CN108709182A - 旋风降尘式燃烧室 - Google Patents

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张庆麟
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Abstract

本发明公开了一种旋风降尘式燃烧室，燃烧室主体为圆柱形筒体，椎体段为下端截面较小的锥形筒并且椎体段的上端与燃烧室主体下端固定连接，弯头管道为倒置的U型管道，弯头管道一端与燃烧室主体上端固定连接，弯头管道另一端向外侧弯曲用于输出燃烧后烟气，粉灰收集仓固定设置在椎体段下端，燃烧室主体侧面上端设置有合成气进口，合成气进口沿燃烧室主体横截面切线方向设置，合成气进口设置有等离子矩和天然气烧嘴，燃烧室主体内壁由上至下依次设置有一级供风管道、二级供风管道和三级供风管道。本发明用于处理医废、危废等固体垃圾等气化后生成的合成气并在燃烧室内将合成气夹带残炭使其燃尽并收集飞灰。

Description

旋风降尘式燃烧室
技术领域
本发明涉及一种燃烧室，特别是一种旋风降尘式燃烧室。
背景技术
随着全球经济的持续增长和城市化进程的加速推进，医疗废物、其他危险废弃物及生活垃圾的增量产生及其引发的环境污染和人类健康问题已成为全世界所面临的共同问题。因此，实现固体废物的无害化、减量化、资源化利用是固体废物处理和处置的最终目标。
气化是介于焚烧和热解之间的热化学处置工艺。它能够将废物中的有机组分在缺氧气氛下与气化剂反应生成合成气，无机成分则以灰渣的形式排除。与焚烧相比，气化工艺具有能量回收利用率高、二次污染小、飞灰少，烟气产生量低、后处理设备简单等优势。但是对于医废、危废等固体垃圾等气化后生成的合成气中含有大量的有毒有害物质，这种合成气不适合直接用于驱动内燃机等设备发电工艺，因此如何将固体垃圾气化后产生的合成气进行有效的消除具有重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种旋风降尘式燃烧室，用于处理医废、危废等固体垃圾等气化后生成的合成气并在燃烧室内将合成气夹带残炭使其燃尽并收集飞灰。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种旋风降尘式燃烧室，其特征在于：包含燃烧室主体、椎体段、弯头管道和粉灰收集仓，燃烧室主体为圆柱形筒体，椎体段为下端截面较小的锥形筒并且椎体段的上端与燃烧室主体下端固定连接，弯头管道为倒置的U型管道，弯头管道一端与燃烧室主体上端固定连接，弯头管道另一端向外侧弯曲用于输出燃烧后烟气，粉灰收集仓固定设置在椎体段下端，燃烧室主体侧面上端设置有合成气进口，合成气进口沿燃烧室主体横截面切线方向设置，合成气进口设置有等离子矩和天然气烧嘴，燃烧室主体内壁由上至下依次设置有一级供风管道、二级供风管道和三级供风管道。
进一步地，所述弯头管道包含U型管、竖直管和四分之一圆弧管，U型管开口向下设置，U型管的一端与燃烧室主体上端匹配并且固定在燃烧室主体上端，竖直管沿竖直方向设置并且竖直管上端与U型管另一端固定连接，四分之一圆弧管向燃烧室主体外侧弯曲并且四分之一圆弧管一端与竖直管下端固定连接。
进一步地，所述等离子矩和天然气烧嘴分别设置在合成气进口两侧与燃烧室主体连接部位。
进一步地，所述一级供风管道、二级供风管道和三级供风管道呈螺旋形固定在燃烧室主体内壁上并且由上至下依次设置，一级供风管道、二级供风管道和三级供风管道上等间距设置有若干个供风喷管。
进一步地，所述供风喷管沿供风管道的切线方向设置，其中一级供风管道上设置有六根供风喷管，二级供风管道和三级供风管道上设置有四根供风喷管。
进一步地，所述一级供风管道、二级供风管道和三级供风管道上分别设置有一个供风控制阀。
进一步地，所述燃烧室主体、椎体段和弯头管道的侧壁上设置有多个测温点。
进一步地，所述测温点包含烟气测温点和筒壁耐火材料测温点，烟气测温点设置在燃烧室主体、椎体段和弯头管道的内壁上，筒壁耐火材料测温点设置在燃烧室主体、椎体段和弯头管道的侧壁耐火材料层内。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、本发明利用旋风降尘式合成气炭粉同步燃烧室，在燃烧合成气的同时，亦燃尽收集飞灰并可把飞灰直接输送到飞灰处理设备进行处理，从而不再需要在燃烧室之前增设除尘设备以减低设备及运行成本；
2、本发明与传统的固废焚烧或气化工艺的二燃室不同，等离子催化燃烧室与气化炉完全分开，能够使进入燃烧室的合成气温度较低，便于简化其前端的固废气化炉设计；
3、本发明具有高效、快速、均匀、稳定、耐用、安全、燃烧室合成气及烟气温度分布易于掌控及低成本的优点。
附图说明
图1是本发明的旋风降尘式燃烧室的示意图。
图2是本发明的旋风降尘式燃烧室的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
