CN108559546B - 生活垃圾热解处理方法及热解处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明生活垃圾热解处理方法及热解处理系统，由低温热解气化炉(1)、空气磁化供风装置(2)、水封阻火器(3)构成的低温热解气化装置对生活垃圾热解制得可燃气体，低温热解气化炉(1)为上吸式热解气化器炉，通过结构设计确定气化区高度，并控制气化区热解温度，对生活垃圾进行充分热解，操作简便，热解气化效果好，通过气体燃烧器(4)对可燃气体直接进行燃烧处理，烟气用喷淋除尘装置(5)喷淋除尘净化排放，充分消除烟尘气体中的有毒有害物质。其适用于农村乡镇、医院等单位的生活垃圾进行就地处理，当日处理，避免生活垃圾因不能及时处理产生的环境污染，处理费用低。
Description
技术领域
本发明涉及的是生活垃圾热解处理方法及热解处理系统。
背景技术
生活垃圾热解处理方法分为焚烧处理方法和气化处理方法。可使垃圾减容98％、减重95％。
生活垃圾焚烧处理方法，是用焚烧炉对垃圾进行高温热解燃烧处理，其方法简单，处理速度较快。但因为生活垃圾热值较低、含水量较高，需要提供辅助燃料助燃。焚烧处理设备的投资和运行费用均较高，而且垃圾直接焚烧处理存在污染环境的隐患大，烟气不易达标处理排放。尤其焚烧过程中焚烧温度由低温向高温转化，不可避免的经过垃圾焚烧二噁英生成范围，产生的二噁英处理不当，对人体健康和环境危害较大。
垃圾热解气化，是用发生器(炉)在缺氧条件下通过闷烧使垃圾中的有机物进行氧化、还原、热解，利用干馏热能使有机物的化合键断裂，由大分子量的有机物转变为小分子量的CO、H2、CH4、焦油、挥发气等制得可燃气体，然后对制得的可燃气用燃烧器进行燃烧处理或经净化处理后作为燃气使用。垃圾热解气化不需要提供辅助燃料，对垃圾含水率要求不高，颗粒物、重金属、氮氧化物等污染物排放浓度较低，产生的二次污染排放物质更少，但垃圾热解气化处理速度相对较慢。
热解气化发生器(炉)分为下吸式和上吸式；
下吸式热解气化炉，由气化炉的上部加料，是在微负压的条件下运行，气化剂(空气)进风口设在炉排上的一定高度处，对应进风口处形成高温区即氧化区，氧化区上部的物料受氧化区的高温作用为热解区，氧化区下部为还原区，可燃气体从炉排下部排出，灰渣落入炉排下的灰室中，其适合大块料和低水分物料，缺点是气体中含灰分量大，气体温度高。
上吸式热解气化器炉，由气化炉的上部加料，是在微正压的条件下运行，气化剂(空气)由炉底部经过炉排向上进入气化炉内，在炉排上部形成氧化区、还原区、热解区、干燥区，温度也是从下向上逐渐降低，即气化温度随着反应层高度(料层厚度)的增加而减小，气化的可燃气体从炉顶部排出，其气流流动方向与向下移动的物料运动方向相反，向下流动的物料被向上流动的热气体烘干脱去水分，对物料尺寸要求不高，利于热解制气，对气体有过滤作用，产出的气体中灰分含量减小，但产生的焦油含量相对较高。为了获得质量比较好的可燃气体和气量，需要控制反应温度。空气比对产气量和可燃气质量影响较大。上吸式热解气化炉制得的粗气，可直接用于锅炉或加热炉的补充燃料燃烧使用。
上述热解气化炉用于生物质进行气化，制取可燃气体效果较好。由于生物质原料单一，热值较高，含水量较低，操作控制也比较容易。但对生活垃圾来说，由于生活垃圾中有机物原料材质种类复杂，含水量大，要想实现对生活垃圾进行热解气化，制得可燃气体并不容易，受炉体结构、热解工艺参数影响很大。
中国专利ZL2016109743155、ZL201620165477X、ZL2016105873696、LZ2017206268338、LZ2017202005441、LZ2016203074745，公开了一些生活垃圾热解处理装置及系统。
