一種用于焚燒廢氣中所含有機(jī)物的焚燒裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及含有機(jī)物的廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于焚燒廢氣中所含有機(jī)物的焚燒裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]焚燒法是徹底解決煙氣(廢氣)中有機(jī)類污染物的方法，有機(jī)類污染物燃燒時生成二氧化碳和水，除碳排放外對環(huán)境沒有任何污染。
[0003]現(xiàn)有的處理含有機(jī)物的煙氣的燃燒方法主要有喉口法、火層法和燃?xì)夥?。喉口?目前固體燃燒爐的二次燃燒普通采用在燃燒室上方一定高度設(shè)喉口，并在此處配空氣(或氧氣)助燃。此方法由于空氣(或氧氣)與熱解氣的混合及燃燒溫度難控制，二次燃燒的效率仍不完全，排放煙氣中仍有較多炭粒和有機(jī)污染物?；饘臃?火層法是讓含有有機(jī)污染物的煙氣穿過固體燃料燃燒高溫區(qū)，在有空氣(或氧氣)存在的情況下將有機(jī)污染物氧化為0)2和h2o。此法由于固體燃燒很難充分以及爐排上每個區(qū)域固體燃燒的狀況不同，所以對煙氣中有機(jī)污染物的凈化效果欠佳。燃?xì)夥?燃?xì)夥ㄊ抢萌細(xì)?一般是天然氣)易于充分燃燒的特點(diǎn)，將待處理的煙氣與空氣(或氧氣)混合后再配入燃?xì)?，可以有效凈化煙氣中的有機(jī)污染物。但由于燃?xì)鈨r格比固體燃料高得多，所以此法成本較高；另外此法也不適用于沒有燃?xì)獾那闆r。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)中的各種處理含有機(jī)物的煙氣的燃燒方法均存在一定的弊端，因而本領(lǐng)域需要一種全新的或改進(jìn)的處理含有機(jī)物的煙氣的燃燒方法，或需要一種相應(yīng)的燃燒裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明提供一種用于焚燒廢氣中所含有機(jī)物的焚燒裝置，所述焚燒裝置包括第一燃燒室6和第二燃燒室8，所述第一燃燒室6中設(shè)置有固體燃料入口 1、位于固體燃料入口 I下方的卸灰口 2、裝置氣體入口 3、和在高度方向上位于所述固體燃料入口 I和卸灰口 2之間的爐排4 ;所述第二燃燒室8為圓柱狀燃燒室，所述第二燃燒室8中含有裝置氣體出口 5 ;經(jīng)過在第一燃燒室6中燃燒后的尾氣從第一燃燒室氣體出口 61中經(jīng)過氣體流通連接道7和第二燃燒室氣體入口 81進(jìn)入第二燃燒室8 ;所述第一燃燒室6中的裝置氣體入口 3和第一燃燒室氣體出口 61在豎直方向上設(shè)置在不同高度上，所述第二燃燒室8中的裝置氣體出口 5和第二燃燒室氣體入口 81在豎直方向上設(shè)置在不同高度上；所述氣體流通連接道7包含一段或多段直管和/或彎管，且所述氣體流通連接道7中與所述第二燃燒室氣體入口 81直接連接的末道71設(shè)置為與所述第二燃燒室8的切線方向一致。
[0006]雖在現(xiàn)有技術(shù)中也有采取切向進(jìn)氣的方式給燃燒裝置供氣的方案存在。如專利申請CN201410211888中提供一種爐內(nèi)強(qiáng)化燃燒裝置，包括二燃室墻體、位于二燃室墻體內(nèi)側(cè)的二燃室、以及位于二燃室墻體外側(cè)的供氧風(fēng)機(jī)，所述二燃室由至少兩個圓柱形的強(qiáng)燃室組成，強(qiáng)燃室的底部通過出火口與一燃室相通，強(qiáng)燃室的頂部與余熱鍋爐相通；所述二燃室墻體中設(shè)有湍流送氧通道，湍流送氧通道包括環(huán)形輸氧通道和切向噴氧通道，其中切向噴氧通道的出氣口與強(qiáng)燃室相通，切向噴氧通道的進(jìn)氣口通過環(huán)形輸氧通道與設(shè)在二燃室墻體外側(cè)的供氧風(fēng)機(jī)連通。該裝置由多個圓柱形的強(qiáng)燃室替代傳統(tǒng)的一個長方形截面的強(qiáng)燃室，同時通過切向噴氧通道向強(qiáng)燃室切向供氧，解決了機(jī)械爐排式生活垃圾焚燒爐的二燃室燃燒不充分、容易冒黑煙的缺陷，實(shí)現(xiàn)了從源頭治理的目的，保護(hù)了環(huán)境。
