CN105570903B - 一种热解气化与熔融处理一体化装置及其垃圾处理方法 - Google Patents

Abstract

一种热解气化与熔融处理一体化装置及垃圾处理方法，包括控制系统、炉体，干燥层安装有湿度传感器和烟气烘干箱；干燥层和裂解层交界处设第一微波发生器、第一温度传感器；裂解层与还原层交界处设第二温度传感器；在还原层与氧化层交界处设第二微波发生器；氧化层下部设第三温度传感器；炉体下部与烟气烘干箱输入端通过排烟管连通；炉体顶部设可燃气储气箱，其与氧化层连通；炉体上部连接有冷凝系统，冷凝系统与可燃气储气箱连接；烟气烘干箱连接有烟气水洗系统。本发明精准测量和控制炉内参数，在同一台装置中实现干燥、热解、还原、氧化、熔融燃烧处理等过程，具有设备造价低，运行费用低，垃圾处理效果好等优点。

Description

一种热解气化与熔融处理一体化装置及其垃圾处理方法

技术领域

本发明属于环保设备领域,具体涉及一种热解气化与熔融处理一体化装置及其垃圾处理方法。

背景技术

热解气化与熔融处理技术是世界各国特别是发达国家致力于面向21世纪的新一代生活垃圾处理工艺，被认为是垃圾处理无害化、减量化和资源化的一条新路。

该技术将生活垃圾中的有机物在450℃～600℃下进行热解气化和无机物在1300℃以上实施熔融燃烧两个过程有机地结合起来。垃圾先在还原性气氛下热分解成可燃气体，垃圾中的有价金属未被氧化，有利于回收与利用，同时垃圾中的Cu、Fe等金属不易生成促进二噁英物质形成的催化剂。含炭灰渣在高达1300℃以上的高温下熔融燃烧，能抑制二噁英类毒性物质的形成。熔融燃烧过的灰渣被高温消毒可实现再生与利用，能实现减容达90%以上和减量达80%以上。热分解形成的可燃气体燃烧时空气过剩系数较低，能大大降低排烟量和提高能源利用率。热解气化与熔融处理技术可使二噁英和重金属等二次污染物排放值降至最低，具有无害化、减量化和广泛的物料适应性。

目前，能实现上述工艺的技术与设备都是分两部实施，且由两部分设备各自完成独立的工作，无法协同，实现工艺极其复杂，精准控制难度大，设备造价与运行费用高，操作过程复杂，使得各自产生的一些排放物不能相互利用，造成能源浪费。而且，垃圾处理效果也不理想。

对专业术语的解释如下：

裂解层、氧化层和还原层：人为的根据反应原理划分的无形的层，是现有技术的公知技术。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供可精准控制，工艺简单，能源利用率高，能够热解气化与熔融处理一体进行的装置和垃圾处理方法。

本发明解决问题的技术方案是：一种热解气化与熔融处理一体化装置，包括炉体、炉体顶部的炉盖机构，炉体下部设有进风系统，炉体底部设有出渣机构，炉体从上往下分为干燥层、裂解层、还原层、氧化层；

在干燥层安装有湿度传感器和两端固定于炉体上部内壁的烟气烘干箱；在干燥层和裂解层交界区域的炉体内壁上设有第一微波发生器，在干燥层与裂解层交界区域设有第一温度传感器；在裂解层与还原层交界区域设有第二温度传感器；在还原层与氧化层交界区域的炉体内壁上设有第二微波发生器；在氧化层下部区域设有第三温度传感器；

所述炉体下部设有排烟口，该排烟口与烟气烘干箱输入端通过排烟管连通；

所述炉体顶部设有可燃气储气箱，该可燃气储气箱通过可燃气导管与炉体底部氧化层连通；炉体上部设有排气口，该排气口通过排气管连接有冷凝系统，冷凝系统输出端通过管道与可燃气储气箱连接；

所述烟气烘干箱输出端通过导出管连接有烟气水洗系统，烟气水洗系统连接有烟囱；

还包括控制系统，所述控制系统包括上位机、控制器，所述湿度传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器均与上位机电连接，所述第一微波发生器、第二微波发生器通过控制器与上位机电连接。

