CN108488800A - 连续式垃圾高温热裂解方法 - Google Patents
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Abstract
连续式垃圾高温热裂解方法，使用连续式垃圾高温热裂解炉，具体包括：倒入垃圾；点火；调整回气量与新风量体积之比；根据垃圾量调整风机转速、风机阀门和排气阀门，控制燃烧速度。所述连续式垃圾高温热裂解炉，包括干燥段、炭化段和燃烧段；在炉体内壁上设置多根凸出炉体内壁的上端开口处于干燥段上部、下部连接回气管且最终连接配氧管的抽气管；在炉体内设置气体导向排管，气体导向排管包括主管和与主管连通的向下的支管；主管开有导气孔，支管的管口向下；配氧管的向上或斜向上的侧壁开有气孔。该连续式垃圾高温热裂解炉，垃圾不板结，无炉条，排气和回气利用方面设计合理，结构简单，燃烧效果好，可以实现连续式垃圾高温热裂解。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾处理方法，具体是连续式垃圾高温热裂解方法。
背景技术
垃圾高温热裂解处理时，垃圾经过了干燥、燃烧、炭化三个阶段，其炭化温度可达到1300℃以上，垃圾可以实现百分百完全燃烧，燃气中基本没有了有毒有害气体。
然而，无论什么样的垃圾焚烧处理方式，炉体的结构对处理的综合效果有着极大的影响。目前的炉体的内壁都是光滑的，由于垃圾自重的压力以及炉体壁的约束限制，挨近炉体内壁的垃圾会被压实，形成板结，不利于燃烧。
另外，目前的炉体都设置有炉条、功能单一的点火装置，在排气和回气利用方面设计不尽合理，结构复杂，燃烧效果不好，难以实现连续式垃圾高温热裂解。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供一种连续式垃圾高温热裂解方法。
为了实现本发明目的，本发明采用如下的技术方案：
连续式垃圾高温热裂解方法，使用如下的连续式垃圾高温热裂解炉，包括：
（1）、将活动承料板置于关闭状态；
（2）、在活动承料板依次放置点火燃料、干燥可燃物，或还在干燥可燃物之上放置干燥垃圾，至高过配氧管顶10~20cm；
（3）、从垃圾进料口倒入垃圾，至气体导向排管的遮盖顶之上；
（4）、向水管中注水至炉体上端出水口有水流出；
（5）、点火；
（6）、开启风机；
（7）、调节风机阀门，使空气进风管的新风量与回气管的回气量体积之比为0.3~0.5；
（8）、调节排气阀门，使炭化段燃气排出；
（9）、根据垃圾量调整风机转速、风机阀门和排气阀门，控制燃烧速度，确保新的垃圾到来之前不熄火；
（10）、观察活动承料板上垃圾灰的情况，当垃圾灰填满后打开活动承料板出灰；
所述连续式垃圾高温热裂解炉，包括炉体、排气管、配氧管和垃圾进料口，炉体包括由上到下的干燥段、炭化段和燃烧段；垃圾进料口设置在炉体顶部，在炭化段设置排气管，在燃烧段设置配氧管；
在炉体内壁上设置多根凸出炉体内壁的抽气管，抽气管上端开口、下部连接回气管且最终连接配氧管，抽气管的上端开口处于干燥段上部；
在炉体内设置气体导向排管，在气体导向排管之上设置用于遮盖气体导向排管的遮盖顶；
所述气体导向排管包括主管和与主管连通的向下的支管；主管开有导气孔，支管的管口向下；主管处于干燥段上部，支管的管口处于干燥段下部；
所述配氧管水平放置，为中空的三角形、上半圆形或梯形，配氧管的向上或斜向上的侧壁开有气孔；
配氧管下设置与配氧管平行并可进行热交换的水管；
还包括回气处理装置，回气管进入回气处理装置，回气处理装置的出气管通过阀门与设置有空气进风管的风机连接，风机的送风管连接配氧管。
