(wěn)定，所述的殼體10在煙氣出口 12處設(shè)置有泄壓閥， 當(dāng)投入的垃圾中混有爆炸性物質(zhì)或因操作失誤等引起氣化爐內(nèi)的異常高壓時(shí)，泄壓閥將 自動(dòng)且迅速的將爐內(nèi)壓力向大氣釋放以達(dá)到減壓效果并保護(hù)氣化爐不受損傷。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，如圖1、2所示，所述的殼體10呈長筒狀，且殼體 10分為互相連通的上下兩段，下段殼體的橫截面形狀為圓形，上段殼體的橫截面形狀為 半圓形或弓形，所述下段殼體與上段殼體的圓形外側(cè)面位于同一圓周面上，下段殼體與 上段殼體相交處的旁側(cè)設(shè)有凸臺(tái)14，所述的物料投入口 11設(shè)置在凸臺(tái)14處，煙氣出口 12設(shè)置在上段殼體的頂部，流化砂和散氣管20均設(shè)置在下段殼體中，所述的凸臺(tái)14的位 置高于流化砂處于沸騰流化狀態(tài)時(shí)的砂層的最頂端。所述的下段殼體的橫截面也即垂直于下段殼體中軸線方向的截面，由于流化砂 分處在靜止沉積狀態(tài)或沸騰流化狀態(tài)，因此流化砂的處于沸騰流化狀態(tài)時(shí)的砂層的最頂 端要高于其處于靜止沉積狀態(tài)時(shí)的砂層最頂端，凸臺(tái)14的位置高于流化砂處于沸騰流化 狀態(tài)時(shí)的砂層的最頂端，能夠保證流化砂和垃圾的充分混合以及垃圾的順利燃燒氣化。如圖2所示，所述的物料投入口 11向下呈傾斜狀朝向下段殼體的中軸線，這種 設(shè)置方式使得垃圾和垃圾中的污水能夠落入氣化爐的中心部位，以防止在氣化爐的內(nèi)壁附近形成焚燒死角。使物料投入口 11呈向下傾斜狀有多種實(shí)現(xiàn)方式，比如將上段殼體和凸臺(tái)14設(shè)計(jì) 為Y形相接即可。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，如圖2所示，所述的下段殼體位于凸臺(tái)處下側(cè)的 部位設(shè)置有向殼體10內(nèi)部凹陷的凹部15，凹部15的最低端高于流化砂處于沸騰流化狀態(tài) 時(shí)的砂層的最頂端。進(jìn)一 步的，所述的凹部15沿下段殼體軸向的截面呈夾角狀，夾角β的角度為 80 100°。凹部15的設(shè)置不但使得物料投入口 11的垃圾出口被設(shè)置為朝向氣化爐的中心， 而且由于凹部下斜面151呈向上并向上段殼體傾斜，因此凹部15本身還起到引導(dǎo)煙氣流 向上段殼體的功能，有利于煙氣的順利排出。進(jìn)一步的，所述的物料投入口 11的旁側(cè)設(shè)置有碎煤進(jìn)口 18，則當(dāng)進(jìn)入殼體10內(nèi) 的垃圾中的可燃物不足造成焚燒溫度下降時(shí)，通過碎煤進(jìn)口 18傾入碎煤以幫助燃燒，使 得垃圾氣化爐保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。如圖1、2所示，所述的下段殼體上設(shè)置有供砂口 16和垃圾污水進(jìn)口 17，供砂口 16和垃圾污水進(jìn)口 17設(shè)置在與物料投入口 11相對的殼體的外側(cè)面上，且供砂口 16和垃 圾污水進(jìn)口 17的位置均高于流化砂處于沸騰流化狀態(tài)時(shí)的砂層的最頂端。供砂口 16可供裝入石英砂或當(dāng)爐內(nèi)砂量減少時(shí)及時(shí)補(bǔ)充石英砂；垃圾污水進(jìn)口 17在氣化爐工作時(shí)噴入垃圾污水或垃圾滲濾液，以使得垃圾污水在高溫下焚燒氣化，以 實(shí)現(xiàn)對垃圾的全面處理。為減小在投砂或噴入污水時(shí)對入爐的垃圾產(chǎn)生影響，因此將供 砂口 16和垃圾污水進(jìn)口 17設(shè)置在與物料投入口 11相對的殼體的外側(cè)面上。