具体的，所述冷凝系统包括一级冷凝器、与一级冷凝器串联的二级冷凝器，二级冷凝器与可燃气储气箱之间设有引风机,引风机与控制器电连接。

具体的，所述烟气水洗系统包括一级烟气水洗塔、与一级烟气水洗塔串联的二级烟气水洗塔，两级烟气水洗塔之间通过水洗塔连接烟管连接；

所述二级烟气水洗塔输出端通过排放管与烟囱连接，二级烟气水洗塔与烟囱之间设有引风机；排放管上安装有一氧化碳检测传感器和二氧化碳检测传感器，引风机、一氧化碳检测传感器和二氧化碳检测传感器分别与控制器电连接。

具体的，所述进风系统包括横向进风管、与横向进风管连通的纵向进风管、纵向进风管管口处布置的鼓风机；

所述出渣机构包括横向螺旋输送机、与横向螺旋输送机（42）输出端连接的纵向螺旋输送机；

所述鼓风机、横向螺旋输送机、纵向螺旋输送机均与控制器电连接。

进一步的，所述炉盖机构包括盖板、驱动盖板动作的液压缸及给液压缸供油的液压泵，盖板上安装有位置感应传感器，该位置感应传感器与上位机电连接,液压泵与控制器电连接。

该进一步改进的方案中，位置感应传感器发出感应信号并传送至上位机，上位机发出指令给控制器启动液压泵，液压泵驱动液压缸来控制盖板的开合。

进一步的，所述炉体上设有用于观察火焰和捣碎炉渣的观察口。氧化层火焰可通过观察口进行观看，同时，在非正常情况下打开观察口可人工捣碎炉内结渣。

进一步的，所述排烟口与烟气烘干箱输入端之间还设有余热锅炉，该余热锅炉为内腔、外腔隔离的结构；所述排烟管与外腔连通，排烟管中的烟气从外腔一端输入，并从外腔另一端输出；内腔中装有水；

余热锅炉内腔通过蒸汽导出管连接盘式污泥干燥机；

围绕炉体外壁设有密封水箱，该密封水箱上连接有进水管和出水管，进水管和出水管之间连接有板式换热器；

盘式污泥干燥机通过冷凝水管与板式换热器连接，板式换热器还与余热锅炉内腔连接；余热锅炉与盘式污泥干燥机之间还设有利用蒸汽发电的汽轮发电机。

该进一步改进的方案中，密封水箱的设置，并将其与余热锅炉产生联系，使得炉体散发的热量可以废物利用，相当于对进入余热锅炉中的水进行预加热，使得余热锅炉中的水能够更快的气化，节约了能源。冷凝水管出来的水还可循环应用到余热锅炉中。

相应的，本发明还提供一种应用上述热解气化与熔融处理一体化装置的垃圾处理方法，其特征在于包括如下步骤：

（a）将垃圾倒入炉内，进入干燥层，垃圾在炉体内受到炉壁、烟气烘干箱以及从裂解层向上移动的可燃气体传来的热量而被蒸发水分并烘干；垃圾中的水分被蒸发成水蒸汽，该水蒸汽从排气口排出，经过排气管进入到冷凝系统中；

（b）烘干过的垃圾在重力作用下进入到裂解层，裂解层温度控制在450℃-600℃，垃圾中的有机物在该温度区间被热解而生成主要由CO、CH₄、H₂、碳氢化合物构成的可燃气体，这部分可燃气体和步骤（a）中的水蒸汽一起从排气管排出，进入到冷凝系统，可燃气和水蒸汽混合气体在冷凝系统中经过冷凝而淅出水蒸汽；

脱除了水蒸汽的可燃气体被导入到可燃气储气箱，再通过可燃气导管将可燃气导入到炉内氧化层进行燃烧和助燃，燃烧后放出大量热量以保持氧化层熔融温度和给还原层供热；

该步骤中，通过干燥层的湿度传感器，以及干燥层和裂解层交界区的第一温度传感器所反馈到上位机的测量值，上位机发出指令给控制器以调节干燥层和裂解层交界区的第一微波发生器的开/闭或者功率大小，来控制裂解层上部的温度恒定大于或等于450℃；

