專利名稱：燃盡煤氣的焚化方法及焚化裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種焚化方法和實現(xiàn)該焚化方法的焚化裝置。
已有的燃燒煤碳、生活廢棄物及產(chǎn)業(yè)廢棄物的焚化裝置，一般是在設置一次燃燒室外，另外再設置二次燃燒室，或者設置一個大燃燒室，再將其分成前、后兩個燃燒區(qū)域，形成一次燃燒室和二次燃燒室。其裝置復雜，燃燒工藝非常繁瑣，熱能利用不充分，達不到完全燃燒的目的，排出去的煤氣里煙塵、一氧化碳、亞硫酸煤氣、烴以及氮氧化物污染物質等不能完全除掉。另外現(xiàn)有的燃燒裝置，由于爐篦的設置不盡合理，因此經(jīng)常發(fā)生堵塞，影響燃燒效果，總要用勾子通，尤其是燃燒塑料等易于熔化的廢棄物質更是如此。
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能使廢棄物完全燃燒，且用較低廉的價格有效地除去煙塵等，并能最大限度地減少氮氧化物，硫氧化物等，達到防止大氣污染和充分利用熱能的燃盡煤氣的焚化方法及可以實現(xiàn)該方法的焚化裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設計一種燃盡煤氣的焚化方法，其特征在于在一個整體的爐膛內形成上、下兩個燃燒室，實現(xiàn)兩次燃燒，在一次燃燒室中設置一個具有噴射口的環(huán)柱形的一次空氣供給室，在爐篦的下方設置具有噴射口的空氣供給管，在所述一次燃燒室的上部設置高溫蒸氣供給噴射器，由所述爐篦下方的所述一次空氣供給室的噴射口和所述空氣供給管上的噴射口，供給燃燒所需空氣的12％，由所述爐篦上方的一次空氣供給室的噴射口，供給燃燒所需空氣的37％，幫助一次燃燒室燃燒，并通過高溫蒸氣供給噴射器向燃燒著的火焰中噴射高溫蒸氣，發(fā)生水煤氣反應，使燃燒達到白熱狀態(tài)；在二次燃燒室中設置內周面具有噴射口的罩狀的二次空氣供給室，環(huán)形的溫水筒及彎曲環(huán)繞的煙氣通道，在所述二次空氣供給室的內頂面設置二次空氣補助供給噴射器，在所述二次空氣供給室的下部設置具有噴射口的二次混合空氣供給室，由所述二次空氣補助供給噴射器、二次空氣供給室的噴射口和二次混合空氣供給室的噴射口，各供給燃燒所需空氣的16％，使達到白熱狀態(tài)氣體充分熱分解燃盡。
為實現(xiàn)上述方法，本發(fā)明采取以下裝置一種燃盡煤氣的焚化裝置，它包括鼓風機，爐體，爐膛，爐篦，煙道，煙氣排出口，溫水筒，供水槽及設置在所述爐體與所述爐膛之間的保溫材料，其特征在于所述爐膛下部為一次燃燒室，上部為二次燃燒室，所述一次燃燒室內設置有一個具有噴射口的環(huán)柱形的一次空氣供給室，在所述每根爐篦下方設置一根與所述一次空氣供給室連通的具有噴射口的空氣供給管，在所述爐篦以下設置的所述一次空氣供給室上的噴射口和空氣供給管上的噴射口的面積占整個燃燒所需空氣噴射口總面積的12％，所述爐篦以上的所述一次空氣供給室上的噴射口的面積占整個燃燒所需空氣噴射口總面積的37％；所述一次燃燒室上部設置有高溫蒸氣供給噴射器，其與設置在所述爐體中部的高溫蒸氣室連通，在所述溫水筒頂部設置水蒸氣分離器，其通過管路與所述高溫蒸氣室連通；所述二次燃燒室內設置有一個內周面具有噴射口的罩形的二次空氣供給室，該室內頂部具有一個具有噴射口的二次空氣補助供給噴射器，在所述一次燃燒室與二次燃燒室之間設置一個凸出的具有噴射口的二次混合空氣供給室，所述二次空氣供給室上的噴射口、所述二次混合空氣室上的噴射口、所述二次空氣補助供給噴射器上的噴射口的面積，各占整個燃燒所需空氣噴射口總面積的16％，在所述爐膛與所述二次空氣供給室之間、所述二次空氣供給室與所述溫水筒之間設置彎曲的煙氣通道。