农村生活垃圾由于产量较小，输送费用较高，无可靠的处理方法，已经成为亟待解决的问题。热解气化技术由于减量化效果好、无二次排放、投资运行费用较低、运行维护方便，特别适合于处理分散、少量的农村生活垃圾。
发明内容
本发明的目的是提供一种生活垃圾热解处理方法及热解处理系统，特别是适用于农村乡镇、村庄，学校，医院等单位产生的生活垃圾及可燃废物进行处理，具有投资和运行成本较低，操作简便的生活垃圾热解处理方法及热解处理系统，实现生活垃圾就地、当日处理，避免生活垃圾因不能及时处理产生的环境污染。
本发明生活垃圾热解处理系统,由低温热解气化炉1、空气磁化供风装置2、水封阻火器3、气体燃烧器4、喷淋除尘装置5组成。
所述的低温热解气化炉1，由圆柱形的炉体10，上拱形的炉体上盖11，在炉体上盖11上开设有出气管12、在炉体上盖11上开设有进料口13和进料口密封盖131，在炉体内的下部固定连接设有环形隔板14，在环形隔板14的中部设置炉排15，炉排15和环形隔板14的下部为集灰室，对应集灰室在炉体10上开设有清灰口17和清灰口密封门171，在炉排15外缘部与环形隔板14固定连接设有喉管18，在炉体10上对应炉排15上表面开设有通向喉管18内腔的点火口19和点火口密封门191。
在炉体10内壁上设有第一耐火砼保温层101，在炉体10内壁与喉管18外壁间设有第二耐火砼保温层102，喉管18上端口181与炉体10上部内壁的第一耐火砼保温层101为斜面103过度，即形成锥形落料腔104，锥形落料腔104的锥角为140－155度，最佳为150度，以利于物料自动下落和使炉腔有最大的容积，喉管18上部的炉腔为物料干燥腔。
所述的炉排15为摆动式炉排，由多根轴杆151和分布固定连接在轴杆151两侧的翅杆152构成，各翅杆152交错分布，多根轴杆151由连杆机构153和炉体10外的手柄154带动转动摆动，以扰动炉排15上的灰渣，使灰渣落下，调节炉排15的透气状况。
在炉体10上连接设有通向炉排15的下端的气化剂(空气)进风管16，进风管16的出风端口161位于炉排15中心部向下出风，以使气化剂(空气)向上折流时分散均匀的通过炉排15。
所述的喉管18的上端口181至炉排15上表面为物料气化(发生)区，其高度H＝650－750cm,即在喉管18内腔中从炉排15向上形成氧化区、还原区、热解区。喉管18与炉排15配合以保证通过炉排15向上流动的气化剂(空气)分布均匀，使炉排上氧化区的温度均匀，不产生局部蹿火，从而使还原区及热解区温度分布均匀，利于氧化区、还原区、热解区对物料进行稳定气化，并利于控制和稳定气化强度。
另外，炉排15上表面至喉管18的上端口181的高度即气化(发生)区是控制氧化区、还原区、热解区温度的关键因素。气化区越高，料层越厚，上部的还原区、热解区温度越低，要提高还原区、热解区温度就必须提高炉排15上表面氧化区温度，就会造成物料高温焚烧，分解出的可燃气体大量减少。经过大量试验，气化区高度为650－750cm，控制氧化区温度不超过600℃，最佳为450－550℃时，还原区为350－450℃,热解区温度为250－350℃，炉体1上部出气管口12排气体温度为100－250℃，其制得的可燃气体效果最挂。而且上述温度范圈有效的避开了在600－800℃时二噁英的最挂反应生成温度，有效的限制二噁英的生成。
上述低温热解气化炉1结构简单，便于制造，生产成本低。特别是低温热解气化炉1内以喉管18为代表的气化(发生)区结构和参数设计优化合理，操控简单方便，垃圾低温热解气化效果好。
