本技术属于火化设备的，具体地讲，是涉及一种智能环保节能型火化机系统。
背景技术：
1、火化机是指用于对遗体进行火化功能的设备，传统火化机结构主要由主燃烧室和二燃烧室组成，集中设置于一个钢结构壳体内，燃烧室主要由不同形状的耐火砖砌筑而成，二燃烧室位于主燃烧室的下方、上方或侧面。随着我国人口老龄化的逐步扩大，火化率逐年提高，殡仪馆火化机的火化任务与日俱增，未来我国火化机市场需求也将持续增长。
2、国外主流火化机生产厂家主要包括英国facultatieve technology，荷兰dfweurope，意大利vezzani，美国b&l cremation system等，综合各国火化机性能分析，国外火化机主燃室的炉膛长度、宽度和高度普遍在2400～2600mm、900～1200mm和800～1000mm范围内，主燃室容积大约为2～3m3，其主燃室的容积热负荷和截面热负荷分别为70～170kw/m3和150～400kw/m2。国内火化机生产厂家主要包括福寿园环保机械制造有限公司、威海航泰环保设备有限公司等，与国外火化机性能参数相比，国内火化机普遍尺寸相对较小而热负荷相对较大，这主要是由于国内火化机的火化时间普遍较短，通过提高炉膛的燃烧热负荷和燃烧热强度，加快遗体焚烧速率，缩短遗体火化时间。
3、然而，目前现有火化机的运行中还普遍存在诸多问题，例如主燃烧室的温度场不均匀，火化过程中能耗偏高；主燃烧室的密封效果不佳；二燃烧室普遍比较小，烟气停留时间不够，难以保证二噁英、一氧化碳的达标排放，但是如果为了确保二燃烧室内的停留时间，火化机的整体尺寸往往会加大很多；以及炉膛内的压力及温度自动化控制能力不足等。
4、因此，亟需开展智能环保型火化机项目研发，开发集智能、环保、经济、高效和安全于一体的新型火化机设备。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种智能环保节能型火化机系统及其火化方法，集智能、环保、经济、高效和安全于一体，具有简洁可靠，性能稳定，投资、运行成本和能耗低等优势。
2、本实用新型提供的技术方案如下：
3、一种智能环保节能型火化机系统，包括火化炉、以及与所述火化炉配套设置的供风系统、供燃料系统，其中：
4、所述火化炉包括呈左右结构布置并连接于一体的主燃室和二燃室，所述主燃室包括炉膛、设置于所述炉膛前壁的炉门和设置于所述炉膛后壁的烧嘴a，所述炉膛的顶部设有若干顶风助燃风孔a，左、右侧壁设有若干侧风助燃风孔；所述炉膛的底部边缘向内设有炕床支撑沿，上方放置可转运的炕床；
5、所述二燃室包括依次连通的混风室、燃烧室和尾燃段，所述混风室与所述主燃室连接壁面上开设有若干烟气通道，用于将主燃室和二燃室连通，混风室的顶部设有若干顶风助燃风孔b；所述燃烧室位于混风室下方，所述燃烧室的后壁设有烧嘴b；所述尾燃段位于所述混风室和燃烧室的前侧，包括尾燃前段和尾燃后段，所述尾燃后段的出口端为火化炉的排烟口，所述尾燃后段的壁面设有烧嘴c。
6、所述供风系统包括烧嘴风机和助燃风机，所述烧嘴风机依次通过烧嘴风包和若干烧嘴风供风管线分别连接至所述烧嘴a、烧嘴b、烧嘴c，为烧嘴燃烧提供所需的空气；所述助燃风机依次通过助燃风包和若干助燃风供风管线分别连接至所述顶风助燃风孔a、顶风助燃风孔b、侧风助燃风孔，为主燃室和二燃室内提供助燃空气。
7、所述供燃料系统包括总燃油/气管线，以及连接于所述总燃油/气管线且分别与所述烧嘴a、烧嘴b、烧嘴c连接的各分燃油/气管线，各分燃油/气管线均并联设置与所述烧嘴a、烧嘴b、烧嘴c连接的烧嘴点火燃油/气管线。
8、本实用新型进一步设置为，所述火化机系统还包括与所述火化炉配套设置的炕床转运系统、冷却系统、监控系统，其中：
9、所述炕床转运系统包括轨道和沿着所述轨道运动的行走小车，以及驱动和控制所述行走小车运动的伺服电机和升降、前进后退机构。
10、所述冷却系统包括机械手、设于炕床上的集气罩，以及依次与所述集气罩连通的过滤器、冷却风机。
