一种往复式污泥焚烧炉的制作方法

本发明涉及污泥焚烧技术领域，特别是一种往复式污泥焚烧炉。

背景技术：

污泥由有机物和无机物组成，是一种含水率较高的复杂物质。一般污泥中含自由水70％～75％，絮状水20％～25％，毛细管水和结合水1％。高水分污泥直接进入焚烧炉内，对燃烧过程会产生一些不利的影响，如焚烧温度下降、着火过程延迟、炉内温度波动等。

并且污泥中含有较多的有机毒物，较高的焚烧温度有利于废物中有机毒物的分解和破坏，并可抑制黑烟的产生。但是在高温情况下，污泥的升温速度快，由于污泥含水率高，水分和挥发分的析出速度也快，能量会在污泥燃烧的过程中随水分的蒸发而被带走，如果能量不足以维持污泥燃烧，就要添加辅助燃料，增加了燃料的消耗量。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种往复式污泥焚烧炉，包括焚烧炉体，所述焚烧炉体内设有往复炉排，所述焚烧炉体底部设有隔墙，所述往复炉排分成三个部分，依次为预热段、气化焚烧段和炉渣冷却段，所述预热段、气化焚烧段和炉渣冷却段下方均设有进风口，所述往复炉排上方设有前炉拱和后炉拱。

所述前炉拱与水平面之间的夹角为15°～45°，所述后炉拱与水平面之间的夹角为15°～35°，所述后炉拱与水平面之间的夹角大小与往复炉排整体长度大小呈负相关。

所述往复炉排呈斜坡式排布，所述往复炉排由活动炉排和固定炉排组成，所述活动炉排和固定炉排交叉排布，所述往复炉排中位于最上方的炉排为活动炉排，所述相邻两个活动炉排之间安装有一个固定炉排。

所述往复炉排位于上方的一端连通有进料口，所述往复炉排位于下方的一端连通有排渣口，所述焚烧炉体旁设有液压系统，所述液压系统由液压控制器、活动炉排液压缸、控制进料液压缸构成，所述活动炉排液压缸输出轴与活动炉排相连接，所述控制进料液压缸位于进料口处，所述液压控制器与活动炉排液压缸、控制进料液压缸电性连接。

所述进料口处、前炉拱上和后炉拱上均设有二次风进口。

所述后炉拱上方设有出烟口，所述出烟口与排风管相连通。

所述焚烧炉体内壁为耐火层，所述焚烧炉体外壁为保温层。

所述往复炉排上方、后炉拱上方和焚烧炉体侧壁均设有炉门。

所述焚烧炉体内壁上方固定安装有温度传感器和负压传感器。

利用本发明的技术方案制作的一种往复式污泥焚烧炉，根据污泥本身含有较多有机物和水分的特性，往复炉排分为预热段、气化焚烧段和炉渣冷却段三个部分，预热段对刚进入至焚烧炉体内的污泥进行预加热处理将污泥中含有的液态水气化挥发，降低污泥含水率，同时将污泥均匀加热到300℃以上；气化焚烧段分为气化段和焚烧段，气化段将污泥中的有机挥发份析出并燃烧，然后燃烧过程燃尽污泥内含有的固定碳；炉渣冷却段对污泥残渣进行鼓风冷却并通过排渣口排出，同时空气被炉渣加热用于焚烧段的空气补充，减少热量损失。焚烧炉体内还设有前炉拱和后炉拱，对预热段和气化焚烧段产生出的热量进行反射回收，提高能量的利用率从而降低燃料消耗。本装置具有可靠性高和节约燃料的特点。