所述配氧管之下设置活动承料板。
本发明中，炉体内壁上设置的凸出炉体内壁的抽气管，使的内壁凹凸不平，改善挨近炉体内壁的垃圾会被压实而形成板结的状况，形成很多空隙，有利于气体流动，便于干燥和燃烧。另外，气体导向排管上的遮盖顶也可以使垃圾进料时受到撞击而分散，并改变垃圾下落轨迹，不会形成中部压实，可以防止炉体中部垃圾板结。气体导向排管形成导气通道，可以将炉体下部热的气体（密度小于冷的气体）自然导向上部，利用气体导向排管的热辐射、导热作用和热气对上部冷的垃圾的直接接触传热，对垃圾进行预干燥。预干燥后的垃圾后续更容易燃烧，而且干垃圾不易板结。
由于炭化段热量对干燥段垃圾的作用，干燥段垃圾被干燥和不完全燃烧，所以产生的气体含有水分、未完全燃烧的有机物和无机物，而未完全燃烧的有机物如果排放出去会污染空气，未完全燃烧的无机物不仅仅是排放出去会污染空气，而且还是可以当作可燃物加以利用的，将其进行二次燃烧会释放热量起到助燃效果。本发明技术方案设计抽气管上端开口、下部连接回气管且最终连接配氧管，上端开口处于干燥段上部，这样干燥段产生的气体就可以回到燃烧段，一方面将未完全燃烧的有机物继续充分燃烧，另一方面将未完全燃烧的无机物进行二次燃烧释放热量助燃。
干燥段产生的气体含有水分、未完全燃烧的有机物和无机物，通过回气处理装置分离去水分和未完全燃烧的有机物，回气处理装置的出气管引出的气体则含有较多的未完全燃烧的无机物，而含有较少的水分和未完全燃烧的有机物，减少了二次燃烧的负担。
在炭化段由于进行了充分的完全燃烧，并且温度最高，所以本发明在炭化段设置排气管，将热气体所载有的热量引出，用于其它利用，如加热冷水、供暖或发电。
配氧管的气孔是向上或斜向上的侧壁开设的，氧气和/或回气直接喷向垃圾，充分发挥助燃作用。
活动承料板用于承料、接灰、点火，打开后漏灰至出灰容器。所以活动承料板发挥着多功能的作用。
水管冷却配氧管，使配氧管不会一直处于高温状态，保护配氧管，使配氧管经久耐用。
在使用上述的连续式垃圾高温热裂解炉进行连续式垃圾高温热裂解的过程中，通过调节风机阀门，使空气进风管的新风量与回气管的回气量体积之比处于新风量少于回气量，保持燃烧处于欠氧的状态，可以使干燥段产生的气体回到燃烧段，一方面将未完全燃烧的有机物继续充分燃烧，另一方面将未完全燃烧的无机物进行二次燃烧释放热量助燃，此外还可以降低燃烧速度，实现连续燃烧。而根据垃圾量调整风机转速、风机阀门和排气阀门，控制燃烧速度，确保新的垃圾到来之前不熄火。
本发明的连续式垃圾高温热裂解炉，垃圾不会板结，没有炉条，通过活动承料板发挥承料、接灰、点火等多功能的作用，排气和回气利用方面设计合理，结构简单，燃烧效果好，可以实现连续式垃圾高温热裂解，即首次点燃后可以不断加入垃圾而保持燃烧，以后长期不再需要点火。
本发明进一步的改进和选择如下。
为便于对回气加热，以利于二次燃烧，抽气管的下部处于炭化段。
为了更好地防止垃圾板结，本发明还设置有沿抽气管从上到下分布的多块长条块，长条块的上边缘固定连接着处于炉体内壁一个面上的所有抽气管，长条块的下边缘斜向下。长条块可以使垃圾进料时垃圾在内壁附近受到撞击而分散，并改变垃圾下落轨迹，且在长条块之下形成一个空隙。这样一来，挨近炉体内壁的垃圾就不会板结，而且长条块之下形成的空隙还有利于气体流动，便于干燥和燃烧。
进一步，本发明还设置有抽气管开口遮挡板，所述抽气管开口遮挡板的上边缘固定连接垃圾进料口的炉体内壁，下边缘固定连接所有抽气管的上部，将抽气管开口遮挡，防止垃圾堵住抽气管开口。