所述的空气磁化供风装置2，由鼓风机21、空气(气化剂)磁化器22、风量调节阀23、逆止阀24及连接管道构成；空气磁化器22由壳体221，强永磁铁222，永磁铁安装架223构成，永磁铁安装架223固定安装在壳体221内，成对的强永磁铁222的S极与N极对应固定安装在永磁铁安装架223上，空气经鼓风机21送入空气磁化器22内，从一端进入另一端流出，成对安装的强永磁铁222间形成的强磁场对经过的空气进行磁化，被磁化的空气经风量调节阀23调节控制，经逆止阀24通过所述的进风管16输入炉体内炉排15下部。
将空气(气化剂)磁化器22设置在低温热解气化炉1炉体外，可简化低温热解气化炉1结构，大大降低制造成本，有效防止永磁体因受高温作用发生退磁和损坏，也便于维护维修。
由于空气中的氧气在强磁场作用下，氧气的分子磁矩将随外磁场取向，氧气分子极性趋于与外磁场平行，氧气活化能大大提高。这样可以降低输入气化炉内维持氧化反应所需的氧气量，即减少垃圾氧化反应燃烧所使用的气空气(氧)量，并维持稳定。同时，也就相应减少了因燃烧而产生的烟气和烟灰量。
而且，被磁化的空气(气化剂)，在炉内气化区及干燥区与垃圾物料作用，使垃圾物料产生磁化作用，使有机物料的分子间内聚力减小，有助于打断有机物的大分子链，使得热解温度降低，提高热解效果和效率。
为防止炉体出气管12外管道发生泄漏遇明火向炉内回火产生爆燃，保证安全，同时也对制得的可燃气体进行一定的脱除焦油和除尘，在炉体出气管12管道上连接设有水封阻火器3。
所述的水封阻火器3，包括箱筒30，通气管31，箱筒30内的下部为水槽32，通气管31与所述炉体出气管12通连，通气管31从箱筒30上部伸入到箱筒30内下部的水槽32液面之下，在箱筒30的上部开设有排气口33，在箱筒30内排气口33的下部设有挡水板34，在箱筒30上开设有注水口35，在箱筒30下部设有水位指示计36，在箱筒30下部或底部开设有清渣口37，在箱筒30下部对应水槽32开有分别开设有焦油排出口38a、38b、污水清排口39。
所述的低温热解气化炉1的出气管12与水封阻火器3的通气管31连通，出气管12排出的可燃气体由通气管31经水槽32过滤后向上流动，气体经挡水板34阻挡脱水后由箱筒30的上部的排气口33排出。同时水槽32的液面使排气口33通向通气管31的流向隔断即逆止，防止排气口33外输气管道发生漏泄遇明火向所述低温热解气化炉1的出气管12及炉内发生回火，引发炉内可燃气体爆燃。
上述低温热解气化炉1热解生活垃圾制得的可燃气体是一种混合气体，其热值4800－6800KJ/Nm3。
现有技术的各种燃烧器不能将上述生活垃圾低温热解产生的可燃气体粗气作为燃气直接燃烧，即不易着火,不能稳定自燃，使用现有技术燃烧器直接进行燃烧，不仅不能正常燃烧，而且会产生爆燃现象。
如果要将这种生活垃圾低温热解产生的可燃气体粗气进行无害化处理，只能是用柴油、煤气、天燃气等燃烧炉进行焚烧，即利用柴油、煤气、天燃气燃烧炉产生的高温将该生活垃圾低温热解产生的可燃气体输入燃烧炉内进行焚烧，其实质是二次焚烧，这样的二次焚烧成本很高，也失去了对生活垃圾进行低温热解的作用。所以这种生活垃圾低温热解产生的可燃气体粗气，只能直接用于锅炉或加热炉的补充燃料燃烧使用。
而农村乡镇、村庄，学校，医院等单位产生的生活垃圾及可燃废物量少，要实现就地、当日处理，用这种生活垃圾低温热解产生的可燃气体粗气作为锅炉或加热炉的补充燃料燃烧使用也是不现实的，难以配套的。所以需要有一种气体燃烧器能直接对这种生活垃圾低温热解产生的可燃气体粗气进行充分、稳定的燃烧，进行无害化处理。