[0007]另有專利CN01819276中提供一種離心分區(qū)燃燒方法，需要配置一個圓柱形燃料罐、第一燃燒室、第二燃燒室和一個排氣筒。還需要配置第一燃燒室和燃料罐的上、下外筒，以便在外筒內(nèi)形成上、下空氣通道。一個或幾個制造空氣流的鼓風(fēng)機(jī)與上外筒下部的上、下空氣通道切向連通?？諝饬骺刂蒲b置位于上空氣通道的上部。因此，該發(fā)明只需向爐內(nèi)供給空氣即可進(jìn)行完全燃燒。在這種情況下，爐內(nèi)的空間被空氣流分成許多燃燒區(qū)域。
[0008]但這兩項(xiàng)現(xiàn)有技術(shù)文件與本發(fā)明中的裝置設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)均完全不相同，這兩項(xiàng)現(xiàn)有技術(shù)文件中均是通過風(fēng)機(jī)向一個燃燒室中注入助燃?xì)饪諝饣蜓鯕?，通過其旋流來實(shí)現(xiàn)氣體的充分混合，其中從第一燃燒室向第二燃燒室的氣體流通管道均為常規(guī)的直通式(其第二燃燒室設(shè)置在第一燃燒室上方，因而第一燃燒室中的尾氣直接進(jìn)入第二燃燒室)。而本發(fā)明關(guān)鍵點(diǎn)在于從第一燃燒室6通向第二燃燒室的用于輸送高溫尾氣的通道為切向進(jìn)氣方式。此外，這兩項(xiàng)現(xiàn)有技術(shù)文件的目的都是垃圾焚燒或固體廢物焚燒，而本發(fā)明的目的是煙氣中的有機(jī)物的焚燒。
[0009]在本申請完成之前，本申請的發(fā)明人也參考上述對比文件中的方法來開發(fā)本發(fā)明中的焚燒裝置。但在沒有將第一燃燒室到二次燃燒室的通道做出特定設(shè)計(jì)之前，僅使用另外的入口向第二燃燒室8中切向進(jìn)氣，仍會導(dǎo)致裝置氣體出口 5中排出的氣體冒黑煙。宄其原因，發(fā)明人認(rèn)為，本發(fā)明中，設(shè)置第二燃燒室的目的是使得來自第一燃燒室的尾氣再次燃燒。實(shí)際上，在第一次燃燒時，必然會考慮助燃?xì)馀c可燃物的配比，因而助燃?xì)馔ǔ壤碚撝颠^量30%?100%，因而從本發(fā)明第一燃燒室6出來的尾氣中助燃?xì)獾暮恳廊蛔懔?；發(fā)明人發(fā)現(xiàn)第二燃燒室中的燃燒效率主要取決于助燃?xì)馀c可燃尾氣的混合物的溫度，只有溫度足夠高時，才能保證第二燃燒室中燃燒充分。此外，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，第二燃燒室中的氣體切向進(jìn)料和旋轉(zhuǎn)流動不僅僅是起到一個混合充分的作用(上述兩份現(xiàn)有技術(shù)中都主要是利用了該特點(diǎn))，更重要的是，這能保證氣體在第二燃燒室內(nèi)的溫度，其出口溫度和入口溫度相差很小，因而能保證第二燃燒室的充分燃燒。
[0010]上述現(xiàn)有技術(shù)方案中，并不是將來自第一燃燒室的尾氣通過切向進(jìn)氣而在第二燃燒室中旋流，而是在第二燃燒室中切向引入助燃?xì)猓砸氲闹細(xì)鈦韼又細(xì)馀c所述尾氣的混合和旋流。事實(shí)上，無論從第二燃燒室中的燃燒溫度的角度，還是從助燃?xì)馀c可燃尾氣的配比的角度，這樣的方案都是不利于本發(fā)明裝置中在第二燃燒室中的充分燃燒。具體地，若將現(xiàn)有技術(shù)中的這種方案直接用于本發(fā)明中，因其引入的助燃?xì)獾臏囟?常溫或被預(yù)熱至100°C左右)必然遠(yuǎn)低于第一燃燒室的尾氣溫度(400?500°C )，該燃燒爐中通過該助燃?xì)獾那邢蛞牒托鱽韼拥诙紵抑谢旌蠚獾男?，因而其在第二燃燒室中的進(jìn)氣量必然不少。因此，一方面，它會拉低第二燃燒室中混合氣的溫度；另一方面，它使得在第一燃燒室中本來就可能過量的助燃?xì)庠诘诙紵抑懈谴蟠筮^量；再有，因?yàn)榈诙紵抑行枰揽看饲邢蛉肟谔幪峁┬鞯膭恿?，因而相?yīng)的需要大功率的風(fēng)機(jī)作為動力源，而本發(fā)明中從第一燃燒室進(jìn)入第二燃燒室的高溫氣體的流動不需要任何外加動力。因此，無論從上述哪個角度，現(xiàn)有技術(shù)中的這種燃燒爐的第二燃燒室的燃燒效率都會遠(yuǎn)低于本發(fā)明。因第二燃燒室中大大過量的助燃?xì)獗厝恍枰獧C(jī)械設(shè)備(如泵)來給其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動提供動力，而本發(fā)明中的第一燃燒室的尾氣直接從切向進(jìn)入第二燃燒室，無需提供額外的驅(qū)動力。因此，本發(fā)明的裝置在燃燒效率更高的同時節(jié)能環(huán)保。
