TWI776301B

TWI776301B - 垂直式廢氣燃燒之燃燒爐結構

Info

Publication number: TWI776301B
Application number: TW109142562A
Authority: TW
Inventors: 劉國輝
Original assignee: 海神全球股份有限公司
Priority date: 2020-12-03
Filing date: 2020-12-03
Publication date: 2022-09-01
Also published as: TW202223297A

Abstract

本發明提供一種垂直式廢氣燃燒之燃燒爐結構，其包括：一燃燒腔體；一進料單元，其具有一第一閥門；一廢氣排放模組，其結合於燃燒腔體之下方側；一排氣管，貫穿廢氣排放腔體；複數個燃燒模組，每一燃燒模組具有：一燃燒托盤，其藉由一組轉軸結合於燃燒腔體；一驅動單元，其與一轉軸驅動結合；及一供氣單元，其藉由另一轉軸之內部管道提供氣體至供氣腔室；以及複數個加熱單元，其形成於燃燒腔體上且位於些轉軸之上方處。

Description

垂直式廢氣燃燒之燃燒爐結構

本發明為一種垂直式廢氣燃燒之燃燒爐結構，特別為一種應用廢棄物燃燒之垂直式廢氣燃燒之燃燒爐結構。

焚化爐/燃燒爐，即一種火爐，是以高溫燃燒作用火化分解焚化垃圾等物體，成為炭、碳、水蒸氣、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧、一氧化碳、二噁英及其他無法燃燒分解的固體等。以減少垃圾所佔空間、避免滋生細菌及發出異味。目前最常為被採用且具運轉實績之焚化爐型式，有固定床焚化爐、流體化床焚化爐及旋轉窯式焚化爐等三種。

然而這些焚化爐都必須佔用較大的空間，此外焚化後可能產生的污染物，包括廢氣中的氣體污染物與粉塵污染，例如1.粒狀污染物：焚化爐所排放出的粉塵來源，大部份是燃燒不完全所致，例如碳煙、有機或無機物及重金屬。2.微量毒害物質(1)重金屬(Pb、Cd、Hg)：焚化廢氣中重金屬之含量取決於廢棄物中金屬含量、金屬性質、焚化爐之燃燒條件、空氣污染控制設備之特性及效率等。(2)戴奧辛：戴奧辛PCDD(Polychlorinated Dibenzo-Dioxins)/PCDF(Polychlorinated Dibenzo-Furans)。

本發明為一種垂直式廢氣燃燒之燃燒爐結構，其主要係要解決燃燒效能、有效降低PM2.5排放、有效降低微量毒害物質排放及提升空間有效利用…等問題。

本發明提供一種垂直式廢氣燃燒之燃燒爐結構，其包括：一燃燒腔體，其具有一第一中空腔室；一進料單元，其形成於燃燒腔體之頂部並藉由一第一閥門與第一中空腔室相連通；一廢氣排放模組，其具有一廢氣排放腔體，其結合於燃燒腔體之下方側，並具有與第一中空腔室連通之一第二中空腔室；一排氣管，設置於第二中空腔室內，又貫穿廢氣排放腔體；及一第一卸料口，其形成於廢氣排放腔體之底部且與第二中空腔室相連通；複數個燃燒模組，其上、下間隔設置，又每一燃燒模組具有：一燃燒托盤，其具有一載料盤及燃燒托盤內部具有一供氣腔室，燃燒托盤藉由一組轉軸可旋轉的結合於燃燒腔體且設置於第一中空腔室內，又載料盤具有複數個供氣孔與供氣腔室相連通；一驅動單元，其設置於燃燒腔體外側且與一轉軸驅動結合；及一供氣單元，其設置於燃燒腔體外側且藉由另一轉軸之內部管道提供氣體至供氣腔室；以及複數個加熱單元，其形成於燃燒腔體上且位於些轉軸之上方處。

藉由本發明之實施，至少可以達成下列之進步功效：

一、使用垂直式的結構，可以有效節省空間利用。

二、使用垂直式的結構，可以有效提升燃燒效能。

三、可有效燃燒廢氣，降低有害氣體或細懸浮微粒PM2.5的排出。以及

四、可以減少燃料的使用並減少碳排放量。

為了使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易的理解本發明相關之目的及優點，因此將在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點。

100:垂直式廢氣燃燒之燃燒爐結構

10:燃燒腔體

110:第一中空腔室

20:進料單元

210:第一閥門

220:漏斗狀結構

30:廢氣排放模組

310:廢氣排放腔體

320:排氣管

330:第一卸料口

340:第二中空腔室

40:燃燒模組

410:燃燒托盤

411:載料盤

412:供氣腔室

413:供氣孔

414:火山狀結構

415:轉軸

415a:內部管道

420:驅動單元

430:供氣單元

50:加熱單元

60:卸料模組

610:卸料腔體

611:第三中空腔室

612:三角椎形結構

613:三角椎形導流體

614:調節氣口

615:倒三角椎形結構

620:第二卸料口

[圖1]為一種垂直式廢氣燃燒之燃燒爐結構之立體實施例圖；[圖2]為一種垂直式廢氣燃燒之燃燒爐結構之剖視實施例圖；[圖3]為燃燒模組之立體實施例圖；[圖4]為燃燒模組之剖視實施例圖；[圖5]為驅動單元驅動燃燒托盤置於水平狀態進行載料之實施例圖；[圖6]為驅動單元驅動燃燒托盤轉向垂直進行卸料之實施例圖；以及[圖7]為卸料模組之剖視實施例圖。

