一种热解焚烧炉及配风系统

技术领域

本发明涉及有机固废处理设备领域，特别涉及一种热解焚烧炉及配风系统。

背景技术

随着《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》修订实施，工业有机固废的收集量大幅增加，预计工业有机固废的年增长速度约为8％，处理工业有机固废的缺口大。焚烧是我国垃圾处置的主要方式，具有显著的经济、环境和社会效益，也是实现“无废城市”的重要途径。

在现有的工业有机固废的处理过程中，常采用回转窑焚烧炉或炉排炉进行焚烧处理。其中，使用回转窑焚烧炉进行工业有机固废的处理，能够对有机固废进行充分的翻动，且对各种规格种类的有机固废适应性强，但其焚烧过程中需要全程配风，且回转窑焚烧炉的热灼减率较高；使用炉排炉进行工业有机固废的处理，有机固废在炉排上的干燥区、燃烧区和燃烬区进行多级燃烧，并与炉排下部进入的空气充分混合，燃烧效率高，热灼减率较低，但炉排炉对炉排的加工精度要求较高，且对有机固废规格的适应性较差，炉排炉在燃烧时需要使得有机固废在炉中停留较长时间，燃烧速度较慢，导致热损失较高。

因此，如何使有机固废的充分燃烧，降低有机固废燃烧后的热灼减率，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种热解焚烧炉，以使得有机固废的燃烧更充分，降低有机固废燃烧后的热灼减率。

本发明的另一目的在于提供一种用于上述热解焚烧炉的配风系统，以进一步提升上述热解焚烧炉的燃烧效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种热解焚烧炉，包括：

回转窑热解室，所述回转窑热解室用于加热分解并初步焚烧有机固废；

炉排燃烧室，所述炉排燃烧室设置于所述回转窑热解室的下游，以充分燃烧经所述回转窑热解室热解后的有机固废；

二燃室，所述二燃室用于燃烧所述炉排燃烧室在燃烧过程中生成的气体。

优选地，在上述热解焚烧炉中，所述炉排燃烧室使用水平顺推机械炉排进行有机固废的传输及燃烧。

优选地，在上述热解焚烧炉中，所述水平顺推机械炉排划分为燃烧区和燃烬区，所述燃烧区用于快速燃烧有机固废，所述燃烬区用于燃烧有机固废残渣，所述燃烧区与所述燃烬区通过送风量差异以实现分级燃烧。

优选地，在上述热解焚烧炉中，所述燃烧区与所述燃烬区的送风量比范围为3:(2～1.5)。

优选地，在上述热解焚烧炉中，所述二燃室包括中温二燃室和高温二燃室，所述炉排燃烧室内产生的气体依次经过所述中温二燃室和所述高温二燃室，以实现气体的多级燃烧。

优选地，在上述热解焚烧炉中，所述中温二燃室内的温度为650℃-900℃，所述高温二燃室内的温度为900℃-1150℃。

优选地，在上述热解焚烧炉中，所述回转窑热解室包括用于提供有机固废热解场所的筒体，所述筒体倾斜设置且在工作过程中转动，所述筒体的水平倾斜度的为1％-3％，工作时转速为0.5r/min-3r/min。

优选地，在上述热解焚烧炉中，所述筒体在热解有机固废时温度范围为550℃-650℃，有机固废在所述筒体内的焚烧时长为15min-30min。

优选地，在上述热解焚烧炉中，还包括进料系统和灰渣输运系统，所述进料系统用于向所述回转窑热解室供给有机固废，所述灰渣输运系统连通所述炉排燃烧室的出口，以及时输送所述炉排燃烧室燃烧产生的灰渣。

优选地，在上述热解焚烧炉中，所述进料系统包括用于盛放有机固废的料斗，所述料斗能够容纳重量为12t-21t的有机固废。

一种适用于热解焚烧炉的配风系统，所述热解焚烧炉为具备上述任一实施例中技术效果的热解焚烧炉，所述配风系统包括：

燃烧风系统，用于单独向所述热解焚烧炉内需要燃烧的区域配风，以实现有机固废及有机固废分解产生的气体的充分燃烧；

冷却风系统，所述冷却风吸入环境空气，并通入所述二燃室的周围及顶部墙体，以延长所述二燃室的使用寿命；

密封风系统，所述密封风系统连通所述回转窑热解室的窑尾密封冷却夹套，以保证所述回转窑热解室与所述二燃室连接处的密封性。

优选地，在上述配风系统中，所述燃烧风系统包括：

一次风管路，所述一次风管路的一端连通所述回转窑热解室内部，所述一次风管路使用一次风机吸取所述热解焚烧炉周边空气并送入所述回转窑热解室，以供给所述回转窑热解室燃烧的同时保证所述热解焚烧炉周边空气的负压状态；

