專利名稱：高樓式垃圾焚化爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種垃圾焚化爐。
目前，習知大型焚化爐(50噸-2000噸/天)大部份系用機械床混澆式焚化爐為主，也有用旋轉式焚化爐或流體化床焚化爐，然而這三種焚化爐皆占地廣，燃燒效率還差，即所占也單位與焚化垃圾量不成比例。
再者，上述三種焚化爐共同的缺點是為了翻動垃圾，促進燃燒所需的機械動作太多，故也易出現故障，所需保養費、操作費也自然會高，例如機械爐床混燒焚化爐，為了翻動垃圾，不但爐床易卡住、且需攪動的死角也多，底部溫度無法提升(怕機械爐床過熱而受損)，尤其塑膠類垃圾易造成機械膠著，或爐床產生局部過熱，造成無法彌補的損害。
旋轉式焚化爐，爐壁內襯耐火磚容易因轉動產生飛灰、且磨換率相當高、換修費高；接縫的處理與防漏氣的封墊皆是相當頭痛的事。
流體化床焚化爐需將垃圾以破碎機粉碎5m/m以下，破碎機操作麻煩、噪音大、磨損大，而流體化床所費勁大、且內部矽砂最怕垃圾中含有鈉、鉛、硼砂等雜物，會破壞矽砂耐溫點(例如，成粘稠狀的矽酸鈉玻璃急速降低流化現象或結塊)，故很難普通使用。
鑒此，本發明的目的是提供一種高樓式垃圾焚化爐，以曲折高爐為主爐，又在其下方連接一補助燃燒爐，既能擴大燃燒面，又減少占地面，而且燃燒效率還高。
本發明的目的是這樣實現的一種高樓式垃圾焚化爐，其特征是它是以其爐內部具有豎向曲折爐膛的曲折高爐為主爐，并且在該曲折高爐上方設有廢氣排出口。
在所述曲折高爐底部設置一補助燃燒爐；所述曲折高爐和補助燃燒爐的截面皆為寬扁框形狀；所述曲折高爐是由氧化鋁、碳化矽、氮化矽與氧化鎂制成；所述曲折高爐內設有數個曲折高爐的燃燒機；所述曲折高爐壁上設有數個活孔；所述曲折高爐上設有連通廢氣排出口的廢氣凈化設備。
由于采用上述方案不但占地面少、效率高、垃圾還不必預先處理，結構簡單，出熔碴也少。
本發明的曲折高爐是一寬扁形狀的高爐，爐內部的爐膛設計曲折彎曲，垃圾由高爐頂部入口，先借熱氣上升的自然余熱先干燥，垃圾在自然重力往下滾落，但是，由于曲折彎曲行程，垃圾不會爭速掉落到爐底，由于設計曲折行程又增長了滯留巨大垃圾燃燒的時間，再配合著高爐內熱氣充高溫往上抬升的自然能量，垃圾緩緩滾落，邊下降、邊燃燒、燃燒中的垃圾由大變小、由重變輕，在垃圾往下滾落燃燒而熱氣流往上抬升，充分達到垃圾擾動，可使結塊垃圾會被分散，擴大燃燒面，而提高燃燒效率到極點，又該曲折高爐爐體用耐酸、耐熱堅固氧化鋁(Al2O3)、碳化矽(SiC)、氮化矽(Si3N4)、氧化鎂(MgO)等材料建造，足以承受任何都市垃圾所產生的極至高溫，也由于高樓式垃圾焚化爐在主爐燃燒中心沒有任何爐床之故，其熱效能盡量發揮，溫度可超過1500℃以上運作，由于超高溫燃燒速度大增，曲折高爐的單位面積焚化效率非常高。
在曲折高爐的底部還設置補助燃燒爐，它是針對垃圾中(圓球型垃圾與一些漏網的垃圾急速掉落)燃燒不完全垃圾等，在補助燃燒爐內完全燃燒，其熱量又正可加溫曲折高爐進氣溫度。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1本發明典型實施例的結構示意圖。
圖2本發明典型實施例的流程解說圖。
圖3本發明典型實施例的立體透視示意圖。
圖4為發明典型實施例內外結構示意圖。
