垃圾氣化子母爐一體設備及垃圾氣化處理方法與流程

文檔序號:18176902發布日期:2019-07-13 10:16
垃圾氣化子母爐一體設備及垃圾氣化處理方法與流程

本發明涉及垃圾處理技術領域,特別地,涉及一種垃圾氣化子母爐一體設備。此外,本發明還涉及一種采用上述垃圾氣化子母爐一體設備進行垃圾氣化處理的方法。



背景技術:

過去垃圾處理的主要方法是通過焚燒或者填埋,但是垃圾焚燒或者填埋仍然對環境造成一定影響,填埋會對水源和土壤造成巨大污染,并且占用大量土地,而焚燒技術由于受到國內垃圾成分的限制,無法真正實現將垃圾轉化為無毒無害綠色能源的目的?,F階段,垃圾氣化技術比較適應我國國情,垃圾氣化是指在密閉的容器中,將垃圾進行缺氧燃燒,利用空氣和蒸汽作為混合氣化劑,使垃圾釋放出大量的一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃性氣體,相比而言,氣化比焚燒一定量的垃圾能產生更多的能量,而且排放有毒有害物質更少。

但是,目前的垃圾氣化爐都對垃圾含水率有著較高的要求,對于含水率較高的垃圾必須先對垃圾進行干燥處理,達到含水率要求后才能進入氣化爐進行氣化,增加處理步驟和處理時間,然而對于很多生活垃圾例如廚余垃圾以及被雨水浸泡過的垃圾,其含水率較高,不能直接進入氣化爐進行氣化處理。



技術實現要素:

本發明提供了一種垃圾氣化子母爐一體設備及垃圾氣化方法,以解決現有垃圾氣化處理不能直接處理含水率高的垃圾的技術問題。

根據本發明的一個方面,提供一種垃圾氣化子母爐一體設備,包括母氣化爐、子氣化爐和混和燃燒灶,所述混和燃燒灶包括內灶與外灶,所述內灶設置于所述外灶內部,所述內灶連通所述母氣化爐,所述內灶設有用于給內灶燃燒供氧的內灶風機,所述外灶連通所述子氣化爐,所述外灶設有用于給外灶燃燒供氧的外灶風機,所述母氣化爐底部設有供氣裝置和點火裝置,所述子氣化爐底部設有供氣裝置和點火裝置。

進一步地,所述母氣化爐的體積比所述子氣化爐的體積小。

進一步地,所述子氣化爐底部設有子爐配氣裝置,所述子爐配氣裝置包括側面配氣組件和底部配氣組件,所述側面配氣組件和底部配氣組件均連通所述子氣化爐的風機,所述側面配氣組件為倒錐臺形,所述側面配氣組件的錐面上布設有至少一圈配氣孔,所述底部配氣組件安裝設置在所述側面配氣組件的倒錐臺形底部,所述底部配氣組件下方為儲灰部,所述底部配氣組件包括配氣主管及與配氣主管連通的若干配氣排管,所述配氣排管上間隔布設有若干配氣孔。

進一步地,所述子氣化爐底部還設有加水裝置。

進一步地,所述母氣化爐底部還設有母爐配氣裝置,所述母爐配氣裝置包括配氣主管及與配氣主管連通的若干配氣排管,所述配氣主管連接所述母氣化爐的風機,所述母爐配氣裝置下方為儲灰部,所述配氣排管上間隔布設有若干配氣孔。

進一步地,所述內灶包括內灶灶芯和內灶燃氣進口管,所述內灶燃氣進口管與母氣化爐的燃氣出口管連通,所述內灶灶芯內部設有第一配氣室,所述第一配氣室周向側壁設有配風孔,所述內灶燃氣進口管連通至所述第一配氣室,所述內灶風機連通至所述內灶燃氣進口管并將所述內灶燃氣進口管內的混合氣流輸送至第一配氣室,所述第一配氣室上端設置有壓火蓋,所述外灶包括外灶灶芯、外灶灶殼和外灶燃氣進口管,所述外灶燃氣進口管與子氣化爐的燃氣出口管連通,所述外灶灶芯位于所述外灶灶殼內部且所述外灶灶芯與外灶灶殼之間形成空腔,所述外灶灶芯的側壁設有至少一圈間隔排布的供風孔,所述外灶風機連通至所述空腔,所述外灶與所述內灶之間形成有第二配氣室,所述第二配氣室上端設有配風口,所述外灶燃氣進口管連通至所述第二配氣室,所述外灶內部且位于所述供風孔氣流方向的下游設有至少一個壓火盤。

進一步地,所述供風孔排布成一圈,所述供風孔上設有位于所述外灶灶芯的徑向面上且懸挑端由徑向面中心向外傾斜的短管,或所述供風孔排布成兩圈,靠近所述壓火盤的一圈供風孔上設有位于所述外灶灶芯的徑向面上且懸挑端由徑向面中心向外傾斜的短管。