二次风管路，使用二次风机吸取环境空气，并经空气预热器加热后送入所述二燃室；

炉排风管路，所述炉排风管路连通所述炉排燃烧室，以将环境风送入所述炉排燃烧室中燃烧有机固废的场所，同时冷却所述炉排燃烧室中的炉排。

优选地，在上述配风系统中，所述冷却风系统的出风口连通所述炉排风管路中的炉排风母管，所述冷却风系统的送风在经过所述二燃室的周围及顶部墙体后，被加热并送至所述炉排风母管，以供给所述炉排燃烧室。

优选地，在上述配风系统中，所述二次风管路为环绕于所述二燃室周圈的管路；所述空气预热器采用蒸汽进行预热。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的热解焚烧炉，包括用于加热分解并初步焚烧有机固废的回转窑热解室，在回转窑热解室的下游工序设置有炉排燃烧室，以对经过回转窑热解室热解后的有机固废进行充分燃烧，并设置二燃室以燃烧炉排燃烧室在燃烧过程中生成的气体。本发明提供的热解焚烧炉，利用回转窑热解室对物料种类、规格及热值特性等适应性强的特点，使用回转窑热解室对各种类型的有机固废进行初步处理，有机固废在回转窑热解室内进行初步焚烧及加热分解，以将有机固废的规格热解变小，针对回转窑热解室中有机固废燃烧不充分、燃后灰渣热灼减率高的问题，在回转窑热解室的下游工序设置有炉排燃烧室，以对热解后的有机固废进行燃烧，借助炉排燃烧室内部配风充分、燃烧效率高的特点，使得有机固废燃烧充分，降低有机固废燃烧后灰渣的热灼减率，同时，在炉排燃烧室燃烧后生成的气体的流动路径上设置有二燃室，以将炉排燃烧室在燃烧过程中生成的气体进行燃烧，以分解有害物质并使烟气达到排放标准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的热解焚烧炉及配风系统示意图；

其中，10为回转窑热解室，110为窑尾密封冷却夹套，20为炉排燃烧室，210为燃烧区，220为燃烬区，30为二燃室，310为中温二燃室，320为高温二燃室，40为进料系统，50为灰渣输运系统，610为一次风管路，620为二次风管路，6210为空气预热器，630为炉排风管路，6310为炉排风母管，70为冷却风系统，80为密封风系统。

具体实施方式

本发明的核心在于公开一种热解焚烧炉，以使得有机固废的燃烧更充分，降低有机固废燃烧后的热灼减率。

本发明的另一核心在于公开一种用于上述热解焚烧炉的配风系统，以进一步提升上述热解焚烧炉的燃烧效率

如图1所示，本发明公开的热解焚烧炉，包括回转窑热解室10、炉排燃烧室20和二燃室30，其中，回转窑热解室10用于加热分解并初步焚烧有机固废，回转窑热解室10通过转动实现有机固废的均匀加热及移动，需要说明的是，回转窑热解室10的构造精度较炉排燃烧室20小，因此回转窑热解室10对物料种类、规格及热值特性等适应性更强，通过回转窑热解室10能够将各种规格的有机固废热解为规格小的有机固废，以进行后续充分燃烧；炉排燃烧室20设置于回转窑热解室10的下游工序，以对经过回转窑热解室10热解后的有机固废进行充分燃烧，炉排燃烧室20中用于燃烧的空气从下部进入并与有机固废进行混合燃烧，由于炉排燃烧室20上的有机固废为经过回转窑热解室10热解后的规格较小的有机固废，因此空气与有机固废的混合更为充分，以使得燃烧更充分，通过回转窑热解室10和炉排燃烧室20的配合，以实现有机固废先热解，后充分燃烧的燃烧步骤，实现了本发明公开的热解焚烧炉适用于各种规格的有机固废的同时，燃烧更为充分，燃后的灰渣热灼减率低。同时，由于炉排燃烧室20燃烧后生成的气体中会存在绕少不充分的问题，同时气体中含有二噁英等有害物质，因此在炉排燃烧室20燃烧后生成的气体的流动路径上设置有二燃室30，以将炉排燃烧室20在燃烧过程中生成的气体进行充分燃烧，以分解有害物质并使烟气达到排放标准。