所述气体燃烧器4，包括有外筒41、配风筒42、蓄热芯棒43、进风腔44、配风管45、收火尾套46、进气管47。
配风筒42的右端通过外缘端盘422与外筒41的右端焊接密封固定连接，外筒41与配风筒42间形成配风腔412，在外筒41的左端结构形成进风腔44，进风腔44与所述的配风腔412通连，即配风筒42的配风筒左端面板421与外筒41的外筒左端面板411间形成进风腔44，在外筒41的外筒左端面板411外侧上开设腔体进风管441。
在配风筒42上分布开设若干在圆周切面上成一定倾角排布的切向配风筒出风孔424，以使进入配风筒42内腔的空气形成环流。
收火尾套446由外套461和固定在外套461内的耐火砼收火嘴462构成，耐火砼收火嘴462中心为外开放锥形出火口463,收火尾套46的左端与外筒41右端通过法兰对接连接。
在外筒41的左端部开设通向配风筒42内腔的燃气(生活垃圾低温热解气体)进气管47；在外筒41的左端部靠近所述进气管47处开设通向配风筒42内腔的点火管孔49；用火焰喷枪48通过点火管孔49伸入配风筒42内腔进行点火引燃。
蓄热芯棒43固定安装在配风筒42中心轴线上，蓄热芯棒43外环与配风筒42间形成燃烧腔423,蓄热芯棒43的右端面与配风筒42的右端面形成一定的间距L,以形成蓄热芯棒43与收火尾套46间的折流收火流道436。
在蓄热芯棒43中心设置配风管45，配风管45的左端与所述的进风腔44通连，配风管45的右端伸出蓄热芯棒43的右端面，在伸出蓄热芯棒43右端面的配风管45上分布开设有若干配风管出风孔451，以对燃烧腔423出口处即所述的折流收火流道436及收火尾套46锥形出火口463进行补充氧气，强化尾部燃烧效果。
上述气体燃烧器4结构简单，便于制造。其不仅能够直接燃烧生活垃圾低温热解产生的可燃气体，而且燃烧稳定，燃烧效果好，燃烧温度达800－1200℃，避免产生二噁英，并充分消除烟尘气体中的有毒有害物质。
所述的蓄热芯棒43的设置，一是避免了配风筒42内腔的燃烧室中心部空气补充不足造成可燃气体缺氧不充分燃烧，使有毒有害物质排出；二是在使用火焰喷枪48点火引火时，火焰喷枪48的火焰可对蓄热芯棒43局部快速加热到高温状态，蓄热芯棒43局部的高温可以帮助引燃可燃气体着火；三是在可燃气体燃烧后对整个蓄热芯棒43进行加热，大大提高蓄热芯棒43及燃烧腔423内的温度，并保持在可以引起可燃气体自燃的温度之上，使可燃气体得以在燃烧腔内稳定自燃。
在所述的配风筒42上分布开的设若干成一定倾角配风筒出风孔424，使进入配风筒42内腔的空气形成环流，使燃烧腔423内的火焰呈螺旋状向后流动，不仅使空气与燃气混合均匀充分，使可燃气体充分燃烧，旋转回来的火焰和热量对前面的火焰及燃气产生加热作用，有利于可燃气体稳定自燃，而且延长了火焰流道和燃烧时间，进一步保证可燃气体充分燃烧，同时相对缩小燃烧器的长度体积。
在所述的外筒41右端设置收火尾套46，蓄热芯棒43与收火尾套46间的折流收火流道436，对燃烧腔423火焰轴向直线流动进行一定的阻挡折反收火作用，控制火焰在燃烧腔423内轴向不稳定蹿动，这对于生活垃圾低温热解出气中的可燃气体含量是不均匀状态的，且可燃气体含量较低的燃气燃烧，有利于燃烧腔423火焰保持稳定燃烧；同时收火尾套46的耐火砼收火嘴462中心的外开放锥形出火口463使出烟口逐渐放大降低流速，连接在收火尾套46右端的排烟管道不会对燃烧腔423产生强力的引流作用，进一步保证燃烧腔423火焰轴向流动和燃烧的稳定性。
所述气体燃烧器4的进气管47与水封阻火器3的排气口33由管道连通，将从水封阻火器3的排气口33排出的可燃气体送入气体燃烧器4进行燃烧，无毒无害化处理。