附图说明

图1是本发明所述一种往复式污泥焚烧炉的结构图；

图2是本发明所述一种往复式污泥焚烧炉的侧视图；

图3是本发明所述一种往复式污泥焚烧炉的俯视图；

图4是本发明所述一种往复式污泥焚烧炉中液压控制器的电性连接图；

图5是本发明所述一种往复式污泥焚烧炉实施例2的结构图；

图中，1、焚烧炉体；2、往复炉排；3、隔墙；4、预热段；5、气化焚烧段；6、炉渣冷却段；7、进风口；8、前炉拱；9、后炉拱；10、活动炉排；11、固定炉排；12、进料口；13、排渣口；14、液压系统；15、液压控制器；16、活动炉排液压缸；17、控制进料液压缸；18、二次风进口；19、出烟口；20、排风管；21、耐火层；22、保温层；23、炉门；24、温度传感器；25、负压传感器。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。

实施例1

如图1所示，一种往复式污泥焚烧炉，包括焚烧炉体1，所述焚烧炉体1内设有往复炉排2，所述焚烧炉体1底部设有隔墙3，所述往复炉排2分成三个部分，依次为预热段4、气化焚烧段5和炉渣冷却段6，所述预热段4、气化焚烧段5和炉渣冷却段6下方均设有进风口7，所述往复炉排2上方设有前炉拱8和后炉拱9。其中预热段4对刚进入至焚烧炉体1内的污泥进行预加热处理，污泥先通过进料口12到达位于预热段4上方，进风口7内进风，预热段4上方燃烧将污泥预热至300℃～400℃，污泥析出包含液态水在内的液体和少量气体，从而达到降低污泥本身的含水率的目的，使得污泥充分加热，具备后续的气化焚烧条件。

被预热段4预热完成后的污泥通过往复炉排2移动至气化焚烧段5的上方，此处分为两个步骤，前半部分为气化处理，后半部分为燃烧处理，在气化处理过程中，由于污泥中的挥发份含量高且析出快，因此温度稍微升高到一定程度后，挥发份便会大量析出燃烧。并且由于污泥中的有机物的含量比较高，各成分的化学键比较弱，强弱差别也不大，因此温度达到一定水平，也会大量析出。然后污泥通过往复炉排2的带动到达位于气化焚烧段5后半部分的上方，此部分为燃烧处理过程且温度高过气化处理过程，其中燃烧处理过程主要为了燃尽污泥内含有的固定碳。

燃烧完成后的污泥到达炉渣冷却段6的上方进行冷却，外界风通过进风口7到达至炉渣冷却段6并对上方的往复炉排2进行鼓风冷却，此时的污泥为固体沉渣形态，冷却完成后的沉渣通过排渣口13排出焚烧炉体1内部。

所述前炉拱8与水平面之间的夹角为15°～45°，所述后炉拱9与水平面之间的夹角为15°～35°，所述后炉拱9与水平面之间的夹角大小与往复炉排2整体长度大小呈负相关。前炉拱8和后炉拱9均起到回收热量的作用，其中前炉拱8位于预热段4上方，后炉拱9位于气化焚烧段5和炉渣冷却段6的正上方，后炉拱9的长度和角度根据往复炉排2的长度而定，往复炉排2长度越长，后炉拱9的长度越长，与水平面的夹角越小；往复炉排2长度越短，后炉拱9的长度越短，与水平面的夹角越大。预热段4释放出的热量和污泥析出的气体所带的热量上升到达前炉拱8前端面上，经过前炉拱8的反射，热量回到往复炉排2上继续为污泥供热；同样气化焚烧段5释放出的热量和液态有机物气化化产生的热量到达后炉拱9的前端面上，经过后炉拱9的反射，热量重新回到往复炉排2上。前炉拱8和后炉拱9起到热量回收的作用，降低焚烧炉中燃料的消耗。

所述往复炉排2呈斜坡式排布，所述往复炉排2由活动炉排10和固定炉排11组成，所述活动炉排10和固定炉排11交叉排布，所述往复炉排2中位于最上方的炉排为活动炉排10，所述相邻两个活动炉排10之间安装有一个固定炉排11。在移动过程中，污泥先通过进料口12到达位于最上方出的活动炉排10上，活动炉排10由控制进料液压缸17控制进行水平往复运动，带动污泥前进至下方固定炉排11上，位于固定炉排11上的污泥在上方活动炉排10的推动下水平移动并掉落至下方的活动炉排10上，然后重复上述过程从而实现水平移动。污泥在移动过程中依次经过预热段4、气化焚烧段5和炉渣冷却段6，最终变为沉渣通过排渣口13排出。

