CN101845327B - 垃圾气化净化反应炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种垃圾气化净化反应炉，设有炉体、炉排、风机、出气管，炉体为内、外炉壁结构，外炉壁与内炉壁之间留有空隙，在该空隙中设有密封横隔板A和支撑横隔板B；在横隔板A和炉顶之间的外炉壁上设有外进气孔，在横隔板A和炉顶之间的内炉壁上设有内进气孔；在内炉壁下方设有单层或多层滚动炉排；炉体下部外炉壁上设有出气管与燃气输出管道连通；在炉体的顶部设有进料装置和炉膛上端口密封装置；在所述横隔板A、B之间的内外炉壁上设有通入炉膛内并带密封盖的点火装置和观火孔；在炉体下方设有出渣装置；内外炉壁上设有数个测温热电偶。本发明适用于垃圾的气化，无害化处理垃圾并变废为能源，结构新颖完善，操作简便，效率高，节能环保。

Description

垃圾气化净化反应炉
技术领域
本发明属于垃圾环保处理领域里的新技术，一种垃圾气化净化技术，具体是一种将垃圾气化和净化合二为一的全新的工艺技术的相应设备，是一种节能环保的垃圾气化、净化装置。该装置将垃圾气化产生可燃气体，产生新能源，同时将垃圾高温分解中产生的二恶英等有毒有害气体进行无害化处理。
背景技术
垃圾处理是一个社会难题，现在普遍使用的处理垃圾的方法有两种：一是填埋，二是焚烧。垃圾填埋要占用大量的土地，而且对地下水产生长期的污染；垃圾焚烧要消耗能源，特别是会产生大量的有毒有害气体，污染环境。如何更好地处理垃圾，垃圾无害化处理和废物利用是人们多年研究的目标。对可燃的、有机物为主的生物质垃圾的气化处理，是解决这一问题的好办法，但老式垃圾气化炉随垃圾的焚烧和气化产生大量有毒有害气体，污染环境对人身体健康有害，需要对产生的有毒有害气体进行净化处理，处理成本很高，气化和净化分离。老式垃圾气化炉冷风助燃，热效率低。老式垃圾气化炉采用固定炉蓖，运行中容易堵塞，影响生产。老式垃圾气化炉燃气和有毒有害气体上排气，使用安全性差。
因此需要提出更好的垃圾处理工艺技术和设备，解决垃圾的环保处理和再利用问题，满足节能环保，垃圾无害化处理的需要。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出一种垃圾气化净化反应炉，该反应炉采用了与垃圾气化和净化合二为一的全新的工艺技术相应的结构，通过全新的结构和工艺，使垃圾在高温下气化，转化为可燃气体，使垃圾变成再生的能源。同时垃圾气化中产生的有毒有害气体在高温下被分解，排出的气体符合环保要求，是一种全新的垃圾处理工艺的设备。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
垃圾气化净化反应炉，设有炉体、滚动炉排、风机、出气管，其特征是：所述炉体为内、外炉壁结构，内炉壁内衬耐火材料，外炉壁与内炉壁之间留有空隙，内炉壁内为炉膛；在内炉壁和外炉壁之间设有密封横隔板A和支撑横隔板B；在横隔板A和炉顶之间的外炉壁上设有由炉体外到内、外炉壁之间的外进气孔，在横隔板A和炉顶之间的内炉壁上设有排列一周的由内、外炉壁间的空隙到炉膛的内进气孔；在内炉壁下方设有单层或多层滚动炉排；炉体下部外炉壁上设有出气管与燃气输出管道连通，即为下出气结构；在炉体的顶部设有进料装置和炉膛上端口密封装置，即为上进料结构；在所述横隔板A、B之间的内外炉壁上设有通入炉膛内并带密封盖的点火装置和观火孔；在炉体下方设有出渣装置；内外炉壁上设有数个测温热电偶。
本发明进一步完善和实施的补充方案是：
所述单层或多层炉排布置在内炉壁的下方，为耐热材料制成的中空或实心滚动辊棒支撑的链条炉排。
