1.本實(shí)用新型涉及水泥窯協(xié)同處置固危廢的外掛式預(yù)熱、預(yù)燃階梯爐裝置。

背景技術(shù)：

2.隨著國家大力發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)，水泥窯系統(tǒng)處置固體危廢以其特有的無害化處置優(yōu)勢必將成為發(fā)展的主體，現(xiàn)水泥窯協(xié)同處置占據(jù)固體廢棄物焚燒處置領(lǐng)域45%的份額?，F(xiàn)在針對水泥窯協(xié)調(diào)處置半固態(tài)廢棄物提產(chǎn)措施有幾種技術(shù)路線，但仍具有下列缺陷。

3.1）預(yù)處理后的半固態(tài)危險(xiǎn)廢物直接投加分解爐后，會出現(xiàn)窯主電機(jī)電流波動(dòng)、窯況不穩(wěn)定的現(xiàn)象。主要是由于半固態(tài)危廢水分大、熱值不穩(wěn)定造成的，尤其含有不同熱值和水分的大顆粒危廢從分解爐掉入經(jīng)窯尾進(jìn)入到回轉(zhuǎn)窯后，物料直接在回轉(zhuǎn)窯的后部燃燒或急劇水分汽化，會加快生料的流動(dòng)，使未完全反應(yīng)的生料直接竄入燒成帶，致使窯電流下降。同時(shí)，窯內(nèi)物料流速不穩(wěn)定也會造成窯電流不穩(wěn)定，使燒成系統(tǒng)操作難度加大。

4.2）危廢在分解爐內(nèi)不能有效分散，會形成坨料堆積在分解爐錐部或落入窯尾煙室，影響窯內(nèi)通風(fēng)；含有機(jī)熱值的物料，還會在煙室斜坡處燃燒形成局部高溫，造成結(jié)皮堵塞；落入窯內(nèi)的高熱值料形成燃燒的火球，在窯內(nèi)形成大塊或結(jié)圈，嚴(yán)重影響窯系統(tǒng)的煅燒制度，直接影響水泥窯的產(chǎn)量和熟料質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.本實(shí)用新型的目的是提供水泥窯協(xié)同處置固危廢的外掛式預(yù)熱、預(yù)燃階梯爐裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中原有危廢在由分解爐處置過程中，由于含有較大水分造成水泥窯工藝制度紊亂及產(chǎn)品質(zhì)量不受控現(xiàn)象，操作難度大，同時(shí)常規(guī)處理裝置在處理過程中不能多次針對聚集堆積后的物料進(jìn)行周期打散，造成較難在短時(shí)間內(nèi)充分打散物料，導(dǎo)致其預(yù)熱、預(yù)燒反應(yīng)不充分的技術(shù)問題。

6.所述的水泥窯協(xié)同處置固危廢的外掛式預(yù)熱、預(yù)燃階梯爐裝置，包括設(shè)于三次風(fēng)管上的階梯爐本體、熱風(fēng)管道和給料管道，所述熱風(fēng)管道兩端分別連通分解爐和所述階梯爐本體頂部的出風(fēng)口，所述給料管道連通所述階梯爐本體頂部的進(jìn)料口，所述階梯爐本體底部設(shè)有連接到所述三次風(fēng)管的下料口，所述階梯爐本體包括爐體和設(shè)于所述爐體一側(cè)的階梯狀平臺結(jié)構(gòu)，所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)的每層平臺的靠后一側(cè)均設(shè)有朝向所述爐體內(nèi)的打散裝置，所述爐體上設(shè)有隔熱層。

7.優(yōu)選的，所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)中的平臺包括設(shè)于最上層的堆料平臺和由上至下依次設(shè)于所述堆料平臺下面的若干級焚燒平臺，所述焚燒平臺的級數(shù)不少于三級。