通过裂解层和还原层交界区的第二温度传感器所反馈到上位机的测量值，上位机发出指令给控制器以调节还原层和氧化层交界区的第二微波发生器的开/闭或者功率大小，来控制裂解层下部的温度恒定小于或等于600℃；

（c）经过热解之后的残炭和无机物混合物在重力作用下进入到还原层，混合物中的残炭在还原层与二氧化碳反应生成一氧化碳等可燃气体；

（d）步骤（c）中的混合物中剩余的无机物依靠自身重力向下进入到氧化层，氧化层温度控制在1300℃以上，所述无机物除铁器物质外绝大部分被熔化而形成熔融浆液，该熔融浆液沾铺在灼热的灰渣上，随着灼热灰渣缓慢向下移动并逐渐冷却而形成灰渣，形成的灰渣从出渣机构中排出；

该步骤中，通过氧化层的第三温度传感器所反馈到上位机的测量值，上位机发出指令给控制器以调节进风系统的送风量，来控制氧化层的温度不低于1300℃；

（e）燃烧后排放的烟气从排烟口排出，经过排烟管进入烟气烘干箱中，烟气经过放热并降温，从烟气烘干箱输出端进入到烟气水洗系统中，最终从烟囱排放。

由于垃圾成分复杂，各季节及各时段垃圾的含水量相差很大，造成了炉内温度很不稳定。在垃圾含水量低于50%情况下，依靠垃圾熔融燃烧放出的热量可满足垃圾还原层的还原反应、裂解层的热解气化反应和干燥层的烘干所需要的热量。而当垃圾含水量高于50%时，垃圾熔融燃烧放出的热量就不能满足还原层、裂解层、干燥层所需要的热量。此时就需要补充外部热量，补充外部热量的方法很多，比较常用的方法是加生物质或喷油，但这些方法都难以控制添加量和添加时间，操作过程也很复杂和不安全。本发明利用微波发生器向炉内各区域均匀地发射微波，利用微波穿透力强、快捷、迅速、精准、可控等特点，可迅速向炉内补充热量，从而达到精确控制炉内各反应层温度，保证稳定达标运行的目的。

进一步的，所述烟气水洗系统包括一级烟气水洗塔、二级烟气水洗塔，两级烟气水洗塔之间通过水洗塔连接烟管连接；

二级烟气水洗塔与烟囱之间设有引风机；

所述二级烟气水洗塔输出端通过排放管与烟囱连接，排放管上安装有一氧化碳检测传感器和二氧化碳检测传感器，引风机、一氧化碳检测传感器和二氧化碳检测传感器分别与控制器电连接；

相应的，步骤（e）中通过一氧化碳检测传感器和二氧化碳检测传感器所反馈到上位机的一氧化碳和二氧化碳的浓度及二者的比例值，上位机发出指令给控制器以调节进风系统的空气量与供氧量，从而控制烟气中一氧化碳和二噁英的排放含量。

更进一步的，所述排烟口与烟气烘干箱输入端之间还设有余热锅炉，该余热锅炉为内腔、外腔隔离的结构；所述排烟管与外腔连通，排烟管中的烟气从外腔一端输入，并从外腔另一端输出；内腔中装有水；

余热锅炉内腔通过蒸汽导出管连接盘式污泥干燥机；

围绕炉体外壁设有密封水箱，该密封水箱上连接有进水管和出水管，进水管和出水管之间连接有板式换热器；

盘式污泥干燥机通过冷凝水管与板式换热器连接，板式换热器还与余热锅炉内腔连接；余热锅炉与盘式污泥干燥机之间还设有利用蒸汽发电的汽轮发电机；

相应的，步骤（e）中排烟管不再直接与烟气烘干箱的输入端相连接，而是先将烟气通入余热锅炉的外腔，高温烟气与内腔中的水换热而被降温，降温后的烟气才会通入烟气烘干箱；

余热锅炉中的水被加热变成水蒸汽，水蒸汽通入汽轮发电机进行发电，从汽轮发电机出来的蒸汽通入盘式污泥干燥机，用以干燥污泥。

本发明的显著效果是：

1.通过精准测量和控制炉内各反应层的温度，可在同一台装置中实现垃圾的干燥、热解、还原、氧化、熔融燃烧处理等全部过程。且能精准控制和调整各技术参数，设备造价低，运行费用低，操作过程简单，垃圾处理效果非常理想。