進一步地,所述母氣化爐的燃氣出口管與所述混合燃燒灶的內灶燃氣進口管均水平安裝并連通,所述子氣化爐的燃氣出口管與所述混合燃燒灶的外灶燃氣進口管均水平安裝并連通;或所述母氣化爐的燃氣出口管包括相連接的水平安裝的第一段以及折彎向下的第二段,所述第二段與所述混和燃燒灶的內灶燃氣進口管連通,所述第二段下方連接有集污裝置,用于接收燃氣析出的微量含焦油廢水,所述子氣化爐的燃氣出口管包括相連接的水平安裝的第一段以及折彎向下的第二段,所述第二段與所述混和燃燒灶的外灶燃氣進口管連通,所述第二段下方連接有集污裝置,用于接收燃氣析出的微量含焦油廢水。

進一步地,所述母氣化爐和所述子氣化爐的外殼上均設有震動電機。

進一步地,所述混合燃燒灶的火焰出口端還設置有鍋爐裝置,所述鍋爐裝置包括鍋爐本體,所述鍋爐本體的進水口處于所述鍋爐本體上部,所述鍋爐本體的出水口處于所述鍋爐本體下部;所述鍋爐本體內設有用于在鍋爐本體內腔中形成熱氣流流通的通道并與鍋爐本體內腔中的水充分接觸以實現熱交換的熱交換機構。

根據本發明的另一方面,還提供了一種垃圾氣化處理方法,采用上述的垃圾氣化子母爐一體設備進行垃圾處理,包括以下步驟:將待處理的垃圾加入到母氣化爐,所述母氣化爐中的垃圾含水率低于15%,將待處理的垃圾加入到子氣化爐,所述子氣化爐中下層垃圾的含水率低于上層垃圾的含水率,啟動所述母氣化爐,所述母氣化爐運行正常后,再啟動所述子氣化爐。

進一步地,所述啟動所述母氣化爐包括以下步驟:接通所述母氣化爐的點火裝置,所述點火裝置發紅后,啟動所述內灶的內灶風機,利用外部助燃氣體點燃混和燃燒灶的內灶,啟動所述母氣化爐的供氣裝置,往母氣化爐內通入適量空氣或氧氣,所述母氣化爐內氣化反應開始,調整所述內灶風機的風量大小,待燃燒正常后,關閉混和燃燒灶的外部助燃氣體開關。

進一步地,所述啟動所述子氣化爐包括以下步驟:接通所述子氣化爐的點火裝置,所述點火裝置發紅后,啟動所述子氣化爐的供氣裝置,往子氣化爐內通入適量空氣或氧氣,所述子氣化爐內氣化反應開始。

本發明具有以下有益效果:

本發明的垃圾氣化子母爐一體設備,包括母氣化爐、子氣化爐和混合燃燒灶,混合燃燒灶包括內灶與外灶,內灶連通母氣化爐,外灶連通子氣化爐,母氣化爐內的裝入的垃圾含水率較低,不能高于15%,子氣化爐內的垃圾除了底層垃圾要求比較干燥外,上層垃圾含水率可以達到50%,對垃圾進行氣化處理時,先啟動母氣化爐,由于母氣化爐內的垃圾含水率較低,很容易點火成功,母氣化爐氣化正常以后,母氣化爐內垃圾氣化的燃氣在燃燒灶的內灶燃燒,燃燒會產生高能量,再啟動子氣化爐,子氣化爐底部垃圾比較干燥,能夠保證正常點火,由于子氣化爐內垃圾含水率高,氣化會產生煙氣,該煙氣不能直接燃燒,但煙氣進到燃燒灶外灶中被內灶燃燒產生的高溫熱解掉,從而使整個垃圾處理過程中不會產生煙和有毒有害氣體,獲得好的環保效果,從而解決了含水率高的垃圾不能直接處理的難題,混和燃燒灶燃燒產生的熱量還可進行利用,例如可以配合鍋爐使用進行供暖。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外,本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖,對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解,本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明,并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:

圖1是本發明優選實施例的垃圾氣化子母爐一體設備的結構示意圖;

圖2是本發明另一優選實施例的垃圾氣化子母爐一體設備的結構示意圖;

圖3是混和燃燒灶的一種結構示意圖;

圖4是混和燃燒灶的另一種結構示意圖;

圖5是側面配氣組件的結構示意圖;

圖6是底部配氣組件的結構示意圖;

圖7是鍋爐裝置的結構示意圖;

圖8是鍋爐本體的截面示意圖。

圖例說明:

1、母氣化爐;10、風機;11、母爐配氣裝置;12、震動電機;13、進料蓋;14、燃氣出口管;15、集污裝置;

2、子氣化爐;20、風機;21、子爐配氣裝置;210、側面配氣組件;211、底部配氣組件;22、加水裝置;23、震動電機;24、進料蓋;25、燃氣出口管;26、集污裝置;