8.優(yōu)選的，所述打散裝置為脈沖式空氣炮，定期噴出高速氣體，所述脈沖式空氣炮的噴吹管伸出爐體與相應(yīng)高壓氣源連接。

9.優(yōu)選的，所述爐體前側(cè)與所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)相對的部分為斜面，所述斜面的傾斜方向與所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)的階梯延伸方向一致，所述斜面通過折角和豎直側(cè)壁與所述爐體的上下兩端連接。

10.優(yōu)選的，所述爐體前側(cè)與所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)相對的部分為弧面拱形，所述弧面拱形的上端與所述爐體上端的端面相切并連為一體，所述弧面拱形的下端與所述爐體下端的豎直側(cè)壁相切并連為一體。

11.優(yōu)選的，所述爐體前側(cè)設(shè)有參數(shù)采集模塊，包括負(fù)壓表和熱電偶，所述爐體側(cè)面還設(shè)有若干能夠開閉的觀察清料口，所述觀察清料口上設(shè)有觀察窗。

12.優(yōu)選的，所述爐體上的隔熱層由硅酸鈣板及澆注料構(gòu)成，與爐體內(nèi)表面固定。

13.本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）該結(jié)構(gòu)在固危廢處置過程中，能保證物料在爐內(nèi)有翻滾運(yùn)動(dòng)，加強(qiáng)了物料與熱風(fēng)（三次風(fēng)）接觸機(jī)會，通過預(yù)熱、預(yù)燃燒減少物料水分保證焚燒效果，提高處置能力。

14.（2）通過對脈沖式空氣炮的激發(fā)頻率進(jìn)行控制，增強(qiáng)物料水分烘干、預(yù)熱、預(yù)燒，減小處置過程對水泥窯的工況影響。

15.（3）該結(jié)構(gòu)由于對半固態(tài)危廢有預(yù)熱和預(yù)焚燒作用，因此應(yīng)對氮氧化物排放、有機(jī)物、二噁英的控制有實(shí)質(zhì)性效應(yīng)。

16.（4）本實(shí)用新型采用外掛式結(jié)構(gòu)，并具有爐體結(jié)構(gòu)緊湊，故障率低，易于安裝，可滿足不同水泥窯型的布置要求的優(yōu)點(diǎn)。相應(yīng)的該方案實(shí)施成本小，故障率低，改造費(fèi)用小，改造施工時(shí)間短。

附圖說明

17.圖1 為本實(shí)用新型第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖（實(shí)心箭頭表示半固體危廢的流轉(zhuǎn)方向，空心箭頭表示熱風(fēng)的流動(dòng)方向）。

18.圖2 為圖1所示結(jié)構(gòu)中階梯爐本體的結(jié)構(gòu)示意圖。

19.圖3為圖1所示結(jié)構(gòu)中階梯爐本體的剖視示意圖。

20.圖4為第二種實(shí)施例下本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)中階梯爐本體的剖視示意圖。

21.附圖中的標(biāo)記為：1、爐體，2、出風(fēng)口，3、進(jìn)料口，4、脈沖式空氣炮，5、觀察窗，6、下料口，7、隔熱層，8、階梯狀平臺結(jié)構(gòu)，9、熱風(fēng)管道，10、分解爐，11、三次風(fēng)管，12、給料管道，13、參數(shù)采集模塊，14、觀察清料口。

具體實(shí)施方式

22.下面對照附圖，通過對實(shí)施例的描述，對本實(shí)用新型具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實(shí)用新型的實(shí)用新型構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。

23.如圖1-4所示，本實(shí)用新型提供水泥窯協(xié)同處置固危廢的外掛式預(yù)熱、預(yù)燃階梯爐裝置，包括設(shè)于三次風(fēng)管11上的階梯爐本體、熱風(fēng)管道9和給料管道12，所述熱風(fēng)管道9兩端分別連通分解爐10和所述階梯爐本體頂部的出風(fēng)口2，階梯爐本體由出風(fēng)口向外排出熱風(fēng)，熱風(fēng)管道將這些熱風(fēng)引入分解爐，所述給料管道12連通所述階梯爐本體頂部的進(jìn)料口3，所述階梯爐本體底部設(shè)有連接到所述三次風(fēng)管11的下料口6，所述階梯爐本體包括爐體1和設(shè)于所述爐體1一側(cè)的階梯狀平臺結(jié)構(gòu)8，所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)8的每層平臺的靠后一側(cè)均設(shè)有朝向所述爐體1內(nèi)的打散裝置，所述爐體1上設(shè)有隔熱層7。