所述的喷淋除尘装置5，为立式或卧式喷淋除尘装置，包括箱筒，设置在箱筒内上部的喷淋管，喷淋水循环装置，在箱筒下部开设的进气口，在箱筒上部开设的出气口及排烟囱管。
所述的喷淋除尘装置5的进气口与气体燃烧器4的排烟口由管道连通，将气体燃烧器4排出的烟气送入喷淋除尘装置5进行喷淋除尘净化，使烟气完全达标排放。
本发明生活垃圾热解处理方法：
(1)将生活垃圾破袋、分捡出生活垃圾中不可燃烧的大块砖头、石块，如垃圾含水量超过30％，将垃圾进行晾晒风干或烘干处理，使垃圾尽量降低含水量，垃圾含水量最好不超过30％。
(2)使用上述低温热解气化炉1、空气磁化供风装置2、水封阻火器3构成的生活垃圾低温热解气化装置。
(2-1)向水封阻火器3箱筒30内注水，并使水槽32水位超过通气管31的下端口。
(2-2)由低温热解气化炉1炉体10上部的进料口13装料，在炉排15上加入一层10cm厚的生活垃圾，然后在加入一层容易引燃的木屑、稻壳、碎秸秆之类的可燃物，或是在点火口19内炉排15处到入一些容易引燃的木屑、稻壳、碎秸秆之类的可燃物；继续向炉腔内加入步骤(1)所述的生活垃圾，垃圾的上端不超过进料口13，不得堵塞出气管12，然后用进料口密封盖131将进料口13密封；用清灰口密封门171将清灰口17密封。
(2-3)在点火口19内将步骤(2-2)所述的容易引燃的木屑、稻壳、碎秸秆之类的可燃物点着，之后用点火口密封门191将点火口19密封。
(2-4)开启空气磁化供风装置2的鼓风机21，向炉排15下注入空气(气化剂)，观查水封阻火器排气口33排出的烟气情况，确认炉内为着火状态。
(2-5)调节空气磁化供风装置2的风量调节阀23，控制向炉内输入空气(气化剂)风量，从而控制炉排15上氧化区温度不超过600℃，最佳为450－550℃，炉体10上部的出气管12管口出气温度不超过300℃，最佳为100－250℃。
(2-6)当观查到封阻火器排气口33出气量明显减少时，摇动摆动炉排15，使炉排15上的灰渣下落，提高炉排15的透气量。
(2-7)炉体10内垃圾物料接近被全部气化时，即炉体10内物料干燥腔内的垃圾物料落空时，喉管18内气化区整体温度逐渐上升，炉体10上部的出气管12管口出气温度持续超过300℃以上，排气量明显减少，此时：
一是继续保持空气磁化供风装置2的鼓风机21向炉内给风，使喉管18内气化区物料燃尽；
或停止空气磁化供风装置2的鼓风机21向炉内给风，等待喉管18内的物料自然熄灭；
二是如果继续进行生产：停止空气磁化供风装置2的鼓风机21向炉内给风，打开进料口13，向炉内重新装入步骤(1)所述的生活垃圾，之后用进料口密封盖131将进料口13密封，然后开启空气磁化供风装置2的鼓风机21，向炉排15下注入空气，重复步骤(2-5)－(2-7)过程。
(3)使用上述气体燃烧器4，对低温热解气化炉1制得的可燃气体进行燃烧处理：
(3-1)所述的气体燃烧器4的进气管47与所述的水封阻火器3的排气口33通连；在进行步骤(2-4)时，同时开启腔体进风管441的鼓风机向气体燃烧器4的进风腔44供风，使用火焰喷枪48通过点火管孔49伸入配风筒42内腔进行点火引火；待气体燃烧器4内燃烧腔423形成稳定自燃后关闭火焰喷枪48。
(4)使用所述的喷淋除尘装置5：喷淋除尘装置5的进气口与气体燃烧器4的排烟口通过管道对接，气体燃烧器4排出的烟气通过喷淋除尘装置5喷淋除尘净化排放。