3、混合燃燒灶;31、內灶;310、內灶灶芯;311、內灶燃氣進口管;312、內灶風機;313、壓火蓋;314、第一配氣室;32、外灶;320、外灶灶芯;321、外灶灶殼;322、外灶燃氣進口管;323、外灶風機;324、空腔;325、壓火盤;3251、第一壓火盤;3252、第二壓火盤;326、短管;327、第二配氣室;33、點火裝置;

4、鍋爐裝置;41、鍋爐本體;411、加熱管;412、吸熱管;42、尾氣管。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明,但是本發明可以由下述所限定和覆蓋的多種不同方式實施。

如圖1所示,本實施例的垃圾氣化子母爐一體設備,包括母氣化爐1、子氣化爐2和混和燃燒灶3,混和燃燒灶3包括內灶31與外灶32,內灶31設置于外灶32內部,內灶31連通母氣化爐1,內灶31設有用于給內灶31燃燒供氧的內灶風機312,外灶32連通子氣化爐2,外灶32設有用于給外灶32燃燒供氧的外灶風機323,母氣化爐1底部設有供氣裝置10和點火裝置,子氣化爐2底部設有供氣裝置20和點火裝置。母氣化爐1為密閉式,母氣化爐1的頂部設有帶進料蓋13的進料口,子氣化爐2為密閉式,子氣化爐2的頂部設有帶進料蓋24的進料口。供氣裝置用于向氣化爐內提供適量的空氣或氧氣助燃,使氣化爐內垃圾不完全燃燒獲得燃氣,供氣裝置優選為風機,通過風機鼓風向氣化爐底部供入空氣或氧氣,空氣或氧氣與垃圾混合使垃圾不完全燃燒。供氣裝置也可以選擇為氣瓶,通過調節氣瓶的出氣流量調整供氣量。點火裝置優選采用電子點火,點火時只要接通電源即可?;旌先紵?可以自帶點火裝置33用于點火,例如電子點火棒或噴火槍,也可以用外置的點火裝置進行點火。初始燃燒時,混合燃燒灶3采用燃料助燒,燃料可以為任何可以燃燒的氣體或液體,優選為液化氣或天然氣。

本實施例的垃圾氣化子母爐,包括母氣化爐、子氣化爐和混合燃燒灶,混合燃燒灶包括內灶與外灶,內灶連通母氣化爐,外灶連通子氣化爐,母氣化爐內的裝入的垃圾含水率較低,不能高于15%,子氣化爐內的垃圾除了底層垃圾要求比較干燥外,上層垃圾含水率可以達到50%,對垃圾進行氣化處理時,先啟動母氣化爐,由于母氣化爐內的垃圾含水率較低,很容易點火成功,母氣化爐氣化正常以后,母氣化爐內垃圾氣化的燃氣在燃燒灶的內灶燃燒,燃燒會產生高能量,再啟動子氣化爐,子氣化爐底部垃圾比較干燥,能夠保證正常點火,由于子氣化爐內垃圾含水率高,氣化會產生煙氣,該煙氣不能直接燃燒,但煙氣進到燃燒灶外灶中被內灶燃燒產生的高溫熱解掉,從而使整個垃圾處理過程中不會產生煙和有毒有害氣體,獲得好的環保效果,從而解決了含水率高的垃圾不能直接處理的難題,混和燃燒灶燃燒產生的熱量還可進行利用,例如可以配合鍋爐使用進行供暖。

本實施例中,母氣化爐1的體積比子氣化爐2的體積小。

母氣化爐先啟動,由母氣化爐帶動子氣化爐啟動,母氣化爐內的垃圾含水率要求比較嚴格,并且子氣化爐正常氣化以后,可以關閉母氣化爐,因此,作為輔助的母氣化爐的體積可以設計得較小,子氣化爐作為垃圾處理的主處理設備,其體積設計較大,垃圾處理效率更高。

參見圖1、圖5和圖6,本實施例中,子氣化爐2底部設有子爐配氣裝置21,子爐配氣裝置21包括側面配氣組件210和底部配氣組件211,側面配氣組件210和底部配氣組件211均連通子氣化爐2的風機20,側面配氣組件210為倒錐臺形,側面配氣組件210的錐面上布設有至少一圈配氣孔,優選地,配氣孔設置為兩圈,每圈配氣孔的數量根據實際的氣化爐的直徑大小進行選擇,風機將助燒的氧氣提供進入到側面配氣組件210與子氣化爐2殼體的環形空間,然后助燒氣體由側面配氣組件210上的配氣孔進入到子氣化爐2的內部;底部配氣組件211安裝設置在側面配氣組件210的倒錐臺形底部,底部配氣組件211下方為儲灰部,儲灰部設置有排灰卸灰門,底部配氣組件211包括配氣主管及與配氣主管連通的若干配氣排管,配氣排管上間隔布設有若干配氣孔。底部配氣組件211安裝設置在側面配氣組件210的倒錐臺形底部,底部配氣組件211下方為儲灰部,儲灰部設置有排灰卸灰門,底部配氣組件211包括配氣主管及與配氣主管連通的若干配氣排管,所述配氣排管上間隔布設有若干配氣孔,風機連接配氣主管,助燒氣體通過配氣主管進入到各配氣排管中,通過配氣排管上的配氣孔進入到子氣化爐內部。通過側面配氣斗和底部配氣板的配氣方式,使助燒的空氣在子氣化爐內分配更加均勻,有利于子氣化爐內各處的垃圾氣化均勻進行。