如图3和图4所示，所述往复炉排2位于上方的一端连通有进料口12，所述往复炉排2位于下方的一端连通有排渣口13，所述焚烧炉体1旁设有液压系统14，所述液压系统14由液压控制器15、活动炉排液压缸16、控制进料液压缸17构成，所述活动炉排液压缸16输出轴与活动炉排10相连接，所述控制进料液压缸17位于进料口12处，所述液压控制器15与活动炉排液压缸16、控制进料液压缸17电性连接。液压控制器15负责控制活动炉排液压缸16与控制进料液压缸17工作，活动炉排液压缸16负责控制活动炉排10的往复运动，控制进料液压缸17负责控制进料口处污泥的移动，首先污泥通过倾倒方式落入焚烧炉体1的进料口12处，控制进料液压缸17定时循环工作，推动位于进料口12处的污泥落入往复炉排2上。

如图1和图2所示，所述进料口12处、前炉拱8上和后炉拱9上均设有二次风进口18。所述后炉拱9上方设有出烟口19，所述出烟口19与排风管20相连通。由于往复炉排2为斜向下移动，燃烧产生的气体需要先沿后炉拱9向上移动然后通过前炉拱8与后炉拱9之间的空隙继续向上移动并最终通过出烟口19和排烟管20排出，烟气在焚烧炉体1内的移动行程较长，使燃烧过程更加充分完全，并且有利于前炉拱8和后炉拱9的热量回收。

如图1所示，所述焚烧炉体1内壁为耐火层21，所述焚烧炉体1外壁为保温层22。其中耐火层21位于保温层22的内部，起到防止高温腐蚀的作用，保温层22起到保温隔热的作用，两层墙壁的设置有利于帮助污泥的充分燃烧。

所述往复炉排2上方、后炉拱9上方和焚烧炉体1侧壁均设有炉门23。所述焚烧炉体1内壁上方固定安装有温度传感器24和负压传感器25，炉门23设置有多个方便工作人员进入焚烧炉体1内部进行检修。排风管20在将污泥加热燃烧后产生的烟气排出的同时，使焚烧炉体1的内部形成微负压状态，利于污泥的加热燃烧。温度传感器24和负压传感器25分别负责测量焚烧炉体1内部的温度和压强，当温度或压强出现异常时，温度传感器24和负压传感器25会将信号传递至外部计算机进行警报。

实施例2

如图5所示，作为本发明的一种改进，本焚烧炉体1设置有垂直烟道，出烟口设置在垂直烟道的顶部位置处，燃烧产生的气体需要先沿后炉拱9向上移动，然后沿垂直烟道继续向上移动并最终通过出烟口19排出焚烧炉体1，无需设置排风管。本实施例的其余结构和优点和实施例1完全相同。

在本实施方案中，根据污泥本身含有较多有机物和水分的特性，往复炉排分为预热段、气化焚烧段和炉渣冷却段三个部分，预热段对刚进入至焚烧炉体内的污泥进行预加热处理将污泥中含有的液态水气化挥发，降低污泥含水率，使得污泥充分加热，具备后续的气化焚烧条件；气化焚烧段分为气化段和焚烧段，气化段将污泥中的有机挥发份析出并燃烧，然后燃烧过程燃尽污泥内含有的固定碳；炉渣冷却段对污泥残渣进行鼓风冷却并通过排渣口排出，同时空气被炉渣加热用于焚烧段的空气补充，减少热量损失。焚烧炉体内还设有前炉拱和后炉拱，焚烧产生的热量反射给后续污泥进行加热，从而保证污泥持续焚烧，提高能量的利用率。本装置具有可靠性高和节约燃料的特点。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

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