本发明公开的热解焚烧炉，利用回转窑热解室10对有机固废的种类、规格及热值特性等适应性强的特点，使用回转窑热解室10对各种类型的有机固废进行初步处理，有机固废在回转窑热解室10内进行初步焚烧及加热分解，以将有机固废的规格热解变小，针对回转窑热解室10中有机固废燃烧不充分、燃后灰渣热灼减率高的问题，在回转窑热解室10的下游工序设置炉排燃烧室20，以对热解后的有机固废进行燃烧，借助炉排燃烧室20内部配风充分、燃烧效率高的特点，使得有机固废燃烧充分，降低有机固废燃烧后灰渣的热灼减率，同时，在炉排燃烧室20燃烧后生成的气体的流动路径上设置有二燃室30，以将炉排燃烧室20在燃烧过程中生成的气体进行燃烧，以分解有害物质并使烟气达到排放标准。本发明公开的热解焚烧炉，针对回转窑热解室10燃烧效率低的缺点，将回转窑热解室10作用于有机固废的分解，而非专注于提高回转窑热解室10的燃烧效率，同时使用燃烧效率高的炉排燃烧室20，对热解后的有机固废进行充分燃烧，实现了使得有机固废的燃烧更充分，降低有机固废燃烧后的热灼减率的目的。

进一步地，在本发明提供的热解焚烧炉中，炉排燃烧室20排燃烧室使用水平顺推机械炉排进行有机固废的传输及燃烧，使用水平式炉排相较于倾斜式炉排，有机固废可以成层状均衡松动地前进，且穿过有机固废层各处的空气更均匀，使得燃烧更均匀充分，同时，水平式炉排的结构较倾斜式炉排更为简单，易于装配及检修。

进一步地，由于进入炉排燃烧室20的炉排上的有机固废已被回转窑热解室10热解，因此炉排燃烧室20无需设置干燥有机固废的区域，在本发明一具体实施例中，水平顺推机械炉排划分为燃烧区210和燃烬区220，经过回转窑热解室10热解的有机固废首先进入燃烧区210，以进行快速充分燃烧，燃烬区220设置于燃烧区210下游，以对燃烧区210燃烧完成后的有机固废残渣进行燃烧，实现有机固废的分级燃烧，使得燃烧更为充分，需要说明的是，燃烧区210与燃烬区220通过送风量差异以实现分级燃烧。

需要说明的是，炉排燃烧室20的炉排上也可以使用单级燃烧的设计方式，其炉排上所有位置的送风量均按照上述技术方案中燃烧区210的送风量进行送风。而考虑到在上述技术方案中，燃烬区220的残渣无需较多的风量，送风量小于燃烧区210的送风量，实行分级燃烧能够在保证有机固废燃烧充分的前提下，节约送风以节省热解焚烧炉的工作成本。

进一步地，燃烧区210与燃烬区220的送风量比的范围为3:(2～1.5)，在这里优选燃烧区210与燃烬区220的送风量比为3:2。

为了实现炉排燃烧室20内产生的气体的充分燃烧，避免气体无法达到排放标准，在本发明另一具体实施例中，二燃室30包括中温二燃室310和高温二燃室320，通过对中温二燃室310和高温二燃室320中的温度进行分级设置，以实现炉排燃烧室20内产生的气体的多级燃烧，使得气体燃烧更充分，同时，高温二燃室320设计为弯折结构，以保证炉排燃烧室20内产生的气体在高温二燃室320内的停留时间大于2s，使得炉排燃烧室20内产生的气体被充分燃烧分解。

需要说明的是，二燃室30设计为由钢板和耐火材料组成的腔体，以避免敷设和二燃室30的外壳过热。

需要进一步说明的是，对炉排燃烧室20内产生的气体进行多级燃烧，能够将气体中的有害气体完全燃尽，同时节约能源。

进一步地，在本发明一具体实施例中，中温二燃室310内的温度为650℃-900℃，高温二燃室320内的温度为900℃-1150℃。

进一步地，在本发明提供的热解焚烧炉中，回转窑热解室10包括用于提供有机固废热解场所的筒体，筒体倾斜设置且在工作过程中转动，以使得有机固废在热解的过程中，通过筒体的转动驱动有机固废向筒体的倾斜方向运动，筒体的水平倾斜度的为1％-3％，工作时转速为0.5r/min-3r/min。

在此基础上，筒体在热解有机固废时温度范围为550℃-650℃，有机固废在筒体内的焚烧时长为15min-30min，保证有机固废在筒体内的停留时长为15min-30min以保证有机固废被热解为合适的规格，需要说明的是，根据有机固废不同热解规格的需求，可以通过增大或减小筒体的水平倾斜度，以使得有机固废在筒体内的停留时长减小或增大，以获得所需规格的有机固废。

进一步地，在本发明提供的热解焚烧炉中，还包括进料系统40和灰渣输运系统50，其中，进料系统40用于向回转窑热解室10供给有机固废，灰渣输运系统50连通炉排燃烧室20的出口，以及时输送炉排燃烧室20燃烧产生的灰渣。

