CN106642136B - 蓄热式螺旋热解装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了蓄热式螺旋热解装置及其应用，其中，蓄热式螺旋热解装置包括：壳体，壳体具有热解反应物进口、热解油气出口和热解碳出口，壳体内限定出热解反应空间；可旋转燃烧室，可旋转燃烧室设置在热解反应空间内，燃烧室限定出燃烧空间，燃烧室表面具有螺旋叶片；蓄热式燃烧器，蓄热式燃烧器设置在可旋转燃烧室的两端，蓄热式燃烧器包括：混合体：混合体设置在所述可旋转燃烧室的端部，混合体具有第一气口和第二气口，第二气口与热解油气出口相连；蓄热体，蓄热体设置在混合体近可旋转燃烧室的表面上；燃烧体，燃烧体设置在蓄热体近所述可旋转燃烧室的表面上，燃烧体上载有燃烧催化剂。该装置实现生活垃圾的减量化、稳定化和无害化处理。

Description

蓄热式螺旋热解装置及其应用

技术领域

本发明涉及蓄热式螺旋热解装置、蓄热式螺旋热解系统和利用该蓄热式螺旋热解装置或该蓄热式螺旋热解系统对生活垃圾进行热解处理的方法。

背景技术

生活垃圾处理目前主要的处理技术有填埋法、焚烧法、堆肥法和热解法。填埋是大量消纳城市生活垃圾的有效方法，也是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法，但是填埋占用大量的土地，并且直接污染土壤，垃圾渗滤液污染地下水；焚烧法是将垃圾置于高温炉中，使其中可燃成分充分氧化的一种方法，产生的热量用于发电和供暖。但是在多数情况下，这些装备所产生的电能价值远远低于预期的销售额，从而造成巨额经济亏损，焚烧处理要求垃圾的热值大于3.35MJ/kg，否则，必须添加助燃剂，这也增加了运行费用。另外，由于垃圾含有某些重金属和有机物，焚烧将产生二次污染，二噁英问题尤其严重；堆肥处理是将生活垃圾堆积成堆，保温至55～70℃储存、发酵，借助垃圾中微生物分解的能力，将有机物分解成无机养分。经过堆肥处理后，生活垃圾变成卫生的、无味的腐殖质。但是生活垃圾堆肥养分含量低，杂质含量较高，长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏，需在堆肥预处理或后处理单元进行严格分选。

由此，对生活垃圾进行处理的装置有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种蓄热式螺旋热解装置，该装置不仅可以完成生活垃圾的减量化、稳定化和无害化处理，生成高品质的燃料油、热解气和热解炭，实现生活垃圾的资源化利用。而且该装置的蓄热式燃烧器采用催化燃烧技术，对低热值热解气采取蓄热措施，烟气在可旋转燃烧室内形成旋转射流，具有燃烧效率高、燃烧稳定性高、污染物近零排放、热解效率高、传热效率高、可实现生活垃圾大量不间断处理等优点。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种蓄热式螺旋热解装置。根据本发明的实施例，该装置包括：壳体，所述壳体具有热解反应物进口、热解油气出口和热解碳出口，所述壳体内限定出热解反应空间；可旋转燃烧室，所述可旋转燃烧室设置在所述热解反应空间内，所述燃烧室限定出燃烧空间，所述燃烧室表面具有螺旋叶片；蓄热式燃烧器，所述蓄热式燃烧器设置在所述可旋转燃烧室的两端，所述蓄热式燃烧器包括：混合体：所述混合体设置在所述可旋转燃烧室的端部，所述混合体具有第一气口和第二气口，所述第二气口与所述热解油气出口相连；蓄热体，所述蓄热体设置在所述混合体近所述可旋转燃烧室的表面上；燃烧体，所述燃烧体设置在所述蓄热体近所述可旋转燃烧室的表面上，所述燃烧体上载有燃烧催化剂。