本发明生活垃圾热解处理方法，特别适用于农村乡镇、村庄，学校，医院等单位产生的生活垃圾及可燃废物进行处理使用，投资和运行成本低，操作简便，充分消除烟尘气体中的有毒有害物质。实现生活垃圾就地处理，当日处理，避免生活垃圾因不能及时处理产生的环境污染，降低运输、处理费用。
附图说明
图1是本发明生活垃圾热解处理系统结构示意图。包括低温热解气化炉1、空气磁化供风装置2、水封阻火器3、气体燃烧器4、喷淋除尘装置5组成。
图2是低温热解气化炉1实施例结构示意图。
图3是图2的C-C剖视图。
图4是图2的B-B剖视图。
图5是空气(气化剂)磁化器22实施例结构示意图。
图6是水封阻火器3实施例结构示意图。
图7是气体燃烧器4实施例结构示意图。
图8是图7的A-A剖视图。
具体实施方式
本发明生活垃圾低温热解气化方法：
(1)将生活垃圾破袋、分捡出生活垃圾中不可燃烧的大块砖头、石块，如垃圾含水量超过30％，将垃圾进行晾晒风干或烘干处理，使垃圾尽量降低含水量，垃圾含水量最好不超过30％。
(2)使用由低温热解气化炉1、磁化供风装置2、水封阻火器3构成的生活垃圾低温热解气化装置，对生活垃圾进行热解制气：
所述的低温热解气化炉1,由圆柱形的炉体10，上拱形的炉体上盖11，在炉体上盖11上开设有出气管12、在炉体上盖11上开设有进料口13和进料口密封盖131，在炉体内的下部固定连接设有环形隔板14，在环形隔板14的中部设置炉排15，炉排15和环形隔板14的下部为集灰室，对应集灰室在炉体10上开设有清灰口17和清灰口密封门171，在炉排15外缘部与环形隔板14固定连接设有喉管18，在炉体10上对应炉排15上表面开设有通向喉管18内腔的点火口19和点火口密封门191。
在炉体10内壁上设有第一耐火砼保温层101，在炉体10内壁与喉管18外壁间设有第二耐火砼保温层102，喉管18上端口181与炉体10上部内壁的第一耐火砼保温层101为斜面103过度，即形成锥形落料腔104，锥形落料腔104的锥角为140－155度，最佳为150度，喉管18上部的炉腔为物料干燥腔。
所述的炉排15为摆动式炉排，由多根轴杆151和分布固定连接在轴杆151两侧的翅杆152构成，各翅杆152交错分布，多根轴杆151由连杆机构153和炉体10外的手柄154带动转动摆动。
在炉体10上连接设有通向炉排15的下端的进风管16，进风管16的出风端口161位于炉排15中心部向下出风，以使空气向上折流时分散均匀的通过炉排15。
所述的喉管18的上端口181至炉排15上表面为物料气化区，其高度H＝650－750cm,即在喉管18内腔中从炉排15向上形成氧化区、还原区、热解区。
所述的空气磁化供风装置2，由鼓风机21、空气磁化器22、风量调节阀23、逆止阀24及连接管道构成，鼓风机4风压为20-25KP，风量为300m3/h；空气磁化器22由壳体221，强永磁铁222，永磁铁安装架223构成，永磁铁安装架223固定安装在壳体221内，成对的强永磁铁222的S极与N极对应固定安装在永磁铁安装架223上，空气经鼓风机21送入空气磁化器22内，从一端进入另一端流出，成对安装的强永磁铁222间形成的强磁场对经过的空气进行磁化，被磁化的空气经风量调节阀23调节控制，经逆止阀24通过所述的进风管16输入炉体内炉排15下部。
为防止炉体出气管12外管道发生泄漏遇明火向炉内回火产生爆燃，保证安全，同时也对制得的可燃气体进行一定的脱除焦油和除尘，在炉体出气管12管道上连接设有水封阻火器7。
所述的水封阻火器3,包括箱筒30，通气管31，箱筒30内的下部为水槽32，通气管31与所述炉体出气管12通连，通气管31从箱筒30上部伸入到箱筒30内下部的水槽32液面之下，在箱筒30的上部开设有排气口33，在箱筒30内排气口33的下部设有挡水板34，在箱筒30上开设有注水口35，在箱筒30下部设有水位指示计36，在箱筒30下部或底部开设有清渣口37，在箱筒30下部对应水槽32开有分别开设有焦油排出口38a、38b、污水清排口39。