圖中1垃圾車、2自動門、3小垃圾坑、4大垃圾坑、4A垃圾、4B高墻、5吊車、5A操控室、6抓斗、7平臺、8推桿、9閘門、10曲折高爐、10A高溫干燥區、10B分解燃燒區、10C溶融區、11活動爐床、12補助燃燒爐、13水碎坑、14廢氣排出口、15二次燃燒室、15A能源回收鍋爐、16廢氣凈化設備、16A誘引風機、17煙囪、18污水收集池、19燃燒機、19A曲折高爐的燃燒機、20活孔、21臭氣吸入口、22室氣管路、23送風機、H熱氣流、K貯灰坑。
如圖1所示，本實施例主要包含一曲折高爐10設置在上方作為主爐，該曲折高爐10爐體用耐酸、耐熱堅固氧化鋁(Al2O3)、碳化矽(SiC)、氮化矽(Si3N4)、氧化鎂(MgO)等材料建造，而下方設置補助燃燒爐12，與由鋼筋水泥所建造的高墻4B圍成能容納貯存大量垃圾的大垃圾坑4，該曲折高爐10與補助燃燒爐12組合的爐體，以寬扁的擴充建造來增廣爐的燃燒面積，成為寬扁形狀的焚化高爐。其作業程操控室5A負責指揮縱吊車5與抓斗6、推桿8、閘門9等的運行；當垃圾車1進入自動門2(大樓的自動門)開啟，即傾倒垃圾在小垃圾坑3，平常以吊車5配合抓斗6，將大量垃圾置于大垃圾坑4貯放，一方面使水份流下污水收集池18，一方面吸收曲折高爐10所散發幅射余熱促進干燥；作業時可操控吊車5與抓斗6，抓取大垃圾4的垃圾，投放在曲折高爐10上入口前的平臺7上，平臺上熱度50℃-65℃更進一步促進垃圾再干燥；操作推桿8要將垃圾推入高爐10時，閘門9即開啟給垃圾進入高爐10內燃燒，平時閘門9是封閉的；當垃圾進入曲折高10，先經高溫干燥區10A順看順曲路程滾落，愈往下溫度愈高，而至分解燃燒區10B大部份垃圾已分解或燃燒了，再往下滾落到高爐熱中心區，即熔融區10C已大半成為灰碴或熔碴，繼續降落到達補助燃燒爐12的活動爐床11上，再掉進水碎抗13急冷卻(后由熔碴搬出輸送機運至貯灰坑K，再另運往外面淹埋)，萬一有漏網的魚逃過曲折高爐10的燃燒不完全物掉落在活動爐床11，可慢慢燃至完全燃盡為止，而補助燃燒爐12的熱又可加溫曲折高爐10的進氣溫度，使相得益彰。
高樓式垃圾焚化爐采用全密閉式的建筑，并且以負壓設計使臭氧不外漏，即爐體內燃燒垃圾所需空氣全部抽自于大垃圾抗4上面的臭氧吸入口21，吸入含臭味的空氣經由空氣管路22沿曲折高爐的爐壁而下，受到爐壁的高熱加溫到100℃以上，以送風機23的動力送入補助燃燒爐12內所有含臭味的空氣，經送風機23吹送，成為鼓風后助燃的空氣由活動爐床11的底下往上吹，經燃燒成為高溫熱氣流進入曲折高爐10的底部，沿曲折彎曲而上，熱氣流H與垃圾激烈燃燒，經溶融區10C，再往上經分解燃燒區10B，燒燒后成為廢氣，但是，溫度還非常高，繼續往上，在高溫干燥區10A內下可為新進滾入的垃圾干燥與加溫，以促進燃燒效率，全部氣流從曲折高溫10上方的廢氣排出口14，進入二次燃燒室15，以1200℃高溫、1-2秒廢氣停留時間，以除去一氧化碳、黑煙與戴奧辛等毒性氣體，而后高溫廢氣進入能源回收鍋爐15A，一方面回收熱能使轉換的為所需要的能源(如功能或電能)，一方面降低廢氣溫度，再進入廢氣凈化設備16，作酸性氣體中和、除塵、洗滌成為干凈的廢氣，而后由誘引風機16A吸取送入煙囪17排放。