如圖3所示，所述的殼體10的兩側(cè)沿下段殼體的軸線對稱設(shè)置有兩個(gè)配氣箱 30，兩個(gè)配氣箱30上設(shè)置有相對伸出且彼此交錯(cuò)排列的散氣管20 ；所述的散氣管20沿 水平向貫穿殼體10，且散氣管20的軸線均互相平行且處于同一水平面上，散氣管20的一 端與配氣箱30相連通，另一端封閉。所述的散氣管20上的散氣孔沿水平向排布在散氣管20的兩側(cè)。散氣管20即在兩側(cè)壁設(shè)置了很多散氣孔的圓管，散氣管20水平橫穿殼體10，且 散氣管20的兩端伸出殼體10外側(cè)，兩只配氣箱30分別安裝在殼體10的兩邊，與兩個(gè)配 氣箱30分別連通的各個(gè)散氣管20彼此交錯(cuò)排列在氣化爐中的同一水平面上。高壓風(fēng)機(jī) 通過配氣箱30向散氣管20供風(fēng)，風(fēng)從散氣孔向氣化爐內(nèi)噴入流化砂內(nèi)部以使得流化砂處 于沸騰流化狀態(tài)。為了使氣化爐內(nèi)的流化砂達(dá)到高溫狀態(tài)，配氣箱30及位于爐外部分的 散氣管20的配管表面上均應(yīng)實(shí)施保溫措施。
以下結(jié)合附圖1 3對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明本氣化爐的殼體10采用鋼制結(jié)構(gòu)，殼體10的下部為錐形，中部為圓柱形，上 部為半圓柱形，自上而下依次分為空筒部10a、流化層10b、移動(dòng)層10c。所述的空筒部 IOa包括上段殼體和下段殼體的流化砂沸騰區(qū)域的上方，空筒部IOa的內(nèi)部為空腔，主要 提供生活垃圾投入和煙氣向上排出的空間；流化層IOb位于散氣管20與流化砂沸騰區(qū)域 之間，主要提供流化砂沸騰和生活垃圾焚燒氣化的空間；移動(dòng)層IOc位于散氣管20的下 方，在此區(qū)域中的生活垃圾焚燒后的灰渣和流化砂在重力作用下逐漸向下方的排渣口 13移動(dòng)，最終通過輸送設(shè)備排出。本實(shí)用新型 中的溫度檢測裝置為溫度計(jì)，壓力檢測裝置為壓力計(jì)，溫度計(jì)和壓 力計(jì)均設(shè)置在散氣管20上側(cè)的殼體10上。進(jìn)一步的，所述的溫度計(jì)包括第一 K熱電偶31和第二 K熱電偶32，第一K熱電 偶31和第二 K熱電偶32均設(shè)置在流化砂處于沸騰流化狀態(tài)時(shí)的砂層覆蓋區(qū)域的殼體10 上，也即第一 K熱電偶31和第二 K熱電偶32均設(shè)置在流化層IOb區(qū)域內(nèi)的殼體10上， 這樣可以使操作人員準(zhǔn)確地了解流化層IOb內(nèi)的溫度狀況。所述的第一 K熱電偶31的設(shè)置高度比散氣管20的中軸線所在的水平面高出 200 300mm，第二 K熱電偶32的設(shè)置高度比散氣管20的中軸線所在的水平面高出 600 700mm。具體的，如圖2所示，本實(shí)用新型對流化層IOb內(nèi)的溫度采用四點(diǎn)測量法，對于 流化層IOb的下部溫度，從散氣管20的中軸線往上250mm的位置設(shè)置2個(gè)第一 K熱電 偶31測量；對于流化層IOb的下部溫度，從散氣管20的中軸線往上650mm的位置設(shè)置 2個(gè)第二 K熱電偶32測量。如果流化層IOb內(nèi)的溫度保持穩(wěn)定，則說明砂的流動(dòng)化及垃 圾的氣化都處于穩(wěn)定狀態(tài)。所述的溫度計(jì)還包括設(shè)置在橫截面形狀為半圓形或弓形的上段殼體上的第三K 熱電偶33。具體的，如圖2所示，本實(shí)用新型對空筒部IOa的溫度采用一點(diǎn)測量法，即在橫 截面形狀為半圓形或弓形的上段殼體上設(shè)置1個(gè)第三K熱電偶33。