申请/专利权人：湖北金炉节能股份有限公司

申请日：2018-11-27

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN109340782B

主分类号：F23G7/00

分类号：F23G7/00;F23G5/44;F23J15/06;F23J15/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2019.03.12#实质审查的生效;2019.02.15#公开

摘要：本发明一种固体污泥废料焚烧炉，包括炉体，炉体底部装有风箱，炉体上装有加料装置，炉体外套有一层炉外壳，炉外壳与炉体之间具有环形风道，风道中间装有一块分风板，分风板将风道分隔为上风道和下风道；风箱上装有两根分风管，其中一根分风管与上风道连通，另一根分风管与下风道连通，炉体侧壁位于上风道顶端设有与炉膛相通的补风孔，炉体侧壁位于下风道底端设有与炉膛相通的补风孔；烟气出口处装有一根U形管，U形管的外壁上设有补燃口，U形管外端装有一段倒锥形的加速管，加速管底部装有一根竖直向下的提速管，提速管底部装有排渣器，排渣器一端装有出烟管；本发明提高了燃料的燃烬率，节约能源，耐用性强，维护成本低。

主权项：1.一种固体污泥废料焚烧炉，包括炉体，炉体底部装有风箱，风箱一端设有空气入口，炉体顶部设有烟气出口，炉体上装有加料装置，其特征是：所述炉体位于炉床和烟气出口之间外套有一层炉外壳，炉外壳与炉体之间具有环形风道，风道中间装有一块分风板，分风板将风道分隔为上风道和下风道；风箱上装有两根分风管，其中一根分风管与上风道连通，另一根分风管与下风道连通，炉体侧壁位于上风道顶端设有与炉膛相通的补风孔，炉体侧壁位于下风道底端设有与炉膛相通的补风孔；烟气出口处装有一根U形管，U形管的外壁上设有补燃口，U形管外端装有一段倒锥形的加速管，加速管底部装有一根竖直向下的提速管，提速管底部装有排渣器，排渣器一端装有出烟管；所述加料装置包括安装在炉墙上的给料管，给料管倾斜地穿过炉墙伸入炉膛内，给料管外端装有连接燃料输送装置的导料管，给料管内端伸入炉膛内的正压区，风箱一端装有一根位于炉外壳外侧的主气管，主气管上装有一个伸入炉膛的喷嘴和一根与给料管外端连接的导风管，导风管与主气管之间装有射流调节阀，喷嘴与主气管之间装有分布调节阀，喷嘴的喷射口布置在给料管的出口处，导料管与给料管连接处位于导风管与给料管连接处的下方；空气进入风箱后分四路：一路直接进入炉膛，一路经过分风管进入上风道，一路进入下风道，一路进入加料装置的主气管，废料在炉床中一次燃烧，在炉膛内位于下风道底部的风孔区域二次燃烧，在炉膛内位于上风道顶部的风孔区域三次燃烧，废料进入U形管中时通过补燃口补入燃料再次燃烧，燃烧完成后形成高温废渣和高温烟气，高温废渣和高温烟气通过加速管和提速管提升流速；所述排渣器是折流排渣器，折流排渣器包括一个与提速管垂直的圆筒，圆筒顶部与提速管连通，圆筒底部装有与提速管平行的存渣管，圆筒一端设有检修口。

