CN106678814A - 生活垃圾除湿热解气化装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生活垃圾除湿热解气化装置及其使用方法，包括垃圾处理塔、冷凝除湿器、高温空气预热器、低温空气预热器和鼓风机，垃圾处理塔沿纵向向下依次设有干燥热解室、热解气化室和焙烧室，垃圾从干燥热解室上端进入，产生的湿热烟气依次经过冷凝除湿器和焙烧室，进入焙烧室内的湿热烟气在负压的作用下进入热解气化室，进而会发生水煤气反应，在热解气化室的一端设有热解气出口。本发明通过调节炉条旋转速度，可以控制生活垃圾在该空间停留的时间；减少了热解气中水分的同时又增加了热解气的热值，还可以减少热解气化室旋转炉条上料层结焦的风险，降低灰渣中的含碳量；使本发明装置能够处理含水率大于60％的生活垃圾。

Description

生活垃圾除湿热解气化装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化处理技术领域，具体来说，涉及一种生活垃圾除湿热解气化装置及其使用方法。

背景技术

现有生活垃圾热解气化通常在固定床、流化床、旋转窑等设备内完成，热解可燃气体从垃圾上方引出，垃圾中的水分绝大部分变成水蒸汽混入热解气中，导致可燃气体热值低，二次燃烧室温度上不去。为了满足二次燃烧温度大于850℃的环保要求，需投入辅助燃料，增加了垃圾处理成本，限制了生活垃圾热解焚烧技术的推广应用。

相关专利有中国专利CN2811769Y“一种固体废弃物热解气化焚烧炉”、中国专利CN101845327A“垃圾气化净化反应炉”、中国专利CN2898620Y“立转炉式生活垃圾裂解气化焚烧炉”以及中国专利CN101705114A“一种回转窑熔融气化生活垃圾制取可燃气的方法”，其共同特征是垃圾热解气化都是在一个腔体内完成的，垃圾干燥、热解、氧化、还原等过程，无明显界线的依次发生。

发明内容

本发明的目的在于提出一种生活垃圾除湿热解气化装置及其使用方法，以解决现有技术中存在的上述问题。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是这样实现的：

生活垃圾除湿热解气化装置，包括垃圾处理塔、冷凝除湿器、高温空气预热器、低温空气预热器和鼓风机，所述垃圾处理塔沿纵向向下依次设有干燥热解室、热解气化室和焙烧室，所述干燥热解室内沿纵向向下依次设有干燥热解进风管和干燥热解室旋转炉条，所述干燥热解进风管通过高温空气预热器与所述鼓风机相连，所述热解气化室内沿纵向向下依次设有热解气化进风管和热解气化室旋转炉条,所述热解气化进风管通过低温空气预热器与所述鼓风机相连，所述焙烧室的底部设有出渣室，所述焙烧室内设有焙烧室进气管，所述焙烧室进气管与所述鼓风机相连，所述干燥热解室的上端设有垃圾进料口，所述干燥热解室的一侧设有湿烟气出口，所述湿烟气出口与冷凝除湿器的进气口相连，所述冷凝除湿器的出气口与设于焙烧室一侧的湿烟气进口相连，所述热解气化室的一侧设有热解气化气体出口。