本實施例中,子氣化爐2的底部還設有加水裝置22。加水裝置22安裝在子氣化爐2的外殼體上,通過連接管連通至子氣化爐2的內部,連接管上設有閥門。水加入子氣化爐內后,迅速變成高溫蒸汽作為水蒸汽氣化劑使垃圾碳化物發生氣化反應,加快垃圾氣化速度,減少空氣氣化劑量,氣化處理速度加快20%左右,燃氣熱值有提高,其中燃氣中H2含量從5%左右增加到10-25%。

本實施例中,母爐配氣裝置1可以采取與子氣化爐2底部相同的配氣儲灰裝置,但由于母氣化爐1的體積較小,可以省略掉側面配氣斗結構,即母氣化爐1底部設有母爐配氣裝置11,母爐配氣裝置11包括配氣主管及與配氣主管連通的若干配氣排管,配氣主管連接母氣化爐1的風機10,助燒氧氣通過配氣主管進入到各配氣排管中,通過配氣排管上的配氣孔進入到母氣化爐內部。母爐配氣裝置11下方為儲灰部,儲灰部設置有排灰卸灰門,配氣排管上間隔布設有若干配氣孔。

本實施例中,母氣化爐1和子氣化爐2的內壁均設有保溫層。垃圾氣化需在高溫環境進行,氣化爐內壁設置耐火材料層,能減少熱量散失,使氣化爐內保持較高溫度,幫助濕垃圾干燥后氣化,提高熱量的利用效率。同時,由于母氣化爐1和子氣化爐2內的氣化溫度較高,在母氣化爐1和子氣化爐2內壁設置耐火材料層。

如圖1所示,本實施例中,母氣化爐1的燃氣出口管14與混合燃燒灶3的內灶燃氣進口管311均水平安裝并連通,子氣化爐2的燃氣出口管25與混合燃燒灶3的外灶燃氣進口管322均水平安裝并連通;此時不需要在燃氣管下方安裝集污裝置,燃氣管內產生的微量含焦油廢水自動回流入氣化爐。

如圖2所示,在另一個實施例中,母氣化爐1的燃氣出口管14包括相連接的水平安裝的第一段以及折彎向下的第二段,第二段與混和燃燒灶3的內灶燃氣進口管311連通,第二段下方連接有集污裝置15,用于接收燃氣析出的微量含焦油廢水,子氣化爐2的燃氣出口管25包括相連接的水平安裝的第一段以及折彎向下的第二段,第二段與混和燃燒灶3的外灶燃氣進口管322連通,第二段下方連接有集污裝置26,用于接收燃氣析出的微量含焦油廢水。

本實施例中,母氣化爐1和子氣化爐2的內壁均設有保溫層。垃圾氣化需在高溫環境進行,氣化爐內壁設置耐火材料層,能減少熱量散失,使氣化爐內保持較高溫度,幫助濕垃圾干燥后氣化,提高熱量的利用效率。同時,由于母氣化爐1和子氣化爐2內的氣化溫度較高,在母氣化爐1和子氣化爐2內壁設置耐火材料層。

本實施例中,在母氣化爐和子氣化爐內部對應燃氣出口位置設置導氣組件,導氣組件優選為環形板,環形板與氣化爐殼體形成環形空間,環形板上設置若干導氣孔或導氣縫槽,用于將產生的燃氣由導氣組件引導進入連接管,燃氣出口位置優選設于母氣化爐和子氣化爐的中部,以使得不管氣化爐內的垃圾裝填高度是多少,燃氣流出路徑的距離相差較小。

本實施例中,母氣化爐1的外殼上設有用于震動使物料下落的震動電機12,子氣化爐2的外殼上設有用于震動使物料下落的震動電機23。在其他實施例中,母氣化爐1內部設有壓料桿,子氣化爐2的內部設有壓料桿。壓料桿能夠在驅動裝置帶動下旋轉,從而可以在氣化爐內上下移動,將氣化爐內的垃圾往下壓。打開氣化爐頂部的進料蓋,將垃圾裝入氣化爐,裝料完成后,蓋上進料蓋,進料蓋與氣化爐爐體可以采用水槽進行水密封,防止氣化氣體泄漏。