为了使得排气顺利，所述排气管为分布于炉体炭化段内壁的多根，均开有气孔，所有排气管连接排气主管。由一根排气主管与分布于炉体炭化段内壁的每一根排气管连通，炭化段内的气体通过各根排气管的气孔进入，再进入到排气主管，统一由这根排气主管连接炉体外部，将热气体所载有的热量引出，用于其它利用，如加热冷水、供暖或发电。又或者还经过气体净化处理而排放。
为了达到更好的配氧助燃效果，特别是对于较大型的连续式垃圾高温热裂解炉，一根配氧管是不够的，为此本发明较佳的方案是：配氧管为多根，多根配氧管连接配氧主管。由一根配氧主管与每一根配氧管连通，统一由这根配氧主管连接炉体外部。
优选地，所述气体导向排管的主管处于干燥段上部1/3位置之上。
进一步，所述气体导向排管的支管的管口处于干燥段下部1/2位置之下。
本发明所述连续式垃圾高温热裂解炉为长方形、正方形、圆柱形或倒梯形。
在其它方面，还有进一步的改进或选择。
进一步，所述遮盖顶为中间高两侧低的形状。
更进一步，所述遮盖顶为人字形状或开口向下的弧状。
所述的回气处理装置最简单的就是一个密闭的装有水或机油的容器，回气管进入容器的水或机油中，出气管的管口在水面之上。其它已知的凡是可以分离去水分和未完全燃烧有机物的装置，都可以用作本发明的回气处理装置。
另外，作为一种选择，水管连接炉体夹层，使得炉体外壁为非高温状态，避免烫伤，同时夹层热水可用作供暖或发电。
附图说明
图1是本发明的一种长方体连续式垃圾高温热裂解炉从长度方向看的内部结构示意图。
图2是气体导向排管结构示意图。
图3是燃烧段侧视图。
图4是图3的俯视图。
图中的附图标记如下：炉体外壁1，炉体内壁2，进料口3，抽气管开口遮挡板4，遮盖顶5，抽气管Ⅰ6，抽气管Ⅱ7，长条块Ⅰ8，长条块Ⅱ9，抽气管主管10，回气管11，空气进风管12，风机13，出气管14，回气处理装置15，机油16，主水管17，配氧主管18，出灰容器19，配氧管20，水管21，排水管22，排气管23，外排气管24，排气主管25，支管28，主管29，左端斜壁31，配氧管下斜板Ⅰ32，配氧管下斜板Ⅱ33，活动承料板34，右端斜壁35，出灰层36，右侧斜壁49，左侧斜壁50。
具体实施方式
实施例1
如图1~图4。是一种长方体连续式垃圾高温热裂解炉。
炉体由炉体外壁1和炉体内壁2构成，包括由上到下的干燥段C、炭化段B和燃烧段A。
垃圾进料口3设置在炉体顶部，在炭化段B设置排气管23，在燃烧段A设置配氧管20。
在炉体内壁2上设置多根凸出炉体内壁的抽气管（包括位于左右侧内壁的多根抽气管Ⅰ6和位于前后两端内壁的多根抽气管Ⅱ7），抽气管上端开口、下部连接回气管11且最终连接配氧管20，抽气管的上部开口处于干燥段C上部；抽气管的下部处于炭化段B。
沿抽气管从上到下分布两块长条块（长条块Ⅰ8有上下两块，长条块Ⅱ9也有上下两块），长条块的上边缘固定连接着处于炉体内壁2一个面上的所有抽气管（如位于左右侧内壁面的多根抽气管Ⅰ6和位于前后两端内壁面的多根抽气管Ⅱ7），长条块的下边缘斜向下。
抽气管开口遮挡板4的上边缘固定连接垃圾进料口3的炉体内壁，下边缘固定连接所有抽气管的上部，将抽气管开口遮挡，防止垃圾堵住抽气管开口。
在炉体内设置气体导向排管，在气体导向排管之上设置用于遮盖气体导向排管的遮盖顶5；所述遮盖顶5为人字形状，完全盖住主管29，则实际上遮盖住了整个气体导向排管。
主管29的两端固定连接在炉体内壁上。遮盖顶5固定连接在炉体内壁上，也可以固定连接在主管29上，由主管29支撑。本实施方式采用前一种方式。
所述气体导向排管包括主管29和与主管29连通的向下的支管28；主管29和支管28均开有导气孔，支管28的管口向下；主管29处于干燥段C上部1/3位置，支管的管口处于干燥段C下部1/3位置。