根据本发明实施例的蓄热式螺旋热解装置，通过蓄热式燃烧器对热解反应物例如生活垃圾等热解产生热解油气进行催化燃烧，使热解油气完全燃烧，且该燃烧为无焰燃烧，其热量以辐射的方式向外传递到壳体内对热解反应物进行热解，催化燃烧的辐射效率高，实现了热解油气燃烧向燃烧室的高效传热，燃烧室再以辐射的方式向外界散热，污染物几乎为零，燃烧产生的高温烟气的余热通过未工作的蓄热体时，对热量进行吸收、蓄热，蓄热体蓄积的热量可以预热热解油气，热解油气在高温下直接发生催化燃烧，使热解气的消耗量显著降低。由此，该装置通过位于内部的可旋转燃烧室催化燃烧释放的热量为位于该燃烧室外部的热解反应物进行热解，不仅可以完成生活垃圾的减量化、稳定化和无害化处理，而且燃烧效率高、燃烧稳定性高、污染物近零排放、热解效率高、传热效率高、可实现热解反应物的大量不间断处理。

另外，根据本发明上述实施例的蓄热式螺旋热解装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，所述燃烧催化剂为贵金属催化剂或复合氧化物催化剂。

根据本发明的实施例，所述贵金属催化剂含有铂、铑和钯的至少一种。

根据本发明的实施例，所述燃烧体是由蜂窝状陶瓷体构成的。

根据本发明的实施例，该可旋转燃烧室进一步包括：旋转轴，所述旋转轴设置在所述燃烧空间内，且贯穿所述蓄热式燃烧器；轴毂，所述轴毂设置在所述燃烧空间内，且与旋转轴和燃烧室内壁相连。

根据本发明的实施例，所述轴毂呈菱形。

根据本发明的实施例，所述轴毂为三个，且沿轴向均匀分布。

根据本发明的实施例，该装置进一步包括：第一隔热密封层，所述第一隔热密封层设置在所述可旋转燃烧室和所述蓄热式燃烧器之间；第二隔热密封层，所述第二隔热密封层包覆在所述蓄热式燃烧器和所述壳体内壁之间。

根据本发明的实施例，该装置进一步包括：动力设备，所述动力设备与所述旋转轴相连。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种蓄热式螺旋热解系统。根据本发明的实施例，该系统包括：前述蓄热式螺旋热解装置；第一管路，所述第一管路与所述蓄热式螺旋热解装置两端的蓄热式燃烧器的第一气口相连；第一换向阀，所述第一换向阀设置在所述第一管路上；进气管，所述进气管与所述第一换向阀相连；第一排烟管，所述第一排烟管与所述第一换向阀相连；第二管路，所述第二管路与所述蓄热式螺旋热解装置两端的所述蓄热式燃烧器的第二气口相连；第二换向阀，所述第二换向阀设置在所述第二管路上；第二排烟管，所述第二排烟管与所述第二换向阀相连；除尘塔，所述除尘塔具有热解油气进口和净化的热解油气出口，所述热解油气进口与所述蓄热式螺旋热解装置的热解油气出口相连，所述净化的热解油气出口与所述第二换向阀相连。

根据本发明实施例的蓄热式螺旋热解系统，通过蓄热式热解装置中的蓄热式燃烧器对热解反应物例如生活垃圾等热解产生热解油气进行催化燃烧，使热解油气完全燃烧，且该燃烧为无焰燃烧，其热量以辐射的方式向外传递到壳体内对热解反应物进行热解处理，热解反应生成高品质的燃料油、热解气和热解炭进而应用到供热、空调、发电等领域，达到热解反应物的资源化利用，其中，部分热解气返回燃烧器为燃烧提供原料。催化燃烧的辐射效率高，实现了热解油气燃烧向燃烧室的高效传热，燃烧室再以辐射的方式向外界散热，污染物几乎为零，燃烧产生的高温烟气的余热通过未工作的蓄热体时，对热量进行吸收、蓄热，蓄热体蓄积的热量可以预热热解油气，热解油气在高温下直接发生催化燃烧，使热解气的消耗量显著降低。由此，该装置通过位于内部的可旋转燃烧室催化燃烧释放的热量为位于该燃烧室外部的热解反应物进行热解，不仅热解反应生成高品质的燃料油、热解气和热解炭进而应用到供热、空调、发电等领域，达到热解反应物的资源化利用，实现生活垃圾等热解反应物的减量化、稳定化和无害化处理，而且燃烧效率高、燃烧稳定性高、污染物近零排放、热解效率高、传热效率高、可实现热解反应物的大量不间断处理。