本實施例中,子氣化爐2和母氣化爐1的燃氣出口管上均設置有檢修蓋。設置檢修蓋是為了方便對氣化爐以及連接管的修理和維護。檢修蓋與連接管之間也采用水槽進行水密封,防止氣化氣體泄漏。

如圖3、圖4所示,是混和燃燒灶3的其中兩種結構示意圖;當然,本實施例可采取的混和燃燒灶還可以是其他變形形式,不限于這兩種,內灶31包括內灶灶芯310和內灶燃氣進口管311,內灶燃氣進口管311與母氣化爐1的燃氣出口管連通,內灶灶芯310內部設有第一配氣室314,第一配氣室314周向側壁設有配風孔,內灶燃氣進口管311連通至第一配氣室314,內灶風機312連通至內灶燃氣進口管311并將內灶燃氣進口管311內的混合氣流輸送至第一配氣室314,第一配氣室314上端設置有壓火蓋313,外灶32包括外灶灶芯320、外灶灶殼321和外灶燃氣進口管322,外灶燃氣進口管322與子氣化爐2的燃氣出口管連通,外灶灶芯320位于外灶灶殼321內部且外灶灶芯320與外灶灶殼321之間形成空腔324,外灶灶芯320的側壁設有至少一圈間隔排布的供風孔,外灶風機323連通至空腔324,外灶32與內灶31之間形成有第二配氣室327,第二配氣室327上端設有配風口,外灶燃氣進口管322連通至第二配氣室327,外灶32內部且位于供風孔氣流方向的下游設有至少一個壓火盤325。優選地,內灶燃氣進口管311向第一配氣室314方向收窄,這樣氣流流通路徑變窄,流速加快,防止燃氣在燃氣進口管內就開始燃燒。在其他實施例中,也可以將內灶風機312直接連通至第一配氣室314,燃氣和助燃氧氣在第一配氣室內進行混合。

內灶燃氣進口管11連接母氣化爐1的燃氣出口管,外灶燃氣進口管22連接子氣化爐2的燃氣出口管,母氣化爐1內的垃圾在不充分供氧情況下氣化生產可燃性氣體,內灶風機312連通至內灶燃氣進口管311,內灶燃氣進口管311向第一配氣室314方向收窄,可燃性氣體和充足的助燃氧氣在內灶燃氣進口管311就開始混合,由于內灶燃氣進口管向第一配氣室方向收窄,混合氣流快速進入第一配氣室314后由配風孔進入內灶灶芯310點火燃燒,火焰由壓火蓋313的通孔噴出,壓火蓋313中心區域為封閉板體,通孔均布于壓火蓋313外周區域;子氣化爐2內的濕垃圾在不充分供氧情況下發生氣化反應產生不可直接燃燒的煙氣,煙氣由外灶燃氣進口管322進入到第二配氣室中經配風口流入外灶灶芯320內部,外灶風機323將助燃氧氣導入空腔324中,經由外灶灶芯320側壁的供風孔進入到外灶灶芯320中與煙氣混合,借助于內灶31的燃燒火焰將外灶灶芯320中的煙氣點燃,子氣化爐2內的濕垃圾氣化產生的黑煙和有毒有害氣體在外灶灶內被高溫分解,并且壓火盤325的設置使煙氣與氧氣發生紊流而充分混合,且使煙氣在外灶灶芯320的停留時間延長,將煙氣在燃燒灶內充分燃燒掉,防止黑煙的產生,從而使氣化爐處理垃圾達到了環保效果,并且可以直接處理含水率較高的濕垃圾。

如圖1、圖2所示,混合燃燒灶3外灶的供風孔排布成兩圈,靠近壓火盤325的一圈供風孔上設有位于外灶灶芯320的徑向面上且懸挑端由徑向面中心向外傾斜的短管326。在其他實施例中,也可以僅設置一圈供風孔,供風孔上設有位于外灶灶芯320的徑向面上且懸挑端由徑向面中心向外傾斜的短管326,具體可根據實際的供氧需求進行設置。外灶風機323將助燃氧氣導入空腔324中,經由外灶灶芯320側壁的供風孔和短管326噴入到外灶灶芯320中,短管位于外灶灶芯320同一個徑向面上且沿徑向面同向傾斜,使助燃氧氣在外灶灶芯內形成漩渦,能夠促使外灶灶芯內的氣壓低于子氣化爐中的氣壓,有助于子氣化爐產生的煙氣被吸入燃燒灶,短管326的懸挑端由徑向面中心向外傾斜角度優選為45°或135°,實驗證明,短管在該傾斜角度下,燃燒灶的燃燒效果最好,燃燒火焰最穩定。