2.同时具有垃圾处理和污泥处理两种功能，将传统技术中两套不相干的设备联系起来，一机多能，能源浪费低。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-盖板；2-炉体；3-可燃气储气箱；4-可燃气导管；5-烟气烘干箱；6-密封水箱；7-出水管；8-进水管；9-排烟口；10-排烟管；11-排气口；12-排气管；13-一级冷凝器；14-二级冷疑器；15-导出管；16-引风机，17-余热锅炉；18-汽轮发电机；19-盘式污泥干燥机；20-蒸汽导出管；21-二级烟气水洗塔；22-冷凝水管；23-板式换热器；24、25-水泵；26-一级烟气水洗塔；27-水洗塔连接烟管；28-引风机；29-烟囱；30-控制系统；31-鼓风机；32-湿度传感器；33-第一温度传感器；34-第二温度传感器；35-第三温度传感器；36-一氧化碳检测传感器；37-二氧化碳检测传感器；38-第一微波发生器；39-观察口；40-横向进风管；41-纵向进风管；42-横向螺旋输送机；43-纵向螺旋输送机；45-位置感应传感器；46-液压泵；47-液压缸,48-第二微波发生器。

具体实施方式

如图1所示，一种热解气化与熔融处理一体化装置，包括炉体2、炉体2顶部的炉盖机构，炉体2下部设有进风系统，炉体2底部设有出渣机构。

炉体2从上往下分为干燥层、裂解层、还原层、氧化层。

在干燥层安装有湿度传感器32和两端固定于炉体2上部内壁的烟气烘干箱5。在干燥层和裂解层交界区域的炉体2内壁上设有第一微波发生器38，在干燥层与裂解层交界区域设有第一温度传感器33。在裂解层与还原层交界区域设有第二温度传感器34。在还原层与氧化层交界区域的炉体2内壁上设有第二微波发生器48；在氧化层下部区域设有第三温度传感器35。

还包括控制系统30，所述控制系统包括上位机、控制器，所述湿度传感器32、第一温度传感器33、第二温度传感器34、第三温度传感器35均与上位机电连接，所述第一微波发生器38、第二微波发生器48通过控制器与上位机电连接。

所述炉体2下部设有排烟口9，该排烟口9与烟气烘干箱5输入端通过排烟管10连通。

所述炉体2顶部设有可燃气储气箱3，该可燃气储气箱3通过可燃气导管4与炉体2底部氧化层连通。炉体2上部设有排气口11，该排气口11通过排气管12连接有冷凝系统，冷凝系统输出端通过管道与可燃气储气箱3连接。

所述冷凝系统包括一级冷凝器13、与一级冷凝器13串联的二级冷凝器14，二级冷凝器14与可燃气储气箱3之间设有引风机16,引风机16与控制器电连接。

所述烟气烘干箱5输出端通过导出管15连接有烟气水洗系统，所述烟气水洗系统包括一级烟气水洗塔26、与一级烟气水洗塔26串联的二级烟气水洗塔21，两级烟气水洗塔之间通过水洗塔连接烟管27连接。

所述二级烟气水洗塔21输出端通过排放管与烟囱29连接，二级烟气水洗塔21与烟囱29之间设有引风机28。排放管上安装有一氧化碳检测传感器36和二氧化碳检测传感器37。引风机28、一氧化碳检测传感器36和二氧化碳检测传感器37分别与控制器电连接。