為了防止發(fā)生堵塞現(xiàn)象，使燃燒更加充分，將所述每根爐篦的截面形狀設計為草帽形。
本發(fā)明由于采取上述設計，其具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明由于通過控制空氣供給量的方法，在一個爐膛內實現(xiàn)兩次燃燒，使設置在爐膛上面的二次燃燒室充分利用爐膛下面的一次燃燒室產(chǎn)生的熱量，使白熱狀態(tài)的未燃氣體在二次燃燒室內充分進行熱分解并燃燒，不但使煤氣等有害氣體燃燒的更完全，而且使設備結構簡單，造價低。2、本發(fā)明由于在一次燃燒室上部設置了一圈高溫蒸氣供給噴射器，向爐膛內噴射高溫蒸氣，使被加熱的碳起水煤氣反應，達到燃燒的白熱狀態(tài)，幫助碳更好地燃燒，同時水蒸氣表面產(chǎn)生的靜電吸附煙氣中的煙塵粒子，使其重力加大，從而阻止煙氣中煙塵的上升。3、本發(fā)明由于將二次燃燒室設計為罩形，且在溫水筒與二次空氣供給室之間，及二次空氣供給室與爐膛之間設計出彎曲的煙氣通道，使未完全燃燒的煙塵經(jīng)過幾次折反充分燃燒后，再排出煙氣排出口，從而極大地減少了排出的污染物質。4、本發(fā)明由于將爐篦設計成草帽形，并在每根草帽形爐篦的下面設置一根與一次空氣供給室連通的空氣供給管，當從燃燒投入口投入的燃燒物在爐篦上燃燒時，從空氣供給管噴出的空氣順著爐篦兩側噴向上方，因此燃燒物不會像已有技術那樣在爐篦之間形成板結，而是在燃盡后方便地順著草帽形爐篦的斜面流向灰渣排出口。本發(fā)明結構簡單，成本低，可以有效地充分燃盡煤氣及其它有害氣體，并能有效地過濾煙塵，防止大氣污染，它可以廣泛燃燒各種燃料及廢棄物。
下面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細的描述。


圖1是本發(fā)明結構示意2是本發(fā)明的A-A剖面爐篦下面的空氣供給管結構示意3是爐篦及空氣供給管結構放大示意4是本發(fā)明的B-B剖面高溫蒸氣供給噴射器結構示意5是本發(fā)明的C-C剖面二次燃燒室結構示意圖如圖1所示，爐體1內的爐膛26是一體的，其下部形成一個一次燃燒室23，上部形成一個二次燃燒室24。本發(fā)明的突出特征之一就是在一個爐膛26內實現(xiàn)兩燃燒。一次燃燒室23外面包有保溫材料22，保溫材料22內是一次空氣供給室4，一次空氣供給室4的室壁上具有噴射口16，通過鼓風機2向一次空氣供給室4供氣。一次空氣供給室4的中下部設置有爐篦12(如圖1、圖2、圖3所示)，爐篦12截面的形狀為草帽形。在每根草帽形爐篦12的下面是一根與一次空氣供給室4連通的空氣供給管13，空氣供給管13上具有噴射口13’。從燃燒投入口5投入的燃燒物在爐篦12上燃燒時，由于從噴射口13’噴出的空氣順著爐篦12兩側噴向上方，因此燃燒物不會像已有技術那樣在爐篦12之間形成板結，而是在燃盡后方便地順著草帽形爐篦12的斜面流向灰渣排出口3。由爐篦12以下的空氣噴射口16、13’噴射出的空氣占整個燃燒所需空氣的12％，由爐篦12以上的噴射口16’噴射出的空氣占整個燃燒所需空氣的37％。由于燃燒所需空氣都是有鼓風機2提供，因此空氣供給量只需控制所有噴射口的噴射面積即可。比如在爐篦12以下的一次空氣供給室4上的噴射口16和空氣供給管13上的噴射口13’的面積占整個燃燒所需空氣噴射口總面積的12％，而爐篦12以上的一次空氣供給室4上的噴射口16’的面積占整個燃燒所需空氣噴射口總面積的37％。上述爐蓖12的截面形狀也可以采取圓形或其它形狀，但是采取草帽形更佳。
