CN103939911A - 一种生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置，包括气化炉、燃烧机构和烘干机构，气化炉炉体内的底部设有配气储灰箱，烘干机构包括并排安装的一级烘干房、二级烘干房，烘干机构还设有顺次穿过一级烘干房和二级烘干房的散热管，散热管的一端与燃烧机的排气口连接，而散热管的另一端设有烟气集中箱；一级烘干房的上部设有烘干房排气扇，并设有进气管与烘干房排气扇连接，而进气管的一端通入配气储灰箱的内筒。本装置在生活垃圾处理过程中既能防止产生污水、焦油、烟气、异味，解决了气化过程中的安全性、炉内结渣、连续稳定运行等问题，还可将生活垃圾气化后产生的可燃气进行充分燃烧，以及燃烧后产生的热能加以完全利用。

Description

一种生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置

技术领域

本发明涉及一种垃圾气化处理装置，具体为一种生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置。 

背景技术

生活垃圾已对人类生存构成了威胁，中国城市生活垃圾的处理已引起了政府高度重视，常用的处理方法是填埋与焚烧。但中国农村生活垃圾的处理还是一个薄弱环节，主要受到技术和资金的制约。目前，中国农村生活垃圾处理常用的方法有填埋、堆放和焚烧：⑴填埋：一些村、乡、镇会选择偏避地方建立垃圾填埋场，将垃圾集中收集后填埋入内。此方法会占用很多土地资源，垃圾填埋产生的臭气还会污染空气和影响环境，其渗透液会污染周边地下水。⑵堆放：此方法是将垃圾堆放在道路旁、河道边、桥下、水池旁、山沟内等，这对环境的危害比填埋更大。⑶焚烧：垃圾焚烧正在全国农村得到普遍推广和使用。由于资金短缺，目前中国农村生活垃圾焚烧一般采用简易焚烧桶或简易焚烧池，操作方法是将垃圾置入桶（池）内，从下面点火焚烧，这种处理垃圾的方法会产生大量的有害有毒烟气和颗粒物。经济状况好的地方建立了垃圾焚烧炉，将垃圾集中焚烧，其危害略小于简易焚烧。上述各种处理垃圾的方法都存在严重影响环境和浪费热能资源的现实问题。 

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置，解决了生活垃圾气化过程中的安全性、炉内结渣、连续稳定运行等问题，还可将生活垃圾气化后产生的可燃气进行充分燃烧，以及燃烧后产生的热能加以完全利用。

本发明的技术方案为，一种生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置，包括气化炉和燃烧机构，气化炉炉壁上设有与燃烧机构连通的通气孔，所述燃烧机构包括燃烧机，气化炉炉体内的底部设有配气储灰箱，配气储灰箱包括储灰箱和置于储灰箱上方内筒，并在内筒的顶部安装可抽拉的配气板，所述配气板上均匀设有多个配气孔，而内筒与储灰箱之间安装可抽拉的控灰板；所述燃烧机构包括一端与通气孔连通的燃气排气管，而燃气排气管的另一端与燃气管的一端连接，燃气管的另一端安装燃气喷嘴并通入燃烧机内；该气化处理装置还设有烘干机构，所述烘干机构包括并排安装的一级烘干房、二级烘干房，一级烘干房和二级烘干房内均设有烘干料垫板，所述烘干机构还设有顺次穿过一级烘干房和二级烘干房的散热管，所述散热管置于烘干料垫板的下方，散热管的一端与燃烧机的排气口连接，而散热管的另一端设有烟气集中箱； 所述一级烘干房的上部设有烘干房排气扇，并设有进气管与烘干房排气扇连接，而进气管的一端通入配气储灰箱的内筒。

