HORNO DE GASIFICACIÓN POR PIRÓLISIS DE RESIDUOS.

1. Un horno de gasificación por pirólisis de residuos, que comprende una cámara de combustión primaria cilíndrica provista de un puerto de alimentación para introducir residuos de basura formado en la parte superior del mismo y una parrilla del horno para descargar escoria de residuos e introducir aire montada en el fondo del mismo,

caracterizado porque, la cámara de combustión primaria tiene una pared del horno para almacenar y transferir calor; el horno de gasificación por pirólisis de residuos comprende adicionalmente una cámara de combustión de humo dispuesta a lo largo de una periferia de la cámara de combustión primaria; una parte de la superficie interna de la cámara de combustión de humo está compuesta de una superficie externa de la pared del horno de la cámara de combustión primaria, de manera que la energía térmica puede transferirse entre la cámara de combustión primaria y la cámara de combustión de humo a través de la pared del horno de la cámara de combustión primaria; y la cámara de combustión de humo comprende una entrada de humo, un canal de combustión de humo y una salida de humo, en el que la entrada de humo está formada en una parte superior de la pared del horno de la cámara de combustión primaria; el canal de combustión de humo comprende una primera parte del canal de combustión de humo y una segunda parte del canal de combustión de humo; el humo formado en la cámara de combustión primaria pasa sucesivamente a través de la primera parte del canal de combustión de humo y la segunda parte del canal de combustión de humo a través de la entrada de humo, y se descarga desde la salida de humo de la cámara de combustión de humo; y el área de la sección transversal de la primera parte del canal de combustión de humo es más pequeña que la de la segunda parte del canal de combustión de humo.

2. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la longitud de una trayectoria a través de la cual fluye el humo desde la entrada de humo hasta la salida de humo es al menos mayor que una altura vertical de la cámara de combustión primaria.

3. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el canal de combustión de humo está dispuesto en espiral a lo largo de una superficie externa de la cámara de combustión primaria.

4. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la salida de humo de la cámara de combustión de humo está enrasada con la entrada de humo o localizada por encima de la entrada de humo; y el canal de combustión de humo está dispuesto a lo largo de una superficie externa de la cámara de combustión primaria de una manera rectilínea, en el que la primera parte se extiende hacia abajo desde la entrada de humo hasta una parte inferior de la superficie externa de la pared del horno de la cámara de combustión primaria y la segunda parte está comunicada con la primera parte que se extiende hacia arriba desde una parte inferior de la superficie externa de la pared del horno de la cámara de combustión primaria hasta la salida de humo de la cámara de combustión de humo.

5. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se forma una pluralidad de orificios de suministro de aire en el canal de combustión de humo, mediante los cuales se suministra aire en una dirección perpendicular a una trayectoria a través de la cual fluye el humo para formar un flujo de aire uniforme.

6. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el número de canales de combustión de humo es múltiple.

7. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque una pared externa de la cámara de combustión de humo rodea completamente la cámara de combustión primaria, y la pared del horno de la cámara de combustión primaria no está expuesta al aire.

8. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la pared externa de la cámara de combustión de humo incluye un material de aislamiento térmico.

9. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque la pared externa de la cámara de combustión de humo forma un cilindro que es coaxial con la cámara de combustión primaria; la salida de humo de la cámara de combustión de humo está enrasada con la entrada de humo de la cámara de combustión de humo o localizada por encima de la entrada de humo; una pluralidad de placas de barrera que se extienden axialmente están dispuestas entre la pared externa y la pared del horno de la cámara de combustión primaria, formando de esta manera una pluralidad de compartimentos con secciones transversales sectoriales; las partes inferiores de la pluralidad de compartimentos están comunicadas, y cada compartimiento incluye una entrada de humo o salida de humo respectiva, formando de esta manera primeras partes del canal de combustión de humo que se extienden hacia abajo desde las entradas de humo hasta las partes inferiores de los compartimentos y segundas partes del canal de combustión de humo que se extienden hacia arriba desde las partes inferiores de los compartimentos hasta las salidas de humo.

10. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la pared del horno de la cámara de combustión primaria está construida de ladrillos refractarios de alta temperatura.

Horno de gasificación por pirólisis de residuos.

Campo de la tecnología La invención se refiere a un dispositivo de evacuación de residuos de basura, en particular a un horno de gasificación por pirólisis para basura doméstica municipal, residuos médicos peligrosos, lodos desecados, residuos sólidos industriales y similares.

Antecedentes de la invención Con el desarrollo social, la preocupación medioambiental de las personas cada vez es más fuerte. Los científicos de todos los países se están dedicando al desarrollo de tecnologías de protección medioambiental y ahorro de energía. Se ha propuesto también una diversidad de soluciones para la evacuación de residuos de basura. Las principales vías de evacuación de residuos de basura incluyen incineración, compostaje y vertedero sanitario. De las tres vías, la incineración es el mejor medio para hacer inocua a la basura y reducir y reciclar la basura. Los sistemas de evacuación por incineración de basura pueden clasificarse adicionalmente en sistemas de incineración directa y sistemas de incineración por pirólisis de acuerdo con los modos de combustión. Los sistemas de incineración por pirólisis, debido a la alta temperatura de la pirólisis, pueden evacuar suficientemente los contaminantes en el humo generado después de la combustión de la basura, y adaptarse mejor a los requisitos de protección medioambiental.

El 1 de julio de 2005, el presente inventor presentó una solicitud de patente de invención China titulada “Medical Garbage Incinerator” que se otorgó el 9 de abril de 2008. En la patente, el presente inventor desvela un horno de gasificación por pirólisis de residuos con una estructura de manguito vertical, en la que una cámara de combustión primaria y una cámara de combustión secundaria están en un diseño de manguito coaxial y la convección, transferencia y radiación de la energía térmica se usan completamente para elevar la temperatura de la cámara de combustión secundaria, sin necesidad de añadir un combustible auxiliar para ayudar en la combustión, de manera que la temperatura de la cámara de combustión secundaria puede satisfacer el requisito, y el tiempo de residencia del humo a 900 ºC o por encima es mayor de 2 segundos. Por tanto, el coste de la operación se reduce en gran medida.

En el proceso de realización de la invención, el presente inventor ha investigado sobre el problema de cómo aumentar adicionalmente la eficiencia de utilización de la energía del calor de combustión en la cámara de combustión primaria, y adicionalmente asegurar que el humo se quema más que suficientemente para alcanzar un estado de combustión completa, tal como para retirar todas las sustancias dañinas en el humo más minuciosamente.

Sumario de la invención Para resolver el problema anterior, la invención proporciona un horno de gasificación por pirólisis de residuos, para mejorar la eficacia de utilización de la energía del calor de combustión en la cámara de combustión primaria del horno de gasificación por pirólisis, y asegurar una combustión más eficaz del humo.

El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la invención comprende una cámara de combustión primaria cilíndrica provista de un puerto de alimentación para introducir el residuo de basuras formado en la parte superior del mismo y una parrilla del horno para descargar la escoria de residuos e introducir aire montada en el fondo del mismo, en el que la cámara de combustión primaria está provista de una pared del horno para almacenar y transferir calor; el horno de gasificación por pirólisis de residuos comprende adicionalmente una cámara de combustión de humo dispuesta a lo largo de una periferia de la cámara de combustión primaria; una parte de la superficie interna de la cámara de combustión de humo está compuesta de una superficie externa de la pared del horno de la cámara de combustión primaria, de manera que la energía térmica puede transferirse entre la cámara de combustión primaria y la cámara de combustión de humo a través de la pared del horno de la cámara de combustión primaria; y la cámara de combustión de humo comprende una entrada de humo, un canal de combustión de humo y una salida de humo, en la que la entrada de humo está formada en una parte superior de la pared del horno de la cámara de combustión primaria; el canal de combustión de humo comprende una primera parte del canal de combustión de humo y una segunda parte del canal de combustión de humo; el humo formado en la cámara de combustión primaria pasa sucesivamente a través de la primera parte del canal de combustión de humo y la segunda parte del canal de combustión de humo a través de la entrada de humo, y se descarga desde la salida de humo de la cámara de combustión de humo; y el área de sección transversal de la primera parte del canal de combustión de humo es más pequeña que la de la segunda parte del canal de combustión de humo.