如圖1所示，在一次燃燒室23的上方是二次燃燒室24，二次燃燒室24外周面包有一層溫水筒9，溫水筒9通過供水槽21補充水。在溫水筒9的頂部設置一個水蒸氣分離器19，其通過管路連通一次燃燒室23上部設置的高溫蒸氣室7，高溫蒸氣室7的內壁設置了一圈高溫蒸氣供給噴射器14(如圖1、圖4所示)。向燃燒的火焰中噴射的高溫蒸氣一方面使水分解出氫，產(chǎn)生氫煤氣，使燃燒出現(xiàn)白熱狀況，另一方面，產(chǎn)生的靜電吸附煙氣中的煙塵粒子，使其重力加大，便于向下墜落。如圖1所示，溫水筒9往里設置有一個罩狀的二次空氣供給室8，二次空氣供給室8也由鼓風機2通過管路供氣(如圖1中虛線和箭頭所示)，而從二次空氣供給室8出去的氣體已經(jīng)被加熱。二次空氣供給室8內周面的室壁上具噴射口18，在二次燃燒室24的中央、與二次空氣供給室8內頂部連通設置一個二次空氣補助供給噴射器15(如圖1、圖5所示)，噴射器15上具有噴射口。如圖1所示，在一次燃燒室23和二次燃燒室24之間設置一個向內凸出的二次空氣混合室10，將爐膛26分隔成兩個燃燒室23、24，二次空氣混合室10的內壁周向具有若干二次混合空氣供給噴射口17。二次空氣混合室10通過管路與二次空氣供給室8連通，在二次空氣混合室10的上、下面是用耐火材料制作的煙氣擋板11。在溫水筒9與二次空氣供給室8之間，及二次空氣供給室8與爐膛26之間是煙氣通道25，這種彎曲的煙氣通道設計，使未完全燃燒的煙塵經(jīng)幾次折反充分燃燒后，再排出煙氣排出口20，從而極大地減少了未燃燒煙塵的排出。
操作的時候，將欲燃燒物通過燃燒物投入口5投入，其掉落在爐篦12上，為了避免進入爐體1內的空氣產(chǎn)生過剩，由爐篦12下面的空氣供給管13和一次空氣供給室4下段的噴射口16供給全部燃燒物所需的空氣量的12％，由一次空氣供給室4上段的噴射口16’供給全部燃燒物必需的空氣量的37％，合計供給全部燃燒物必需的空氣量的約50％的空氣，幫助燃燒物燃燒。這時設置在爐體1上部外周面的環(huán)形溫水筒9內的水被加熱，產(chǎn)生出的蒸氣，經(jīng)過水蒸氣分離器19到達高溫蒸氣預熱室7，并通過高溫蒸氣噴射器14噴射高溫蒸氣噴向燃燒著的火焰，使未燃燒的物質達到白熱化燃燒狀態(tài)。燃燒物質進入二次燃燒室24時，二次空氣供給室8內的加熱空氣通過二次混合空氣供給室10，從噴射口17中噴出，混合于已白熱狀態(tài)燃燒的燃燒物中。然后通過二次燃燒室24中央安裝的二次空氣補助供給噴射器15和二次空氣供給室的噴射口18，第二次向爐內供給高溫空氣進行氧化并發(fā)火。煤氣本身發(fā)火并完全燃燒后，繞過彎曲的煙氣通道25，通過煙氣排出管20排出。在二次燃燒室24里，二次空氣供給室8噴射口18和二次混合空氣供給室10的噴射口17及二次空氣補助供給噴射器15三處各供給的空氣各占燃燒所需空氣的大約16％，合計供給全部燃燒物必需的空氣量的約50％的空氣。把通過產(chǎn)生水煤氣反應，使碳化物進行二次燃燒，達到迅速熱分解，達到最大的燃燒效率，從根本上抑制焚化大氣污染物質的放出。二次燃燒室24進口處的觀測口6是用于觀測爐膛26內的燃燒狀況的。
在本裝置內熱分解燃燒反應中，實際燃燒空氣供給量比理論空氣供給量減少，可降低So2和So3的轉換率，所以能抑制So3的生成，還能減少過剩空氣量，所以能減少氮氧化物的排出，并且使燃燒火焰達到白熱化，從而增加輻射熱。另外，燃燒裝置內不會附著碳殘余，故熱分解效率和熱轉換效率更為提高，這樣在幾種效能的作用下，整個裝置的燃燒效率提高，熱能利用率提高，防止大氣污染。
把煙塵的主要成分煙和煙黑、碳及烴等微小粒子，用水性煤氣反應完全燃燒，抑制并消滅煙塵的發(fā)生，火焰內外部投入的少量加熱蒸氣和高溫加熱后的碳起水煤氣反應，促進碳的燃燒，抑制塵土的發(fā)生。通過上述水煤氣反應及有關反應，促進一氧化碳的完全燃燒，變化成二氧化碳，減少一氧化碳煤氣的發(fā)生。另一方面，微粒子水份和可燃性碳粉中所包含的鈣粉，在燃燒火焰內外部，通過碳、氧等的觸媒反應變?yōu)檠趸}，吸著亞硫酸煤氣變?yōu)闊o水鹽硫化鈣，大量減少煤氣的排出。