根据本发明的又一方面，本发明提供了一种利用前述蓄热式螺旋热解装置或前述蓄热式螺旋热解系统对生活垃圾进行热解处理的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将生活垃圾经热解反应物进口输送至热解反应空间，由蓄热式燃烧器供热进行热解处理，以便得到热解炭和热解油气；将所述热解油气输送至除尘塔进行除尘处理，以便得到净化后的热解油气，其中，所述蓄热式螺旋热解装置两端的所述蓄热式燃烧器交替进行燃烧供热。

根据本发明实施例的方法，不仅热解反应生成高品质的燃料油、热解气和热解炭进而应用到供热、空调、发电等领域，达到生活垃圾的资源化利用，实现生活垃圾等热解反应物的减量化、稳定化和无害化处理，而且燃烧效率高、燃烧稳定性高、污染物近零排放、热解效率高、传热效率高、可实现热解反应物的大量不间断处理。

根据本发明的实施例，所述蓄热式螺旋热解装置两端的所述蓄热式燃烧器交替进行燃烧供热，其中，所述交替的周期为1分钟。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本发明一个实施例的蓄热式螺旋热解装置的结构示意图；

图2显示了根据本发明一个实施例的蓄热式螺旋热解装置的结构示意图；

图3显示了根据本发明一个实施例的蓄热式螺旋热解装置的局部结构示意图；

图4显示了根据本发明一个实施例的蓄热式螺旋热解装置的横截面的结构示意图；

图5显示了根据本发明一个实施例的可旋转燃烧室的横截面结构示意图；

图6显示了根据本发明一个实施例的蓄热式螺旋热解系统的结构示意图；

图7显示了根据本发明一个实施例的对生活垃圾进行热解处理的方法的流程示意图；

图8显示了根据本发明一个实施例的蓄热式螺旋热解系统进行热解处理的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种蓄热式螺旋热解装置。参考图1，根据本发明的实施例，该装置包括：壳体100、可旋转燃烧室200、蓄热式燃烧器300。下面对该装置的各部件进行逐一解释说明：

壳体100：根据本发明的实施例，壳体100具有热解反应物进口110、热解油气出口120和热解碳出口130，壳体100内限定出热解反应空间，热解反应物在该热解反应空间内进行热解。

可旋转燃烧室200：根据本发明的实施例，可旋转燃烧室200设置在热解反应空间内，且燃烧室限定出燃烧空间，该燃烧室200本体的表面具有螺旋叶片210，螺旋叶片210起到肋片传热的效果，对热解反应空间内的热解反应物进行连续搅动，使热解反应物充分热解。燃料在燃烧室200两侧的燃烧体320表面进行燃烧，燃烧产出的热量和高温烟气进入燃烧室内，燃烧室200的热量以辐射的方式向外传递到壳体内对热解反应物进行热解，热解反应生成高品质的燃料油、热解气和热解炭。

蓄热式燃烧器300：参考图3和4，根据本发明的实施例，蓄热式燃烧器300设置在可旋转燃烧室200的两端，该蓄热式燃烧器300包括：混合体310、蓄热体320和燃烧体330。其中，混合体310设置在可旋转燃烧室200的端部，该混合体310具有第一气口311和第二气口312，其中，第二气口312与热解油气出口相连，将热解油气作为燃烧器330燃烧的原料，与空气在混合体310中进行混合；蓄热体320设置在混合体310近可旋转燃烧室的表面上，也就是说，蓄热体320设置在混合体310和燃烧体330之间，用于对燃烧产生的高温烟气进行蓄热回收，并将回收的热量用于对热解气和空气在混合体进行预热，得到高温混合气体，使混合气体在高温下直接发生催化燃烧，使热解气的消耗量显著降低，并且，利用蓄热体320内的热量可直接点燃燃烧体330催化剂表面的热解气，并在较高温度下进行催化燃烧；燃烧体330设置在蓄热体320近可旋转燃烧室200的表面上，该燃烧体330上载有燃烧催化剂，载有催化剂的燃烧体在燃烧阶段完全燃烧，使热解油气完全燃烧，且该燃烧为无焰燃烧，其热量以辐射的方式向外传递到壳体内对热解反应物进行热解，热解反应生成高品质的燃料油、热解气和热解炭进而应用到供热、空调、发电等领域，达到热解反应物的资源化利用，其中，部分热解气返回燃烧器为燃烧提供原料。催化燃烧的辐射效率高，实现了热解油气燃烧向燃烧室的高效传热，燃烧室再以辐射的方式向外界散热，污染物几乎为零，燃烧产生的高温烟气的余热通过未工作的蓄热体时，对热量进行吸收、蓄热。根据本发明的一些实施例，热解油气在燃烧体表面进行无焰燃烧，污染物排放量几乎为零，CO排放量低于5mg/Nm³，NOX的排放量低于15mg/Nm³，烟气完全达标排放，热量以辐射的方式传递到燃烧腔内，其热效率比火焰燃烧高20％。