如圖3所示,內灶灶芯10的火焰出口方向為豎向布設,外灶灶芯20和外灶灶殼21的出口方向為豎向布設,壓火盤25為兩個,沿火焰方向依次為第一壓火盤251和第二壓火盤252,第一壓火盤251比第二壓火盤252的直徑小,第一壓火盤251中心區域為封閉板體,通孔均布于第一壓火盤251外周區域;第二壓火盤252上由中心區域向外周區域方向均布通孔。第一壓火盤讓燃氣與助燃氧氣發生紊流充分混合,有助于燃氣充分燃燒,防止黑煙的產生,第二壓火盤能增大燃燒火焰的直徑,降低火焰的高度,當燃燒灶匹配熱水鍋爐使用時,可以增大傳熱面積。為了減少風機個數,降低設備投資,本實施例中將內灶風機12和外灶風機23設置為共用一個風機,并通過并聯管道分別連通至內灶灶芯10和外灶灶芯20。通過在并聯管道上設置閥門,通過閥門的打開和關閉控制并聯管路是否連通。本實施例中,外灶2為一體式,即外灶2是灶壁上下一體的。燃氣燃燒主要是在灶芯內進行,灶芯內的溫度非常高,為了避免燃燒灶損壞后需要更換全套灶設備,在其他實施例中,也可以將外灶2設置為包括灶頭和灶底,外灶灶芯20布設在灶頭內,第二配氣室27布設于灶底,灶頭和灶底設置分體式,灶頭和灶底為可拆卸連接,灶底承受的溫度低于灶頭承受的溫度,損耗較小,灶底的使用壽命比遠比灶頭的使用壽命長,當灶頭損壞時,僅需要更換灶頭,節約了設備投資。

如圖4所示,內灶灶芯10的火焰出口方向為豎向布設,外灶灶芯20和外灶灶殼21的出口方向為水平方向布設,外部觀察到的燃燒火焰為橫向噴火,由于橫向噴火對火焰高度限制較少,壓火盤25設置為一個,壓火盤25中心區域為封閉板體,通孔均布于壓火盤外周區域,這樣讓燃氣與助燃氧氣發生紊流充分混合,有助于燃氣充分燃燒,防止黑煙的產生。本實施例中,外灶灶殼21的火焰出口端設置有縮徑部,所述縮徑部設置有擋火板??s徑部用于防止火焰亂竄,引發危險。本實施例中,內灶風機12和外灶風機23采用兩個獨立的風機,分別對內灶1和外灶2的燃燒進行配氧。

本實施例中,混合燃燒灶3的火焰出口端還設置有鍋爐裝置4,如圖7所示,鍋爐裝置4包括鍋爐本體41,鍋爐本體41的進水口處于鍋爐本體41上部,鍋爐本體41的出水口處于鍋爐本體41下部;鍋爐本體41內設有用于在鍋爐本體41內腔中形成熱氣流流通的通道并與鍋爐本體1內腔中的水充分接觸以實現熱交換的熱交換機構?;旌先紵?燃燒產生熱氣流,熱氣流與鍋爐本體41內的水進行熱交換以加熱鍋爐本體41內腔中的水,降低排出尾氣的溫度,提高熱能的利用率,并且熱水鍋爐整體構造簡單,易于組裝和搬運。鍋爐本體41包括貫通鍋爐本體的熱交換機構,一方面,熱交換機構貫通鍋爐本體,使得熱交換機構的熱氣流與水充分接觸,水受熱均勻,避免現有技術僅在鍋爐底部加熱,造成局部受熱,水溫差異較大的缺陷;另一方面,鍋爐本體41通過熱交換機構共同進行熱能回收轉換,延長了熱轉換時間,進一步提高熱效率。

如圖8所示,本實施例中,熱交換機構包括加熱管411和吸熱管412。加熱管411布設于外圍,并沿鍋爐本體41徑向和/或周向間隔排布,吸熱管412布設于中部,并沿鍋爐本體41徑向和/或周向間隔排布。上述鍋爐本體41底部接近混合燃燒灶3,聚集的熱能加多,采用吸熱管412分布在中間,加熱管411布設在吸熱管412外側,充分發揮吸熱作用,并增加紅外線吸附熱延長熱能在鍋爐本體41內的時間,提高熱效率。

如圖8所示,本實施例中,多個加熱管411沿周向間隔布設在同心圓環上構成一層排布,加熱管411至少排布一層。多個吸熱管412沿周向間隔布設在同心圓環上構成一層排布,吸熱管412至少布設一層。加熱管411環繞吸熱管412的布局形式,使得吸熱管412充分發揮吸熱作用,并增加紅外線吸附熱,提高熱效率。鍋爐本體41內加熱管411分布于外圓環,熱空氣通過時,吸收熱量傳遞給冷水,使得冷水加熱充分,避免形成局部溫度差。