11、所述监控系统包括转运车监控、炉门监控、遗骨冷却监控、尾气排放烟囱监控、以及设置于主燃室炉膛内的炉内监控，所述炉内监控优选为可伸缩电视监控镜头，设置于主燃室炉膛的后壁上。
12、本实用新型进一步设置为，所述主燃室炉膛的长度为2.0～2.5m，宽度为0.7～0.9m，高度为0.9～1.2m，体积为1.26～2.7m3，燃烧器功率范围为211～515kw，容积负荷为约167.5～190.7kw/m3。
13、本实用新型进一步设置为，所述炉门与所述主燃室炉膛前壁通过铰链连接，炉门内侧设置密封圈，优选为石墨盘根密封圈；所述主燃室炉膛前壁外侧安装有钢制炉门架，所述炉门同时吊装于所述钢制炉门架上，有利于提高装置的稳定性并且便于操作。
14、本实用新型进一步设置为，所述炕床支撑沿优选设置于所述主燃室炉膛底部的左、右侧壁和后壁边缘处；所述炕床支撑沿的上表面设有密封垫，优选为石墨盘根密封垫，当所述炕床通过转运降落至所述炕床支撑沿上时，利用自身重力将所述密封垫压紧密封；所述炕床支撑沿的内侧焊接沙封钢槽，所述沙封钢槽内设置细沙，所述炕床底部安装与所述沙封钢槽位置对应的沙刀，沙刀插入沙封钢槽内形成沙封，起到二次密封的作用，提高主燃烧室炉膛底部的密封性，保证焚化烟气不外漏，可解决现有火化机主燃烧室密封效果不佳、炕床漏风漏灰等问题，保证炉膛温度，减少能耗，改善操作环境。
15、更进一步的，所述主燃室炉膛的下方设有耐温密封帘，当火化结束将炕床转运移出主燃室后，为节约能源，利用所述耐温密封帘将移出炕床后炉膛底部留下的空间密封。
16、本实用新型进一步设置为，所述烧嘴a设置于主燃室炉膛后壁的下部，与水平方向呈15°～25°角度向下插入后壁，具体插入角度可调节，便于主燃室内的充分燃烧。所述烧嘴b设置于所述二燃室的燃烧室后壁的下部，呈水平方向插入燃烧室中，对焚烧烟气进行再次燃烧，用于消烟并减少co和有机污染物vocs的产生。
17、本实用新型进一步设置为，所述二燃室的尾燃段的截面为圆形或方形，所述尾燃前段为低碳化硅质低气孔粘土砖砌加外保温的结构，所述尾燃后段为不锈钢内保温的结构，即本实用新型将设有所述烧嘴c的尾燃后段设置于火化炉的出口烟道部分，确保二燃室内烟气停留时间不小于2s，降低焚烧污染物二噁英和有机污染物vocs的产生量的同时显著减小火化炉的整体尺寸，减少占地空间，且结构更灵活，便于布置。
18、本实用新型进一步设置为，所述二燃室的混风室的壁面设有尿素喷枪，所述尿素喷枪与尿素溶液管线和空气压缩机连接，利用压缩空气将尿素溶液雾化后通过所述尿素喷枪喷入混风室内，利用二燃室内的高温烟气的合适温度场，热解尿素溶液生产氨抑制二噁英的生成，同时进行sncr脱硝反应，降低火化炉出口烟气中氮氧化物的含量。
19、本实用新型进一步设置为，所述主燃室炉膛设置的侧风助燃风孔优选设置为呈上下两排，且左右侧壁对称设置，每排设置5～20个，每个侧风助燃风孔的孔径范围为6～10mm，均与水平方向呈10°～30°角度向下，将助燃空气从左右侧壁送入主燃室1炉膛内。所述顶风助燃风孔a和顶风助燃风孔b优选设置为呈一排布置，数量设置为5～20个，每个顶风助燃风孔a和顶风助燃风孔b的孔径范围为15～35mm，将助燃空气从顶部送入主燃室炉膛和二燃室的混风室内。
20、更进一步的，所述主燃室炉膛的顶部还设置了若干高压风孔，通过高压空气管与空气压缩机连接，在火化焚烧后期由空气压缩机为炉膛内提供高压空气，对不易焚化的部分进行高压焚化，以提高焚化效率，同时降低能耗。
21、本实用新型进一步设置为，所述供风系统还包括设置于所述二燃室尾燃段的烟道外壁上的顶风预热器a、顶风预热器b，其两端分别通过供风管线与所述助燃风包以及所述顶风助燃风孔a、顶风助燃风孔b连接，用于利用二燃室尾燃段内高温烟气烟道的辐射热将助燃空气预热并由供风管线分配后，通过各个顶风助燃风孔送入主燃烧室和二燃室内。