全文数据：一种固体污泥废料焚烧炉技术领域本发明涉及工业燃烧炉技术领域，具体是一种固体污泥废料焚烧炉。背景技术现有工业固体废渣（主要包括固体和污泥废料）焚烧炉在处理污泥废料过程中产生有毒有害气体，尤其是二噁因的毒性十分大，是砒霜的900倍，有"世纪之毒"之称，万分之一甚至亿分之一克的二噁因就会给健康带来严重的危害。二噁因除了具有致癌毒性以外，还具有生殖毒性和遗传毒性，直接危害子孙后代的健康和生活。因此二噁因污染是关系到人类存亡的重大问题，必须严格加以控制，二噁因产生的主要因素有如下几点：①、前体物的浓度；②、250~550℃停留时间；③、催化剂（Cu、Fe）的存在；传统的焚烧炉是采用链排式移动炉床对废料进行焚烧，前体物、催化剂均是原废料中无法去除的，链排式移动炉床在焚烧过程中，废料在250~550℃停留时间较长，易生成大量二噁英，而二噁因可以通过持续2秒以上的850~1100℃的高温使其分解，目前一般的焚烧炉由于结构限制无法满足这一要求，而大型焚烧炉虽然可以处理二噁因，但其结构复杂，体积庞大，成本非常高。发明内容本发明的目的就是针对上述现有两种给料方式存在的问题，提供一种固体污泥废料焚烧炉。本发明的具体方案是：一种固体污泥废料焚烧炉，包括炉体，炉体底部装有风箱，风箱一端设有空气入口，炉体顶部设有烟气出口，炉体上装有加料装置，所述炉体位于炉床和烟气出口之间外套有一层炉外壳，炉外壳与炉体之间具有环形风道，风道中间装有一块分风板，分风板将风道分隔为上风道和下风道；风箱上装有两根分风管，其中一根分风管与上风道连通，另一根分风管与下风道连通，炉体侧壁位于上风道顶端设有与炉膛相通的补风孔，炉体侧壁位于下风道底端设有与炉膛相通的补风孔；烟气出口处装有一根U形管，U形管的外壁上设有补燃口，U形管外端装有一段倒锥形的加速管，加速管底部装有一根竖直向下的提速管，提速管底部装有排渣器，排渣器一端装有出烟管。本发明所述加料装置包括安装在炉墙上的给料管，给料管倾斜地穿过炉墙伸入炉膛内，给料管外端装有连接燃料输送装置的导料管，给料管内端伸入炉膛内的正压区，风箱一端装有一根位于炉外壳外侧的主气管，主气管上装有一个伸入炉膛的喷嘴和一根与给料管外端连接的导风管，导风管与主气管之间装有射流调节阀，喷嘴与主气管之间装有分布调节阀，喷嘴的喷射口布置在给料管的出口处，导料管与给料管连接处位于导风管与给料管连接处的下方。本发明所述给料管外端顶部设有检修观察口，检修观察口处装有耐高温玻璃。本发明所述给料管由低温给料管和高温给料管连接组成，低温给料管位于炉墙外侧，高温给料管穿过炉墙伸入炉膛内，高温给料管采用耐高温耐磨材质。本发明所述给料管位于炉墙处外套有护套管。本发明所述排渣器是折流排渣器，折流排渣器包括一个与提速管垂直的圆筒，圆筒顶部与提速管连通，圆筒底部装有与提速管平行的存渣管，圆筒一端设有检修口。本发明所述排渣器底部装有废渣冷却器，废渣冷却器包括一个筒状外壳，外壳内上端装有上分离板，上分离板上方设有废渣入口，外壳内下端装有下分离板，上分离板与下分离板之间固定装有若干根冷渣管，冷渣管与排渣器连通，每根冷渣管的外壁装有翅片，下分离板下方装有集渣斗，所有冷渣管顶部与废渣入口相通，冷渣管底部与集渣斗相通，集渣斗底部装有排渣管，排渣管上装有阀门，外壳侧壁一端装有进气管，另一端装有与风箱的空气入口连接的出气管。本发明所述上分离板上方位于冷渣管之间铺设有一层耐高温隔离层，所述空气出口设置在上分离板下方。本发明所述外壳内位于空气出口与空气入口之间装有一块固定板，所有冷渣管穿过固定板且固定在固定板上，固定板上设有若干通气孔。本发明所述冷渣管上安装有气力松动装置，用于提高废渣的流动性、帮助排渣。本发明工作原理：空气进入风箱后分四路：一路直接进入炉膛，一路经过分风管进入上风道，一路进入下风道，一路进入加料装置的主气管，废料在炉床中一次燃烧，在炉膛内位于下风道底部的风孔区域二次燃烧，在炉膛内位于上风道顶部的风孔区域三次燃烧，废料进入U形管中时通过补燃口补入燃料（油或天然气）再次燃烧，燃烧完成后形成高温废渣和高温烟气，高温废渣和高温烟气通过加速管和提速管提升流速，由于废渣的惯性比烟气大，大部分废渣进入折流排渣器的存渣管内，烟气从出烟管排出；加料装置的工作原理如下：废料从导料管加入，通过自身重力落到给料管内，导风管将风箱内的高压空气引入给料管内将废料喷射到炉膛的正压区内，进入炉膛的燃料被喷嘴喷射，均匀散布在炉膛内；废渣冷却器的原理如下：高温废渣从外壳顶部的废渣入口处进入后分布到各个冷渣管内并堆积满集渣斗，在进气管处安装一台鼓风机，外界的空气与冷渣管不断进行换热从而降低废渣的温度，温度下降到预定值时打开阀门排放废渣，同时空气吸收高温废渣的余热后温度上升后输送到风箱中，从而实现高温废渣的余热回收。本发明与现有技术相比具有以下优点：1、采用强制流化燃烧技术，使其在高含氧浓度下快速升温燃烧，使废料在250~550℃的停留时间减少到了0.01~0.2秒，使得二噁英合成总量减少，再利用炉出口位置的升温补燃装置，将烟气温度稳定在850℃以上持续2秒以上，使少量气态和附着在粉尘中的二噁英得以完全分解。