24.所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)8中的平臺包括設(shè)于最上層的堆料平臺和由上至下依次設(shè)于

所述堆料平臺下面的若干級焚燒平臺，所述焚燒平臺的級數(shù)不少于三級。這樣物料在各級平臺流轉(zhuǎn)過程中能得到充分預(yù)熱以及預(yù)焚燒，并且此過程能從三次風(fēng)中持續(xù)獲得高含氧量的熱空氣，焚燒更充分。

25.所述熱風(fēng)通道中安裝有耐熱引風(fēng)裝置，所述耐熱引風(fēng)裝置可以是耐熱變頻引風(fēng)設(shè)施，通過變頻調(diào)節(jié)引風(fēng)風(fēng)量，可一定程度增大爐容，使熱風(fēng)流動(dòng)阻力減小，流動(dòng)更為順暢，從而提高預(yù)熱和預(yù)焚燒的效果。

26.所述打散裝置為脈沖式空氣炮4，周期性瞬時(shí)噴出高速氣體，所述脈沖式空氣炮4的噴吹管伸出爐體1與相應(yīng)高壓氣源連接。半固態(tài)危險(xiǎn)廢物在本方案提供的風(fēng)料逆流式階梯爐的爐膛內(nèi)的停留時(shí)間可控。通過調(diào)節(jié)脈沖式空氣炮4的噴吹頻次，可以控制物料在階梯爐本體內(nèi)的預(yù)燒時(shí)間。階梯狀平臺結(jié)構(gòu)8既保證了危險(xiǎn)廢物的燃燒時(shí)間，又緩沖了不穩(wěn)定料流，數(shù)級焚燒平臺以及脈沖式空氣炮4進(jìn)一步強(qiáng)化焚燒效果，并能靈活控制停留時(shí)間，確保危險(xiǎn)廢物充分燃燒。

27.在第一種實(shí)施例中，所述爐體1前側(cè)與所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)8相對的部分為斜面，所述斜面的傾斜方向與所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)8的階梯延伸方向一致，所述斜面通過折角和豎直側(cè)壁與所述爐體1的上下兩端連接。這種結(jié)構(gòu)制造方便，能允許三次風(fēng)較為通暢地在爐體1內(nèi)向上流動(dòng)。

28.第二種實(shí)施例中，相比第一種實(shí)施例的區(qū)別在于所述爐體1的結(jié)構(gòu)，爐體1的結(jié)構(gòu)區(qū)別在于：所述爐體1前側(cè)與所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)8相對的部分為弧面拱形，所述弧面拱形的上端與所述爐體1上端的端面相切并連為一體，所述弧面拱形的下端與所述爐體1下端的豎直側(cè)壁相切并連為一體。上述結(jié)構(gòu)相比于第一種實(shí)施例中的爐體1能使熱風(fēng)流動(dòng)阻力進(jìn)一步變小，流速更為順暢，可一定程度增大爐容從而提高預(yù)熱、預(yù)燃燒效果。

29.所述爐體1前側(cè)設(shè)有參數(shù)采集模塊13，用于采集爐內(nèi)的氣壓和溫度，包括負(fù)壓表和熱電偶，所述爐體1側(cè)面還設(shè)有若干能夠開閉的觀察清料口14，所述觀察清料口14上設(shè)有觀察窗5，當(dāng)觀察窗5封閉所述觀察清料口14時(shí)，方便操作人員通過該觀察窗5查看爐內(nèi)預(yù)熱和預(yù)焚燒的情況，打開觀察窗5，操作者能通過該觀察清料口14對爐內(nèi)物料采集和清理。此外還可以在爐體1前側(cè)內(nèi)部設(shè)置耐高溫?cái)z像頭，這樣不必設(shè)置觀察窗也能直接觀察內(nèi)部物料的情況。