22、更进一步的，所述供风系统还包括设置于所述主燃室炉顶和外侧壁上的侧风预热器，其两端分别通过供风管线与所述助燃风包以及所述侧风助燃风孔连接，用于利用主燃室的炉顶壁和侧壁的辐射热将助燃空气预热并由供风管线分配后，通过各个侧风助燃风孔送入主燃烧室内。
23、优选的，设置两组侧风预热器，一组对应火化炉外侧壁上的侧风助燃风孔，另一组对应埋设于主燃室和二燃室连接内墙壁内的侧风助燃风孔，通过左右两侧为主燃室提供预热后的助燃空气。
24、本实用新型进一步设置为，所述火化机系统还设有若干测控仪表，用于对火化过程中的温度、压力、氧含量等参数进行监测和调控，其中：
25、所述烟气通道的顶部设置有氧含量分析仪a和热电偶a，由顶部插入所述主燃室至二燃室的联通通道内，用于测量主燃室内焚化烟气的氧含量和烟气温度，通过联锁自动调节控制烧嘴a所需燃料的用量和主燃室内助燃风的用量。优选的，所述热电偶a设置为两个。
26、所述二燃室的尾燃段前壁设置有氧含量分析仪b和热电偶b，水平插入所述尾燃段的腔室内，用于测量二燃室内燃烧烟气的氧含量和烟气温度，并通过联锁自动调节控制烧嘴b、烧嘴c所需燃料的用量和二燃室内助燃风的用量。
27、所述主燃室炉膛的后壁设置压力表，用于测量主燃室内的压力，并通过与火化炉排烟口连接的变频引风机频率联锁，保证火化炉内压力控制在-30～-10pa的微负压工作条件，防止火化炉烟气泄露，同时保证所有烟气送至尾气处理系统处理。
28、更进一步的，所述主燃室炉门以及炉膛后壁下部的中间设有观察门，所述观察门上设置有观察孔，用于焚化时人工观察火焰和燃烧情况。为了远程操作，配合所述炉内监控，以观察主燃室炉膛内的焚化情况。
29、本实用新型进一步设置为，所述火化炉的本体为低碳化硅质低气孔粘土砖砌结合浇筑料的结构。所述火化炉的外墙和炉顶均采用硅酸铝保温材料保温，保温厚度为50～150mm；所述主燃室的炉门框、拱顶、混风室的拱顶和底板、侧风助燃风孔、尿素喷枪的安装孔、烧嘴a、烧嘴b、烧嘴c的安装孔以及观察孔均采用浇筑料铺砌，所述烟气通道、炕床支撑沿采用莫来石浇注料，具有耐高温、耐腐蚀、高强度的特点，适用温度可达1680℃。
30、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
31、(1)本实用新型解决了目前火化机主要存在的主燃烧室温度场不均匀、密封效果不佳、能耗偏高、压力温度自动化控制不足、烟气氮氧化物偏高及二燃烧室烟气停留时间不足问题，所述智能环保节能型火化机系统简洁可靠，性能稳定，投资、运行成本和能耗低。
32、(2)本实用新型的主燃室的炕床采用双重密封结构，通过密封垫压紧密封，并且采用沙封方式，在主燃烧室内设置沙封槽，通过沙封增加主燃烧室的密封性，解决了现有火化机主燃烧室密封效果不佳、炕床漏风漏灰等问题，保证炉膛温度，减少能耗，改善操作环境。而且，炕床下方设置的耐温密封帘可以在炕床移出主燃室后，将移出炕床留下的空间密封，进一步节约能源。
33、(3)本实用新型在主燃室炉膛上设置左右对称的多个侧风助燃风孔，在主燃室和二燃室炉膛顶部设置多个顶风助燃风孔，增加了助燃风的开孔密度，缩小了助燃风孔径，有利于主燃室内的风量分配和烟气流场的均匀分布，增加了主燃室烟气停留时间，保证焚化效果，以及有利于二燃室内的混风，使炉膛风分布均匀，保证焚化充分的同时可进一步降低焚化污染物的产生量。
34、而且，本实用新型在主燃室顶部炉壁又设置的若干高压风孔，在焚化后期向主燃室炉膛内通入高压空气，对不易焚化的部分进行高压分化，以提高焚化效率，同时减少能耗。
35、(4)本实用新型设置的顶风、侧风预热器，提前预热进入主燃室与二燃室的助燃空气，利用炉膛焚化辐射热和高温烟气辐射热对助燃空气进行预热，减少冷空气对炉膛温度的影响，降低了能耗。
