危废焚烧用回转窑的制作方法

本发明属于废物在旋筒体或振动筒内焚毁的设备技术领域，具体涉及一种危废焚烧用回转窑。

背景技术：

危废，是危险废物的简称，是指列入国家危险废物名录或根据国家规定的危险废物鉴定标准和鉴定方法认定的具有危险废物特性的废物。大部分危废都含有有毒有害物质，若随意排放会对环境造成污染，因此通常需要对其进行处理后再排放。

现目前危废的处理方式是，将其投放至回转窑内，通过在回转窑内进行高温焚烧处理，再将焚烧后的灰渣排出。回转窑在运行的过程中，需要不断旋转，并持续处于高温状态，使得窑内的物体被充分的焚烧。但是现目前的回转窑的筒体内壁的形状通常为光滑的圆形，在回转窑旋转时，危废便会随回转窑同步转动，不会发生位置移动，进而出现危废堆积的情况，导致危废搅拌、混合的效果较差，进而使得危废受热不均，影响危废焚烧的效率。而且危废受热不均会出现危废焚烧不充分的情况，而废物焚烧不充分时，容易产生较多的有毒有害气体，严重污染空气。

技术实现要素：

本发明意在提供一种危废焚烧用回转窑，以解决现有的回转窑的筒体内壁为光滑的圆形，运行时，危废会堆积在同一处，不能实现搅拌混合，进而使得危废受热不均，影响危废焚烧的效率问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，危废焚烧用回转窑，包括支撑架和转动连接在支撑架上的筒体，支撑架上还固定有驱动筒体转动的电机，筒体的两端分别设置有窑头罩和窑尾罩，且筒体与窑头罩、窑尾罩均转动密封连接，窑尾罩上设有用于焚烧危废的焚烧管，窑尾罩的下部设有出渣口，筒体的内壁沿长度方向设置有多组物料分散结构，物料分散结构均包括沿筒体内壁周向设置的多组耐火砖组，多组物料分散结构呈凸齿状。

本技术方案的技术原理：

危废投放至筒体内，并通过焚烧管通入可燃气体并缠绕，从而对危废进行焚烧。并且通过电机驱动筒体转动，能够使得危废转动，由于筒体内部设置有多组拼接成凸齿状的物料分散结构，因此在筒体转动时，会通过凸齿状的物料分散结构对危废进行搅拌，使得危废均匀的混合，实现危废均匀焚烧。再通过出渣口将焚烧后的灰渣排出。

本技术方案的有益效果：

1、本技术方案中，通过多组物料分散结构拼接成凸齿状，在筒体转动时，能带动拼接成凸齿状的物料分散结构转动，而凸齿形状能够给予危废一个搅拌的力，提高危废混合的均匀度，进而提升受热的均匀度，提升煅烧的效果和效率；

2、设置拼接成凸齿状的物料分散结构，能够方便危废和物料分散结构的凸出部分发生撞击，实现对危废的破碎，破碎后的危废的焚烧效果和效率会更佳。

进一步，每组物料分散结构均包括一个较高的物料分散结构和一个较低的物料分散结构，且较高的物料分散结构与较低的物料分散结构的高度差为50mm或100mm；每个物料分散结构均包括多组耐火砖组，每组耐火砖组均包括一块较高的耐火砖和一块较低的耐火砖，且较高的耐火砖和较低的耐火砖的高度差为50mm或100mm。

有益效果：通过对物料分散结构的具体结构和错位高度进行设置，能够在筒体内壁形成多条螺旋通道，在筒体转动时，给予危废一个螺旋抛送的力，进而能提高危废的混合均匀度，进而提升焚烧的效果。

进一步，每组物料分散结构均包括一个较高的物料分散结构和三个较低的物料分散结构，且较高的物料分散结构与较低的物料分散结构的高度差为50mm或100mm；每个物料分散结构均包括多组耐火砖组，每组耐火砖组均包括一块较高的耐火砖和三块较低的耐火砖，且较高的耐火砖和较低的耐火砖的高度差为50mm或100mm。

有益效果：通过对物料分散结构的具体结构和错位高度进行设置，能够在筒体内壁形成多条较宽的螺旋通道，在筒体转动时，给予危废一个螺旋抛送的力，进而能提高危废的混合均匀度，进而提升焚烧的效果。