如圖1及圖2所示，本實施例提供一種垂直式廢氣燃燒之燃燒爐結構100，其包括：一燃燒腔體10；一進料單元20；一廢氣排放模組30；複數個燃燒模組40；以及複數個加熱單元50。

燃燒腔體10，其具有一第一中空腔室110，藉由第一中空腔室110可以容置燃燒之設備及被燃燒物件/廢料。又為了有效阻隔燃燒腔體10燃燒時的熱能，因此燃燒腔體10可以為一耐火磚之壁體結構。

進料單元20，其形成於燃燒腔體10之頂部並藉由一第一閥門210與第一中空腔室110相連通；當第一閥門210開啟時，被燃燒物件/廢料可被注入燃燒腔體10內。又為了有效的進行進料，因此進料單元20在第一閥門210之上方處可進一步具有一漏斗狀結構220，以有效承接被燃燒物件/廢料。

廢氣排放模組30，其具有：一廢氣排放腔體310；一排氣管320；及一第一卸料口330。

廢氣排放腔體310，其結合於燃燒腔體10之下方側，用以收集燃燒後的廢氣，又為了有效收集廢氣，因此廢氣排放腔體310具有與第一中空腔室110連通之一第二中空腔室340。

排氣管320，設置於第二中空腔室340內，又貫穿廢氣排放腔體310；藉由排氣管320可以將集中於第二中空腔室340內的廢氣，有效的排出廢氣排放腔體310。

第一卸料口330，其形成於廢氣排放腔體310之底部且與第二中空腔室340相連通；當被燃燒物件/廢料在燃燒腔體10內燃燒，燃燒完畢後的灰燼，將會由第一卸料口330往下方進行排放。

如圖3及圖4所示，燃燒模組40，其上、下間隔設置於第一中空腔室110內，又每一燃燒模組40具有：一燃燒托盤410；一驅動單元420；及一供氣單元430。

燃燒托盤410，其具有一載料盤411及一供氣腔室412，載料盤411用以承載被燃燒物件/廢料，又載料盤411的下方，於燃燒托盤內部具有一供氣腔室412，且載料盤411具有複數個供氣孔413與供氣腔室412相連通，藉由供氣腔室412的設置，可以有效供應載料盤411上被燃燒物件/廢料燃燒時所須要的空氣或氧氣…等。

為了增加載料盤411的供氣面積，以使燃燒作業能更順暢的進行，進而有效提升燃燒效率，因此於載料盤411上可以設有至少一火山狀結構414，又部分的供氣孔413係形成於至少一火山狀結構414之壁體上。

為了使燃燒托盤410能穩固的設置於第一中空腔室110內，且使燃燒托盤410能有效的進行被燃燒物件/廢料的承載，以及進行被燃燒物件/廢料燃燒後灰燼的卸載，因此燃燒托盤410可藉由一組轉軸415，可旋轉的結合於燃燒腔體10上。

如圖5及圖6所示，驅動單元420，其可以例如是一馬達，驅動單元420係設置於燃燒腔體10外側且與其中一轉軸415驅動結合，藉由驅動單元420的驅動而使得轉軸415進行旋轉，然後帶動燃燒托盤410旋轉，當燃燒托盤410置於水平狀態時，可進行被燃燒物件/廢料的承載，又燃燒托盤410轉動至垂直狀態的過程中，進行灰燼的卸載。

供氣單元430，其可以例如是一鼓風機，供氣單元430係設置於燃燒腔體10外側，且供氣單元430供應的氣體，將藉由燃燒托盤410之另一轉軸415之內部管道415a，注入至供氣腔室412，又供氣腔室412藉由供氣孔413將氣體提供至被燃燒物件/廢料，於燃燒反應時使用。

加熱單元50，其可以例如是柴油噴火嘴，又加熱單元50係形成於燃燒腔體10上且位於些轉軸415之上方處。也就是說，加熱單元50是對燃燒托盤410上之被燃燒物件/廢料，提供燃燒時所須要的熱能。

如圖7所示，為了有效的進行灰燼的卸料，同時兼顧燃燒時燃燒腔體10內的空氣循環，因此第一卸料口330可進一步結合有一卸料模組60，其具有：一卸料腔體610；以及一第二卸料口620。

卸料腔體610，其具有與一第二中空腔室340連通之一第三中空腔室611；又第二卸料口620，其形成於卸料腔體610之底部且與第三中空腔室611相連通。第三中空腔室611之上方側可以為一三角椎形結構612，又三角椎形結構612內側間隔設有一三角椎形導流體613。