30.所述爐體1上的隔熱層7由硅酸鈣板及澆注料構(gòu)成，與爐體1內(nèi)表面固定，既能提高爐內(nèi)燃燒溫度也能保護(hù)周圍人員環(huán)境的安全。所述熱風(fēng)管道9采用具有隔熱、耐火性能的材料制成，例如耐火抗結(jié)皮澆注料。

31.上述階梯爐裝置為利用了三次風(fēng)的外掛式結(jié)構(gòu)，于水泥窯協(xié)同處置固體廢物方面更具有優(yōu)勢，利用熱風(fēng)交換使得處置溫度更高，停留時(shí)間更長，燃燒過程更為充分，焚燒狀態(tài)更易于穩(wěn)定控制，能較好地消納分解入爐固體廢物，對水泥窯的工況影響更小，處置過程中能有效減少co及氮氧化物等有害氣體的生成，二噁英等有害有機(jī)物將被徹底分解和得到更為有效控制，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排效應(yīng)。

32.本實(shí)用新型的運(yùn)行過程如下：半固態(tài)危險(xiǎn)廢物從給料管道12進(jìn)入階梯爐本體，逐層經(jīng)過階梯狀平臺結(jié)構(gòu)8到達(dá)階梯爐本體的下料口6，這一過程中，三次風(fēng)管11中的高溫?zé)犸L(fēng)由階梯爐下料口6進(jìn)入，沿階梯爐上升，經(jīng)熱風(fēng)管道9進(jìn)入分解爐10內(nèi)中上部。這一過程中每層平臺上的廢物物料在高溫?zé)犸L(fēng)的參與下得到預(yù)熱、烘干、預(yù)焚燒，對于結(jié)塊或堆積在平

臺上的物料，打散裝置會定期運(yùn)行噴吹，將其打散推下，這樣還會讓物料不斷翻滾，輕質(zhì)易燃危險(xiǎn)廢物經(jīng)推動(dòng)翻滾后隨氣流焚燒，而較重難燃危險(xiǎn)廢物落在焚燒平臺上繼續(xù)預(yù)熱、預(yù)焚燒，最終物料落入三次風(fēng)平臺借助脈沖式空氣炮4進(jìn)一步的進(jìn)行二次燃燒，整個(gè)過程引入高氧含量的熱空氣（三次風(fēng)），進(jìn)一步保障了物料焚燒的充分性。物料在多個(gè)平臺上逐級深入預(yù)熱、預(yù)焚燒，進(jìn)而保證充分焚燒。最終的灰渣經(jīng)分解爐10、窯尾煙室喂入回轉(zhuǎn)窯，與入窯熱生料混合，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫煅燒形成熟料。危險(xiǎn)廢物焚燒產(chǎn)生的煙氣從分解爐10入爐，經(jīng)高溫焚燒處理后，最終隨窯尾煙氣經(jīng)高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)入生料粉磨和廢氣處理系統(tǒng)。