所述进风系统包括横向进风管40、与横向进风管40连通的纵向进风管41、纵向进风管41管口处布置的鼓风机31。

所述出渣机构包括横向螺旋输送机42、与横向螺旋输送机42输出端连接的纵向螺旋输送机43。

所述鼓风机31、横向螺旋输送机42、纵向螺旋输送机43均与控制器电连接。

所述炉盖机构包括盖板1、驱动盖板1动作的液压缸47及给液压缸47供油的液压泵46，盖板1上安装有位置感应传感器45，该位置感应传感器45与上位机电连接,液压泵46与控制器电连接。

所述炉体2上设有用于观察火焰和捣碎炉渣的观察口39。氧化层火焰可通过观察口39进行观看，同时，在非正常情况下打开观察口39可人工捣碎炉内结渣。

所述排烟口9与烟气烘干箱5输入端之间还设有余热锅炉17，该余热锅炉17为内腔、外腔隔离的结构。所述排烟管10与外腔连通，排烟管10中的烟气从外腔一端输入，并从外腔另一端输出；内腔中装有水。

余热锅炉17内腔通过蒸汽导出管20连接盘式污泥干燥机19。

围绕炉体2外壁设有密封水箱6，该密封水箱6上连接有进水管8和出水管7，进水管8和出水管7之间连接有板式换热器23。进水管上设有水泵25。

盘式污泥干燥机19通过冷凝水管22与板式换热器23连接，板式换热器23还与余热锅炉17内腔连接，其连接管道上设有水泵24。余热锅炉17与盘式污泥干燥机19之间还设有利用蒸汽发电的汽轮发电机18。

相应的本发明还提供一种应用上述热解气化与熔融处理一体化装置的垃圾处理方法，其特征在于包括如下步骤：

（a）位置感应传感器45发出感应信号并传送至上位机，上位机发出指令给控制器启动液压泵46，液压泵46驱动液压缸47控制盖板1打开，将垃圾倒入炉内后盖板1关闭。垃圾进入干燥层，垃圾在炉体2内受到炉壁、烟气烘干箱5以及从裂解层向上移动的可燃气体传来的热量而被蒸发水分并烘干；垃圾中的水分被蒸发成水蒸汽，该水蒸汽从排气口11排出，经过排气管12进入到冷凝系统中；

（b）烘干过的垃圾在重力作用下进入到裂解层，裂解层温度控制在450℃-600℃，垃圾中的有机物在该温度区间被热解而生成主要由CO、CH₄、H₂、碳氢化合物构成的可燃气体，这部分可燃气体和步骤（a）中的水蒸汽一起从排气管12排出，进入到冷凝系统，可燃气和水蒸汽混合气体在冷凝系统中经过冷凝而淅出水蒸汽；

脱除了水蒸汽的可燃气体被导入到可燃气储气箱3，再通过可燃气导管4将可燃气导入到炉内氧化层进行燃烧和助燃，燃烧后放出大量热量以保持氧化层熔融温度和给还原层供热；

该步骤中，通过干燥层的湿度传感器32，以及干燥层和裂解层交界区的第一温度传感器33所反馈到上位机的测量值，上位机发出指令给控制器以调节干燥层和裂解层交界区的第一微波发生器38的开/闭或者功率大小，来控制裂解层上部的温度恒定大于或等于450℃；

通过裂解层和还原层交界区的第二温度传感器34所反馈到上位机的测量值，上位机发出指令给控制器以调节还原层和氧化层交界区的第二微波发生器48的开/闭或者功率大小，来控制裂解层下部的温度恒定小于或等于600℃；

（c）经过热解之后的残炭和无机物混合物在重力作用下进入到还原层，混合物中的残炭在还原层与二氧化碳反应生成一氧化碳等可燃气体；

（d）步骤（c）中的混合物中剩余的无机物依靠自身重力向下进入到氧化层，氧化层温度控制在1300℃以上，所述无机物除铁器物质外绝大部分被熔化而形成熔融浆液，该熔融浆液沾铺在灼热的灰渣上，随着灼热灰渣缓慢向下移动并逐渐冷却而形成灰渣，形成的灰渣从出渣机构中排出；