进一步，筒体朝窑头罩至窑尾罩方向向下倾斜设置。

有益效果：能方便危废自动向窑尾罩方向移动，便于焚烧后的灰渣导出。

进一步，窑头罩呈圆筒形，窑头罩的侧壁上设有主风孔和副风孔，主风孔位于窑头罩的顶部，主风孔与副风孔不在窑头罩的同一周向线上，主风孔靠近筒体设置，副风孔远离筒体一侧设置。

有益效果：

危废焚烧后的灰渣的热灼减率是判定回转窑正常与否最有力的依据，可以推算焚烧的完成状况。通常如果通入回转窑的空气不能充分扩散、形成的流场不全面覆盖、沿回转窑的轴移动速度过高等都会导致热灼减率提高，即不能保证危废的充分燃烧，而目前通常的做法就是提高空气的供入量，但这样又会使得回转窑的空气过剩系数过高，造成热量的大量损失。

为本技术方案，在回转窑运行时，当筒体内的温度升至预设值后，从主风孔和副风孔同时向窑头罩内供入空气，且两者的风速一致，由于窑头罩的外壁呈圆筒形，因此从主风孔和副风孔进入的空气会沿着筒体的内壁呈螺旋前进，并在筒体内形成稳定的旋转湍流流场。另外通过模型模拟，将危废焚烧的空气过剩系数控制在0.8～1.0之间来调节空气的供入量，通过本方案得到的旋转湍流流场，可使得回转窑的危废焚烧热灼减率低于3％，可见本方案能够保证低的过剩系数前提下，还能保证低得多热灼减率，提高燃烧率。

本方案能够保证回转窑低的热灼减率，又保证了回转窑低的空气过剩系，减少热量的损失的原理在于，由于供入的空气在筒体内呈螺旋形前进，通过动力场模型计算发现，从主风孔进入而形成的旋转流场，相邻的螺旋之间流场强度会相对较弱，因此发明人据此进行了研究设计，在窑头罩上设置副风孔，以对主风孔的旋转流场起到补强的作用，从而提高流场在筒体内部径向的均匀性。

进一步，主风孔与副风孔的垂直距离为D，主风孔的孔径为d，其中d≤D＜2d。

有益效果：通过模拟计算，当垂直距离D位于主风孔的孔径d与两倍孔径d之间时，发现将危废焚烧的空气过剩系数控制在0.8～1.0之间来控制空气的供入量时，回转窑的危废焚烧热灼减率超过了5％，可见在这个范围之外，副风孔形成的螺旋气流的补强效果不佳。

进一步，副风孔位于窑头罩的顶部。

有益效果：通过模型模拟计算，将危废焚烧的空气过剩系数控制在0.8～1.0之间来控制空气的供入量，本方案中回转窑的危废焚烧热灼减率低于3％。

进一步，副风孔位于窑头罩的中部。

有益效果：通过模型模拟计算，将危废焚烧的空气过剩系数控制在0.8～1.0之间来控制空气的供入量，本方案中回转窑的危废焚烧热灼减率低于3％。

进一步，副风孔位于窑头罩的底部。

有益效果：通过模型模拟计算，将危废焚烧的空气过剩系数控制在0.8～1.0之间来控制空气的供入量，本方案中回转窑的危废焚烧热灼减率低于3％。

进一步，窑头罩内固定有导流套筒，所述导流套筒与窑头罩的外壁同轴设置，副风孔沿外壁的径向投影位于导流套筒上。

有益效果：这样设置从副风孔进入的空气，在导流套筒的作用下，能够更好的形成螺旋气流，对主风孔排出的气流起到更好的补强作用。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为本发明实施例3中回转窑的筒体的纵向剖视图；

图4为图3中B-B向剖视图；

图5为本发明实施例6的结构示意图；

图6为本发明实施例7的结构示意图；

图7为本发明实施例8的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：筒体1、窑头罩11、主风孔111、副风孔112、、窑尾罩12、进料管13、焚烧管14、耐火砖2。

实施例1：

危废焚烧用回转窑，基本如附图1所示，包括支撑架和转动连接在支撑架上的筒体1，筒体1从左至右向下倾斜设置，筒体1的倾斜角度根据实际需求进行设置，本实施例中筒体1的倾斜角度为10°。支撑架上还固定有电机，电机的驱动轴上同轴固定有主动齿轮，筒体1外同轴固定有与主动齿轮啮合的从动齿圈，因此能实现电机带动主动齿轮转动，并且通过从动齿圈的传动，实现筒体1的转动。