33.上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的實(shí)用新型構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.水泥窯協(xié)同處置固危廢的外掛式預(yù)熱、預(yù)燃階梯爐裝置，其特征在于：包括設(shè)于三次風(fēng)管(11)上的階梯爐本體、熱風(fēng)管道(9)和給料管道(12)，所述熱風(fēng)管道(9)兩端分別連通分解爐(10)和所述階梯爐本體頂部的出風(fēng)口(2)，所述給料管道(12)連通所述階梯爐本體頂部的進(jìn)料口(3)，所述階梯爐本體底部設(shè)有連接到所述三次風(fēng)管(11)的下料口(6)，所述階梯爐本體包括爐體(1)和設(shè)于所述爐體(1)一側(cè)的階梯狀平臺結(jié)構(gòu)(8)，所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)(8)的每層平臺的靠后一側(cè)均設(shè)有朝向所述爐體(1)內(nèi)的打散裝置，所述爐體(1)上設(shè)有隔熱層(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯協(xié)同處置固危廢的外掛式預(yù)熱、預(yù)燃階梯爐裝置，其特征在于：所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)(8)中的平臺包括設(shè)于最上層的堆料平臺和由上至下依次設(shè)于所述堆料平臺下面的若干級焚燒平臺，所述焚燒平臺的級數(shù)不少于三級。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯協(xié)同處置固危廢的外掛式預(yù)熱、預(yù)燃階梯爐裝置，其特征在于：所述打散裝置為脈沖式空氣炮(4)，定期噴出高速氣體，所述脈沖式空氣炮(4)的噴吹管伸出爐體(1)與相應(yīng)高壓氣源連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯協(xié)同處置固危廢的外掛式預(yù)熱、預(yù)燃階梯爐裝置，其特征在于：所述爐體(1)前側(cè)與所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)(8)相對的部分為斜面，所述斜面的傾斜方向與所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)(8)的階梯延伸方向一致，所述斜面通過折角和豎直側(cè)壁與所述爐體(1)的上下兩端連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯協(xié)同處置固危廢的外掛式預(yù)熱、預(yù)燃階梯爐裝置，其特征在于：所述爐體(1)前側(cè)與所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)(8)相對的部分為弧面拱形，所述弧面拱形的上端與所述爐體(1)上端的端面相切并連為一體，所述弧面拱形的下端與所述爐體(1)下端的豎直側(cè)壁相切并連為一體。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯協(xié)同處置固危廢的外掛式預(yù)熱、預(yù)燃階梯爐裝置，其特征在于：所述爐體(1)前側(cè)設(shè)有參數(shù)采集模塊(13)，包括負(fù)壓表和熱電偶，所述爐體(1)側(cè)面還設(shè)有若干能夠開閉的觀察清料口(14)，所述觀察清料口(14)上設(shè)有觀察窗(5)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯協(xié)同處置固危廢的外掛式預(yù)熱、預(yù)燃階梯爐裝置，其特征在于：所述爐體(1)上的隔熱層(7)由硅酸鈣板及澆注料構(gòu)成，與爐體(1)內(nèi)表面固定。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型公開了水泥窯協(xié)同處置固危廢的外掛式預(yù)熱、預(yù)燃階梯爐裝置，包括設(shè)于三次風(fēng)管上的階梯爐本體、熱風(fēng)管道和給料管道，所述熱風(fēng)管道兩端分別連通分解爐和所述階梯爐本體頂部的出風(fēng)口，所述給料管道連通所述階梯爐本體頂部的進(jìn)料口，所述階梯爐本體底部設(shè)有連接到所述三次風(fēng)管的下料口，所述階梯爐本體包括爐體和設(shè)于所述爐體一側(cè)的階梯狀平臺結(jié)構(gòu)，所述階梯狀平臺結(jié)構(gòu)的每層平臺的靠后一側(cè)均設(shè)有朝向所述爐體內(nèi)的打散裝置，所述爐體上設(shè)有隔熱層。本實(shí)用新型能保證物料在爐內(nèi)有翻滾運(yùn)動(dòng)，加強(qiáng)了物料與熱風(fēng)接觸機(jī)會，通過預(yù)熱、預(yù)燃燒減少物料水分保證焚燒效果，提高處置能力。力。力。

技術(shù)研發(fā)人員：趙玉剛 陳俊鎖 李金 李江平 劉飛 李榛 趙進(jìn)城 任明政 王賀 朱清清

受保護(hù)的技術(shù)使用者：千陽海創(chuàng)環(huán)?？萍加邢挢?zé)任公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.11.30

技術(shù)公布日：2022/5/4