根据本发明的一些实施例，两个蓄热式燃烧器采用双蓄热燃烧技术，双蓄热体通过换向阀实现交替工作，换向阀1min换向一次，空气换向阀和热解气换向阀同时同向切换，空气和热解气混合后全部蓄热，保证低热值的热解气高效稳定燃烧。

根据本发明的实施例，燃烧催化剂的种类不受特别的限制，可以根据生产规模，燃烧原料的种类等进行选择。根据本发明的一些实施例，燃烧催化剂可以为贵金属催化剂或复合氧化物催化剂。其中，贵金属催化剂的催化效果好，但价格较高，适于小规模的工业生产或实验是的实验研究。而复合氧化物催化剂相对于贵金属催化剂，价格低廉，但催化效果可能不及贵金属催化剂，实验应用于较大规模的工业生产，经济效益更高。并且，复合氧化物催化剂呈现不同的价态，对价态进行调整可以改变其功能特性，从而达到催化剂自我的修复，进而在生产中可以重复利用，进一步降低了生产成本，提高经济效益。

根据本发明的实施例，贵金属催化剂含有铂、铑和钯的至少一种。由于贵金属催化剂可改变化学反应的路径，与普通的催化剂相比，可大大提高可燃气体的转化效率。

根据本发明的实施例，燃烧体330是由蜂窝状陶瓷体构成的。由此，可使催化剂均匀的附着于载体之上，增大热解气与催化剂的接触面积，并且蜂窝状结构机械强度较高，可承受较大的风压，因此，扩大了功率的调节范围。

根据本发明的实施例，燃烧体230的厚度为15-25毫米。发明人研究发现，燃烧体在0～15mm的范围内就已经完成了所有的燃烧反应，在最高温度点以后，气体的放热反应就不再发生。这说明，15mm以后的燃烧体本体在稳定燃烧以后就不再有用，沾有催化剂的燃烧体如果厚度过大会增加热解气蓄热式催化燃烧辐射管的成本，并且未被利用的燃烧体本体也造成了结构的浪费。

根据本发明优选地实施例，燃烧体230的厚度为20毫米。由此，燃烧体的利用率和燃烧效率高。

根据本发明的实施例，燃烧体230点火的位置设置在燃烧体230上方9-11mm处。点火的位置直接影响燃烧器的催化燃烧，是影响催化燃烧的关键之一，在点火阶段由于催化剂的不稳定性，如果点火点与催化剂距离过近，容易造成催化剂的失活，如果点火点与催化剂的距离过远，难以点火发明人经大量实验发现，点火的位置位于燃烧体上方9-11mm处，即可保证催化燃烧顺利进行，又可避免点火点与催化剂的距离过近导致的催化剂失活。

根据本发明的实施例，该可旋转燃烧室200进一步包括：旋转轴220和轴毂230，其中，旋转轴220设置在燃烧空间内，且贯穿蓄热式燃烧器300；轴毂230设置在述燃烧空间内，且与旋转轴和燃烧室内壁相连，从而通过旋转轴220的旋转带动可旋转燃烧室200本体一起旋转。

根据本发明的一些实施例，轴毂230呈扁状菱形。由此，减小高温烟气在燃烧室内的阻力，同时在烟气通过轴毂时形成旋流射流。

根据本发明的一些实施例，轴毂230由耐高温材料形成。由于轴毂230的工作状态为高温环境，使用耐高温材料有利于延长轴毂230的使用寿命。

根据本发明的实施例，轴毂230为三个，且沿轴向均匀分布。由此，燃烧后的高温烟气形成旋流射流，使燃烧室腔壁的高温烟气形成紊流，增大传热效率，同时燃烧室外壁的螺旋叶片可视作肋片有助于传热，使燃烧室与热解空间高效换热，保证生活垃圾完全热解，使热解效率更高。