筒体1的左端转动连接有窑头罩11，筒体1的右端转动连接有窑尾罩12，窑头罩11和窑尾罩12与筒体1之间均设有一圈静压环，因此能实现对窑头罩11与筒体1和窑尾罩12与筒体1之间进行密封。窑头罩11和窑尾罩12均固定在支撑架上，且窑头罩11和窑尾罩12均呈圆筒状。窑尾罩12的底部设有出渣口，能够用于将危废焚烧后的灰渣排出。

还包括一根焚烧管14和一根进料管13，进料管13呈L型，进料管13包括贯穿窑头罩11的横管和与横管左端连通的竖管，横管的右端延伸至筒体1内，竖管的顶端设有锥形的导料罩。焚烧管14贯穿窑尾罩12且左端延伸至筒体1内，将焚烧管14与储存有可燃气体的罐体连通，能够将可燃气体导入筒体1内，实现对危废的焚烧。

窑头罩11包括圆筒形的外壁和连接在外壁两端的端盖，在窑头罩11的外壁上设有主风孔111和副风孔112，其中主风孔111位于外壁的顶部，主风孔111与副风孔112均为圆形孔，主风孔111的孔径要大于副风孔112的孔径，且主风孔111与副风孔112错位设置，即不在窑头罩11的同一周线上，主风孔111靠近筒体1设置，而副风孔112远离筒体1一侧设置，设定主风孔111的孔径为d，主风孔111与副风孔112的垂直距离为D，其中d≤D＜2d，而主风孔111到副风孔112的直线距离为L，本实施例中D＝d，且L＝D，即副风孔112位于外壁的顶部，主风孔111和副风孔112的中心位于同一条与窑头罩11的轴向平行的直线上。

筒体1内沿轴向依次设置有多组物料分散结构，物料分散结构均包括沿筒体1内壁周向布置的多组耐火砖组，物料分散结构和耐火砖组的数量根据实际需求进行设置。结合图2所示，本实施例中每个物料分散结构均包括11组耐火砖组，每组耐火砖组包括一块较高的耐火砖2和一块较低的耐火砖2，较高的耐火砖2与较低的耐火砖2的高度差为50mm，且与较高的耐火砖2相邻的均为较低的耐火砖2；即，每个物料分散结构的耐火砖2均按照a、a+50mm、a.....a、a+50mm的方式循环设置。

本实施例中每组物料分散结构均包括一个较高的物料分散结构和一个较低的物料分散结构，较高的物料分散结构与较低的物料分散结构的高度差为50mm；且与较高的物料分散结构相邻的均为较低的物料分散结构。即物料分散结构按照(a、a+50mm、a.....a、a+50mm)、(a、a+50mm、a.....a、a+50mm)+50mm、(a、a+50mm、a.....a、a+50mm)......的形式排布。

具体实施过程如下：

利用回转窑进行危废的焚烧时，通过焚烧管14向筒体1内通入可燃气体，并点燃可燃气体，再通过进料管13向筒体1内导入危废，实现危废在筒体1内焚烧。同时，启动电机，电机带动主动齿轮转动，通过从动齿圈的转动，筒体1发生转动，进而带动筒体1内的危废转动。由于筒体1内壁分布有若干物料分散结构，由于组成物料分散结构的耐火砖2错位设置(具有高度差)，因此使得物料分散结构呈凸齿状，并且在多组物料分散结构之间形成螺旋抛物线，能够在筒体1转动时，给予危废一个抛洒和搅拌的力，使得危废被均匀的搅拌，提升受热均匀度，进而提高危废煅烧的效果。

由于筒体1倾斜设置，因此在筒体1转动时，危废不仅会被焚烧，还会向右移动。焚烧后的灰渣便会移动至窑尾罩12处，并通过出渣口排出。

而且，在焚烧过程中，当筒体1内的温度升至预设值后，从主风孔111和副风孔112同时向窑头罩11内供入空气，且两者的风速一致，由于窑头罩11的外壁呈圆筒形，因此从主风孔111和副风孔112进入的空气会沿着筒体1的内壁呈螺旋前进，并在筒体1内形成稳定的旋转湍流流场。

通过模型模拟，将危废焚烧的空气过剩系数控制在0.8～1.0之间来调节空气的供入量，通过本实施例的方案得到的旋转湍流流场，使得回转窑的危废焚烧热灼减率低于3％，可见本实施例的方案能够保证低的过剩系数前提下，还能保证低得多热灼减率，提高危废的燃烧率。