本發(fā)明雖然比以往的燃燒焚化設備減少過?？諝饬?，用低高溫空氣的適當分配供給和高溫蒸氣的混合供給，用熱分解燃燒煤氣，不但可以促進完全燃燒，最大限度地減少氮氧化物的生成，而且可以把防止煙塵隨煙氣的排出，是無煙無臭地處理的理想焚化方法和焚化裝置。
權利要求
1.一種燃盡煤氣的焚化方法，其特征在于在一個整體的爐膛內形成上、下兩個燃燒室，實現(xiàn)兩次燃燒，在一次燃燒室中設置一個具有噴射口的環(huán)柱形的一次空氣供給室，在爐篦的下方設置具有噴射口的空氣供給管，在所述一次燃燒室的上部設置高溫蒸氣供給噴射器，由所述爐篦下方的所述一次空氣供給室的噴射口和所述空氣供給管上的噴射口，供給燃燒所需空氣的12％，由所述爐篦上方的一次空氣供給室的噴射口，供給燃燒所需空氣的37％，幫助一次燃燒室燃燒，并通過高溫蒸氣供給噴射器向燃燒著的火焰中噴射高溫蒸氣，發(fā)生水煤氣反應，使燃燒達到白熱狀態(tài)；在二次燃燒室中設置內周面具有噴射口的罩狀的二次空氣供給室，環(huán)形的溫水筒及彎曲環(huán)繞的煙氣通道，在所述二次空氣供給室的內頂面設置二次空氣補助供給噴射器，在所述二次空氣供給室的下部設置具有噴射口的二次混合空氣供給室，由所述二次空氣補助供給噴射器、二次空氣供給室的噴射口和二次混合空氣供給室的噴射口，各供給燃燒所需空氣的16％，使達到白熱狀態(tài)氣體充分熱分解燃盡。
2.一種燃盡煤氣的焚化裝置，它包括鼓風機，爐體，爐膛，爐篦，煙道，煙氣排出口，溫水筒，供水槽及設置在所述爐體與所述爐膛之間的保溫材料，其特征在于所述爐膛下部為一次燃燒室，上部為二次燃燒室，所述一次燃燒室內設置有一個具有噴射口的環(huán)柱形的一次空氣供給室，在所述每根爐篦下方設置一根與所述一次空氣供給室連通的具有噴射口的空氣供給管，在所述爐篦以下設置的所述一次空氣供給室上的噴射口和空氣供給管上的噴射口的面積占整個燃燒所需空氣噴射口總面積的12％，所述爐篦以上的所述一次空氣供給室上的噴射口的面積占整個燃燒所需空氣噴射口總面積的37％；所述一次燃燒室上部設置有高溫蒸氣供給噴射器，其與設置在所述爐體中部的高溫蒸氣室連通，在所述溫水筒頂部設置水蒸氣分離器，其通過管路與所述高溫蒸氣室連通；所述二次燃燒室內設置有一個內周面具有噴射口的罩形的二次空氣供給室，該室內頂部具有一個具有噴射口的二次空氣補助供給噴射器，在所述一次燃燒室與二次燃燒室之間設置一個凸出的具有噴射口的二次混合空氣供給室，所述二次空氣供給室上的噴射口、所述二次混合空氣室上的噴射口、所述二次空氣補助供給噴射器上的噴射口的面積，各占整個燃燒所需空氣噴射口總面積的16％，在所述爐膛與所述二次空氣供給室之間、所述二次空氣供給室與所述溫水筒之間設置彎曲的煙氣通道。
3.如權利要求2所述的燃盡煤氣的焚化裝置，其特征在于所述每根爐篦的截面形狀為草帽形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃盡煤氣的焚化方法和實現(xiàn)該方法的焚化裝置,其特征在于:在一個整體的爐膛內實現(xiàn)兩次燃燒,由爐箅下方的一次空氣供給室的噴射口和空氣供給管上的噴射口,供給燃燒所需空氣的12%,由爐箅上方的一次空氣供給室的噴射口,供給燃燒所需空氣的37%,由二次空氣補助供給噴射器、二次空氣供給室的噴射口和二次混合空氣供給室的噴射口,各供給燃燒所需空氣的16%,并通過高溫蒸氣供給噴射器向燃燒的火焰上噴射高溫蒸汽,通過彎曲的煙道阻止煙塵排出。本發(fā)明方法及裝置結構簡單,成本低,可以有效地防止大氣污染,它可以廣泛燃燒各種燃料及廢棄物。
文檔編號F23G5/16GK1181479SQ9612045
公開日1998年5月13日 申請日期1996年11月5日 優(yōu)先權日1996年11月5日
發(fā)明者姜英旭(韓) 申請人:姜英旭(韓)