根据本发明的实施例，该装置进一步包括：第一隔热密封层400和第二隔热密封层500，其中，第一隔热密封层400设置在燃烧室200和蓄热式燃烧器300之间，将蓄热式燃烧器300的内环与燃烧室200进行静密封；第二隔热密封层500包覆在蓄热式燃烧器300和壳体内壁之间，将蓄热式燃烧器300的外环与壳体的内壁进行静密封。根据本发明的一些实施例，蓄热式燃烧器300内外环的第一隔热密封层400和第二隔热密封层500外均设置轴承。由此，有效避免烟气泄漏，并具有保温作用，避免热量的散失，装置的热效率更高。

根据本发明的实施例，第一隔热密封层400和第二隔热密封层500是以有机硅树脂为基料，云母粉、滑石粉、硅微粒、氧化铝等为填料制备而成。由此，密封隔热效果好

根据本发明的实施例，该装置进一步包括：动力设备600，该动力设备600与旋转轴220相连，由动力设备驱动旋转轴220旋转，从而使燃烧室旋转。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种蓄热式螺旋热解系统。根据本发明的实施例，该系统包括：前述蓄热式螺旋热解装置1000、第一管路2000、第一换向阀3000、进气管4000、第一排烟管5000、第二管路6000、第二换向阀7000、第二排烟管8000和除尘塔9000。根据本发明的实施例，第一管路2000与蓄热式螺旋热解装置1000两端的蓄热式燃烧器300的第一气口相连，用于向第一气口输送空气，并排出燃烧产生的烟气；第一换向阀3000设置在第一管路2000上，第一换向阀3000内的换向板周期性的旋转，使第一管路2000周期性地向燃烧器供给空气和排出烟气，从而使两个蓄热式燃烧器300交替进行蓄热和燃烧；进气管4000与第一换向阀3000相连，用于向两侧的蓄热式燃烧器300供给燃烧所需的空气；第一排烟管5000与第一换向阀3000相连，用于将第一管路2000输出的烟气经第一换向阀3000排出；第二管路6000与蓄热式螺旋热解装置100两端的蓄热式燃烧器300的第二气口312相连，用于向第二气口312输送热解油气，为燃烧器的燃烧提供燃料；第二换向阀7000设置在第二管路6000上，通过第二换向阀7000内的换向板周期性的旋转，使第二管路6000周期性地向燃烧器供给热解油气，使蓄热式燃烧器300周期性的交替进行燃烧和蓄热；第二排烟管8000与第二换向阀7000相连，用于排出燃烧所产生的烟气；除尘塔9000具有热解油气进口和净化的热解油气出口，其中，热解油气进口与蓄热式螺旋热解装置的热解油气出口相连，净化的热解油气出口与第二换向阀相连，用于对热解产生的热解油气进行净化处理。

根据本发明实施例的蓄热式螺旋热解系统，通过蓄热式热解装置中的蓄热式燃烧器对热解反应物例如生活垃圾等热解产生热解油气进行催化燃烧，使热解油气完全燃烧，且该燃烧为无焰燃烧，其热量以辐射的方式向外传递到壳体内对热解反应物进行热解，热解反应生成高品质的燃料油、热解气和热解炭进而应用到供热、空调、发电等领域，达到热解反应物的资源化利用，其中，部分热解气返回燃烧器为燃烧提供原料。催化燃烧的辐射效率高，实现了热解油气燃烧向燃烧室的高效传热，燃烧室再以辐射的方式向外界散热，污染物几乎为零，燃烧产生的高温烟气的余热通过未工作的蓄热体时，对热量进行吸收、蓄热，蓄热体蓄积的热量可以预热热解油气，热解油气在高温下直接发生催化燃烧，使热解气的消耗量显著降低。由此，该装置通过位于内部的可旋转燃烧室催化燃烧释放的热量为位于该燃烧室外部的热解反应物进行热解，不仅热解反应生成高品质的燃料油、热解气和热解炭进而应用到供热、空调、发电等领域，达到热解反应物的资源化利用，实现生活垃圾等热解反应物的减量化、稳定化和无害化处理，而且燃烧效率高、燃烧稳定性高、污染物近零排放、热解效率高、传热效率高、可实现热解反应物的大量不间断处理。