虽然气化工艺飞灰少，但仍然有部分残炭飞尘被来自气化炉的合成气夹带进入下游设备，所以为降低飞灰量一般在合成气进入燃烧室之前设置旋风除尘器。还要设法将旋风除尘器收集的残炭返回气化炉。所以利用旋风降尘式合成气炭粉同步燃烧室，在燃烧合成气的同时，亦燃尽收集飞灰并可把飞灰直接输送到飞灰处理设备进行处理，从而不再需要在燃烧室之前增设除尘设备以减低设备及运行成本。
如图1和2所示，本发明的一种旋风降尘式燃烧室，包含燃烧室主体1、椎体段2、弯头管道3和粉灰收集仓4，燃烧室主体1为圆柱形筒体，椎体段2为下端截面较小的锥形筒并且椎体段2的上端与燃烧室主体1下端固定连接，弯头管道3为倒置的U型管道，弯头管道3一端与燃烧室主体1上端固定连接，弯头管道3另一端向外侧弯曲用于输出燃烧后烟气，粉灰收集仓4固定设置在椎体段2下端，燃烧室主体1侧面上端设置有合成气进口5，合成气进口5沿燃烧室主体1横截面切线方向设置，合成气进口5设置有等离子矩6和天然气烧嘴7，燃烧室主体1内壁由上至下依次设置有一级供风管道8、二级供风管道9和三级供风管道10。合成气进口5的管道与燃烧室主体1上部外圆相切，使含炭合成气沿切向进入燃烧室主体耐材內圆与烟气出口管外圆之间的环形燃烧室，在合成气进口管上装有等离子体炬6，利用等离子体净化技术以高能自由基催化裂解去除合成气中高分子有机有害组份，还有用于助燃的天然气烧嘴7。
弯头管道3包含U型管11、竖直管12和四分之一圆弧管13，U型管11开口向下设置，U型管11的一端与燃烧室主体1上端匹配并且固定在燃烧室主体1上端，竖直管12沿竖直方向设置并且竖直管12上端与U型管11另一端固定连接，四分之一圆弧管13向燃烧室主体1外侧弯曲并且四分之一圆弧管13一端与竖直管12下端固定连接。
等离子矩6和天然气烧嘴7分别设置在合成气进口5两侧与燃烧室主体1连接部位。
一级供风管道8、二级供风管道9和三级供风管道10呈螺旋形固定在燃烧室主体1内壁上并且由上至下依次设置，一级供风管道8、二级供风管道9和三级供风管道10上等间距设置有若干个供风喷管14。供风喷管14沿供风管道的切线方向设置，其中一级供风管道8上设置有六根供风喷管14，二级供风管道9和三级供风管道10上设置有四根供风喷管14，以提供足够风量使合成气及残留炭粉得以充分燃烧。一级供风管道8、二级供风管道9和三级供风管道10上分别设置有一个供风控制阀15，便于根据需要对各级次供风管道进行供风量的控制。
燃烧室主体1、椎体段2和弯头管道3的侧壁上设置有多个测温点16。测温点16包含烟气测温点和筒壁耐火材料测温点，烟气测温点设置在燃烧室主体1、椎体段2和弯头管道3的内壁上，筒壁耐火材料测温点设置在燃烧室主体、椎体段和弯头管道的侧壁耐火材料层内。为了有效掌控燃烧室的温度分布情况：在燃烧室主体1上设三个均布烟气测温点及三个耐材测温点，在锥体段上设一个烟气测温点及一个耐材测温点，在弯头管道3上设两个测温点，其中一个测烟气温度而另一个测烟气排出段筒壁耐火材料温度。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种旋风降尘式燃烧室，其特征在于：包含燃烧室主体、椎体段、弯头管道和粉灰收集仓，燃烧室主体为圆柱形筒体，椎体段为下端截面较小的锥形筒并且椎体段的上端与燃烧室主体下端固定连接，弯头管道为倒置的U型管道，弯头管道一端与燃烧室主体上端固定连接，弯头管道另一端向外侧弯曲用于输出燃烧后烟气，粉灰收集仓固定设置在椎体段下端，燃烧室主体侧面上端设置有合成气进口，合成气进口沿燃烧室主体横截面切线方向设置，合成气进口设置有等离子矩和天然气烧嘴，燃烧室主体内壁由上至下依次设置有一级供风管道、二级供风管道和三级供风管道。
2.按照权利要求1所述的旋风降尘式燃烧室，其特征在于：所述弯头管道包含U型管、竖直管和四分之一圆弧管，U型管开口向下设置，U型管的一端与燃烧室主体上端匹配并且固定在燃烧室主体上端，竖直管沿竖直方向设置并且竖直管上端与U型管另一端固定连接，四分之一圆弧管向燃烧室主体外侧弯曲并且四分之一圆弧管一端与竖直管下端固定连接。
3.按照权利要求1所述的旋风降尘式燃烧室，其特征在于：所述等离子矩和天然气烧嘴分别设置在合成气进口两侧与燃烧室主体连接部位。
4.按照权利要求1所述的旋风降尘式燃烧室，其特征在于：所述一级供风管道、二级供风管道和三级供风管道呈螺旋形固定在燃烧室主体内壁上并且由上至下依次设置，一级供风管道、二级供风管道和三级供风管道上等间距设置有若干个供风喷管。
5.按照权利要求4所述的旋风降尘式燃烧室，其特征在于：所述供风喷管沿供风管道的切线方向设置，其中一级供风管道上设置有六根供风喷管，二级供风管道和三级供风管道上设置有四根供风喷管。
6.按照权利要求4所述的旋风降尘式燃烧室，其特征在于：所述一级供风管道、二级供风管道和三级供风管道上分别设置有一个供风控制阀。
7.按照权利要求1所述的旋风降尘式燃烧室，其特征在于：所述燃烧室主体、椎体段和弯头管道的侧壁上设置有多个测温点。
8.按照权利要求7所述的旋风降尘式燃烧室，其特征在于：所述测温点包含烟气测温点和筒壁耐火材料测温点，烟气测温点设置在燃烧室主体、椎体段和弯头管道的内壁上，筒壁耐火材料测温点设置在燃烧室主体、椎体段和弯头管道的侧壁耐火材料层内。
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