该步骤中，通过氧化层的第三温度传感器35所反馈到上位机的测量值，上位机发出指令给控制器以调节进风系统的送风量，来控制氧化层的温度不低于1300℃；

（e）燃烧后排放的烟气从排烟口9排出，经过排烟管10进入烟气烘干箱5中，烟气经过放热并降温，从烟气烘干箱5输出端进入到烟气水洗系统中，最终从烟囱29排放。

一种优选的实施方案中，所述烟气水洗系统包括一级烟气水洗塔26、二级烟气水洗塔21，两级烟气水洗塔之间通过水洗塔连接烟管27连接。所述二级烟气水洗塔21输出端通过排放管与烟囱29连接，二级烟气水洗塔21与烟囱29之间设有引风机28。

排放管上安装有一氧化碳检测传感器36和二氧化碳检测传感器37，引风机28、一氧化碳检测传感器36和二氧化碳检测传感器37分别与控制器电连接。

与该优选的实施方案相对应的方法为，步骤（e）中通过一氧化碳检测传感器36和二氧化碳检测传感器37所反馈到上位机的一氧化碳和二氧化碳的浓度及二者的比例值，上位机发出指令给控制器以调节进风系统的空气量与供氧量，从而控制烟气中一氧化碳和二噁英的排放含量。

另一种优选的实施方案中，所述排烟口9与烟气烘干箱5输入端之间还设有余热锅炉17，该余热锅炉17为内腔、外腔隔离的结构。所述排烟管10与外腔连通，排烟管10中的烟气从外腔一端输入，并从外腔另一端输出；内腔中装有水。

余热锅炉17内腔通过蒸汽导出管20连接盘式污泥干燥机19。

围绕炉体2外壁设有密封水箱6，该密封水箱6上连接有进水管8和出水管7，进水管8和出水管7之间连接有板式换热器23。

盘式污泥干燥机19通过冷凝水管22与板式换热器23连接，板式换热器23还与余热锅炉17内腔连接；余热锅炉17与盘式污泥干燥机19之间还设有利用蒸汽发电的汽轮发电机18。

与该优选的实施方案相对应的方法为，步骤（e）中排烟管10不再直接与烟气烘干箱5的输入端相连接，而是先将烟气通入余热锅炉17的外腔，高温烟气与内腔中的水换热而被降温，降温后的烟气才会通入烟气烘干箱5。

余热锅炉17中的水被加热变成水蒸汽，水蒸汽通入汽轮发电机18进行发电，从汽轮发电机18出来的蒸汽通入盘式污泥干燥机19，用以干燥污泥。

Claims (10)

1.一种热解气化与熔融处理一体化装置，包括炉体（2）、炉体（2）顶部的炉盖机构，炉体（2）下部设有进风系统，炉体（2）底部设有出渣机构，其特征在于：炉体（2）从上往下分为干燥层、裂解层、还原层、氧化层；

在干燥层安装有湿度传感器（32）和两端固定于炉体（2）上部内壁的烟气烘干箱（5）；在干燥层和裂解层交界区域的炉体（2）内壁上设有第一微波发生器（38），在干燥层与裂解层交界区域设有第一温度传感器（33）；在裂解层与还原层交界区域设有第二温度传感器（34）；在还原层与氧化层交界区域的炉体（2）内壁上设有第二微波发生器（48）；在氧化层下部区域设有第三温度传感器（35）；

所述炉体（2）下部设有排烟口（9），该排烟口（9）与烟气烘干箱（5）输入端通过排烟管（10）连通；

所述炉体（2）顶部设有可燃气储气箱（3），该可燃气储气箱（3）通过可燃气导管（4）与炉体（2）底部氧化层连通；炉体（2）上部设有排气口（11），该排气口（11）通过排气管（12）连接有冷凝系统，冷凝系统输出端通过管道与可燃气储气箱（3）连接；

所述烟气烘干箱（5）输出端通过导出管（15）连接有烟气水洗系统，烟气水洗系统连接有烟囱（29）；

还包括控制系统（30），所述控制系统包括上位机、控制器，所述湿度传感器（32）、第一温度传感器（33）、第二温度传感器（34）、第三温度传感器（35）均与上位机电连接，所述第一微波发生器（38）、第二微波发生器（48）通过控制器与上位机电连接。

