城市生活垃圾直接熔融气化燃烧炉制造技术

城市生活垃圾直接熔融气化燃烧炉主要由烟道、给料装置、汽化冷却炉体、辅助燃料燃烧器、炉底内衬、熔融渣及合金出口、添加剂给料装置、冷却水进出水口等部分组成，炉外壳是一钢架结构。该炉子结构简单、炉床指数高、有价金属易于回收、熔渣可再生资源化，实现了垃圾处理的减容化、无害化及资源化，适用于各种城市生活垃圾的处理。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种城市生活垃圾直接处理的气化燃烧炉。随着经济的发展、社会的进步、城市人口的日益增大(据国家建设部城市建设发展司的预测，未来10年内我国城市人口数量将达到6～7亿，占我国总人口数量的50％左右)以及人们生活水平的不断提高，每天产生的生活垃圾量必将增大。据报道，目前我国的人均城市生活垃圾年产量达400kg/(人·年)，且年平均增长率为7～10％,1999我国的668个城市的生活垃圾年清运量达1.14亿吨，城市生活垃圾存量约为60多亿吨，垃圾侵占土地面积已超过5亿m3，全国已有200多个城市被垃圾所包围。目前我国垃圾处理技术与发达国家相比还相当落后，大部分采用堆埋处理，部分用于燃烧发电等，堆埋处理不仅占用大量土地，而且对土壤、地下水、大气等造成危害，严重污染环境，危及人类生存空间。城市生活垃圾焚烧处理技术可以达到减容化、无害化和资源化，因而倍受发达国家的亲睐。现国内的垃圾焚烧处理方式大多为炉排燃烧式、少量采用流态化燃烧，整体技术水平较低，另一方面随着垃圾中塑料等高分子化合物含量的增大，这种传统的方式在处理过程中本身又会产生新的毒性污染物(如二噁英dioxins类等)，同时处理后的灰渣又未能充分利用、垃圾中的有价金属也没有很好回收，因此现有的处理技术已不能适应人类可持续发展需要。为了减轻人类生存对环境带来破坏的压力，发达国家已开始倡导并正在努力实现垃圾处理的零排放(zero emission)。根据发达国家现有的垃圾处理技术及我国城市生活垃圾的特点，我们提出了城市生活垃圾新型熔融气化燃烧发电技术，并在此基础上成功研制了城市生活垃圾直接熔融气化燃烧炉。该技术不仅可以控制二噁英类物质的生成，而且还可以实现垃圾的综合利用。本技术的目的是设计一种新型的熔融气化燃烧炉，城市生活垃圾经该炉子处理后达到减容化、无害化和资源化，处理过程中不会产生新的毒性污染物，还可实现垃圾的综合利用。本技术是通过以下的技术方案来实现的。附图说明图1是本技术的主视图，图2为侧视图。其由高温可燃气体及烟气出口1、汽化冷却烟道2、垃圾给料装置3、汽化冷却炉体4、钢架壳体5、辅助燃料燃烧器6、熔融渣出口7、炉底内衬8、熔融合金出口9、添加剂给料装置10、冷却水进水口11及冷却炉体出水口12部分组成。垃圾给料装置3位于距炉底3/4～4/5处；辅助燃料燃烧器对称分布在炉子的两侧，其大小和数量需根据炉子的大小进行设计，距炉底1/4～1/3处；熔融渣出口7位于距炉底1/5～1/4处；熔融合金出口9位于距炉底1/6～1/5处；添加剂给料装置10与垃圾给料装置处于同一水平位置上(以上所给距离均是以炉子高度为基础)。整个炉子采用汽化冷却，即炉墙四周与炉底均由汽化冷却炉体构成，汽化冷却循环路径的设计要根据炉子的大小进行设计，炉墙的汽化冷却循环采用由下部入水，经循环后由上部出水，而炉底的汽化冷却循环则采用由一端入水，经循环后由另一端出水。辅助燃料燃烧器6与水平面间的夹角α为0～30度。该辅助燃料燃烧器可由喷嘴13、辅助燃料入口14、一次空气入口15及阀门16构成。辅助燃料入口14与一次空气入口15平行安装且与喷嘴13的夹角β为15～45度。将收集运送后的城市生活垃圾由入口3加入炉内，并由装置10处将石灰石、苏打等添加剂加入炉内，同时从装置14处加入辅助燃料(如粉煤)并从装置15处加入一次空气或富氧，再由喷嘴13送入到炉内。城市生活垃圾在炉内燃烧后产生的高温可燃气体及烟气由出口1进入二次燃烧室及余热锅炉发电系统或集中供热系统进行热利用，汽化冷却烟道2的冷却水由入口11进入，经炉体内循环后从出口12处流出，汽化冷却烟道2、汽化冷却炉体4与炉底内衬8不仅可以延长烟道与炉体的使用寿命，而且可以提高整个炉子的热效率，燃烧后的熔融渣通过出熔融渣出口7排出后可用作建材等，金属类废弃物(主要指随着生活垃圾一起仍掉的金属品)则通过控制炉内熔融燃烧室的气氛使之变为合金从熔融合金出口9排出加以回收利用，钢架壳体5主要起支撑炉体作用，阀门16主要在辅助燃料燃烧系统的维护与检修时使用。