(2-1)向水封阻火器3箱筒30内注水，并使水槽32水位超过通气管31的下端口。
(2-2)由低温热解气化炉1炉体10上部的进料口13装料，在炉排15上加入一层10cm厚的生活垃圾，然后在加入一层容易引燃的木屑、稻壳、碎秸秆之类的可燃物，或是在点火口19内炉排15处到入一些容易引燃的木屑、稻壳、碎秸秆之类的可燃物；继续向炉腔内加入步骤(1)所述的生活垃圾，垃圾的上端不超过进料口13，不得堵塞出气管12，然后用进料口密封盖131将进料口13密封；用清灰口密封门171将清灰口17密封。
(2-3)在点火口19内将步骤(2-2)所述的容易引燃的木屑、稻壳之类的可燃物点着；之后用点火口密封门191将点火口19密封。
(2-4)开启空气磁化供风装置2的鼓风机21，向炉排15下注入空气(气化剂)，观查水封阻火器排气口33排出的烟气情况，确认炉内为着火状态。
(2-5)调节空气磁化供风装置2的风量调节阀23，控制向炉内输入空气(气化剂)风量，从而控制炉排15上氧化区温度不超过600℃，最佳为450－550℃，炉体10上部的出气管12管口出气温度不超过300℃，最佳为100－250℃。
(2-6)当观查到封阻火器排气口33出气量明显减少时，摇动摆动炉排15，使炉排15上的灰渣下落，提高炉排15的透气量。
(2-7)炉体10内垃圾物料接近被全部气化时，即炉体10内物料干燥腔内的垃圾物料落空时，喉管18内气化区整体温度逐渐上升，炉体10上部的出气管12管口出气温度持续超过300℃以上，排气量明显减少，此时：
一是继续保持空气磁化供风装置2的鼓风机21向炉内给风，使喉管18内气化区物料燃尽；
或停止空气磁化供风装置2的鼓风机21向炉内给风，等待喉管18内的物料自然熄灭；
二是如果继续进行生产：停止空气磁化供风装置2的鼓风机21向炉内给风，打开进料口13，向炉内重新装入步骤(1)所述的生活垃圾，之后用进料口密封盖131将进料口13密封，然后开启空气磁化供风装置2的鼓风机21，向炉排15下注入空气，重复步骤(2-5)－(2-7)过程。
(3)使用气体燃烧器4，对低温热解气化炉1制得的可燃气体进行燃烧处理：
所述气体燃烧器4包括有外筒41、配风筒42、蓄热芯棒43、进风腔44、配风管45、收火尾套46、进气管47。
配风筒42的右端通过外缘端盘422与外筒41的右端焊接密封固定连接，外筒41与配风筒42间形成配风腔412，在外筒41的左端结构形成进风腔44，进风腔44与所述的配风腔412通连，即配风筒42的配风筒左端面板421与外筒41的外筒左端面板411间形成进风腔44，在外筒41的外筒左端面板411外侧上开设腔体进风管441。
在配风筒42上分布开设若干在圆周切面上成一定倾角排布的切向配风筒出风孔424，以使进入配风筒42内腔的空气形成环流。
收火尾套446由外套461和固定在外套461内的耐火砼收火嘴462构成，耐火砼收火嘴462中心为外开放锥形出火口463,收火尾套46的左端与外筒41右端通过法兰对接连接。
在外筒41的左端部开设通向配风筒42内腔的燃气进气管47；在外筒41的左端部靠近所述进气管47处开设通向配风筒42内腔的点火管孔49；用火焰喷枪48通过点火管孔49伸入配风筒42内腔进行点火引燃。
蓄热芯棒43固定安装在配风筒42中心轴线上，蓄热芯棒43外环与配风筒42间形成燃烧腔423,蓄热芯棒43的右端面与配风筒42的右端面形成一定的间距L,以形成蓄热芯棒43与收火尾套46间的折流收火流道436。
