[发明专利]一种农村垃圾无害化、减量化和资源化的焚烧装置及方法

说明书

本发明公开了一种农村垃圾无害化、减量化和资源化的焚烧装置及方法；炉膛顶部的烟气出口通过管路依次连接空气预热器、水冷换热器、旋风分离器、尾气处理装置、烟囱；焚烧装置还包括电机、一次风机、二次风组件、由多个喷嘴构成的喷嘴阵列；所述电机用于带动二次风组件与一次风机进行工作；各喷嘴沿炉膛顶部烟道出口内壁周向倾斜分布，使烟道内形成螺旋气流，以驱动烟气相互卷吸并螺旋上升；二次风组件从物料仓中抽取垃圾散发的气体，同时使物料仓内部形成负压，并通过喷嘴喷射至炉膛顶部烟道出口。本焚烧装置及方法具有燃烧效率高、近零排放、运行成本低和燃料适应性广等的特点，适用于我国农村垃圾无害化、减量化和资源化焚烧处理。

技术领域

本发明涉及农村垃圾焚烧处理，尤其涉及一种农村垃圾无害化、减量化和资源化的焚烧装置及方法。

背景技术

农村垃圾可分为生活性垃圾与生产性垃圾两大类。其中生活性垃圾是指村民在日常生活中或者为日常生活提供服务时所产生的固体垃圾。而生产性垃圾是包括种殖业垃圾(如秸秆、地膜、农药化肥包装等)、养殖业垃圾(如家养禽畜的粪便等)、工业垃圾、医疗垃圾和建筑垃圾。我国经过不断发展，农村垃圾的产量也在不断的提高。与此同时，不同地区农村垃圾的来源和成分构成也存在较大的差异。

目前我国农村垃圾主要采用的处理方法为：填埋、燃烧和堆肥。而在垃圾焚烧的过程中，会产生大量的烟尘、氮氧化物、硫氧化物、一氧化碳、二噁英等对环境以及人体都有害的物质。

其中，二噁英是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，可以损害人体多种器官和系统。它主要污染空气、土壤、水体，进而危害动物、植物以及人体。由于二噁英的生物富集作用非常强，所以能随着食物链逐级累积，越是高级的生物体内的含量就越高，所以人类受危害的程度最大。而人类自身又无法分解二噁英，一旦摄入，就不易排出。研究表明，人体摄入即使是在很微量的情况下，长期摄取也会引起癌症、皮肤病、肝肾疾病等的疾病。

而垃圾炉排焚烧的主要优点有：技术较为成熟，设备年运行时间可达8000h以上，垃圾处理成本较低，可以广泛适用于各类垃圾，而且产生的飞灰较少。但是其缺点是：焚烧炉开启与停用时炉温经过二噁英生产的温度区间(360～820℃)，在控制不完全的情况下也容易产生二噁英。

但是，由于农村垃圾具有产量大的特点，所以垃圾焚烧相比于另外两种更适合现在的农村条件。因此，有必要对垃圾焚烧过程进行优化，设计出一个可行度高、操作简便、近零排放的垃圾焚烧方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种农村垃圾无害化、减量化和资源化的焚烧装置及方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种农村垃圾无害化、减量化和资源化的焚烧装置，包括炉膛10、设置在炉膛10入口的物料仓3、用于将物料仓3内的垃圾推送至炉膛10内的推料器4；该炉膛10顶部的烟气出口通过管路依次连接空气预热器9、水冷换热器8、旋风分离器13、尾气处理装置12烟囱15；

所述焚烧装置还包括电机1、一次风机7、二次风组件2、由多个喷嘴12构成的喷嘴阵列；所述电机1用于带动二次风组件2与一次风机7进行工作；各喷嘴16沿炉膛10顶部烟道出口内壁周向倾斜分布，使烟道内形成螺旋气流，以驱动烟气相互卷吸并螺旋上升；

所述一次风机7从环境中抽取一次风，送入空气预热器9中进行加热，使其能产生200℃～400℃的高温空气，并且经过管道送入炉排5的底部；

所述二次风组件2从物料仓3中抽取垃圾散发的气体，同时使物料仓3内部形成负压，并通过喷嘴16喷射至炉膛10顶部烟道出口。

所述喷嘴阵列自上而下分为两层或者两层以上，使烟道内形成两个或者两个以上相切的螺旋上升气流，进而驱动烟气相互卷吸并螺旋上升，提高垃圾燃烧产生的烟气温度，并且增加烟气在烟道内的行程及停留时间。