- 火化機技術(shù)
- 盧軍編著
- 3123字
- 2020-04-30 18:52:53
一、燃燒室
火化機的燃燒室也就是火化機爐膛部分,主要是為遺體及隨葬品等燃燒提供焚化空間。一般而言,火化機燃燒室包括主燃燒室和再燃燒室,其中再燃燒室可分為二次燃燒室和三次燃燒室,主燃燒室主要是遺體及隨葬品燃燒空間,而二次燃燒室和三次燃燒室是煙氣焚化的空間。圖3-7為YQ6000型火化機燃燒室示意圖。

圖3-7 火化機燃燒室結(jié)構(gòu)示意圖
1—爐門起吊;2—主爐膛;3—再燃爐膛;4—主燃燒器;5—銘牌;6—監(jiān)視屏;7—電腦觸摸屏;8—操作門;9—按鈕控制板;10—點火燃燒器;11—角鋼爐架;12—主爐膛拱篷;13—回煙道;14—火口;15—拱頂助氧管;16—外裝修
1.燃燒室分類
根據(jù)燃燒室的數(shù)量不同,可分為單燃式、再燃式和多燃式三種。
(1)單燃式火化機
單燃式的火化機只有一個燃燒室,燃燒氣體只經(jīng)過一次燃燒后就通過煙道排到大氣中。這種火化機對周圍的環(huán)境污染比較嚴重,已逐步被淘汰。
(2)再燃式火化機
再燃式火化機具有主燃燒室和再燃燒室兩個爐膛,主燃燒室的燃燒對象是遺體及其隨葬品,再燃燒室的燃燒對象是煙氣,是主燃燒室中未被充分燃燒的氣體。由于增加了一個燃燒室,使煙氣在爐膛中的滯留時間延長了,為焚化物的充分燃燒提供了條件,大大地減少了污染物的產(chǎn)生。目前再燃式結(jié)構(gòu)廣泛被平板式火化機采用。
(3)多燃式火化機
多燃式火化機有兩個以上的燃燒室,即主燃燒室、再燃燒室和三燃燒室。主燃燒室的燃燒對象是遺體和隨葬品,再燃燒室和三燃燒室的燃燒對象都是煙氣中的未燃物質(zhì)。與再燃式火化機相比,它多增加了一個燃燒室,理論上多了一次燃燒,應(yīng)該使煙氣中的未燃物質(zhì)燃燒得更充分、更完全。但由于燃燒室的增加,必然要增加燃燒器和燃料,所以有時不但不能減少污染,反而可能產(chǎn)生新的污染源,同時,燃燒室的增多也增大了排氣的阻力,必須要加大引風機的功率,這樣就造成設(shè)備的龐大,提高了設(shè)備的成本。目前多燃式結(jié)構(gòu)主要被應(yīng)用于臺車式火化機。
根據(jù)燃燒室的布置方式不同,火化機可分為下落式和上疊式兩種。
(1)下落式燃燒室
即主燃燒室在上,再燃燒室在下,一般架條式火化機和平板式火化機多采用這種結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-8所示。

圖3-8 下落式火化機燃燒室結(jié)構(gòu)示意圖
(2)上疊式燃燒室
即主燃燒室在下,再燃燒室在上,一般揀灰式火化機多采用這種結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-9所示。

圖3-9 上疊式火化機燃燒室結(jié)構(gòu)示意圖
2.燃燒室的技術(shù)要求
由于遺體焚化是一個特殊過程,而且會產(chǎn)生許多有害物質(zhì),因此在火化機正常工作中,爐膛必須保持相對密封性、保溫性、堅固性和安全性。
①要有較好的保溫性能 由于焚化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要是由砌體及相關(guān)機構(gòu)組成,爐溫時高時低,所以砌體會出現(xiàn)熱脹冷縮的情況。因此一般要求在停爐24h后,燃燒室內(nèi)的溫度不低于300℃,只有這樣,砌體才不會出現(xiàn)驟熱驟冷現(xiàn)象,減少對耐火材料造成的損壞,進一步延長燃燒裝置的使用壽命,以降低維修成本,節(jié)約能源。
②要保證相對密封性 由于存在于燃燒室內(nèi)的物質(zhì)主要是煙氣,一定要保證煙氣沿著設(shè)定的通道正常流動,同時通過密閉造成燃燒室內(nèi)外壓力差,使燃燒室內(nèi)的煙氣不易逸出而污染環(huán)境。爐門、觀測孔、出灰口、各風閥、油閥(氣閥)等為主要密封部件。
③要有一定的堅固性 因為燃燒室在工作時,不但要承受自重,同時還要承受內(nèi)部氣體的漲力和熱變形力,因此必須保證燃燒裝置有一定的堅固性。
④必須有安全應(yīng)急措施。
3.燃燒室的結(jié)構(gòu)
(1)主燃燒室的結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求
主燃燒室是遺體等焚化物進行燃燒的主要地方,因此從結(jié)構(gòu)設(shè)計上要盡量考慮焚化物和可燃氣體充分燃燒的要求。以平板式火化機主燃燒室設(shè)計為例,主燃燒室的形狀一般為長方形,頂部旋拱,其結(jié)構(gòu)如圖3-10所示,主要由砌體、爐門、燃燒器、風孔、排煙孔和測量溫度的熱電偶或其他熱敏元件安裝孔所構(gòu)成。