实施例2：

实施例2与实施例1的不同之处仅在于，本实施例中每个物料分散结构均包括11组耐火砖组，每组耐火砖组包括一块较高的耐火砖2和一块较低的耐火砖2，较高的耐火砖2与较低的耐火砖2的高度差为100mm，且与较高的耐火砖2相邻的均为较低的耐火砖2；即，每个物料分散结构的耐火砖2均按照a、a+100mm、a.....a、a+100mm的方式循环设置。

本实施例中每组物料分散结构均包括一个较高的物料分散结构和一个较低的物料分散结构，较高的物料分散结构与较低的物料分散结构的高度差为100mm；且与较高的物料分散结构相邻的均为较低的物料分散结构。即物料分散结构按照(a、a+100mm、a.....a、a+100mm)、(a、a+100mm、a.....a、a+100mm)+100mm、(a、a+100mm、a.....a、a+100mm)......的形式排布。

上述设置能够使得物料分散结构形成螺旋形结构深度更大，搅拌混合效果佳，能提升危废的受热均匀度，进而提升焚烧效果。

实施例3：

实施例3与实施例1的不同之处仅在于，如图4所示，本实施例中每个物料分散结构均包括8组耐火砖组，每组耐火砖组包括一块较高的耐火砖2和三块较低的耐火砖2，较高的耐火砖2与较低的耐火砖2的高度差为50mm，且与较高的耐火砖2相邻的均为较低的耐火砖2；即，每个物料分散结构的耐火砖2均按照a、a、a、a+50mm、a.....a+50mm、a、a、a、a+50mm的方式循环设置。

结合图3所示，本实施例中每组物料分散结构均包括一个较高的物料分散结构和三个较低的物料分散结构，较高的物料分散结构与较低的物料分散结构的高度差为50mm，且与较高的物料分散结构相邻的均为较低的物料分散结构。将一个较低的物料分散结构标记为A，即物料分散结构按照A、A、A、A+50mm、A......的形式排布。

通过上述设置，能够使得物料分散结构形成的螺旋凹槽的宽度较大，能够对更多的危废进行搅拌，提高搅拌混合的效果，进而提高危废焚烧的效果。

实施例4：

实施例4与实施例3的不同之处仅在于，本实施例中每个物料分散结构均包括8组耐火砖组，每组耐火砖组包括一块较高的耐火砖2和三块较低的耐火砖2，较高的耐火砖2与较低的耐火砖2的高度差为100mm，且与较高的耐火砖2相邻的均为较低的耐火砖2；即，每个物料分散结构的耐火砖2均按照a、a、a、a+100mm、a.....a+100mm、a、a、a、a+100mm的方式循环设置。

本实施例中每组物料分散结构均包括一个较高的物料分散结构和三个较低的物料分散结构，较高的物料分散结构与较低的物料分散结构的高度差为100mm；且与较高的物料分散结构相邻的均为较低的物料分散结构。将一个较低的物料分散结构标记为B，即物料分散结构按照B、B、B、B+100mm、B......的形式排布。

通过上述设置，能够使得物料分散结构形成的螺旋凹槽的宽度和深度均较大，能够对更多的危废进行搅拌，提高搅拌混合的效果，进而提高危废焚烧的效果。

实施例5：

实施例5与实施例1的不同之处仅在于，本实施例中D＝1.5d；通过模型模拟计算，得出与实施例1相似的结论，即将危废焚烧的空气过剩系数控制在0.8～1.0之间来控制空气的供入量，回转窑的危废焚烧热灼减率低于3％。

实施例6：

实施例6与实施例1的区别仅在于，如图5所示，本实施例中副风孔112位于外壁的中部；通过模型模拟计算，得出与实施例1相似的结论，即将危废焚烧的空气过剩系数控制在0.8～1.0之间来控制空气的供入量，回转窑的危废焚烧热灼减率低于3％。

实施例7：

实施例7与实施例1的区别仅在于，如图6所示，本实施例中副风孔112位于外壁的底部；通过模型模拟计算，得出与实施例1相似的结论，即将危废焚烧的空气过剩系数控制在0.8～1.0之间来控制空气的供入量，回转窑的危废焚烧热灼减率低于3％。

实施例8：

实施例8与实施例1的区别仅在于，如图7所示，本实施例中在窑头罩11内固定有导流套筒，其中导流套筒与窑头罩11的外壁同轴设置，副风孔112沿外壁的径向投影位于导流套筒上，这样设置从副风孔112进入的空气，在导流套筒的作用下，能够更好的形成螺旋气流，对主风孔111排出的气流起到更好的补强作用。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本专利实施的效果和专利的实用性。

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