所述耐热材料制成的滚动棍棒为中空辊棒，该中空辊棒的一端设有进气管，另一端设有出气管，该出气管通过一个支管连接到炉体上部炉膛内，并通过另一支管进入横隔板A和炉顶之间的空隙内。
所述进料装置由挤压式进料装置或斗式提升进料装置构成；
所述挤压式进料装置为内设螺旋轴的螺旋挤压式进料装置或气缸挤压方式的进料装置。
所述炉体下方的出渣装置为湿法出渣装置，设有出渣水槽和水封挡板。
所述炉体下方的出渣装置为干法出渣装置，设有挤压部件和传动部件。
本发明的反应炉的运行技术原理：
垃圾气化反应在高温环境下，通过热化学反应将垃圾中有机物转化为可燃气体的过程。反应过程包含干燥过程、热分解过程、氧化燃烧过程和还原反应过程。垃圾进入气化炉顶部，大约被加热至200-300℃，原料中的水分首先蒸发，产物为干垃圾、水蒸气和部分有毒有害气体。垃圾向下移动进入热分解层，挥发分将会从垃圾中大量地析出，在300-600℃时基本上完成，热解反应析出的挥发分主要包括水蒸气、氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、碳氢化合物，及一些有毒有害气体。在氧化区垃圾中的有机物和氧发生剧烈反应同时释放出大量的热，炉膛温度可以达到1000-1200℃，即氧化燃烧过程。垃圾中的有机物及有毒有害气体被分解。缺氧燃烧后产生的气体及水蒸气继续沿炉体向下移动，其中水蒸气与还原层中碳发生还原反应，生成了氢气和一氧化碳等。这些气体和挥发分等形成了可燃气体，完成了固体垃圾向气体燃料转化的过程。同时，垃圾气化产生的有毒有害气体被完全分解，真正达到了垃圾无害化处理。
本发明采用了垃圾气化和净化合二为一的全新的工艺技术及其相应设备。本发明垃圾气化炉采用上进料和下出气结构使垃圾气化过程中产生的有毒有害气体经过炉膛中部和滚动炉排等部位的高温区，使有毒有害气体在高温区域有足够的停留时间被完全分解。这是一种全新的工艺技术，彻底的解决了垃圾焚烧处理中有毒有害气体排放的问题。二恶英是垃圾焚烧中产生的有毒有害气体，在高温下才能被分解。本发明的垃圾气化、净化反应炉炉膛温度在1000-1200℃，炉膛下部滚动炉排位置的温度在也高于二恶英的分解温度。由于采用下出气结构，产生的二恶英由上到下逐级经过炉内的高温区域，有足够的停留时间使其完全被高温分解。
本发明的垃圾气化、净化反应炉采用内、外炉壁结构，进入炉内的空气在内外炉壁的密封夹层中利用炉子自身的反应热被预热，实现热风助燃，提高了炉子的热效率。同时，采用中空的滚动辊棒支撑的链条循环炉排结构，中空辊棒里通冷空气。起到了冷却辊棒的作用，有利于其长时间正常工作，提高其使用寿命。同时被加热的空气一部分进入炉膛参与燃烧，热风助燃，提高了炉子的热效率。另一部分向炉膛顶部供气，使其空间内充满空气达到气压平衡，避免气化生成的燃气和有毒有害气体上升，提高垃圾气化、净化反应炉的使用安全性。
本发明的垃圾气化反应炉在炉顶上料部位、炉体点火孔部位和炉底出渣部位均采用密封设计，保证垃圾气化、净化反应炉在工作中生成的可燃气和有毒有害气体不泄露，保证炉子的使用安全。
本发明的垃圾气化净化反应炉采用滚动链条炉排结构，长期运行不堵塞，设备使用可靠性高。
附图说明
图1是本发明的正面剖视结构示意图；
图2是本发明的侧面剖视结构示意图；