2、设置上风道和下风道使风箱内的空气向炉膛的上端和下端进行补风，提高燃烧强度，废料燃烧更彻底；3、加料装置采用正压浓相区给料，提高了废料的燃烬率，采用高压空气引入给料管内对管内废料进行加速送入正压区，给料管在运行与停止时均无废料堆存，也就避免了采用现有机械传动向正压区给料方式可能造成的停机堵塞的问题，使用方便，耐用性强，提高了生产效率；4、废渣冷却器占地面积小，装载率高，废渣的余热得到回收利用，利用含氧冷空气对收集的粉尘废渣进行降温，同时，采用冷却炉体的预热风对废料进行强制流化燃烧，大幅度提高废料升温速度，使废料燃烧更加充分完全；5、设置加速管和提速管提升废渣和烟气的流速，采用折流排渣器利用废渣的惯性大于烟气收集废渣，废渣收集率更高。6、本发明结构简单，集成度高。附图说明图1是本发明的结构示意图；图2是本发明加料装置的主视图；图3是图2的V处放大视图；图4是本发明废渣冷却器的主视图；图5是图4的A-A视图；图6是图4的B-B视图；图7是本发明折流排渣器的结构示意图；图中：1-风箱，2-分风管，3-出烟管，4-炉床，5-折流排渣器，51-圆筒，52-检修口，53-存渣管，6-加料装置，61-主气管，62-喷嘴，63-分布调节阀，64-射流调节阀，65-导风管，66-给料管，661-高温给料管，662-低温给料管，67-螺旋输送机，68-储料仓，69-导料管，610-护套管，611-负压区，612-零压面，613-正压区，614-炉墙，615-风箱，616-耐高温玻璃，7-风孔，8-废渣冷却器，81-高温粗渣入口，82-耐高温隔离层，83-上分离板，84-进气管，85-冷渣管，86-固定板，861-通气孔，87-下分离板，88-集渣斗，89-排渣管，810-出气管，811-外壳，9-风道，91-上风道，92-下风道，10-炉外壳，11-烟气出口，12-补燃口，13-U形管，14-加速管，15-提速管。具体实施方式参见图1，本实施例包括炉体，炉体底部装有风箱1，风箱1一端设有空气入口，炉体顶部设有烟气出口11，炉体上装有加料装置6，所述炉体位于炉床4和烟气出口11之间外套有一层炉外壳10，炉外壳10与炉体之间具有环形风道9，风道9中间装有一块分风板18，分风板18将风道9分隔为上风道91和下风道92；风箱1上装有两根分风管2，其中一根分风管2与上风道91连通，另一根分风管2与下风道92连通，炉体侧壁位于上风道91顶端设有与炉膛相通的补风孔7，炉体侧壁位于下风道92底端设有与炉膛相通的补风孔7；烟气出口11处装有一根U形管13，U形管13的外壁上设有补燃口12，U形管13外端装有一段倒锥形的加速管14，加速管14底部装有一根竖直向下的提速管15，提速管15底部装有排渣器5，排渣器5一端装有出烟管3。参见图2-3，本实施例所述加料装置6包括安装在炉墙614上的给料管66，给料管66倾斜地穿过炉墙614伸入炉膛内，给料管66外端连接燃料输送装置，给料管66内端伸入炉膛内的正压区613，所述风箱1一端装有一根与炉墙614外端连通的主气管61，主气管61上装有一个伸入炉膛的喷嘴62和一根与给料管66外端连接的导风管65，导风管65与主气管61之间装有射流调节阀64，喷嘴62与主气管61之间装有分布调节阀63，喷嘴62的喷射口布置在给料管66的出口处，所述燃料输送装置包括与储料仓68连接的螺旋输送机67，螺旋输送机67的出口装有与给料管66连接的导料管69，导料管69的出口位于导风管65与给料管66连接处的下方。本实施例所述给料管66外端顶部设有检修观察口，检修观察口处装有耐高温玻璃615。本实施例所述给料管66由低温给料管662和高温给料管661连接组成，低温给料管662位于炉墙614外侧，高温给料管661穿过炉墙614伸入炉膛内，高温给料管661采用耐高温耐磨材质。本实施例所述给料管66位于炉墙614处外套有护套管610。参见图7，本实施例所述排渣器是折流排渣器5，折流排渣器5包括一个与提速管15垂直的圆筒51，圆筒51顶部与提速管15连通，圆筒51底部装有与提速管15平行的存渣管53，圆筒51一端设有检修口52。参见图4-6，本实施例所述排渣器底部装有废渣冷却器8，废渣冷却器8包括一个筒状外壳811，外壳811内上端装有上分离板83，上分离板83上方设有废渣入口81，外壳811内下端装有下分离板87，上分离板83与下分离板87之间固定装有若干根冷渣管85，冷渣管85与排渣器连通，每根冷渣管85的外壁装有翅片，下分离板87下方装有集渣斗88，所有冷渣管85顶部与废渣入口81相通，冷渣管85底部与集渣斗88相通，集渣斗88底部装有排渣管89，排渣管89上装有阀门，外壳811侧壁一端装有进气管84，另一端装有与风箱1的空气入口连接的出气管810。本实施例所述上分离板83上方位于冷渣管85之间铺设有一层耐高温隔离层82，所述空气出口84设置在上分离板83下方。本实施例所述外壳811内位于进气管84与出气管810之间装有一块固定板86，所有冷渣管85穿过固定板86且固定在固定板86上，固定板86上设有若干通气孔861。本实施例所述冷渣管85上安装有气力松动装置（图中未示出），用于排渣时提高废渣的流动性，帮助排渣。