由于操作人員不能直 接觀察到垃圾氣化運(yùn)行以及空筒部IOa內(nèi)部的燃燒狀況，而由于空筒部IOa內(nèi)的溫度幾乎 與流化層IOb內(nèi)的溫度相等，因此通過第三K熱電偶33來測量空筒部IOa內(nèi)的溫度，并 將得到的空筒部IOa內(nèi)的溫度與第一 K熱電偶31以及第二 K熱電偶32測量得到的流化 層IOb內(nèi)的溫度相比較，便可以對垃圾氣化爐的運(yùn)行狀況得到較為準(zhǔn)確的了解。若空筒 部IOa內(nèi)部出現(xiàn)溫度上升現(xiàn)象，則有可能是吸取了過量的空氣，此時(shí)應(yīng)調(diào)整垃圾氣化爐的 進(jìn)氣量。所述的壓力計(jì)包括第一壓力計(jì)41和第二壓力計(jì)42，所述的第一壓力計(jì)41設(shè)置在 流化砂處于沸騰流化狀態(tài)時(shí)的砂層覆蓋區(qū)域的殼體10上，第二壓力計(jì)42設(shè)置在橫截面形 狀為半圓形或弓形的上段殼體上。通過第一壓力計(jì)41可以檢測流化層IOb的壓力狀況，從該壓力能夠確認(rèn)砂的流 化是否處于正常狀態(tài)；通過第二壓力計(jì)42可以檢測空筒部IOa的壓力狀況，而通過流化 層IOb與空筒部IOa之間的壓差則可以確認(rèn)流化層的層高。同時(shí)為了保證垃圾氣化爐以 及下游設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，工作時(shí)應(yīng)當(dāng)將空筒部IOa的壓力保持在-0.5kPa以下。本實(shí)用新型克服了低熱值垃圾難以焚燒的困難，解決了我國垃圾處理事業(yè)中生 活垃圾未分選和垃圾有嚴(yán)重惡臭的問題，妥善處理了爐渣、飛灰以及垃圾滲濾液，同時(shí) 也為其他焚燒爐或水泥窯提供了可燃性氣源，環(huán)保指標(biāo)符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種帶有檢測裝置的垃圾氣化爐，其特征在于垃圾氣化爐包括筒狀的殼體 (10)，殼體(10)的上側(cè)分設(shè)有物料投入口(11)和煙氣出口(12)，殼體(10)的下側(cè)設(shè)置 有排渣口(13)，殼體(10)的中下部裝填有流化砂，散氣管(20)自殼體(10)的外側(cè)穿入 殼體(10)的內(nèi)側(cè)并埋設(shè)在流化砂中，散氣管(20)位于殼體外側(cè)的進(jìn)氣端與熱風(fēng)爐相連， 散氣管(20)位于殼體內(nèi)側(cè)的管身上設(shè)置有散氣孔，熱風(fēng)爐與散氣管(20)配合使得流化砂 處于靜止沉積狀態(tài)或沸騰流化狀態(tài)，所述的殼體(10)上設(shè)置有溫度檢測裝置和/或壓力 檢測裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有檢測裝置的垃圾氣化爐，其特征在于所述的殼體 (10)呈長筒狀，且殼體(10)分為互相連通的上下兩段，下段殼體的橫截面形狀為圓形， 上段殼體的橫截面形狀為半圓形或弓形，所述下段殼體與上段殼體的圓形外側(cè)面位于同 一圓周面上，下段殼體與上段殼體相交處的旁側(cè)設(shè)有凸臺(tái)(14)，所述的物料投入口(11) 設(shè)置在凸臺(tái)(14)處，煙氣出口(12)設(shè)置在上段殼體的頂部，流化砂和散氣管(20)均設(shè) 置在下段殼體中，所述的凸臺(tái)(14)的位置高于流化砂處于沸騰流化狀態(tài)時(shí)的砂層的最頂 端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有檢測裝置的垃圾氣化爐，其特征在于所述的殼體 (10)自外向內(nèi)由鋼板(101)、隔火層(102)和耐火層(103)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有檢測裝置的垃圾氣化爐，其特征在于所述的溫度檢 測裝置為溫度計(jì)，壓力檢測裝置為壓力計(jì)，溫度計(jì)和壓力計(jì)均設(shè)置在散氣管(20)上側(cè)的 殼體(10)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有檢測裝置的垃圾氣化爐，其特征在于所述的殼體 (10)的兩側(cè)沿下段殼體的軸線對稱設(shè)置有兩個(gè)配氣箱(30)，兩個(gè)配氣箱(30)上設(shè)置有相 對伸出且彼此交錯(cuò)排列的散氣管(20)；所述的散氣管(20)沿水平向貫穿殼體(10)，且散 氣管(20)的軸線均互相平行且處于同一水平面上，散氣管(20)的一端與配氣箱(30)相 連通，另一端封閉。