[0011 ] 本發(fā)明中的來自第一燃燒室的尾氣直接從切向進(jìn)入第二燃燒室，且在第二燃燒室中形成上下方向的旋流，本發(fā)明中的尾氣從進(jìn)入第二燃燒室的瞬間已經(jīng)是全部呈旋流狀態(tài)，完全可以并不涉及兩種氣體的混合。而現(xiàn)有技術(shù)中的方案均要實(shí)現(xiàn)兩種氣體的混合過程和旋轉(zhuǎn)流動過程。因此，本發(fā)明中在第二燃燒室的燃燒時間更短、燃燒路徑更短，可使得第二燃燒室的高度更短，且燃燒更充分。
[0012]本發(fā)明中，因?yàn)樗瞿┑?1的設(shè)置方向?yàn)榕c第二燃燒室8的切線方向一致，且第二燃燒室8中的裝置氣體出口 5和第二燃燒室氣體入口 81在豎直方向上設(shè)置在不同高度上，因而來自于第一燃燒室6中的尾氣會在第二燃燒室8中做向上或向下(附圖中的裝置為向下)的螺旋狀運(yùn)動，這有利于尾氣在第二燃燒室8中充分燃燒。
[0013]本發(fā)明中第二燃燒室8的形狀為圓柱型，但第一燃燒室6的形狀卻并無限制，可以是立方體狀、長方體狀、圓柱狀等。
[0014]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解地，本發(fā)明中從第一燃燒室6中進(jìn)入第二燃燒室8中的所述尾氣例如包含“所述廢氣的燃燒剩余氣”以及“從所述固體燃料入口處加入的固體燃料高溫燃燒產(chǎn)的剩余氣”。
[0015]在一種具體的實(shí)施方案中，所述裝置氣體入口 3包括位于爐排下方的第一裝置氣體入口 31和位于爐排上方的第二裝置氣體入口 32。
[0016]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，所述裝置氣體入口中通入的氣體包括需要使用本發(fā)明裝置進(jìn)行焚燒的待處理的廢氣，以及用于對廢氣進(jìn)行助燃的空氣或氧氣。其中，一般情況下，在所述第一燃燒室6中的助燃?xì)?空氣或氧氣)的用量一般會超出其理論計(jì)算出的所需用量。
[0017]在此優(yōu)選方案中，在所述焚燒裝置上設(shè)置高度上不同的兩種裝置氣體入口，方便在使用本發(fā)明裝置的過程中根據(jù)實(shí)際情況自由地選擇氣體的實(shí)際入口，例如氣體只從第一裝置氣體入口 31或第二裝置氣體入口 32進(jìn)入第一燃燒室6，或者氣體同時從第一裝置氣體入口 31和第二裝置氣體入口 32進(jìn)入第一燃燒室6。所述裝置氣體入口中的氣體包括待處理的廢氣和助燃的空氣或氧氣，這兩種氣體可以分別從第一裝置氣體入口 31和第二裝置氣體入口 32中進(jìn)入第一燃燒室6，也可以先后從同一個裝置氣體入口進(jìn)入第一燃燒室6，本發(fā)明中對此并無限制。
[0018]在一種具體的實(shí)施方案中，所述裝置中還包括位于所述第二燃燒室8上的第三裝置氣體入口 82，且對應(yīng)所述第三裝置氣體入口 82設(shè)置有從裝置外通入所述第二燃燒室8的第三氣體入流道9，所述第三氣體入流道9包含一段或多段直管和/或彎管，且所述第三氣體入流道9中與所述第三裝置氣體入口 82直接連接的第二末道91設(shè)置為與所述第二燃燒室8的切線方向一致。本發(fā)明中，可以從第三裝置氣體入口 82處向裝置中引入廢氣、助燃?xì)饪諝饣蜓鯕?、燃?xì)?如天然氣)等都可以。本發(fā)明中，具體的氣體通入裝置中的途徑可以根據(jù)實(shí)際情況在第一裝置氣體入口 31、第二裝置氣體入口 32和第三裝置氣體入口 82間自由選擇。本發(fā)明中，對于所述末道71和第二末道91間的相互關(guān)系并無限制，例如為平行關(guān)系，相交關(guān)系(包括垂直)皆可。但本發(fā)明中優(yōu)選的是，從所述末道71和第二末道91中流入所述第二燃燒室8中的氣體螺旋方向一致，均為順時針螺旋或均為逆時針螺旋。
[0019]在一種具體的實(shí)施方案中，所述末道71的與其中氣體流動方向垂直的截面為圓形