炭化燃烧炉
技术领域
本实用新型属于生活垃圾燃烧技术领域，更具体地说，是涉及一种炭化燃烧炉。
背景技术
炭化燃烧炉是集干燥、炭化及燃烧为一体的小型垃圾焚烧装置。炭化燃烧炉因其自身的工艺特点，在炭化燃烧过程会产生焦油，部分焦油未被反应完全，这些未被反应完全的焦油分子在温度降下来以后会形成液态或固态焦油，从而导致给后续设备带来了较大的压力，如易导致烟气处理端负荷过大而出现故障。此外，由于焚烧介质的热值不同，会出现炉体出口烟温不可控，烟温过高致使布袋除尘系统故障。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种炭化燃烧炉，以解决现有技术中存在的炭化过程中产生的焦油容易导致后续设备出现故障的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供了一种炭化燃烧炉，包括具有腔体的壳体，所述腔体沿第一方向上依次划分为第一区域、第二区域及第三区域，所述第一方向与竖直方向垂直，所述第一区域从上至下依次包括干燥区、炭化区及燃烧区，所述第三区域设有用于将所述腔体进行急速降温的换热装置，所述壳体外部设有风机，所述第二区域设有喷射装置；
其中，所述喷射装置的入口端连接至所述换热装置的高温蒸汽出口端并用于向所述腔体内喷射高温蒸汽以去除炭化过程产生焦油；
或者，所述喷射装置的入口端连接至所述风机并用于向所述腔体内喷射空气以去除炭化过程产生焦油。
可选地，所述喷射装置包括导入管及至少一分流管，所述导入管一端与所述换热装置的高温蒸汽出口端或者风机连接，所述分流管一端连接于所述导入管，所述分流管另一端封闭，所述分流管上设有多个用于喷射高温蒸汽的喷嘴。
可选地，所述喷射装置包括两所述分流管，分别为第一分流管及第二分流管，所述第一分流管的高度低于所述炭化区的高度，所述第二分流管的高度高于所述炭化区的高度，所述第一分流管上设有第一喷嘴，所述第二分流管上设有第二喷嘴，所述第一喷嘴喷出的高温蒸汽与所述第二喷嘴喷出的高温蒸汽在所述腔体内形成气帘。
可选地，所述第一分流管在所述腔体内的安装高度范围为1.5m-1.8m，且第一分流管与所述第二分流管在竖直方向上的高度差为0.3m。
可选地，所述第一分流管包括相互连接的第一连接段及第一喷射段，所述第二分流管包括相互连接的第二连接段及第二喷射段，所述第一连接段及所述第二连接段均沿所述第一方向延伸，所述第一喷射段与所述第二喷射段均沿第二方向，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第一喷嘴设于所述第一喷射段，所述第二喷嘴设于所述第二喷射段，所述第一喷嘴与所述第二喷嘴相对设置。
可选地，所述第一喷射段上设有六个所述第一喷嘴，各所述第一喷嘴沿所述第一喷射段等间隔分布；
所述第二喷射段上设有六个所述第二喷嘴，各所述第二喷嘴沿所述第二喷射段等间隔分布；
其中，各所述第一喷嘴与各所述第二喷嘴一一对应设置相对设置。
可选地，所述第一喷嘴朝下设置且与所述第一方向呈第一夹角，所述第一夹角的范围为30°-40°；
所述第二喷嘴朝下设置且与所述第一方向呈第二夹角，所述第二夹角的范围为30°-40°。
可选地，所述第一喷嘴及所述第二喷嘴的直径均为25mm，且相邻两所述第一喷嘴的距离为143mm，相邻两所述第二喷嘴之间的距离为143mm。
可选地，所述导入管上设有用于控制所述高温蒸汽输送流速的流量控制阀，且所述喷嘴的喷射流速不低于20m/s。
可选地，所述导入管包括相互连接的导入段及分流段，所述导入管弯曲设置并与所述换热装置的高温蒸汽出口端连接，所述分流段沿竖直方向延伸，所述分流管设于所述分流段。
本实用新型提供的炭化燃烧炉的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型的炭化燃烧炉包括喷射装置，且喷射装置的入口端连接至换热装置的高温蒸汽出口端，而换热装置中高温蒸汽单位时间产量较大，如此，可以利用该高温蒸汽与焦油发生化学反应，或者利用空气去除焦油，从而可以阻隔一部分焦油含量，进而防止烟气处理端及其他后续设备由于负荷过大而出现故障的情况发生。此外，由于高温蒸汽或者空气的温度远小于高温烟气的温度，从而可以实现控制烟气温度的目的，防止由于烟气温度过高而导致布袋除尘系统故障的情况发生。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的炭化燃烧炉的结构示意图；