36、(5)本实用新型优化了二燃室结构，将二燃室设置为分段式炉膛结构，设置混风室，并将燃烧室和尾燃段分段设置。所述混风室将来自主燃室的烟气在此与助燃顶风充分混合，同时分离焚化陪葬品产生的大颗粒粉尘，停炉时，粉尘可经混风室底清灰口清除；所述燃烧室和尾燃段分段设置，优化烟气通路，确保烟气停留时间不小于2s的同时，使二燃室的布置灵活，从而缩小火化炉整体尺寸，减少占地空间。
37、(6)本实用新型在二燃室的混风室内设置尿素喷枪，压缩空气将尿素溶液雾化后通过尿素喷枪喷入混风室内，利用二燃烧室的高温烟气的合适温度场，将尿素溶液热解生成氨抑制二噁英的生成，同时进行sncr脱硝反应，降低火化炉出口烟气中氮氧化物的含量。
38、(7)本实用新型采用高效控氧燃烧技术，在主燃室和二燃室连接通道的顶部设置有氧含量分析仪a和热电偶a，通过测量主燃室焚化烟气的氧含量和烟气温度，自动调节控制烧嘴所需燃料的用量和主燃室助燃风的用量，使主燃烧室炉膛的氧含量控制为4％～14％，优选为4％～6％内，温度控制在850～1000℃内，保证焚化效果的同时达到节能目的。
39、在二燃室的尾燃段设置氧含量分析仪b和热电偶b，通过测量二燃室燃烧烟气的氧含量和烟气温度，自动调节控制烧嘴所需燃料的用量和二燃室助燃风的用量，使二燃室可以充分燃烧主燃室未燃尽的烟气，消烟并减少co和有机污染物vocs的产生，可防止二燃室空气量过大，保证二燃室温度。使二燃室的氧含量控制为4％～14％，优选为4％～6％内，温度控制不小于850℃。
40、(8)本实用新型优化了火化炉的结构、形状设计，在主燃室后壁上设置远传压力表，通过测量主燃室的压力，与变频引风机频率联锁，保证炉膛内压力控制在-30～-10pa的微负压工作条件，防止火化炉烟气泄露，同时保证所有烟气送至尾气处理系统处理。
41、(9)本实用新型在火化炉关键位置设置压力表、温度仪表、氧含量分析仪等自动控制仪表、电视监控系统，可实现智能化、自动化、远程操控运行，并把火化不同阶段数据化，大量减少火化操作人员工作量，改善火化操作人员的工作环境。
1.一种智能环保节能型火化机系统，其特征在于，包括火化炉、供风系统、供燃料系统、炕床转运系统、冷却系统和监控系统，其中：
2.根据权利要求1所述的火化机系统，其特征在于，所述炕床转运系统包括轨道和沿着所述轨道运动的行走小车，以及驱动和控制所述行走小车运动的伺服电机和升降、前进后退机构；
3.根据权利要求1所述的火化机系统，其特征在于，所述炕床支撑沿的上表面设有密封垫，用于利用炕床自身重力将所述密封垫压紧进行密封；
4.根据权利要求3所述的火化机系统，其特征在于，所述主燃室炉膛的下方设有耐温密封帘，用于密封移出炕床后炉膛底部留下的空间。
5.根据权利要求1所述的火化机系统，其特征在于，所述烧嘴a设置于主燃室炉膛后壁的下部，与水平方向呈15°～25°角度向下插入后壁；
6.根据权利要求1所述的火化机系统，其特征在于，所述二燃室的混风室壁面设有尿素喷枪，所述尿素喷枪与尿素溶液管线和空气压缩机连接，用于利用压缩空气将尿素溶液雾化后喷入混风室内，利用二燃室内高温烟气的温度场，热解尿素溶液生产氨抑制二噁英的生成，同时进行sncr脱硝反应。
7.根据权利要求1所述的火化机系统，其特征在于，所述侧风助燃风孔呈上下两排，且左右侧壁对称设置，每排设置5～20个，每个侧风助燃风孔的孔径范围为6～10mm，均与水平方向呈10°～30°角度向下设置；
8.根据权利要求7所述的火化机系统，其特征在于，所述主燃室炉膛的顶部设置若干高压风孔，通过高压空气管与空气压缩机连接，用于在火化焚烧后期为炉膛内提供高压空气，对不易焚化的部分进行高压焚化。
9.根据权利要求1所述的火化机系统，其特征在于，所述供风系统包括设置于所述二燃室尾燃段的烟道外壁上的顶风预热器a、顶风预热器b，其两端分别通过供风管线与所述助燃风包以及所述顶风助燃风孔a、顶风助燃风孔b连接；和
10.根据权利要求1所述的火化机系统，其特征在于，所述烟气通道的顶部设置有氧含量分析仪a和热电偶a，用于测量主燃室内焚化烟气的氧含量和烟气温度并调节控制烧嘴a所需燃料的用量和主燃室内助燃风的用量；