与现有技术相比本设计具有的优点1)．结构简单、基建费用低；2)．对各种城镇生活垃圾处理的适用性强；3)．炉床指数高；4)．有价金属易于回收；5)．熔融渣可再生资源化；6)．垃圾燃烧产生的热量易于回收利用；7)．大大减轻了对环境的污染；8)．实现了垃圾处理的减容化、无害化及资源化。图1是本技术的主视图。图中1为可燃气体及烟气出口，2为汽化冷却烟道，3为垃圾给料装置，4为汽化冷却炉体，5为钢架炉壳，6为辅助燃料燃烧器，7为熔融渣出口，8为炉底内衬，9为熔融合金出口，10为添加剂给料装置，α为辅助燃料燃烧器6与水平面之间的夹角，β为辅助燃料入口14和一次空气入口15与喷嘴13之间的夹角。图2为侧视图。图中11为冷却水进水口，12为冷却炉体出水口。图3为辅助燃料燃烧器的放大图。图中13为喷嘴，14为辅助燃料入口，15为一次空气入口，16为阀门。实施例1．实施条件1)．炉子结构参数炉床面积2m2，炉高3m；城市生活垃圾给料装置3距炉底2.3m；添加剂给料装置10距炉底2.3m；辅助燃料燃烧器6距炉底0.9m，其中α为15度，β为30度，燃烧器的数量为8个；熔融渣出口7距炉底0.7m；熔融合金出口9距炉底0.55m；炉墙的每一面与炉底各使用一个汽化冷却循环。生活垃圾的组成(应用基)水分45％，灰分27％，固定碳16％，氢2.5％，氧8.5％，氮0.56％，硫0.04％，氯0.4％；一次空气过剩系数0.65；粉煤加入量15％；2．实施结果熔融燃烧温度1301℃；可燃气体成分N260.1％,CO27.9％,CO26.3％,H24.2％,CH41.5％；可燃气体温度1145℃；熔融渣的组成SiO240.4％,CaO26.3％,Al2O327.7％,MgO1.3％,Na2O3.6％,K2O0.5％,Fe2O30.2％权利要求1．一种城市生活垃圾直接熔融气化燃烧炉，其特征是其由高温可燃气体及烟气出口(1)、冷却烟道(2)、垃圾给料装置(3)、汽化冷却炉体(4)、钢架壳体(5)、辅助燃料燃烧器(6)、熔融渣出口(7)、炉底内衬(8)、熔融合金出口(9)、添加剂给料装置(10)、冷却水进水口(11)、冷却炉体出水口(12)组成，垃圾给料装置位于距炉底3/4～4/5处；辅助燃料燃烧器对称分布在炉子的两侧，距炉底1/4～1/3处；熔融渣出口位于距炉底1/5～1/4处；熔融合金出口位于距炉底1/6～1/5处；添加剂给料装置与垃圾给料装置处于同一水平位置上，炉墙四周与炉底均由汽化冷却炉体构成，炉墙的汽化冷却循环采用由下部入水，经循环后由上部出水，而炉底则采用由一端入水经循环后由另一端出水，辅助燃料燃烧器与水平面间的夹角α为0～30度，辅助燃料入口(14)与一次空气入口(15)平行安装，且与喷嘴(13)的夹角β为15～45度。专利摘要城市生活垃圾直接熔融气化燃烧炉主要由烟道、给料装置、汽化冷却炉体、辅助燃料燃烧器、炉底内衬、熔融渣及合金出口、添加剂给料装置、冷却水进出水口等部分组成,炉外壳是一钢架结构。该炉子结构简单、炉床指数高、有价金属易于回收、熔渣可再生资源化,实现了垃圾处理的减容化、无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市生活垃圾直接熔融气化燃烧炉，其特征是：其由高温可燃气体及烟气出口（１）、冷却烟道（２）、垃圾给料装置（３）、汽化冷却炉体（４）、钢架壳体（５）、辅助燃料燃烧器（６）、熔融渣出口（７）、炉底内衬（８）、熔融合金出口（９）、添加剂给料装置（１０）、冷却水进水口（１１）、冷却炉体出水口（１２）组成，垃圾给料装置位于距炉底３／４～４／５处；辅助燃料燃烧器对称分布在炉子的两侧，距炉底１／４～１／３处；熔融渣出口位于距炉底１／５～１／４处；熔融合金出口位于距炉底１／６～１／５处；添加剂给料装置与垃圾给料装置处于同一水平位置上，炉墙四周与炉底均由汽化冷却炉体构成，炉墙的汽化冷却循环采用由下部入水，经循环后由上部出水，而炉底则采用由一端入水经循环后由另一端出水，辅助燃料燃烧器与水平面间的夹角α为０～３０度，辅助燃料入口（１４）与一次空气入口（１５）平行安装，且与喷嘴（１３）的夹角β为１５～４５度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王华，马文会，姚刚，何方，包桂蓉，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：实用新型
国别省市：53[中国|云南]