烘干机构的烘干房分二级，第一级烘干房用于烘干垃圾，第二级烘干房用于烘干农副产品和床单、被子、衣物等，这样能充分利用垃圾气化燃气燃烧后产生的热能。垃圾烘干房内排出的水蒸汽通过排气扇和鼓风机吹入到气化炉内用作氧化剂。这样，既消除了气体异味和保护了环境，又加热了氧化剂，达到了提高燃气热值和减少氮氧化物排放的双重目的。

所述烘干机构还设有冷凝水槽，所述烟气集中箱与通入冷凝水槽内的冷凝水集流管连通，且烟气集中箱还经引风机与烟囱连接。

所述气化炉炉盖的顶端为尖顶，炉盖与气化炉炉身之间通过密封水槽密封。

所述气化炉炉体的中部内侧设有内胆，该内胆与炉壁组合形成开口向下的储气箱，所述通气孔设在与储气箱对应的炉壁上。燃气排气管从储气箱导出燃气。

所述气化炉炉体内设有旋转压料杆，压料杆中下部焊接多个圆钢枝杈，压料杆上下移动可以搅动和压实物料。

所述燃气排气管上方设有泄压检修盖，检修盖与燃气排气管之间通过水槽密封。该检修盖用水槽密封，可用于因燃气管道阻塞造成气化炉内气压过大时，能自动打开泄压和防止爆炸，同时，可用于清理燃气管道内塑料黄或焦油等积聚物。

所述燃烧机包括设在燃烧机机体靠近燃气喷嘴一端的助烧点火管、安装在燃烧机机体底部的二次配风管、设在燃烧机机体侧面及端面的二次配风孔。助烧点火管位于燃烧机底部，用盖子密封。二次配风孔分成几组（燃烧机底部一组，侧面一至三组），底部配风孔向同一方向倾斜，侧面配风孔与燃烧机外壳成切线方向，这样可保证燃气在燃烧机内形成涡流和旋转充分燃烧，并延长燃烧时间，以达到不冒黑烟、无异味、无粉尘排放的效果。

所述散热管为翅片散热管。

所述气化炉炉体分为上、中、下三段，相邻段炉体之间通过法兰连接。

所述气化炉炉体下部设有电子点火管和破渣管。

在生活垃圾气化与燃烧处理并烘干过程中，必须采用合理的操作工艺流程才能很好地处置垃圾，其操作工艺流程如下：

1）检修好气化炉8，重点是：炉盖1和泄压检修盖21的密封性、配气板11和控灰板16是否到位、法兰4的连接和密封性、检修门13和排灰门15的密封性、以及燃气管道20、22是否畅通等等；

2）将烘干过的垃圾放入气化炉内，摇动旋转压料杆6压实物料。如果是首次使用，应先将少量的生物质破碎料加入到气化炉底部的配气板11上，再在上面加入经粗选和干燥的生活垃圾等物料；

3）通过电子点火孔18插入电子点火棒，接通电源；

4）通过进气管17吹入空气，1分钟后物料开始着火，气化反应开始。关掉鼓风机10，退出电子点火棒，将电子点火孔18密封好。

5）将液化汽喷火枪点燃，并从助烧点火管23伸入燃烧机24内，喷火枪喷出的气体在喷嘴26附近燃烧，可将气化初期产生的含水蒸汽较高的烟气助烧掉；

6）几分钟后，燃气正常燃烧，逐步调节喷火枪的火力，最终关掉喷火枪，并将喷火枪从助烧点火管23移开。开启二次进风管27风机，调整二次进风量，垃圾气化开始并进入正常状态；

7）气化炉连续运行一段时间后，会发现燃烧火力变小并有淡烟出现，这时须转动旋转压料杆6，将原料往下压，便可延长垃圾气化时间；

8）气化炉连续运行4~8小时可关掉电源并停止气化，停炉后1小时左右，先通过破渣管用铁棍戳破气化产生的渣块，再拉出配气板11，让灰渣掉落至控灰板16上，再推进配气板，拉出控灰板，让灰渣掉落到储灰箱14内；如果气化炉底部尚有渣块未排出，可通过检修门13人工排出渣块。如果物料的灰份含量较少，则不必排灰，只需适当旋转压料杆即可；

