危险废弃物焚烧炉

技术领域

本发明涉及一种危险废弃物焚烧炉。

背景技术

危险废物也经常被称作危险废弃物、有害废渣或有害废物，简称危废。早在上世纪70年代初这一术语已经得到了社会认可，后经过几年的发展直到70年代中期以后才逐渐被普遍接受。由于其危害性是具有潜在性、长期性和不易恢复性，为了能够更加合理的对危险废物进行安全有效的处理，需要对危险废物的定义必然要求更加精确。

危险废物被联合国环境署定义为是那些除了放射性以外的对人类环境有害的废物，无论它们是否单独或者混合在一起，无论它们是在生产、被处置或在运输的过程中。危险废物被世界卫生组织(WHO)定义为是具有理化或者生物特性的废物，并且为了尽可能减少其对环境和人体健康的影响，需要特定的管理与处置过程。

目前，国内处理危废的方法多为焚烧或者填埋处理，其中填埋处理并不能使危废中的有害成分很快的消除，在于有害成分的自然降解周期长，有些甚至无法通过自然降解的方式消除，例如医疗垃圾中所含的病原体等；并且填埋本身有可能会污染土壤或者地下水，因此填埋适用于普通垃圾，而不是危废的正确处理方式，当前处理危废的主要方式仍然是焚烧。

危险废弃物的焚烧主要在焚烧炉中完成，以使危废能够在相对密闭的环境下可控的进行燃烧。从中国专利文献CN211316191U背景技术中心可知，垃圾成分和热值波动较大，经常存在温度偏低现象（应是炉温偏低），从而出现二噁英类污染物。为此，在该专利文献中，其提出了一种通过对垃圾进行预热，进而进行焚烧的方案。需知，由于垃圾成分复杂，燃点、燃值等各不相同，通常需要对垃圾进行粉碎，然后混入一定比例的燃料，以辅助燃烧，而燃料如柴油，其属于挥发性燃料，预热时极易产生大量挥发，非常容易产生爆燃而产生事故。

中国专利文献CN204084402U公开了一种处理生活垃圾回转窑炉膛温度的监测装置，其背景技术部分同样提及如果垃圾燃烧不充分，极容易产生污染环境的二噁英。科学证明，只要垃圾焚烧时的炉膛温度保证在850℃~1000℃，高温下停留时间不少于2秒，以及充分的空气搅动，二噁英在垃圾焚烧过程中是可控的。为此，在该专利文献中，其采用闭环控制的方式，以控制回转窑炉膛内的温度，其没有明确回转炉炉膛内的温度采用了何种加热方式，以及如何使垃圾充分燃烧，其侧重于提出闭环控制的方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效保证危废充分燃烧，且燃烧效率相对较高的危险废弃物焚烧炉。

在本发明的实施例中，提供了一种危险废弃物焚烧炉，其包括：

机架；

回转炉，卧式安装在机架上，且该回转炉整体呈圆筒状，具有绕自身轴线回转的自由度；该回转炉中部为升温区，从而自进口到出口将回转炉分成低温区、升温区和高温区，其中低温区为焚烧区，升温区为强制加热区，相应地，回转炉在升温区设有辅助加热装置；

隔板，为安装在回转炉内的轴向隔板，隔板上分布有过孔；

驱动装置，安装在机架上，并输出驱动所述回转炉。

可选地，所述隔板具有一块，且设置在升温区中部。

可选地，所述回转炉为三炉段结构；

相应地，低温区、高温区和升温区各由一个炉段构造而成；

炉段间采用可拆的端面连接结构连接。

可选地，所述端面连接结构为法兰连接。

可选地，所述驱动装置包括：

大磨辊，该大磨辊套装在回转炉上，构成从动磨辊，大磨辊具有两个，且分布在回转炉的轴向；

小磨辊，相应于每一大磨辊设有两个，两小磨辊间左右对称地支承在大磨辊下侧，构成主动磨辊；

电机，提供原动力；

传动机构，以连接小磨辊与电机。

可选地，所述传动机构包含挠性传动机构。

可选地，所述挠性传动机构为带传动机构或链传动机构。

可选地，低温区所对应的回转炉炉段内和高温区所对应的回转炉炉段内设有一组扬料板。

可选地，一组扬料板内的扬料板构成多头涡旋的悬臂，其悬臂为直臂；

扬料板与回转炉的轴线间的夹角不大于15度，且不小于3度。

可选地，扬料板上分布有筛选孔。

需知，垃圾焚烧工艺所焚烧的垃圾通常是经过粉碎并且混入了预定量燃料的混合物，但通常仍然称其为垃圾；同时，为了确保混合物的充分燃烧，垃圾焚烧系统通常都配有送风装置，因此，垃圾焚烧过程中会有一定的基于风力的送料压力。同时需要注明的是，危险废弃物焚烧炉是垃圾焚烧系统的构成部分，而非全部。