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有檢測裝置的垃圾氣化爐，其特征在于所述的溫度計(jì) 包括第一 K熱電偶(31)和第二 K熱電偶(32)，第一 K熱電偶(31)和第二 K熱電偶(32) 均設(shè)置在流化砂處于沸騰流化狀態(tài)時(shí)的砂層覆蓋區(qū)域的殼體(10)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有檢測裝置的垃圾氣化爐，其特征在于所述的壓力計(jì) 包括第一壓力計(jì)(41)和第二壓力計(jì)(42)，所述的第一壓力計(jì)(41)設(shè)置在流化砂處于沸騰 流化狀態(tài)時(shí)的砂層覆蓋區(qū)域的殼體(10)上，第二壓力計(jì)(42)設(shè)置在橫截面形狀為半圓形 或弓形的上段殼體上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有檢測裝置的垃圾氣化爐，其特征在于所述的散氣管 (20)上的散氣孔沿水平向排布在散氣管(20)的兩側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有檢測裝置的垃圾氣化爐，其特征在于所述的第一K熱 電偶(31)的設(shè)置高度比散氣管(20)的中軸線所在的水平面高出200 300mm，第二 K 熱電偶(32)的設(shè)置高度比散氣管(20)的中軸線所在的水平面高出600 700mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有檢測裝置的垃圾氣化爐，其特征在于所述的溫度計(jì) 還包括設(shè)置在橫截面形狀為半圓形或弓形的上段殼體上的第三K熱電偶(33)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于垃圾焚燒技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有檢測裝置的垃圾氣化爐。本垃圾氣化爐包括筒狀的殼體，殼體的上側(cè)設(shè)有物料投入口和煙氣出口，殼體的下側(cè)設(shè)置有排渣口，殼體的中下部裝填有流化砂，散氣管自殼體的外側(cè)穿入殼體的內(nèi)側(cè)并埋設(shè)在流化砂中，散氣管位于殼體外側(cè)的進(jìn)氣端與熱風(fēng)爐相連，散氣管位于殼體內(nèi)側(cè)的管身上設(shè)置有散氣孔，熱風(fēng)爐與散氣管配合使得流化砂處于靜止沉積狀態(tài)或沸騰流化狀態(tài)，所述的殼體上設(shè)置有溫度檢測裝置和/或壓力檢測裝置。本實(shí)用新型既能較為容易地進(jìn)行垃圾預(yù)處理，焚燒并氣化垃圾，防止了垃圾的惡臭擴(kuò)散，減少了焚燒氣化垃圾后的排渣、運(yùn)渣工作量，也為其他焚燒爐或水泥窯提供了可燃性氣源，有利于垃圾焚燒的后續(xù)處理。
文檔編號(hào)F23G5/027GK201795492SQ20102026824
公開日2011年4月13日 申請日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者何承發(fā), 劉鋼, 張長樂, 李大明, 李群峰, 楊長青, 汪克春 申請人:安徽海螺川崎工程有限公司, 安徽海螺建材設(shè)計(jì)研究院, 安徽銅陵海螺水泥有限公司