9）排灰结束后，将配气板11复位，关上检修门13并旋转压料杆16将物料压实，再打开炉盖1加入物料，同时打开泄压检修盖21，查看燃气管道20是否堵塞；

10）如果气化炉8内的余火未熄灭，则重复4）~9）的操作即可开始下一个垃圾气化处理过程，如果气化炉内的余火已熄灭，则重复3）~9）的操作过程；

11）气化炉产生的燃气聚集在储气箱7内，通过燃气排气管22通向燃烧机24，并在燃烧机内燃烧，二次旋转配风27能增加供氧，使燃气在燃烧机内充分完全燃烧；

12）燃烧后产生的高温烟气通过烟气分流箱29分别流向各翅片散热管30，然后进入烟气集中箱41，在引风机35作用下通过烟囱33排放。高温烟气在散热管30内流动时散热变冷，水蒸汽冷凝成水珠通过冷凝水集流管32流到冷凝水槽34；

13）通过翅片31散发的热量聚积在烘干房内，使房内温度升高；一级烘干房37用于烘干垃圾，垃圾堆放在烘干料垫板40上，干燥时产生的水蒸汽通过排风扇36排出和鼓风机10引入到气化炉内，用作氧化剂，这样可去除垃圾被烘干时产生的异味气体对环境的影响。二级烘干房38主要用于烘干农副产品或床单、被子、粮食作物等，被烘干物品产生的水蒸汽通过排气扇排到空中。

本装置在生活垃圾处理过程中既能防止产生污水、焦油、烟气、异味，解决了气化过程中的安全性、炉内结渣、连续稳定运行等问题，还可将生活垃圾气化后产生的可燃气进行充分燃烧，以及燃烧后产生的热能加以完全利用，比如用于烘干农副产品、床单、皮子等衣物和稻谷、小麦等粮食作物。

附图说明

图1为本发明一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

    如图1所示，一种生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置，包括气化炉8和燃烧机构，气化炉8由炉体支撑脚9支撑，气化炉炉壁上设有与燃烧机构连通的通气孔，所述燃烧机构包括燃烧机24，气化炉炉体内的底部设有配气储灰箱，配气储灰箱包括储灰箱14和置于储灰箱14上方的内筒12，并在内筒12的顶部安装可抽拉的配气板11，所述配气板11上均匀设有多个配气孔，而内筒12与储灰箱14之间安装可抽拉的控灰板16；所述燃烧机构包括一端与通气孔连通的燃气排气管20，而燃气排气管20的另一端与燃气管22的一端连接，燃气管22的另一端安装燃气喷嘴26并通入燃烧机24内，燃气排气管20上方设有泄压检修盖21，检修盖21与燃气排气管20之间通过水槽密封；该气化处理装置还设有烘干机构，所述烘干机构包括并排安装的一级烘干房37、二级烘干房38，一级烘干房37和二级烘干房38内均设有烘干料垫板40，一级烘干房37与二级烘干房38中均设有烘干房门39，所述烘干机构还设有顺次穿过一级烘干房37和二级烘干房38的散热管30，所述散热管30置于烘干料垫板40的下方，散热管30的一端与燃烧机24的排气口连接，而散热管30的另一端设有烟气集中箱41；所述一级烘干房37的上部设有烘干房排气扇36，并设有进气管17与烘干房排气扇36连接，进气管17上安装鼓风机10，而进气管17的一端通入配气储灰箱的内筒12；气化炉炉体下部设有电子点火管18和破渣管19。