进而，在本发明的实施例中，基于风力的送料压力所具有的风选能力，具体是，粉碎后的垃圾颗粒度具有一定的分布，并且在垃圾焚烧过程中，颗粒相对较大的垃圾通常也会分裂为更小的颗粒，例如树枝焚烧后会变成颗粒细小的灰烬。颗粒越小，比表面积就越大，为风力输送的能力就越强，换言之，颗粒越小的垃圾在焚烧炉中存在的时间就越短，并且颗粒越小，燃尽的速度也就越快，因此，基于风力输送本身就有筛选作用，即风选。同时，在本发明的实施例中，在回转炉内设有分布有过孔的隔板，具有机械筛选作用，使颗粒度相对较大的垃圾在焚烧炉中存续的时间更长，颗粒度相对较小的垃圾则能够基于风力被通过过孔向后级推进，从而确保不同颗粒度的垃圾都能够被充分燃烧。垃圾燃烧本身会产生热能，但升温相对有限，为此，将所配置的焚烧炉在其轴向区分成三个温区，位于最前级的是焚烧区，即垃圾自然燃烧区，然后是升温区，以将炉温提升至预定的温度，以确保二噁英等有害成分热解，最后是高温区，即经过升温后炉膛内温度保持，确保燃烧产生的部分有害成分消解，而满足规范的排放要求。

附图说明

图1为一实施例中危险废弃物焚烧炉俯视结构示意图。

图2为一实施例中危险废弃物焚烧炉主视结构示意图。

图3为一实施例中危险废弃物焚烧炉仰剖结构示意图。

图4为一实施例中危险废弃物焚烧炉左视结构示意图。

图5为一实施例中危险废弃物焚烧炉立体结构示意图。

图中：1.进料口，2.低温区，3.主支架，4.升温区，5.电机，6.电机支架，7.带传动机构，8.大磨辊，9.高温区，10.出料口，11.轴承座，12.小磨辊，13.螺栓，14.预紧带，15.联轴器，16.传动轴，17.斜刮板，18.环槽，19.螺母，20.分隔板，21.斜刮板。

具体实施方式

需知，如前所述，垃圾焚烧前通常需要进行粉碎，尽管粉碎所产生的颗粒相对较粗，但能够使垃圾具备一定的颗粒分布，从而具有相对较好的燃烧性能，并且具有与燃料间更好的混合均匀性。

在与燃料混合前，垃圾通常为干料，而具有相对较小的含水率。

应知，在垃圾焚烧工艺中，风力设备是必配的工艺设备，而在如回转炉设施中，风力所产生的输送方向是自回转炉进料口1至出料口10的方向。

需知，在本发明的实施例中，低温和高温是一对相对的概念，其中低温为垃圾焚烧时所产生的环境，高温则是升温后所产生的环境。

受垃圾成分和燃烧充分性的影响，低温区2内的温度并不稳定，升温区4的目的就在于将垃圾焚烧所产生的废气即物料进一步升温至例如二噁英热解区，这里的升温并不是要升到给定的确定的了一个温度值，而是要考虑有害成分的热解温度值，以及炉膛的容许最大温度，因此，在本发明的实施例中，容许升温区4内的温度是波动的，也容许高温区9内的温度是波动的。

另从背景技术部分可知，对于主要的有害成分，炉膛内温度达到850℃基本就可以消除，而对于炉膛的使用寿命而言，温度越低，其使用寿命往往就越强，因此，基于背景技术中的描述可知，炉膛内温度可以控制在1000℃以下，850℃以上，整个区间有150℃范围，完全能够适应垃圾成分的不稳定所带来的炉膛内温度的不稳定。

在图1~图5所示的危险废弃物焚烧炉中，其基本结构包括主支架3、具有低温区2、升温区4和高温区9的回转炉、驱动回转炉旋转的驱动装置，以及安装在回转炉内的分隔板20，其中回转炉用于物料（记为粉碎后的垃圾与燃料的混合物）的焚烧和因焚烧所产生的二噁英等有害成分的消解，分隔板20主要产生机械筛分作用，驱动装置主要驱动回转炉绕自身轴线旋转。

图1和图5中，主支架3和电机支架6组配成一个钢桁架，整体上是一个静定结构，称为机架。相对于机构，对于静定结构而言，稳定性是相对更高的要求，图中所示的钢桁架整体采用焊接结构，主要采用例如槽钢构件和角钢构建焊接而成，其中钢桁架架构的梁体选用槽钢构件，例如支腿等柱体选用角钢构件，也可以选用槽钢构件或工字钢、H型钢构件。

关于回转炉，其采用卧式结构，需要采用滚动支承部件支承在机架上，使其具有绕自身轴线转动的自由度。该回转炉整体呈圆筒状，在图1中的右端为其出料端，适配有出料口10，左端为其进料端，适配有进料口1。