进一步的，所述出渣室的出口连接有除渣机，所述出渣室内设有出渣炉排，底部设有出渣室灰斗。

进一步的，所述冷凝除湿器通过冷却水流量调节阀和冷却水泵连接有凉水塔。

进一步的，所述高温空气预热器与干燥热解进风管之间的管道上、所述低温空气预热器与热解气化进风管之间的管道上以及所述鼓风机与焙烧室进气管之间的管道上均设有调节阀。

生活垃圾除湿热解气化装置的使用方法，包括以下步骤：

1)将生活垃圾从垃圾进料口投入到干燥热解室内；

2)根据生活垃圾加入的速度、生活垃圾的热值、生活垃圾的湿度以及干燥热解室内的温度通过调节阀调节干燥热解室进气管进入的热空气量；

3)根据湿烟气出口内的湿烟气的含水量通过冷却水流量调节阀调节冷凝除湿器的冷水供应量；

4)根据生活垃圾的加入速度、热解气化室内的温度通过调节阀调节热解气化室进气管进入的热空气量；

5)通过调节阀使鼓风机向焙烧室鼓入足量的空气，控制焙烧的温度和焙烧的时间；

6)通过除渣机回收灰渣，通过热解气化室一侧设有的热解气化气体出口回收热解气化气体。

进一步的，步骤5)中所述温度为400-850℃，所述时间为1-4h。

本发明的有益效果：

1、通过调节炉条旋转速度，控制生活垃圾在该空间停留的时间，使装置适应生活垃圾水分、热值的变化，提高处理效率；

2、减少了热解气中水分的同时又增加了热解气的热值，同时因为水蒸汽对热解气化料层温度的调节，减少热解气化室旋转炉条上料层结焦的风险，还能够降低灰渣中的含碳量；

3、使用本发明所述的生活垃圾除湿热解气化装置能够处理含水率大于60％的生活垃圾，进一步的能够推广到水处理污泥的热处理。

附图说明

图1是本发明所述的生活垃圾除湿热解气化装置的结构示意图。

图中所示：

1-垃圾进料口；2-干燥热解室；3-热解气化室；4-焙烧室；5-出渣室；6-除渣机；7-出渣室灰斗；8-出渣炉排；9-焙烧室进气管；10-热解气化进风管；11-干燥热解进风管；12-热解气化气体出口；13-调节阀；14-干燥热解室旋转炉条；15-热解气化室旋转炉条；16-高温空气预热器；17-低温空气预热器；18-鼓风机；19-湿烟气出口；20-湿烟气进口；21-冷凝除湿器；22-进气口；23-出气口；24-除湿器冷却水进口；25-除湿器冷却水出口；26-除湿器凝结水出口；27-凉水塔；28-冷却水泵；29-冷却水流量调节阀。

具体实施方式

下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，本发明所述的一种生活垃圾除湿热解气化装置，包括垃圾处理塔、冷凝除湿器21、高温空气预热器16、低温空气预热器17和鼓风机18，所述垃圾处理塔沿纵向向下依次设有干燥热解室2、热解气化室3和焙烧室4，所述干燥热解室2内沿纵向向下依次设有干燥热解进风管11和干燥热解室旋转炉条14，所述干燥热解进风管11通过高温空气预热器16与所述鼓风机18相连，所述热解气化室2内沿纵向向下依次设有热解气化进风管10和热解气化室旋转炉条15,所述热解气化进风管10通过低温空气预热器17与所述鼓风机18相连，所述焙烧室4的底部设有出渣室5，所述焙烧室4内设有焙烧室进气管9，所述焙烧室进气管9与所述鼓风机18相连，所述干燥热解室2的上端设有垃圾进料口1，所述干燥热解室2的一侧设有湿烟气出口19，所述湿烟气出口19与冷凝除湿器21的进气口22相连，所述冷凝除湿器21的出气口23与设于焙烧室4一侧的湿烟气进口20相连，所述热解气化室3的一侧设有热解气化气体出口11。

在本实施例中，所述出渣室5的出口连接有除渣机6，所述出渣室5内设有出渣炉排8，底部设有出渣室灰斗6。

在本实施例中，所述冷凝除湿器21通过冷却水流量调节阀29和冷却水泵28连接有凉水塔27，具体的，冷凝除湿器21上设有与凉水塔27相连的除湿器冷却水进口24和除湿器冷却水出口25，湿热烟气经过冷凝除湿器21冷您后形成的冷凝水通过冷凝除湿器21上设有的除湿器凝结水出口26排出。

在本实施例中，所述高温空气预热器16与干燥热解进风管11之间的管道上、所述低温空气预热器17与热解气化进风管10之间的管道上以及所述鼓风机18与焙烧室进气管9之间的管道上均设有调节阀13。

本发明还公开了所述生活垃圾除湿热解气化装置的使用方法，包括以下步骤：

1)将生活垃圾从垃圾进料口1投入到干燥热解室2内，为了提高生活垃圾的干燥效果，在干燥热解室旋转炉条14上加入引火物质(如材火)；

2)根据生活垃圾加入的速度、生活垃圾的热值、生活垃圾的湿度以及干燥热解室2内的温度通过调节阀13调节干燥热解室进气管11进入的热空气量，进入的生活垃圾与热空气接触，生活垃圾被干燥，并在底部发生缩容和部分热分解反应，生活垃圾在干燥热解室旋转炉条14的作用下，已发生缩容的垃圾逐渐落入热解气化室3；