图2为图1中喷射装置的结构示意图；
图3为图2中喷射装置的正面示意图；
图4为图2中喷射装置的俯视示意图。
其中，图中各附图标记：
10-壳体；20-换热装置；30-喷射装置；11-第一区域；12-第二区域；13-第三区域；31-导入管；32-第一分流管；33-第二分流管；34-第一喷嘴；35-第二喷嘴；36-流量控制阀；111-干燥区；112-炭化区；113-燃烧区；311-导入段；312-分流段；321-第一连接段；322-第一喷射段；331-第二连接段；332-第二喷射段；X-第一方向；Y-第二方向；A1-第一夹角；A2-第二夹角。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1，现对本实用新型提供的炭化燃烧炉进行说明。该炭化燃烧炉包括壳体10，壳体10具有腔体，腔体沿第一方向X上依次划分为第一区域11、第二区域12及第三区域13，具体地，第一方向X与竖直方向垂直，第一方向X即为图1中的左右方向。此外，需要说明的是，这里的第一区域11、第二区域12及第三区域13仅仅是在空间上的划分，并没有真正的将第一区域11、第二区域12及第三区域13隔开，也即是第一区域11、第二区域12及第二区域12实际上相互连通，第一区域11产生的焦油会进入第二区域12，第二区域12喷射的高温蒸汽也会进入第一区域11。
第一区域11从上至下依次包括干燥区111、炭化区112及燃烧区113，干燥区111设有干燥装置，用于将生活垃圾进行干燥，炭化区112设有炭化装置，用于将干燥后的生活垃圾进行炭化处理，炭化的过程中将会产生焦油，没有完全反应的焦油即为本申请需要处理的焦油，燃烧区113设有燃烧装置，用于将炭化处理后的炭化垃圾进行燃烧处理，产生高温烟气。
第三区域13设有用于将腔体进行急速降温的换热装置20，换热装置20的原理就是通过冷源与高温烟气温度置换，从而达到降低腔体内温度的目的，同时换热装置20将会产生高温蒸汽，第二区域12设有喷射装置30，喷射装置30的入口端连接至换热装置20的高温蒸汽出口端，具体地，换热装置20的顶部设有汽包21，喷射装置30的入口端连接至汽包21，换热装置20用于向腔体中喷射高温蒸汽以除去炭化过程产生焦油。此外，由于高温蒸汽的温度为100℃-200℃，而燃烧产生的高温烟气的温度为800℃-900℃，因此向腔体中喷射高温蒸汽，同时能够达到降低高温烟气温度的目的。
此外，在本申请的其他实施例中，也可以通过在壳体10外设置风机，喷射装置30的入口端连接至风机，风机可将外部空气输入喷射装置30的入口端，喷射状30用于向腔体内喷射空气以去除炭化过程中产生的焦油。
本实用新型提供的炭化燃烧炉包括喷射装置30，且喷射装置30的入口端连接至换热装置20的高温蒸汽出口端或者风机，而换热装置20中高温蒸汽单位时间产量较大，如此，可以利用该高温蒸汽与焦油发生化学反应，或者通过空气去除焦油，从而可以阻隔一部分焦油含量，进而防止烟气处理端及其他后续设备由于负荷过大而出现故障的情况发生。此外，由于高温蒸汽及空气的温度远小于高温烟气的温度，从而可以实现控制烟气温度的目的，防止由于烟气温度过高而导致布袋除尘系统故障的情况发生。
在一个实施例中，请参阅图2，喷射装置30包括导入管31及至少一分流管，导入管31一端与换热装置20的高温蒸汽出口端或者风机连接，导入管31另一端封闭，分流管一端连接于导入管31，分流管另一端封闭，分流管上设有多个用于喷射高温蒸汽的喷嘴，如此，通过导入管31及分流管的设置，可以将换热装置20产生的高温蒸汽引入壳体10的腔体中，并在不同位置进行喷射，从而达到快速去除焦油的目的。
具体地，分流管均采用焊接的方式与导入管31形成连接，喷嘴也是通过焊接的方式设于分流管上，如此，提高了各结构之间连接的密封性及连接强度，其结构加工简单。
在一个实施例中，导入管31、分流管及喷嘴均采用304级别及以上不锈钢制成，均为通用结构，可随时更换。