2.根据权利要求1所述的热解气化与熔融处理一体化装置，其特征在于：所述冷凝系统包括一级冷凝器（13）、与一级冷凝器（13）串联的二级冷凝器（14），二级冷凝器（14）与可燃气储气箱（3）之间设有引风机（16）,引风机（16）与控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的热解气化与熔融处理一体化装置，其特征在于：所述烟气水洗系统包括一级烟气水洗塔（26）、与一级烟气水洗塔（26）串联的二级烟气水洗塔（21），两级烟气水洗塔之间通过水洗塔连接烟管（27）连接；

所述二级烟气水洗塔（21）输出端通过排放管与烟囱（29）连接，二级烟气水洗塔（21）与烟囱（29）之间设有引风机（28）；排放管上安装有一氧化碳检测传感器（36）和二氧化碳检测传感器（37），引风机（28）、一氧化碳检测传感器（36）和二氧化碳检测传感器（37）分别与控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的热解气化与熔融处理一体化装置，其特征在于：所述进风系统包括横向进风管（40）、与横向进风管（40）连通的纵向进风管（41）、纵向进风管（41）管口处布置的鼓风机（31）；

所述出渣机构包括横向螺旋输送机（42）、与横向螺旋输送机（42）输出端连接的纵向螺旋输送机（43）；

所述鼓风机（31）、横向螺旋输送机（42）、纵向螺旋输送机（43）均与控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的热解气化与熔融处理一体化装置，其特征在于：所述炉盖机构包括盖板（1）、驱动盖板（1）动作的液压缸（47）及给液压缸（47）供油的液压泵（46），盖板（1）上安装有位置感应传感器（45），该位置感应传感器（45）与上位机电连接,液压泵（46）与控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的热解气化与熔融处理一体化装置，其特征在于：所述炉体（2）上设有用于观察火焰和捣碎炉渣的观察口（39）。

7.根据权利要求1所述的热解气化与熔融处理一体化装置，其特征在于：所述排烟口（9）与烟气烘干箱（5）输入端之间还设有余热锅炉（17），该余热锅炉（17）为内腔、外腔隔离的结构；所述排烟管（10）与外腔连通，排烟管（10）中的烟气从外腔一端输入，并从外腔另一端输出；内腔中装有水；

余热锅炉（17）内腔通过蒸汽导出管（20）连接盘式污泥干燥机（19）；

围绕炉体（2）外壁设有密封水箱（6），该密封水箱（6）上连接有进水管（8）和出水管（7），进水管（8）和出水管（7）之间连接有板式换热器（23）；

盘式污泥干燥机（19）通过冷凝水管（22）与板式换热器（23）连接，板式换热器（23）还与余热锅炉（17）内腔连接；余热锅炉（17）与盘式污泥干燥机（19）之间还设有利用蒸汽发电的汽轮发电机（18）。

8.一种应用权利要求1所述热解气化与熔融处理一体化装置的垃圾处理方法，其特征在于包括如下步骤：

（a）将垃圾倒入炉内，进入干燥层，垃圾在炉体（2）内受到炉壁、烟气烘干箱（5）以及从裂解层向上移动的可燃气体传来的热量而被蒸发水分并烘干；垃圾中的水分被蒸发成水蒸汽，该水蒸汽从排气口（11）排出，经过排气管（12）进入到冷凝系统中；

（b）烘干过的垃圾在重力作用下进入到裂解层，裂解层温度控制在450℃-600℃，垃圾中的有机物在该温度区间被热解而生成主要由CO、CH₄、H₂、碳氢化合物构成的可燃气体，这部分可燃气体和步骤（a）中的水蒸气一起从排气管（12）排出，进入到冷凝系统，可燃气和水蒸汽混合气体在冷凝系统中经过冷凝而淅出水蒸汽；

脱除了水蒸汽的可燃气体被导入到可燃气储气箱（3），再通过可燃气导管（4）将可燃气导入到炉内氧化层进行燃烧和助燃，燃烧后放出大量热量以保持氧化层熔融温度和给还原层供热；