Para el horno de gasificación por pirólisis de residuos de la presente invención, como la cámara de combustión primaria tiene la pared del horno para almacenar y transferir calor, una parte de la superficie interna de la cámara de combustión de humo está compuesta por la superficie externa de la pared del horno de la cámara de combustión primaria, la energía térmica puede transferirse entre la cámara de combustión primaria y el canal de combustión de humo y, mientras tanto, se consigue también la función de irradiación de calor de las dos cámaras de combustión, asegurando de esta manera que la cámara de combustión primaria y el canal de combustión de humo puedan mantenerse ambos a una temperatura de combustión eficaz sin necesidad de añadir ningún combustible auxiliar. Además, como el área de la sección transversal de la primera parte del canal de combustión de humo es más pequeña que la de la segunda parte del canal de combustión de humo la velocidad del flujo formado en la cámara de combustión primaria es relativamente lenta; y cuando el humo fluye a través de la primera parte del canal de combustión de humo, a medida que se reduce el área de la sección transversal, la velocidad del flujo de humo se hace más rápida y, después, cuando el humo fluye a través de la segunda parte del canal de combustión de humo, a medida que el área de la sección transversal aumenta, la velocidad del flujo de humo se hace más lenta de nuevo. De esta manera, la velocidad del flujo de humo experimenta un cambio de estado lento - rápido - lento, que asegura que el humo se quema más eficazmente, retirando minuciosamente las sustancias dañinas del humo.

Breve descripción de los dibujos Para describir más claramente la solución técnica en las realizaciones de la presente invención, los dibujos adjuntos cuyo uso se requiere en la descripción de las realizaciones o la técnica anterior se introducirán simplemente a continuación. Obviamente, los dibujos en la siguiente descripción son algunas realizaciones de la presente invención y, los expertos en la materia, pueden obtener otros dibujos a partir de estos dibujos sin realizar esfuerzos inventivos.

La Figura 1 es una vista esquemática parcialmente recortada de un sistema de gasificación por pirólisis de residuos, que comprende una realización de un horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la presente invención.

La Figura 2 es una vista en sección transversal de una realización del horno de gasificación por pirólisis de residuos 200.

La Figura 3 es una vista en sección longitudinal de la realización de la Figura 2 tomada a lo largo de la línea AB en la Figura 2.

La Figura 4 muestra una vista esquemática de un canal de combustión de humo dispuesto en espiral a lo largo de la periferia de una cámara de combustión primaria.

La Figura 5 muestra una vista en sección transversal de otra realización del horno de gasificación por pirólisis de acuerdo con la presente invención.

La Figura 6 muestra una vista en sección transversal de otra realización más del horno de gasificación por pirólisis de acuerdo con la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones Las realizaciones particulares de la presente invención se describirán a continuación con referencia a los dibujos adjuntos.

La Figura 1 es una vista esquemática parcialmente recortada de un sistema de gasificación por pirólisis de residuos, que comprende una realización de un horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la presente invención. El sistema de gasificación por pirólisis de residuos 10 comprende un dispositivo de carga 100, un horno de gasificación por pirólisis de residuos 200, una...