本实用新型产品的外形并不受此图的限制，仅外形改变也属于本实用新型的保护范围。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：实施例：参见附图，垃圾气化净化反应炉，设有炉体10、滚动炉排7、风机、出气管14，所述炉体为内、外炉壁结构，内炉壁内衬耐火材料，外炉壁与内炉壁之间留有空隙，内炉壁内为炉膛；在内炉壁和外炉壁之间设有密封横隔板A 10.1和支撑横隔板B 10.2；在横隔板A 10.1和炉顶10.4之间的外炉壁上设有由炉体外到内、外炉壁之间的外进气孔10.3，在横隔板A 10.1和炉顶之间的内炉壁上设有排列一周的由内、外炉壁间的空隙到炉膛的内进气孔9；在内炉壁下方设有2层炉排7，布置在内炉壁的下方，为耐热材料制成的滚动棍棒支撑的链条炉排；所述耐热材料制成的滚动棍棒为中空辊棒，该中空辊棒的一端设有进气管17，另一端设有出气管18，该出气管通过一个支管连接到炉体上部炉膛内，并通过另一支管进入横隔板A10.1和炉顶之间的空隙内。炉体下部外炉壁上设有出气管14与燃气输出管道连通，即为下出气结构；在炉体的顶部设有进料装置和炉膛上端口密封装置，该进料装置为挤压式进料装置，内设螺旋轴；在所述横隔板A、B之间的内外炉壁上设有通入炉膛内并带密封盖的点火装置12和观火孔11；在炉体下方设有出渣装置，该出渣装置为湿法出渣装置，设有出渣水槽15和水封挡板16。内外炉壁上设有4个测温热电偶6。
经检测，本发明的反应炉各项性能和指标完全符合有关标准其技术参数如下：
  序号   项目名称   技术参数
  1   垃圾燃料类型   经分检后的可燃有机物垃圾
  2   垃圾气化燃气热值   1000-1500Kal/m3(不同种类垃圾热值不同)
  3   气化、净化炉产气速度   10-20分钟
  4   气化、净化炉产气率   2000m3/t
  5   气化、净化炉热效率   ＞80％
  6   气化、净化工艺   垃圾气化和净化合二为一的全新工艺技术
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种垃圾气化净化反应炉，设有炉体(10)、炉排(7)、风机、出气管(14)，其特征是：所述炉体为内、外炉壁结构，内炉壁内衬耐火材料，外炉壁与内炉壁之间留有空隙，内炉壁内为炉膛；在内炉壁和外炉壁之间设有密封横隔板A(10.1)和支撑横隔板B(10.2)；在横隔板A(10.1)和炉顶(10.4)之间的外炉壁上设有由炉体外到内、外炉壁之间的外进气孔(10.3)，在横隔板A(10.1)和炉顶之间的内炉壁上设有排列一周的由内、外炉壁间的空隙到炉膛的内进气孔(9)；在内炉壁下方设有单层或多层滚动炉排(7)；炉体下部外炉壁上设有出气管(14)与燃气输出管道连通，即为下出气结构；在炉体的顶部设有进料装置和炉膛上端口密封装置，即为上进料结构；在所述横隔板A、B之间的内外炉壁上设有通入炉膛内并带密封盖的点火装置(12)和观火孔(11)；在炉体下方设有出渣装置；内外炉壁上设有数个测温热电偶(6)；所述单层或多层炉排布置在内炉壁的下方，为耐热材料制成的中空或实心滚动辊棒支撑的链条炉排；所述炉排的中空辊棒的一端设有进气管(17)，另一端设有出气管(18)，该出气管通过一个支管连接到炉体上部炉膛内，并通过另一支管进入横隔板A(10.1)和炉顶之间的空隙内；所述进料装置由挤压式进料装置或斗式提升进料装置构成；所述挤压式进料装置为内设螺旋轴的螺旋挤压式进料装置或气缸挤压方式的进料装置；所述炉体下方的出渣装置为湿法出渣装置，设有出渣水槽(15)和水封挡板(16)。
2.根据权利要求1所述的垃圾气化净化反应炉，其特征是：所述炉体下方的出渣装置用干法出渣装置替换权利要求1中的湿法出渣装置，设有挤压部件和传动部件。
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