所述配氧管20水平放置，为中空的三角形，配氧管20的斜向上的侧壁（三角形的两条腰边）开有气孔；
配氧管20为多根，所有配氧管20连接配氧主管18，统一由这根配氧主管18连接炉体外部风机13送风管。
燃烧段A如图3、图4。三角形配氧管20的两条腰边分别连接配氧管下斜板Ⅰ32和配氧管下斜板Ⅱ33，一个配氧管的配氧管下斜板Ⅰ32与相邻的另一个配氧管的配氧管下斜板Ⅱ33之间形成上大下小的空间，活动承料板34位于这个空间之下，最后形成了一个既是承料、也是接灰、还用做点火的多功能区域，就相当于农村土灶的灶膛。
左端斜壁31、右端斜壁35、右侧斜壁49和左侧斜壁50构成长方体连续式垃圾高温热裂解炉燃烧段A的一个收缩区。因为垃圾燃烧或部分燃烧后体积会缩小，通过收缩便于集中垃圾灰。当垃圾灰填满后打开活动承料板34出灰，将垃圾灰放出到出灰层36的出灰容器19中。
同时，上述活动承料板34之上的上大下小的空间以及燃烧段A的收缩区的设计，也利于顺利点火和节省点火燃料。
回气管11进入回气处理装置15，回气处理装置15的出气管14连接风机13，风机13设置有空气进风管12，风机13设置阀门以控制调节出气管14和空气进风管12的气体量（即回气量和新风量），并调节回气量和新风量的比例，从而控制燃烧过程。调配好后由风机13的送风管送到配氧主管18，再分配至每一根配氧管20。
配氧管20下设置与配氧管20平行并可进行热交换的水管21。水管21连接炉体夹层，排水管22连接炉体夹层，伸出炉体外，位置低于水管21，也低于炉体夹层最低水位，便于在需要时将水排放干净。炉体上端设置夹层热水出口（图中未画出），以便将热水引出利用。
所述配氧管20之下设置活动承料板34。
所述排气管23为分布于炉体炭化段内壁的多根，均开有气孔，多根排气管23连接排气主管25。排气主管25连接外排气管24，通过外排气管24连接炉体外部。
实施例2
连续式垃圾高温热裂解方法，使用实施例1的连续式垃圾高温热裂解炉，具体包括：
（1）、将活动承料板置于关闭状态；
（2）、在活动承料板依次放置点火燃料、干燥可燃物，或还在干燥可燃物之上放置干燥垃圾，至高过配氧管顶10~20cm；
（3）、从垃圾进料口倒入垃圾，至气体导向排管的遮盖顶之上；
（4）、向水管中注水至炉体上端出水口有水流出；
（5）、点火；
（6）、开启风机；
（7）、调节风机阀门，使空气进风管的新风量与回气管的回气量体积之比为0.3~0.5；
（8）、调节排气阀门，使炭化段燃气排出；
（9）、根据垃圾量调整风机转速、风机阀门和排气阀门，控制燃烧速度，确保新的垃圾到来之前不熄火；
（10）、观察活动承料板上垃圾灰的情况，当垃圾灰填满后打开活动承料板出灰。
Claims (10)
1.连续式垃圾高温热裂解方法，使用如下的连续式垃圾高温热裂解炉，包括：
（1）、将活动承料板置于关闭状态；
（2）、在活动承料板依次放置点火燃料、干燥可燃物，或还在干燥可燃物之上放置干燥垃圾，至高过配氧管顶10~20cm；
（3）、从垃圾进料口倒入垃圾，至气体导向排管的遮盖顶之上；
（4）、向水管中注水至炉体上端出水口有水流出；
（5）、点火；
（6）、开启风机；
（7）、调节风机阀门，使空气进风管的新风量与回气管的回气量体积之比为0.3~0.5；
（8）、调节排气阀门，使炭化段燃气排出；
（9）、根据垃圾量调整风机转速、风机阀门和排气阀门，控制燃烧速度，确保新的垃圾到来之前不熄火；
（10）、观察活动承料板上垃圾灰的情况，当垃圾灰填满后打开活动承料板出灰；
所述连续式垃圾高温热裂解炉，包括炉体、排气管、配氧管和垃圾进料口，炉体包括由上到下的干燥段、炭化段和燃烧段；垃圾进料口设置在炉体顶部，在炭化段设置排气管，在燃烧段设置配氧管；