1. Un horno de gasificación por pirólisis de residuos, que comprende una cámara de combustión primaria cilíndrica provista de un puerto de alimentación para introducir residuos de basura formado en la parte superior del mismo y una parrilla del horno para descargar escoria de residuos e introducir aire montada en el fondo del mismo, caracterizado por que, la cámara de combustión primaria tiene una pared del horno para almacenar y transferir calor; el horno de gasificación por pirólisis de residuos comprende adicionalmente una cámara de combustión de humo dispuesta a lo largo de una periferia de la cámara de combustión primaria; una parte de la superficie interna de la cámara de combustión de humo está compuesta de una superficie externa de la pared del horno de la cámara de combustión primaria, de manera que la energía térmica puede transferirse entre la cámara de combustión primaria y la cámara de combustión de humo a través de la pared del horno de la cámara de combustión primaria; y la cámara de combustión de humo comprende una entrada de humo, un canal de combustión de humo y una salida de humo, en el que la entrada de humo está formada en una parte superior de la pared del horno de la cámara de combustión primaria; el canal de combustión de humo comprende una primera parte del canal de combustión de humo y una segunda parte del canal de combustión de humo; el humo formado en la cámara de combustión primaria pasa sucesivamente a través de la primera parte del canal de combustión de humo y la segunda parte del canal de combustión de humo a través de la entrada de humo, y se descarga desde la salida de humo de la cámara de combustión de humo; y el área de la sección transversal de la primera parte del canal de combustión de humo es más pequeña que la de la segunda parte del canal de combustión de humo.

2. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la longitud de una trayectoria a través de la cual fluye el humo desde la entrada de humo hasta la salida de humo es al menos mayor que una altura vertical de la cámara de combustión primaria.

3. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el canal de combustión de humo está dispuesto en espiral a lo largo de una superficie externa de la cámara de combustión primaria.

4. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la salida de humo de la cámara de combustión de humo está enrasada con la entrada de humo o localizada por encima de la entrada de humo; y el canal de combustión de humo está dispuesto a lo largo de una superficie externa de la cámara de combustión primaria de una manera rectilínea, en el que la primera parte se extiende hacia abajo desde la entrada de humo hasta una parte inferior de la superficie externa de la pared del horno de la cámara de combustión primaria y la segunda parte está comunicada con la primera parte que se extiende hacia arriba desde una parte inferior de la superficie externa de la pared del horno de la cámara de combustión primaria hasta la salida de humo de la cámara de combustión de humo.

5. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que se forma una pluralidad de orificios de suministro de aire en el canal de combustión de humo, mediante los cuales se suministra aire en una dirección perpendicular a una trayectoria a través de la cual fluye el humo para formar un flujo de aire uniforme.

6. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el número de canales de combustión de humo es múltiple.

7. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que una pared externa de la cámara de combustión de humo rodea completamente la cámara de combustión primaria, y la pared del horno de la cámara de combustión primaria no está expuesta al aire.

8. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que la pared externa de la cámara de combustión de humo incluye un material de aislamiento térmico.

9. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que la pared externa de la cámara de combustión de humo forma un cilindro que es coaxial con la cámara de combustión primaria; la salida de humo de la cámara de combustión de humo está enrasada con la entrada de humo de la cámara de combustión de humo o localizada por encima de la entrada de humo; una pluralidad de placas de barrera que se extienden axialmente están dispuestas entre la pared externa y la pared del horno de la cámara de combustión primaria, formando de esta manera una pluralidad de compartimentos con secciones transversales sectoriales; las partes inferiores de la pluralidad de compartimentos están comunicadas, y cada compartimiento incluye una entrada de humo o salida de humo respectiva, formando de esta manera primeras partes del canal de combustión de humo que se extienden hacia abajo desde las entradas de humo hasta las partes inferiores de los compartimentos y segundas partes del canal de combustión de humo que se extienden hacia arriba desde las partes inferiores de los compartimentos hasta las salidas de humo.

10. El horno de gasificación por pirólisis de residuos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la pared del horno de la cámara de combustión primaria está construida de ladrillos refractarios de alta temperatura.