在上述实施例的基础上，进料系统40包括料斗、溜槽和推料器，其中，料斗用于盛放有机固废，料斗的容积需保证热解焚烧炉在锅炉最大连续蒸发量的工况下2小时的有机固废消耗量，在本发明一具体实施例中，热解焚烧炉的处理量为150t/d-250t/d，料斗能够容纳重量为12t-21t的有机固废。

本发明还提供了一种适用于热解焚烧炉的配风系统，该配风系统适用于上述任一实施例提供的热解焚烧炉，该配风系统包括燃烧风系统、冷却风系统70和密封风系统8，其中，燃烧风系统用于单独向热解焚烧炉内需要燃烧的区域配风，以实现有机固废及有机固废分解产生的气体的充分燃烧，需要说明的是，单独配风相较于全程配风，燃烧空气的利用效率更高，在实现有机固废充分燃烧的同时节约能源，降低配风成本的目的；冷却风系统70吸入热解焚烧炉周边的环境空气，并通入二燃室30的周围及顶部的墙体，以延长二燃室30的使用寿命；密封风系统8，密封风系统8连通回转窑热解室10的窑尾密封冷却夹套110，以保证回转窑热解室10与二燃室30连接处的密封性，防止气体未经处理并从窑尾密封冷却夹套110处溢出。

本发明提供的配风系统，使用燃烧风系统用于单独向热解焚烧炉内需要燃烧的区域配风，以实现有机固废及有机固废分解产生的气体的充分燃烧，通过精准单独配风在实现有机固废充分燃烧的同时实现了节约能源，降低配风成本的目的；同时设置冷却风系统70以对二燃室30周围及顶部的墙体进行冷却，以延长二燃室30的使用寿命；密封风系统8连通回转窑热解室10的窑尾密封冷却夹套110，以保证回转窑热解室10与二燃室30连接处的密封性，避免在有机固废的燃烧过程中，回转窑热解室10和炉排燃烧室20中未经过处理的气体从窑尾密封冷却夹套110处溢出，造成污染。通过燃烧风系统、冷却风系统70和密封风系统8，实现了热解焚烧炉内有机固废完全燃烧的同时，延长二燃室30的寿命并保证系统的密封完整性。

进一步地，在本发明提供的配风系统中，燃烧风系统包括一次风管路610、二次风管路620和炉排风管路630，其中，一次风管路610的一端连通回转窑热解室10内部，一次风管路610使用一次风机吸取热解焚烧炉周边空气并送入回转窑热解室10，以供给回转窑热解室10燃烧的同时保证热解焚烧炉周边空气的负压状态，需要说明的是，回转窑热解室10进行热解作用，因此使用的燃烧空气无需加热，使用热解焚烧炉周边空气即可，同时，使用热解焚烧炉周边空气保证了热解焚烧炉周边空气的负压状态，避免了有害气体的溢出，在本发明一具体实施例中，热解焚烧炉周边空气的压力为-100Pa～-20Pa；二次风管路620使用二次风机吸取环境空气，并经空气预热器6210加热后送入二燃室30，需要说明的是，为了保证二燃室30内的温度，避免送入外部空气导致二燃室30温度降低而减弱对有害气体的燃烧效果，在二次风管路620上设置空气预热器6210以对二次风机吸入的空气进行预加热后，再送入二燃室30；炉排风管路630连通炉排燃烧室20，以将环境风送入炉排燃烧室20中燃烧有机固废的场所，以实现有机固废的充分燃烧，同时冷却炉排燃烧室20中的炉排，以避免炉排过热造成的寿命损伤。

进一步地，由于炉排燃烧室20的燃烧需要在较高温度下进行，因此炉排风管路630的送风优选进行加热后再送入炉排燃烧室20，由于冷却风系统70用于冷却二燃室30的周围及顶部墙体，仅被加热而不会被燃烧消耗，因此，在本发明一具体实施例中，将冷却风系统70的出风口连通炉排风管路630中的炉排风母管6310，冷却风系统70的送风在经过二燃室30的周围及顶部墙体后，被加热并送至炉排风母管6310，并与炉排风管路630吸入的环境空气混合后，供给炉排燃烧室20燃烧使用，即节约了能源，也实现了配风的循环利用。

进一步地，在本发明另一具体实施例中，二次风管路620为环绕于二燃室30周圈的管路，以从二燃室30周围各个方向进行送风，保证二燃室30内有害气体的充分燃烧。

进一步地，二次风管路620内的空气预热器6210采用蒸汽进行预热。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，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、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。