根据本发明的又一方面，本发明提供了一种利用前述蓄热式螺旋热解装置或前述蓄热式螺旋热解系统对生活垃圾进行热解处理的方法。参考图7，根据本发明的实施例，对该热解处理的方法进行解释说明，该方法包括：

S100热解处理

根据本发明的实施例，将生活垃圾经热解反应物进口输送至热解反应空间，由蓄热式燃烧器供热进行热解处理，得到热解炭和热解油气。热量由燃烧腔室向热解腔室传递的内热式传热相比于外热式传热，可使热量全部传递给热解物料，减小了热损失，提高了传热效率。另外，外热式加热主要靠蒸汽或者电阻发热，蒸汽受限于锅炉效率，电能为二次能源，成本高。

S200除尘处理

根据本发明的实施例，将热解油气输送至除尘塔进行除尘处理，得到净化后的热解油气，其中，蓄热式螺旋热解装置两端的蓄热式燃烧器交替进行燃烧供热。由此，利用热解得到热解油气作为燃烧器燃烧的燃料，降低了燃料的外部供给，压缩生产成本，提高生产效益。

根据本发明实施例的方法，不仅热解反应生成高品质的燃料油、热解气和热解炭进而应用到供热、空调、发电等领域，达到生活垃圾的资源化利用，实现生活垃圾等热解反应物的减量化、稳定化和无害化处理，而且燃烧效率高、燃烧稳定性高、污染物近零排放、热解效率高、传热效率高、可实现热解反应物的大量不间断处理。

根据本发明的实施例，蓄热式螺旋热解装置两端的蓄热式燃烧器交替进行燃烧供热，其中，该交替的周期为1分钟。由此，燃烧效率高。

下面参考具体实施例，对本发明进行说明，需要说明的是，这些实施例仅仅是说明性的，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1

利用本发明实施例的蓄热式螺旋热解装置对生活垃圾进行热解，其中，蓄热式螺旋热解装置的结构示意图图如图6所示，工艺流程图如图7所示，总的流程是：进场垃圾经过前期预处理，在热解反应空间内热解产生热解油气和热解碳，热解油气经除尘塔9000进行除尘处理后进行油气分离，热解气经第二管路6000返回蓄热式螺旋热解燃烧器1000，作为燃料提供热能，热解炭和热解油可直接通入流化床气化，制备的煤气通入锅炉制蒸汽，可供暖可发电。具体步骤如下：

(1)进场垃圾经过前期预处理，将生活垃圾筛选破碎到100mm以内，含水率为40％左右；

(2)采用高热值燃气进行在燃烧体进行点火，待螺旋炉体内的温度达到800℃；

(3)将步骤(1)预处理后的生活垃圾通过进料螺旋由热解反应物进口110进入蓄热式螺旋热解装置1000，生活垃圾在热解反应空间内进行热解，产生热解油气和热解碳，其中，热解碳由热解碳出口130排出，热解油气经热解油气出口120排出；

(4)热解油气经除尘塔9000除尘、冷却后由第二换向阀7000通入蓄热式燃烧器300的混合区310，同时空气由第一换向阀3000通入蓄热式燃烧器300混合体310，第一换向阀300与第二换向阀7000同步换向，且方向必须保持一致，低温的热解气和空气在蓄热体320蓄热后进入燃烧体330进行催化燃烧，燃烧后的烟气CO含量小于5ppm，NOx的含量小于15ppm，烟气进入燃烧室200，在轴毂230的作用下形成旋流射流，使燃烧室200室壁的烟气形成紊流，增大传热效率，燃烧热量通过燃烧室200向热解空间传热，螺旋叶片210起到肋片传热的效果，使得传热效果大大增强，保证热解空间内的生活垃圾完全热解透，烟气经过另一端蓄热式燃烧器300的蓄热区320蓄热后，将烟气余热贮存在蓄热体320中，换热后的蓄热体温度升高到900℃左右，换热后的低温烟气近零污染物排放，换向阀换向后，空气和热解气从此燃烧器混合区310混合，经蓄热体320蓄热，使得混合气温度达到800℃，并在燃烧体310进行催化燃烧，经催化燃烧后的烟气污染物近零排放，如此循环，通过两端的蓄热式燃烧器300不间断的换向燃烧，使得热解空间内的生活垃圾始终处于高温状态下，源源不断的热解出热解气进行炉体自耗，多余热解气可与热解炭气化后的煤气用于发电和供热。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种蓄热式螺旋热解装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有热解反应物进口、热解油气出口和热解碳出口，所述壳体内限定出热解反应空间；