三角椎形導流體613下方側之卸料腔體610上可以設有複數個調節氣口614，用以調節三角椎形結構612與三角椎形導流體613間流道的壓力。調節氣口614之下方側之第三中空腔室611可以為一倒三角椎形結構615，又第二卸料口620係形成於倒三角椎形結構615之底部。

藉由上述三角椎形結構612、三角椎形導流體613、調節氣口614及倒三角椎形結構615的設計，可以使燃燒腔體10燃燒作業時，順利引進向上氣流，又當燃燒完畢後進行灰燼卸料時，也可以使灰燼順暢的向下排出。

本實施例在實際應用時，被燃燒物件/廢料由一第一閥門210置入燃燒腔體10之各燃燒托盤410上，然後將第一閥門210關閉，當複數個燃燒模組40及複數個加熱單元50進行燃燒作業時，燃燒後的初階廢氣會向上集中至第一閥門210下方處的空間，此時的初階廢氣，裡面仍然含有許多分子量較大的氣體分子顆粒，例如戴奧辛的氣體分子顆粒…等。

因為初階廢氣被集中在第一閥門210下方處的空間，因此仍會被下方燃燒作業中的熱能所加熱及加壓，因此初階廢氣將會再次進行二次燃燒作業，如此本實施例除了可以有效燃燒廢棄物外，也可以對有害氣體或大分子氣體進行燃燒，因此又可有效降低有害氣體或細懸浮微粒PM2.5的排出。

惟上述各實施例係用以說明本發明之特點，其目的在使熟習該技術者能瞭解本發明之內容並據以實施，而非限定本創作之專利範圍，故凡其他未脫離本發明所揭示之精神而完成之等效修飾或修改，仍應包含在以下所述之申請專利範圍中。

100................ 垂直式廢氣燃燒之燃燒爐結構 10................. 燃燒腔體 110................ 第一中空腔室 20................. 進料單元 210................ 第一閥門 220................ 漏斗狀結構 30................. 廢氣排放模組 310................ 廢氣排放腔體 320................ 排氣管 330................ 第一卸料口 340................ 第二中空腔室 40................. 燃燒模組 410................ 燃燒托盤 411................ 載料盤 412................ 供氣腔室 413................ 供氣孔 414................ 火山狀結構 415................ 轉軸 415a.............. 內部管道 420................ 驅動單元 430................ 供氣單元 50................. 加熱單元 60................. 卸料模組

Claims

一種垂直式廢氣燃燒之燃燒爐結構，其包括：一燃燒腔體，其具有一第一中空腔室；一進料單元，其形成於該燃燒腔體之頂部並藉由一第一閥門與該第一中空腔室相連通；一廢氣排放模組，其具有：一廢氣排放腔體，其結合於該燃燒腔體之下方側，並具有與該第一中空腔室連通之一第二中空腔室；一排氣管，設置於該第二中空腔室內，又貫穿該廢氣排放腔體；及一第一卸料口，其形成於該廢氣排放腔體之底部且與該第二中空腔室相連通；複數個燃燒模組，其上、下間隔設置，又每一該燃燒模組具有：一燃燒托盤，其具有一載料盤及該燃燒托盤內部具有一供氣腔室，該燃燒托盤藉由一組轉軸可旋轉的結合於該燃燒腔體且設置於該第一中空腔室內，又該載料盤具有複數個供氣孔與該供氣腔室相連通；一驅動單元，其設置於該燃燒腔體外側且與一該轉軸驅動結合；及一供氣單元，其設置於該燃燒腔體外側且藉由另一該轉軸之內部管道提供氣體至該供氣腔室；以及複數個加熱單元，其形成於該燃燒腔體上且位於該些轉軸之上方處。
如請求項1所述之燃燒爐結構，其中該進料單元於該第一閥門之上方處進一步具有一漏斗狀結構。
如請求項1所述之燃燒爐結構，其中該第一卸料口進一步結合有一卸料模組，其具有：一卸料腔體，其具有與該一第二中空腔室連通之一第三中空腔室；以及一第二卸料口，其形成於該卸料腔體之底部且與該第三中空腔室相連通。
如請求項3所述之燃燒爐結構，其中該第三中空腔室之上方側為一三角椎形結構，又該三角椎形結構內側間隔設有一三角椎形導流體。
如請求項4所述之燃燒爐結構，其中該三角椎形導流體下方側之該卸料腔體上設有複數個調節氣口。
如請求項5所述之燃燒爐結構，其中該複數個調節氣口之下方側之該第三中空腔室為一倒三角椎形結構，又該第二卸料口係形成於該倒三角椎形結構之底部。
如請求項1所述之燃燒爐結構，其中該驅動單元為一馬達。
如請求項1所述之燃燒爐結構，其中該供氣單元為一鼓風機。
如請求項1所述之燃燒爐結構，其中該載料盤上設有至少一火山狀結構，又部分該複數個供氣孔係形成於該至少一火山狀結構上。
如請求項1所述之燃燒爐結構，其中一該加熱單元為一噴火嘴。
如請求項1所述之燃燒爐結構，其中該燃燒腔體為一耐火磚之壁體結構。