权利要求：1.一种固体污泥废料焚烧炉，包括炉体，炉体底部装有风箱，风箱一端设有空气入口，炉体顶部设有烟气出口，炉体上装有加料装置，其特征是：所述炉体位于炉床和烟气出口之间外套有一层炉外壳，炉外壳与炉体之间具有环形风道，风道中间装有一块分风板，分风板将风道分隔为上风道和下风道；风箱上装有两根分风管，其中一根分风管与上风道连通，另一根分风管与下风道连通，炉体侧壁位于上风道顶端设有与炉膛相通的补风孔，炉体侧壁位于下风道底端设有与炉膛相通的补风孔；烟气出口处装有一根U形管，U形管的外壁上设有补燃口，U形管外端装有一段倒锥形的加速管，加速管底部装有一根竖直向下的提速管，提速管底部装有排渣器，排渣器一端装有出烟管。2.根据权利要求1所述的一种固体污泥废料焚烧炉，其特征是：所述加料装置包括安装在炉墙上的给料管，给料管倾斜地穿过炉墙伸入炉膛内，给料管外端装有连接燃料输送装置的导料管，给料管内端伸入炉膛内的正压区，风箱一端装有一根位于炉外壳外侧的主气管，主气管上装有一个伸入炉膛的喷嘴和一根与给料管外端连接的导风管，导风管与主气管之间装有射流调节阀，喷嘴与主气管之间装有分布调节阀，喷嘴的喷射口布置在给料管的出口处，导料管与给料管连接处位于导风管与给料管连接处的下方。3.根据权利要求2所述的一种固体污泥废料焚烧炉，其特征是：所述给料管外端顶部设有检修观察口，检修观察口处装有耐高温玻璃。4.根据权利要求2所述的一种固体污泥废料焚烧炉，其特征是：所述给料管由低温给料管和高温给料管连接组成，低温给料管位于炉墙外侧，高温给料管穿过炉墙伸入炉膛内，高温给料管采用耐高温耐磨材质。5.根据权利要求2所述的一种固体污泥废料焚烧炉，其特征是：所述给料管位于炉墙处外套有护套管。6.根据权利要求1所述的一种固体污泥废料焚烧炉，其特征是：所述排渣器是折流排渣器，折流排渣器包括一个与提速管垂直的圆筒，圆筒顶部与提速管连通，圆筒底部装有与提速管平行的存渣管，圆筒一端设有检修口。7.根据权利要求1所述的一种固体污泥废料焚烧炉，其特征是：所述排渣器底部装有废渣冷却器，废渣冷却器包括一个筒状外壳，外壳内上端装有上分离板，上分离板上方设有废渣入口，外壳内下端装有下分离板，上分离板与下分离板之间固定装有若干根冷渣管，冷渣管与排渣器连通，每根冷渣管的外壁装有翅片，下分离板下方装有集渣斗，所有冷渣管顶部与废渣入口相通，冷渣管底部与集渣斗相通，集渣斗底部装有排渣管，排渣管上装有阀门，外壳侧壁一端装有进气管，另一端装有与风箱的空气入口连接的出气管。8.根据权利要求7所述的一种高温粗渣冷却余热回收装置，其特征是：所述上分离板上方位于冷渣管之间铺设有一层耐高温隔离层，所述空气出口设置在上分离板下方。9.根据权利要求7所述的一种高温粗渣冷却余热回收装置，其特征是：所述外壳内位于空气出口与空气入口之间装有一块固定板，所有冷渣管穿过固定板且固定在固定板上，固定板上设有若干通气孔。10.根据权利要求7所述的一种高温粗渣冷却余热回收装置，其特征是：所述冷渣管上安装有气力松动装置，用于提高废渣的流动性、帮助排渣。

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