本實施例中,吸熱管412的徑向尺寸由底端熱氣流進口向頂端熱氣流出口方向逐級減小或逐漸減小。加熱管411直徑大小無變化,熱氣流通過時,吸收熱量傳遞給鍋爐本體41內腔中的水。吸熱管412的徑向尺底端氣流進口向頂端氣流出口減小,一方面可以延緩熱氣流的流速,充分與水進行熱交換,提高熱效率;另一方面可以增加紅外線吸附熱。優選地,吸熱管412的頂端氣流出口尺寸減小為底端氣流進口尺寸的1/10~1/5。更有利于提高熱效應。優選地,吸熱管412為輻射吸熱管。

本實施例中,加熱管411或吸熱管412采用圓柱管結構、U形管結構、V形管結構、S形管結構、W形管結構或鋸齒形管結構。本實施例中,加熱管411與吸熱管412間隔布設。加熱管411圍繞吸熱管412外側布設。加熱管411或吸熱管412采用圓柱管結構、U形管結構、V形管結構、S形管結構、W形管結構或鋸齒形管結構中的至少一種。上述加熱管411或吸熱管412采用圓柱管結構、U形管結構、V形管結構、S形管結構、W形管結構或鋸齒形管結構,增加加熱管411或吸熱管412與水的接觸面積,加速熱交換效率。

本實施例中,加熱管411或吸熱管412的橫截總面積為鍋爐本體41的橫截面積的1/10~1/5。上述加熱管411或吸熱管412的橫截總面積為鍋爐本體41的橫截面積的1/10~1/5,合理布局加熱管411和吸熱管412,使得在有限的空間內,單位熱能加熱的冷水量越多,提高熱效率。優選地,加熱管411或吸熱管412的數量為10~30個,間隔布設,使得冷水與加熱管411和吸熱管412充分接觸,冷水受熱均勻,提高熱交換效率。

本實施例中,進水口設置在鍋爐本體41側壁面一側的上端部,進水口處設有用于控制水進入量的進入閥。出水口設置在鍋爐本體41側壁面另一側的下端部。上述進水口采用冷水盒,將水通過鍋爐本體41上端部的冷水盒進入,進入閥用于控制冷水進入量,冷水通過鍋爐本體41吸收熱量,從鍋爐本體41的底部出水口排出,水從鍋爐本體41上端進入,下端排出,充分利用熱對流的作用,加大水吸熱形成熱水。鍋爐本體41的進入閥和出水口可以同時打開,使得鍋爐本體41持續通入流水,放出熱水,形成連續供水系統。上述鍋爐本體41設有警戒線,用于防止水完全注滿整個鍋爐本體41內,水蒸氣無法排出,發生危險。

上述熱水鍋爐還包括設置在所述鍋爐本體41頂部的尾氣管42,尾氣管42采用抑制水溢出和減少水氣蒸發的反向錐形構造,形成積熱腔。尾氣管42的氣體排出口的橫截面積小于鍋爐本體1的橫截面積的1/8~1/4。上述尾氣管42設置在鍋爐本體41上端部,混和燃燒灶3設置在鍋爐本體41底部,混和燃燒灶3產生的熱能通過鍋爐本體41,被水吸收大量的熱能,剩余部分熱能從尾氣管42排出。上述尾氣管42采用反向錐形構造,在冷水加熱過程中,產生部分水蒸氣受到尾氣管42的阻擋,冷凝回流至水中,節省能源消耗,降低成本。尾氣管42還可以連通至隔熱夾層內,用于保溫隔熱。還可以將尾氣管42從上往下穿過鍋爐本體41的內腔進行余熱循環利用。熱水鍋爐還包括用于支撐鍋爐本體41的鍋爐架。

本實施例中,鍋爐本體41還包括隔熱夾層。隔熱夾層的厚度大于50mm。上述隔熱夾層避免熱水、溫水和熱氣流與外界,具有保溫和減少熱損失的作用。隔熱夾層內可以填充空氣,或者,隔熱夾層內可以填充冷水,將隔熱夾層的冷水連通至鍋爐本體41內,節省能源的浪費,由于水與鍋爐本體41接觸,發生熱交換,對進入鍋爐本體41內的水進行預加熱,進一步提高熱效率。

本實施例中,混合燃氣灶3與鍋爐本體41底部的間隙大于130mm?;旌腿紵?燃燒時產生紅外線輻射,鍋爐本體41可以充分利用紅外線輻射效果,吸熱效率比火焰接觸熱效率高。熱氣流在混合燃燒灶3與鍋爐本體41底部的間隙中混合分散,形成均勻的熱氣流進入鍋爐本體41內,保證鍋爐本體41內腔中的水受熱均勻。

根據本發明的另一方面,提供了一種垃圾氣化處理方法,其采用上述的垃圾氣化子母爐一體設備進行垃圾處理,包括以下步驟:將待處理的垃圾加入到母氣化爐1,母氣化爐1中的垃圾含水率低于15%,將待處理的垃圾加入到子氣化爐2,子氣化爐2中下層垃圾的含水率低于上層垃圾的含水率,啟動母氣化爐1,母氣化爐1運行正常后,再啟動子氣化爐2。子氣化爐2的垃圾裝填可以與母氣化爐同時進行,也可以在母氣化爐已經開始氣化后再進行。