如圖2所示，垃圾先置于高爐上的平臺7，正好吸收余熱進一步促進垃圾干燥程序，尤其廢氣排出口14設置在曲折高爐10的上方，可達到更進一步利用廢氣余熱，以高溫干燥垃圾。足夠干燥的垃圾，其熱值將提高數倍，不但可節省燃料油，而且其發出的熱能也強大，垃圾4A進入曲折高爐10，經高溫干燥區10A范圍，再滾降于分解燃燒區10B范圍，再進一步滾落入爐高熱中心區即溶融區10C范圍，大部份的垃圾已燒結成少量熔碴與灰盡，再繼續掉進補助燃燒室12的活動爐床11上。熾熱的熔碴與一些逃過曲折高爐10的燃燒不完全物(例如圓球狀的垃圾滾落過于快速者)一起在活動爐床11上燃燒，補助燃燒爐溫度保持950℃±50℃；當溫度過低時啟動燃燒機19加溫，當溫度過高時吸取污水收集池18的污水噴入降低溫度，在于曲折高爐內的垃圾4A往下徐徐滾落，熱氣H往上旋升，不但緩慢滾落的速度、且垃圾充分擾動分散，擴大了燃燒面而可提高燃燒效率到極點，而由廢氣排出口14導出，作進一步凈化處理。
如圖3所示，曲折高爐10設有燃燒機19A作為維持高爐的爐溫1000℃以上，垃圾4A才開始進入燃燒作業，爐溫不足時即由燃燒機19A噴入火焰(燃燒機一并也作廢油、廢液噴入口)。另外曲折高爐10設有多個活孔20，平常是封閉的，當例行檢查時，可作為檢測視孔或也作為堵塞排除孔，排出口14導出廢氣作進一步凈化處理。如圖4所示，高樓式垃圾焚化爐，是發揮空間利用的高效率設計，寬扁形狀的曲折高爐占地小，而具有燃燒面積，整體上為方便垃圾進高爐作業所需與貯放大量垃圾所需空間，將焚化爐內外結構建造成高樓式的建筑，封閉式的高樓也兼有保持爐體與防臭氣外漏和具有壯麗外觀。
本發明的高樓式垃圾焚化爐，最大特點是占地小、且垃圾處理量大，尤其曲折高爐設計充分利用物理自然力，故能費很少能源達到完全燃燒的高效率、且垃圾處理流程單純，垃圾不必粉碎，不必分類，其保養維護皆容易且爐的損耗少，且有很高的經濟價值，并且曲折高爐溫度操作高至熔融，熔碴皆是不具有毒性的無機物，而且熔碴只是原垃圾量5％以下。真正達到減容量性與安全性。
權利要求
1.一種高樓式垃圾焚化爐，其特征是它是以其爐內部具有豎向曲折爐膛的曲折高爐(10)為主爐，并且在該曲折高爐(10)上方設有廢氣排出口(14)。
2.按權利要求1所述的高樓式垃圾焚化爐，其特征是在所述曲折高爐(10)底部設置一補助燃燒爐(12)。
3.按權利要求1、2所述的高樓式垃圾焚化爐，其特征是所述曲折高爐(10)和補助燃燒爐(12)的截面皆為寬扁框形狀。
4.按權利要求1所述的高樓式垃圾焚化爐，其特征是所述曲折高爐(10)是由氧化鋁、碳化矽、氮化矽與氧化鎂制成。
5.按權利要求1所述的高樓式垃圾焚化爐，其特征是所述曲折高爐(10)內設有數個曲折高爐的燃燒機(19A)。
6.按權利要求1所述的高樓式垃圾焚化爐，其特征是所述曲折高爐(10)壁上設有數個活孔(20)。
7.按權利要求1所述的高樓式垃圾焚化爐，其特征是所述曲折高爐(10)上設有連通廢氣排出口(14)的廢氣凈化設備(16)。
全文摘要
本發明涉及一種垃圾焚化爐。它是以其爐內部具有豎向曲折爐膛的曲折高爐為主爐,并且在該曲折高爐上方設有廢氣排出口;在曲折高爐底還設置一補助燃燒爐。從而,不但占地面少、效率高,垃圾還不必預先處理,結構簡單,出熔碴也少。
文檔編號F23G5/04GK1240263SQ98102449
公開日2000年1月5日 申請日期1998年6月19日 優先權日1998年6月19日
發明者洪明進 申請人:洪明進