圖3-10 平板式火化機主燃燒室
由于主燃燒室是焚化物和燃料燃燒的場所,所以對主燃燒室的容量及尺寸規(guī)格在設(shè)計上都有比較嚴格的要求。
①燃燒室的大小取決于遺體的最大基準的限定值,即以人的最高個頭和最胖體形為準,這樣便于焚化各種遺體。
②燃燒室的尺寸還要受送尸車等裝置結(jié)構(gòu)的限制。一般的送尸裝置是直接經(jīng)爐門將遺體送到主燃燒室內(nèi),因此,燃燒室的最小尺寸不能小于遺體加上遺體外送尸機構(gòu)部分的尺寸。
③燃燒室的最大尺寸受到氣體體積容量和熱容量的限制。在正常壓力下,燃燒室的體積容量與室內(nèi)熱容量是成正比的,體積越大,熱容量也就越大。但熱容量過大,容易使主燃燒室內(nèi)的熱容量出現(xiàn)超負荷的現(xiàn)象,可能造成對設(shè)備、設(shè)施的破壞或?qū)ζ鲶w的燒損,甚至會出現(xiàn)爆炸。所以燃燒室內(nèi)的熱負荷量是進行燃燒室設(shè)計的最重要的參數(shù)。經(jīng)過長期實踐,我們得出熱負荷量在5×105cal(2090kJ)左右比較適宜。
綜上所述,再燃式火化機的主燃燒室長度一般為2.2m左右,寬度為0.75m左右,高度為0.7m左右,容積為1.1~1.45m3。
主燃燒室的炕面結(jié)構(gòu)是主燃燒室內(nèi)支承遺體的載面。其結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于取骨灰并且不混灰,同時能較好地克服燃燒死角,即不須翻動遺體也能使火焰接觸整個遺體表面。平板炕面上應(yīng)有2根以上的突筋,以便架空遺體。
風孔和排煙孔是主燃燒室供氧和煙氣通向再燃燒室的通道。風孔一般均勻地分布在主燃燒室兩側(cè),緊貼炕面分別設(shè)6~8個,主要是用加熱風壓的方法,把風氧打入遺體背面緊貼炕面部分的燃燒死角,進行強制燃燒。排煙孔的位置應(yīng)設(shè)在燃燒器火焰的末端,其形狀結(jié)構(gòu),一要有利于煙氣完全進入再燃燒室內(nèi)燃燒,二要盡可能減少排煙的阻力,三要保證結(jié)構(gòu)的強度。
主燃燒室除以上所述的結(jié)構(gòu)外,還有用于測量溫度的熱電偶或其他熱敏元件的安裝孔,其位置的選擇應(yīng)能真實地反映主燃燒室的平均溫度為適合,其大小取決于熱敏元件的直徑及形狀。壓力及其他所需的敏感元件的安裝孔,應(yīng)根據(jù)火化機的電控需要而設(shè)定。
臺車式火化機的主燃燒室結(jié)構(gòu)如圖3-11所示。臺車式火化機主燃燒室的炕面是直接裝載在臺車上的,該炕面是可以活動的,可隨著臺車的往復運動,實現(xiàn)遺體進爐與骨灰出爐揀灰。

圖3-11 臺車式火化機主燃燒室
爐門是主燃燒室必須具備的結(jié)構(gòu),一般要求啟閉必須靈活,結(jié)構(gòu)必須輕便,耐高溫性能和保溫性能良好等,其結(jié)構(gòu)與運動方式如圖3-12所示。

圖3-12 火化機爐門運動簡圖
(2)再燃燒室的結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求
再燃燒室是對從主燃燒室過來的煙氣進行再次燃燒,以達到充分燃燒的目的。一般再燃燒室又可分為二次燃燒室和三次燃燒室。其結(jié)構(gòu)形狀一般采用長方形,也有采用圓筒形的。無論是采用什么形狀,都必須首先考慮煙氣的旋流和有助于未燃氣體能充分燃燒的效果。
再燃燒室體積的大小,取決于煙氣通過再燃燒室時的滯留時間。所謂煙氣滯留時間,是指煙氣在再燃燒室的燃燒時間。滯留時間越長,燃燒就越充分。要延長滯留時間,就必須相應(yīng)地增大再燃燒室的體積。但是,體積越大熱損失也越大,同時體積增大也增加了排氣的阻力,又得相應(yīng)增大引風機的功率。而實際中,未燃氣體的燃燒效果絕大部分取決于燃燒器的霧化效果,所以只要燃燒器的霧化效果好,就能使燃燒始終處于最佳狀態(tài)。因此氣體在燃燒室內(nèi)的滯留時間只要0.6~0.9s就足夠了,其體積也只相當于主燃燒室的80%即可。
再燃燒室的入口及出口結(jié)構(gòu)必須能使進入再燃燒室的煙氣改變運動形態(tài),入口處要盡量減少氣流的阻力,使之能完全進入到再燃燒室燃燒器火焰的火網(wǎng)范圍,從而實現(xiàn)火焰、溫度、空氣迅速均勻地混合,以提高煙氣的燃燒效果。
再燃燒室的燃燒器,一般是安裝在煙氣入口處附近,其作用一方面是向再燃燒室輸送足夠的熱量,另一方面是利用其火焰直接燃燒煙氣。當未燃氣體進入到再燃燒室時,必須先通過燃燒器火焰形成的火網(wǎng),并旋轉(zhuǎn)著向前推進,使煙氣的運動距離延長,以此來擴大火焰與煙氣的接觸面,從而達到最佳燃燒的目的。
再燃燒室的敏感元件,主要是監(jiān)測溫度的熱敏元件和殘氧測定元件,其安裝孔的設(shè)置主要依據(jù)被測點和電控制系統(tǒng)的要求而定。火化機再燃燒室結(jié)構(gòu)如圖3-13所示。

圖3-13 火化機再燃燒室圖
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