在炉体内壁上设置多根凸出炉体内壁的抽气管，抽气管上端开口、下部连接回气管且最终连接配氧管，抽气管的上端开口处于干燥段上部；
在炉体内设置气体导向排管，在气体导向排管之上设置用于遮盖气体导向排管的遮盖顶；
所述气体导向排管包括主管和与主管连通的向下的支管；主管开有导气孔，支管的管口向下；主管处于干燥段上部，支管的管口处于干燥段下部；
所述配氧管水平放置，为中空的三角形、上半圆形或梯形，配氧管的向上或斜向上的侧壁开有气孔；
配氧管下设置与配氧管平行并可进行热交换的水管；
还包括回气处理装置，回气管进入回气处理装置，回气处理装置的出气管通过阀门与设置有空气进风管的风机连接，风机的送风管连接配氧管；
所述配氧管之下设置活动承料板。
2.根据权利要求1所述的连续式垃圾高温热裂解方法，其特征在于：抽气管的下部处于炭化段。
3.根据权利要求1所述的连续式垃圾高温热裂解方法，其特征在于：还设置有沿抽气管从上到下分布的多块长条块，长条块的上边缘固定连接着处于炉体内壁一个面上的所有抽气管，长条块的下边缘斜向下。
4.根据权利要求1所述的连续式垃圾高温热裂解方法，其特征在于：还设置有抽气管开口遮挡板，所述抽气管开口遮挡板的上边缘固定连接垃圾进料口的炉体内壁，下边缘固定连接所有抽气管的上部，将抽气管开口遮挡，防止垃圾堵住抽气管开口。
5.根据权利要求1所述的连续式垃圾高温热裂解方法，其特征在于：所述排气管为分布于炉体炭化段内壁的多根，均开有气孔，多根排气管连接排气主管。
6.根据权利要求1所述的连续式垃圾高温热裂解方法，其特征在于：配氧管为多根，所有配氧管连接配氧主管。
7.根据权利要求1所述的连续式垃圾高温热裂解方法，其特征在于：所述气体导向排管的主管处于干燥段上部1/3位置之上。
8.根据权利要求1所述的连续式垃圾高温热裂解方法，其特征在于：所述气体导向排管的支管的管口处于干燥段下部1/2位置之下。
9.根据权利要求1所述的连续式垃圾高温热裂解方法，其特征在于：所述气体导向排管为两个或多个。
10.根据权利要求1所述的连续式垃圾高温热裂解方法，其特征在于：所述连续式垃圾高温热裂解炉为长方形、正方形、圆柱形或倒梯形。
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| JP2002022128A (ja) * | 2000-07-10 | 2002-01-23 | Fumio Maejima | 排ガス再循環、半乾留・負圧燃焼方式による発ガン物質無排出焼却炉 |
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| CN102641880A (zh) * | 2012-03-12 | 2012-08-22 | 罗江平 | 医疗废物无害化气化处理工艺 |
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| CN106090927A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-11-09 | 严志谋 | 无害化垃圾焚烧炉 |
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2018
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Patent Citations (6)
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