烘干机构还设有冷凝水槽34，所述烟气集中箱41与通入冷凝水槽34内的冷凝水集流管32连通，且烟气集中箱41还经引风机35与烟囱33连接。

气化炉炉盖1的顶端为尖顶，炉盖1与气化炉炉身之间通过密封水槽2密封，且气化炉炉盖1与气化炉炉身的连接处设有固定合页3。

气化炉炉体的中部内侧设有内胆5，该内胆5与炉壁组合形成开口向下的储气箱7，所述通气孔设在与储气箱7对应的炉壁上。

气化炉炉体内设有旋转压料杆6。

燃烧机包括设在燃烧机机体靠近燃气喷嘴一端的助烧点火管23、安装在燃烧机机体底部的二次配风管27、设在燃烧机机体侧面及端面的二次配风孔25，燃烧机机体内壁设有耐火材料28。

气化炉炉体分为上、中、下三段，相邻段炉体之间通过法兰4连接。

散热管30为带翅片31的翅片散热管。

Claims (10)

1. 一种生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置，包括气化炉（8）和燃烧机构，气化炉炉壁上设有与燃烧机构连通的通气孔，所述燃烧机构包括燃烧机（24），其特征是，气化炉炉体内的底部设有配气储灰箱，配气储灰箱包括储灰箱（14）和置于储灰箱（14）上方的内筒（12），并在内筒（12）的顶部安装可抽拉的配气板（11），所述配气板（11）上均匀设有多个配气孔，而内筒（12）与储灰箱（14）之间安装可抽拉的控灰板（16）；所述燃烧机构包括一端与通气孔连通的燃气排气管（20），而燃气排气管（20）的另一端与燃气管（22）的一端连接，燃气管（22）的另一端安装燃气喷嘴（26）并通入燃烧机（24）内；该气化处理装置还设有烘干机构，所述烘干机构包括并排安装的一级烘干房（37）、二级烘干房（38），一级烘干房（37）和二级烘干房（38）内均设有烘干料垫板（40），所述烘干机构还设有顺次穿过一级烘干房（37）和二级烘干房（38）的散热管（30），所述散热管（30）置于烘干料垫板（40）的下方，散热管（30）的一端与燃烧机（24）的排气口连接，而散热管（30）的另一端设有烟气集中箱（41）；所述一级烘干房（37）的上部设有烘干房排气扇（36），并设有进气管（17）与烘干房排气扇（36）连接，而进气管（17）的一端通入配气储灰箱的内筒（12）。

2.根据权利要求1所述生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置，其特征是，所述烘干机构还设有冷凝水槽（34），所述烟气集中箱（41）与通入冷凝水槽（34）内的冷凝水集流管（32）连通，且烟气集中箱（41）还经引风机（35）与烟囱（33）连接。

3.根据权利要求1所述生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置，其特征是，所述气化炉炉盖（1）的顶端为尖顶，炉盖（1）与气化炉炉身之间通过密封水槽（2）密封。

4.根据权利要求1所述生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置，其特征是，所述气化炉炉体的中部内侧设有内胆（5），该内胆（5）与炉壁组合形成开口向下的储气箱（7），所述通气孔设在与储气箱7对应的炉壁上。

5.根据权利要求1所述生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置，其特征是，所述气化炉炉体内设有旋转压料杆（6）。

6.根据权利要求1所述生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置，其特征是，所述燃气排气管（20）上方设有泄压检修盖（21），检修盖（21）与燃气排气管（20）之间通过水槽密封。

7.根据权利要求1所述生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置，其特征是，所述燃烧机包括设在燃烧机机体靠近燃气喷嘴一端的助烧点火管（23）、安装在燃烧机机体底部的二次配风管（27）、设在燃烧机机体侧面及端面的二次配风孔（25）。

8.根据权利要求1所述生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置，其特征是，所述气化炉炉体分为上、中、下三段，相邻段炉体之间通过法兰（4）连接。

9.根据权利要求1所述生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置，其特征是，所述气化炉炉体下部设有电子点火管（18）和破渣管（19）。

10.根据权利要求1-9之一所述生活垃圾气化与燃烧处理及热能利用装置，其特征是，所述散热管（30）为翅片散热管。