3)根据湿烟气出口19内的湿烟气的含水量通过冷却水流量调节阀29调节冷凝除湿器21的冷水供应量。干燥热解室2的湿热烟气在热解气化气体出口12负压的引导下，进入冷凝除湿器21，湿烟气中的水分被冷凝分离。

4)根据生活垃圾的加入速度、热解气化室3内的温度通过调节阀13调节热解气化室进气管10进入的热空气量。落入热解气化室3的生活垃圾在热解气化室旋转炉条15上与低温空气预热器17过来的热空气发生缺氧燃烧、还原等热解气化反应，气体在热解气化气体出口12负压的作用下，穿过干燥热解室2被引出，灰渣落入焙烧室4；

5)通过调节阀13使鼓风机18向焙烧室4鼓入足量的空气，控制焙烧的温度和焙烧的时间。灰渣落入焙烧室4后，与鼓风机18送来的常温空气进行焙烧反应，灰渣中的残碳被进一步的燃烧去除，控制焙烧温度为400-850℃和停留时间为1-4h，以使灰渣灼减量控制在3％以下。焙烧室4为足氧燃烧，产生的高温二氧化碳气体，在负压的引导下穿过热解气化室3，被还原为一氧化碳。

6)经焙烧热灼减率达标合格的灰渣，落入出渣室5，再由出渣炉排8送入除渣机6。另外，干燥热解室2上部的湿热烟气，在热解气化气体出口12负压的引导下，通过焙烧室4上部湿烟气进口20进入焙烧室4上部，穿过热解气化室旋转炉条15上灼热的料层，水蒸汽在高温下与料层中的碳发生水煤气反应：

C+H₂O-----H₂+CO

从而进一步的提高了热解气的燃值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.生活垃圾除湿热解气化装置，其特征在于，包括垃圾处理塔、冷凝除湿器、高温空气预热器、低温空气预热器和鼓风机，所述垃圾处理塔沿纵向向下依次设有干燥热解室、热解气化室和焙烧室，所述干燥热解室内沿纵向向下依次设有干燥热解进风管和干燥热解室旋转炉条，所述干燥热解进风管通过高温空气预热器与所述鼓风机相连，所述热解气化室内沿纵向向下依次设有热解气化进风管和热解气化室旋转炉条,所述热解气化进风管通过低温空气预热器与所述鼓风机相连，所述焙烧室的底部设有出渣室，所述焙烧室内设有焙烧室进气管，所述焙烧室进气管与所述鼓风机相连，所述干燥热解室的上端设有垃圾进料口，所述干燥热解室的一侧设有湿烟气出口，所述湿烟气出口与冷凝除湿器的进气口相连，所述冷凝除湿器的出气口与设于焙烧室一侧的湿烟气进口相连，所述热解气化室的一侧设有热解气化气体出口。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾除湿热解气化装置，其特征在于，所述出渣室的出口连接有除渣机，所述出渣室内设有出渣炉排，底部设有出渣室灰斗。

3.根据权利要求1所述的生活垃圾除湿热解气化装置，其特征在于，所述冷凝除湿器通过冷却水流量调节阀和冷却水泵连接有凉水塔。

4.根据权利要求1所述的生活垃圾除湿热解气化装置，其特征在于，所述高温空气预热器与干燥热解进风管之间的管道上、所述低温空气预热器与热解气化进风管之间的管道上以及所述鼓风机与焙烧室进气管之间的管道上均设有调节阀。

5.根据权利要求1所述的生活垃圾除湿热解气化装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将生活垃圾从垃圾进料口投入到干燥热解室内；

2)根据生活垃圾加入的速度、生活垃圾的热值、生活垃圾的湿度以及干燥热解室内的温度通过调节阀调节干燥热解室进气管进入的热空气量；

3)根据湿烟气出口内的湿烟气的含水量通过冷却水流量调节阀调节冷凝除湿器的冷水供应量；

4)根据生活垃圾的加入速度、热解气化室内的温度通过调节阀调节热解气化室进气管进入的热空气量；

5)通过调节阀使鼓风机向焙烧室鼓入足量的空气，控制焙烧的温度和焙烧的时间；

6)通过除渣机回收灰渣，通过热解气化室一侧设有的热解气化气体出口回收热解气化气体。

6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，步骤5)中所述温度为400-850℃，所述时间为1-4h。