在一个实施例中，请参阅图2，喷射装置30包括两分流管，分别为第一分流管32及第二分流管33，第一分流管32的高度低于炭化区112的高度，第二分流管33的高度高于炭化区112的高度，第一分流管32上设有第一喷嘴34，第二分流管33上设有第二喷嘴35，第一喷嘴34喷出的高温蒸汽与第二喷嘴35喷出的高温蒸汽在腔体内形成气帘，也即是第一喷嘴34喷出的高温蒸汽与第二喷嘴35喷出的高温蒸汽在腔体内相互碰撞，从而提高了焦油与高温蒸汽的接触面积，进而使得去除效果更佳。
在一个实施例中，第一分流管32在腔体内的安装高度范围为1.5m-1.8m，如此可使得第一分流管32的高度位于腔体大致中间的位置，也即是更加接近炭化区112，从而能够提高去除焦油的效率。此外，第一分流管32与第二分流管33在竖直方向上的高度差为0.3m，通过高度差，使得两者喷出的高温蒸汽形成对立，提高高温蒸汽去除效果。
在一个实施例中，请参阅图2至图3，第一分流管32包括相互连接的第一连接段321及第一喷射段322，第一连接段321连接于第一喷射段322与导入管31之间，第二分流管33包括相互连接的第二连接段331及第二喷射段332，第二连接段331连接于第二喷射段332与导入管31之间，第一连接段321及第二连接段331均沿第一方向X延伸，第一喷射段322与第二喷射段332均沿第二方向Y延伸并相对设置，第二方向Y与第一方向X垂直，且第二方向Y与竖直方向垂直，第二方向Y即为图4中的上下方向，第一喷嘴34设于第一喷射段322，第二喷嘴35设于第二喷射段332，第一喷嘴34与第二喷嘴35相对设置，如此，使得第一喷嘴34喷出的高温蒸汽与第二喷嘴35喷出的高温蒸汽在腔体内可以现场相互对流，以提高焦油去除效率。
具体的，第一连接段321的长度为762mm，第二连接段331的长度为262mm，第一喷射段322与第二喷射段332相对且长度相等。
在一个实施例中，请参阅图2，第一喷射段322上设有六个第一喷嘴34，各第一喷嘴34沿第一喷射段322等间隔分布；第二喷射段332上设有六个第二喷嘴35，各第二喷嘴35沿第二喷射段332等间隔分布；其中，各第一喷嘴34与各第二喷嘴35一一对应设置相对设置，如此，可保证沿第二方向Y上的高温蒸汽能够均匀分布，且两侧的高温蒸汽完全形成相互对流。
在一个实施例中，请参阅图3，第一喷嘴34朝下设置且与第一方向X呈第一夹角A1，第一夹角A1的范围为30°-40°；第二喷嘴35朝下设置且与第一方向X呈第二夹角A2，第二夹角A2的范围为30°-40°。在本实施例中，第一夹角A1及第二夹角A2的设计有助于提高高温蒸汽在腔体内的紊流程度，使高温蒸汽与焦油气体充分接触，进而提高焦油去除速度。实验证明，当第一夹角A1为30°，且第二夹角A2为35°时，高温蒸汽的去除效果最佳。可以理解地，在申请的其他实施例中，第一夹角A1也可为35°或40°，第二夹角A2也可为30°或40°，此处不做唯一限定。
在一个实施例中，第一喷嘴34及第二喷嘴35的直径均为25mm，且相邻两第一喷嘴34的距离为143mm，相邻两第二喷嘴35之间的距离为143mm，如此布局，可保证腔体中的高温蒸汽均匀分布。可以理解地，在本申请的其他实施例中，第一喷嘴34及第二喷嘴35的直径可以适当调整，相邻两第一喷嘴34的距离及相邻两第二喷嘴35的距离也可为适当调整，只要满足143(±5)mm即可，此处不做唯一限定。
在一个实施例中，请参阅图1，导入管31上设有流量控制阀36，流量控制阀36用于控制高温蒸汽输送流速，且喷嘴的喷射流速不低于20m/s，如此，可保证各喷嘴急速喷射高温蒸汽，进而达到高温蒸汽与焦油快速反应的目的。
在一个实施例中，请参阅图1，导入管31包括相互连接的导入段311及分流段312，导入管31弯曲设置并与喷射装置30的高温蒸汽出口端连接，分流段312沿竖直方向延伸，流量控制阀36设于导入段311的上方，分流管设于分流段312。本实施例通过导入段311弯曲的设置，可将第三区域13产生的高温蒸汽传送至第二区域12中。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