氣化加料前,應當先檢查各部件的連接和功能,需要檢查的部分包括檢查各連接管道各接頭處連接是否完好,各密封蓋密封情況是否完好,不得出現漏氣現象。

加入到氣化爐內的垃圾大小應能放得進氣化爐,垃圾不宜太長太大,以免在爐內產生架空現象,大塊或過長的垃圾物料應先破碎后再加入到氣化爐中,含水率特別大的垃圾最好擺放一段時間再處理。為了保證母氣化爐的正常啟動,加入到母氣化爐內的垃圾物料含水率應低于15%,底部最好選用細碎且易引火的垃圾物料,以保證順利點火。加入到子氣化爐內的垃圾物料相對要求較低,除了底部垃圾物料需要較干燥外,上層垃圾的含水量可以高達50%,同樣,底部最好選用細碎且易引火的垃圾物料,以保證順利點火。如果不對母氣化爐和子氣化爐內的垃圾含水率進行區分,只是簡單地將各種干濕垃圾混合加入母氣化爐和子氣化爐內,則子氣化爐和母氣化爐都可能不能正常氣化。

垃圾氣化時,先啟動母氣化爐,由于母氣化爐內的垃圾含水率較低,很容易點火成功,母氣化爐氣化正常以后,母氣化爐內垃圾氣化的燃氣在燃燒灶燃燒會產生高能量,再啟動子氣化爐,子氣化爐底部垃圾比較干燥,能夠保證正常點火,由于子氣化爐內垃圾含水率高,氣化會產生煙氣,該煙氣不能直接燃燒,但煙氣進到燃燒灶內被母氣化爐燃氣燃燒產生的高溫熱解掉,整個垃圾處理過程中不會產生煙和有毒有害氣體,獲得好的環保效果,從而解決了含水率高的垃圾不能直接處理的難題。

本實施例中,垃圾氣化子母爐一體設備使用過程中,最重要和最難的是母氣化爐的點火啟動,母氣化爐點火成功了,垃圾氣化處理基本上就能正常下去。啟動母氣化爐1包括以下步驟:接通母氣化爐1的點火裝置,點火裝置發紅后,該過程一般需要幾分鐘,再啟動內灶31的內灶風機312,并將風量調至適量,利用外部助燃氣體點燃混和燃燒灶3的內灶31,助燃氣體優選為液化氣或天然氣,具體操作為點燃點火裝置33,點火裝置優選為棒狀或管狀,將點火裝置33伸入混和燃燒灶3的點火孔內,打開混和燃燒灶的助燃氣開關,適當調整氣量,液化氣助燒除煙功能開啟。啟動母氣化爐1的供氣裝置10,往母氣化爐1內通入適量空氣或氧氣,母氣化爐1內氣化反應開始,氣化初期產生的煙氣在液化氣的幫助下在混和燃燒灶內燃燒掉,然后逐步調整內灶風機312的風量大小,如果發現燃氣質量好,待燃燒正常后,關閉混和燃燒灶3的外部助燃氣體開關,并根據燃燒質量調節風量。母氣化爐的啟動過程時間較短,一般為5分鐘左右,母氣化爐完全正常后,開始進行子氣化爐的啟動。

本實施例中,啟動子氣化爐2包括以下步驟:接通子氣化爐2的點火裝置,點火裝置發紅后,啟動子氣化爐2的供氣裝置20,往子氣化爐2內通入適量空氣或氧氣,子氣化爐2內氣化反應開始。氣化初期產生的煙氣在母氣化爐燃氣幫助下在燃氣灶外灶內完全燃燒,減少了煙氣的污染。子氣化爐2內氣化反應開始后,調整外灶風機323的風量大小,當子氣化爐2燃氣質量好,燃燒正常后,可關閉母氣化爐1,讓子氣化爐單獨運行。這一過程的時間與子氣化爐內垃圾物料的含水率有關,如果子氣化爐內的垃圾物料濕度大,則母氣化爐的運行時間長,一般為0.5至1小時,有時可能長達2小時以上,甚至一直不能關閉,或者母氣化爐中垃圾氣化結束后再關閉。

本實施例的垃圾氣化子母爐一體設備正常使用一段時間后,根據具體情況,對母氣化爐和子氣化爐,均可間歇性地開啟震動電機或者旋轉壓料桿將氣化爐上部物料往下震落或壓落。

本實施例的垃圾氣化子母爐一體設備使用一段時間后,如果發現氣化反應不正常,如混和燃燒灶的火力變小,并且有輕煙出現,旋轉壓料桿感覺是空的,說明垃圾物料氣化基本完畢,應關閉子氣化爐2。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已,并不用于限制本發明,對于本領域的技術人員來說,本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。

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