该步骤中，通过干燥层的湿度传感器（32），以及干燥层和裂解层交界区的第一温度传感器（33）所反馈到上位机的测量值，上位机发出指令给控制器以调节干燥层和裂解层交界区的第一微波发生器（38）的开/闭或者功率大小，来控制裂解层上部的温度恒定大于或等于450℃；

通过裂解层和还原层交界区的第二温度传感器（34）所反馈到上位机的测量值，上位机发出指令给控制器以调节还原层和氧化层交界区的第二微波发生器（48）的开/闭或者功率大小，来控制裂解层下部的温度恒定小于或等于600℃；

（c）经过热解之后的残炭和无机物混合物在重力作用下进入到还原层，混合物中的残炭在还原层与二氧化碳反应生成一氧化碳等可燃气体；

（d）步骤（c）中的混合物中剩余的无机物依靠自身重力向下进入到氧化层，氧化层温度控制在1300℃以上，所述无机物除铁器物质外绝大部分被熔化而形成熔融浆液，该熔融浆液沾铺在灼热的灰渣上，随着灼热灰渣缓慢向下移动并逐渐冷却而形成灰渣，形成的灰渣从出渣机构中排出；

该步骤中，通过氧化层的第三温度传感器（35）所反馈到上位机的测量值，上位机发出指令给控制器以调节进风系统的送风量，来控制氧化层的温度不低于1300℃；

（e）燃烧后排放的烟气从排烟口（9）排出，经过排烟管（10）进入烟气烘干箱（5）中，烟气经过放热并降温，从烟气烘干箱（5）输出端进入到烟气水洗系统中，最终从烟囱（29）排放。

9.根据权利要求8所述的垃圾处理方法，其特征在于:所述烟气水洗系统包括一级烟气水洗塔（26）、二级烟气水洗塔（21），两级烟气水洗塔之间通过水洗塔连接烟管（27）连接；

二级烟气水洗塔（21）与烟囱（29）之间设有引风机（28）；

所述二级烟气水洗塔（21）输出端通过排放管与烟囱（29）连接，排放管上安装有一氧化碳检测传感器（36）和二氧化碳检测传感器（37），引风机（28）、一氧化碳检测传感器（36）和二氧化碳检测传感器（37）分别与控制器电连接；

相应的，步骤（e）中通过一氧化碳检测传感器（36）和二氧化碳检测传感器（37）所反馈到上位机的一氧化碳和二氧化碳的浓度及二者的比例值，上位机发出指令给控制器以调节进风系统的空气量与供氧量，从而控制烟气中一氧化碳和二噁英的排放含量。

10.根据权利要求8所述的垃圾处理方法，其特征在于:所述排烟口（9）与烟气烘干箱（5）输入端之间还设有余热锅炉（17），该余热锅炉（17）为内腔、外腔隔离的结构；所述排烟管（10）与外腔连通，排烟管（10）中的烟气从外腔一端输入，并从外腔另一端输出；内腔中装有水；

余热锅炉（17）内腔通过蒸汽导出管（20）连接盘式污泥干燥机（19）；

围绕炉体（2）外壁设有密封水箱（6），该密封水箱（6）上连接有进水管（8）和出水管（7），进水管（8）和出水管（7）之间连接有板式换热器（23）；

盘式污泥干燥机（19）通过冷凝水管（22）与板式换热器（23）连接，板式换热器（23）还与余热锅炉（17）内腔连接；余热锅炉（17）与盘式污泥干燥机（19）之间还设有利用蒸汽发电的汽轮发电机（18）；

相应的，步骤（e）中排烟管（10）不再直接与烟气烘干箱（5）的输入端相连接，而是先将烟气通入余热锅炉（17）的外腔，高温烟气与内腔中的水换热而被降温，降温后的烟气才会通入烟气烘干箱（5）；

余热锅炉（17）中的水被加热变成水蒸汽，水蒸气通入汽轮发电机（18）进行发电，从汽轮发电机（18）出来的蒸汽通入盘式污泥干燥机（19），用以干燥污泥。