在前述的内容中述及，将物料行进方向上将回转炉分成三个区，位于最前级的是焚烧区，焚烧区因垃圾成分不稳定，燃烧所产生的温升不稳定，但通常会低于850℃，或者说未达到所期望的温度，因此称焚烧区为低温区2；因焚烧区的温度未达到所期望的温度，易于产生二噁英等有害物质，为此，需要对焚烧区流转过来的物料和烟气进行升温，升温需要一个过程，从而适配一个焚烧炉的炉段，该炉段适配加热装置，用于所流转物料及烟气的升温，因此该炉段称为升温区4，以期将所流转过来的物料及烟气加热到所期望的温度，如850℃以上。

应知，为升温区4所适配的辅助加热装置必然适应于升温区4炉段的热承受能力。

进而，将物料及烟气升温到所期望的温度后，需要保持一定的时间，例如2秒以上，为此基于流转速度，仍然需要有一定的炉段长度来适配，成该炉段所具有的温区为高温区9。

由于垃圾焚烧需要单独配置例如鼓风系统，而非自然的燃烧，相应地，鼓风系统的存在会导致烟气加速穿过焚烧炉，或者说烟气在焚烧炉内的滞留时间变短，为此，在回转炉内设置隔板，如图3中所示的分隔板20，在分隔板20上开有过孔，可以增加流阻，减缓烟气的速度，使烟气在焚烧炉中滞留相对较长的时间，使其中的可燃成分充分燃烧，并使其中易于热解的成分充分热解。

同样地，分布有过孔的分隔板20，相当于筛板，物料中过筛部分为相对较细的物料属于易于燃尽且比表面积相对更大的物料，也易于为气流所携带而具有相对较快的流转速度。筛余部分则是相对较粗的物料，经过充分燃烧后而分裂为更小的颗粒，从而不影响物料的连续的焚烧。

回转炉相对于其他类型的焚烧炉而言，具有回转能力，基于该回转能力，物料能够被翻抄，不会产生深层不能充分燃烧的问题。因此，除了具有回转自由度的回转炉在工作状态时需要驱动装置进行驱动。

相应地，所述驱动装置安装在机架上，并输出驱动所述回转炉。

关于隔板的数量，可以有多块，也可以只有一块，并且在优选的实施例中，优选为一块，在于首先在焚烧区，也就是低温区2，物料还没有充分的燃烧，其中可能包含相对较大的颗粒，如果设在低温区2设置隔板，可能会导致物料产生拥堵。

而在高温区9，物料基本燃烧殆尽，基于隔板筛分的价值已经不大，为此，隔板只需要设置一块，并且将该隔板设置在升温区4中部。

于是不同的炉段温度不同，并且作用有差异，不适于整体构造，为此讲所述回转炉按照功能不同而分成三个炉段，相应地，每一个功能区适配于一个炉段，即低温区2对应一个炉段，升温区4对应一个炉段，高温区9对应一个炉段。

因为是管体，为此，炉段间采用可拆的端面连接结构连接，形成共轴线的依次承接结构。

优选地，所述端面连接结构为法兰连接，结构相对成熟，装配方便。

图3中，法兰连接所适配的法兰在外缘具备一个环形部，从而与法兰本体以及炉壁间形成环槽18，可以将螺栓13、螺母19容置在内，同时，环形部可以用来构造大磨辊8。

相对而言，升温区4相对于其他两个炉段要长一些，基于前述结构所确定出的大磨辊8在回转炉轴向的位置，使支承回转炉的结构具有相对较大的跨距，而具有更好的支撑稳定性。

关于回转炉的驱动，首先在图1和2所示的结构中，所述驱动装置包括：

大磨辊8，该大磨辊8套装在回转炉上，构成从动磨辊，大磨辊8具有两个，且分布在回转炉的轴向，适配于前述的法兰上构造大磨辊8的构思。

小磨辊12，相应于每一大磨辊8设有两个，两小磨辊12间左右对称地支承在大磨辊8下侧，构成主动磨辊。

提供一电机5，提供原动力；进而通过传动机构，用以连接小磨辊12与电机。

应知，大磨辊8与小磨辊8基于摩擦进行传动，大小是一对相对的概念，以获得所期望的传动比。

进一步地，所述传动机构包含挠性传动机构。

可选地，所述挠性传动机构为带传动机构7或链传动机构。

如前所述，回转炉的回转功能的存在目的在于基于回转用于翻料，从而避免物料层太厚导致底层物料燃烧不充分，进一步地，为了提高翻料能力，低温区2所对应的回转炉炉段内和高温区9所对应的回转炉炉段内设有一组扬料板，如图3中所示的斜刮板17，使回转炉的避免具备一定的携带能力，而易于将物料翻抄更高后再落。

在优选的一些实施例中，一组扬料板内的扬料板构成多头涡旋的悬臂，其悬臂为直臂，使扬料板具备一定的输送能力，以使密度相对较大的物料不能为风力所输送时，基于螺旋的输送而向前运行。

在具备所期望的输送能力的情况下，输送速度不宜过大，为此，所述夹角不大于15度，且不小于3度。

如前所述，螺旋输送，主要是为了让颗粒相对较大，且密度相对较大的物料向前输送，而对于细料则不需要螺旋输送，为此，扬料板上分布有筛选孔，以利于分类输送。