可旋转燃烧室，所述可旋转燃烧室设置在所述热解反应空间内，所述燃烧室限定出燃烧空间，所述燃烧室表面具有螺旋叶片；

蓄热式燃烧器，所述蓄热式燃烧器设置在所述可旋转燃烧室的两端，所述蓄热式燃烧器包括：

混合体：所述混合体设置在所述可旋转燃烧室的端部，所述混合体具有第一气口和第二气口，所述第二气口与所述热解油气出口相连；

蓄热体，所述蓄热体设置在所述混合体近所述可旋转燃烧室的表面上；

燃烧体，所述燃烧体设置在所述蓄热体近所述可旋转燃烧室的表面上，所述燃烧体上载有燃烧催化剂，其中，所述燃烧体的厚度为15-20毫米。

2.根据权利要求1所述的蓄热式螺旋热解装置，其特征在于，所述燃烧催化剂为贵金属催化剂或复合氧化物催化剂。

3.根据权利要求2所述的蓄热式螺旋热解装置，其特征在于，所述贵金属催化剂含有铂、铑和钯的至少一种。

4.根据权利要求1所述的蓄热式螺旋热解装置，其特征在于，所述燃烧体是由蜂窝状陶瓷体构成的。

5.根据权利要求1所述的蓄热式螺旋热解装置，其特征在于，所述可旋转燃烧室进一步包括：

旋转轴，所述旋转轴设置在所述燃烧空间内，且贯穿所述蓄热式燃烧器；

轴毂，所述轴毂设置在所述燃烧空间内，且与旋转轴和燃烧室内壁相连。

6.根据权利要求5所述的蓄热式螺旋热解装置，其特征在于，所述轴毂呈菱形。

7.根据权利要求6所述的蓄热式螺旋热解装置，其特征在于，所述轴毂为三个，且沿轴向均匀分布。

8.根据权利要求1所述的蓄热式螺旋热解装置，其特征在于，进一步包括：

第一隔热密封层，所述第一隔热密封层设置在所述可旋转燃烧室和所述蓄热式燃烧器之间；

第二隔热密封层，所述第二隔热密封层包覆在所述蓄热式燃烧器和所述壳体内壁之间。

9.根据权利要求5所述的蓄热式螺旋热解装置，其特征在于，进一步包括：

动力设备，所述动力设备与所述旋转轴相连。

10.一种蓄热式螺旋热解系统，其特征在于，包括：

权利要求1-9任一项所述蓄热式螺旋热解装置；

第一管路，所述第一管路与所述蓄热式螺旋热解装置两端的蓄热式燃烧器的第一气口相连；

第一换向阀，所述第一换向阀设置在所述第一管路上；

进气管，所述进气管与所述第一换向阀相连；

第一排烟管，所述第一排烟管与所述第一换向阀相连；

第二管路，所述第二管路与所述蓄热式螺旋热解装置两端的所述蓄热式燃烧器的第二气口相连；

第二换向阀，所述第二换向阀设置在所述第二管路上；

第二排烟管，所述第二排烟管与所述第二换向阀相连；以及

除尘塔，所述除尘塔具有热解油气进口和净化的热解油气出口，所述热解油气进口与所述蓄热式螺旋热解装置的热解油气出口相连，所述净化的热解油气出口与所述第二换向阀相连。

11.一种利用权利要求1-9任一项所述蓄热式螺旋热解装置或权利要求8所述蓄热式螺旋热解系统对生活垃圾进行热解处理的方法，其特征在于，包括：

将生活垃圾经热解反应物进口输送至热解反应空间，由蓄热式燃烧器供热进行热解处理，以便得到热解炭和热解油气；

将所述热解油气输送至除尘塔进行除尘处理，以便得到净化后的热解油气，

其中，所述蓄热式螺旋热解装置两端的所述蓄热式燃烧器交替进行燃烧供热。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述蓄热式螺旋热解装置两端的所述蓄热式燃烧器交替进行燃烧供热，其中，所述交替的周期为1分钟。