在蓄热芯棒43中心设置配风管45，配风管45的左端与所述的进风腔44通连，配风管45的右端伸出蓄热芯棒43的右端面，在伸出蓄热芯棒43右端面的配风管45上分布开设有若干配风管出风孔451，以对燃烧腔423出口处即所述的折流收火流道436及收火尾套46锥形出火口463进行补充氧气，强化尾部燃烧效果。
(3-1)所述的气体燃烧器4的进气管47与所述的水封阻火器3的排气口33通连；在进行步骤(2-4)时，同时开启腔体进风管441的鼓风机向气体燃烧器4的进风腔44、燃烧腔423供风，使用火焰喷枪48通过点火管孔49伸入配风筒42内腔进行点火引火；待气体燃烧器4内燃烧腔423形成稳定自燃后关闭火焰喷枪48。
(4)使用喷淋除尘装置5，对气体燃烧器4排出的烟气进行喷淋除尘净化：
喷淋除尘装置5的进气口与气体燃烧器4的收火尾套46通过管道6对接，气体燃烧器4排出的烟气通过喷淋除尘装置5喷淋除尘净化排放。
附图7实施例所示，在所述的气体燃烧器4的进气管47内固定设置火焰喷枪48，用点火器通过点火管孔49伸入配风筒42内点燃火焰喷枪48。
附图7实施例所示，在所述的气体燃烧器4的进气管47内固定设置有空气进气套管480，火焰喷枪48置于该空气进气套管480内，空气进气套管480为火焰喷枪8提供充足的空气，以保证火焰喷枪48能稳定燃烧，对燃气生活垃圾低温热解气体进行引燃。
附图7实施例所示，在所述的气体燃烧器4的配风筒42的配风筒左端面板421上圆周分布开设有若干出风孔425，以加强和完善进气管47处配风氧气量，有利于提高燃烧效果。
附图7实施例所示，在所述的气体燃烧器4的蓄热芯棒43中心设有芯棒中心套管431，芯棒中心套管431的左端穿过配风筒42的配风筒左端面板421伸出到外筒41的外筒左端面板411外侧，对应芯棒中心套管431在外筒41的外筒左端面板411外侧面上(中心部)固定连接设有内螺纹口环413，芯棒中心套管431与内螺纹口环413间通过螺套433固定连接。
附图7实施例所示，所述的气体燃烧器4的配风管45空套设置安装在所述的芯棒中心套管431内，配风管45的右端通过端盘452与芯棒中心套管431的右端焊接连接，配风管45的左端通过螺套端盖453与芯棒中心套管431的左端固定连接；在芯棒中心套管431上开设与所述的进风腔44连通的外腔进气孔432；在配风管45开有设与芯棒中心套管431内腔连通内腔进气孔454，即使配风管45与进风腔44通连；在蓄热芯棒43右端与配风筒42的内环面间设有支撑块(杆)435。该结构不仅实现通过配风管45右端的配风管出风孔451向所述的折流收火流道436和收火尾套46锥形出火口463进行补充氧气，强化尾部燃烧效果，而且可以方便的对蓄热芯棒43进行装卸检修。
附图7实施例所示，在所述的气体燃烧器4的蓄热芯棒43外环面分布排列开设有若干环形沟槽430a，该环形沟槽430a截面可以是距形槽或是其它形状的沟槽；或者是在蓄热芯棒43外环面上交错分布设有若干凸块430b,燃烧腔423内火焰延蓄热芯棒43表面轴向流动时，所述的沟槽430a或凸块430b对贴着蓄热芯棒43的表面流动的火焰起到一定的阻挡作用，使火焰产生紊流涡流，以加强空气与燃气的充分混合补氧，进一步提高燃烧效果。
附图7实施例所示，在所述的气体燃烧器4的进气管47上连接有配气阀组装置470，其由与热解锅出气管连接的主管471，与进气管47连接的输气管472，并联在主管471与输气管472间的多个带管道阀门473a、474b、475c的配气管473、474、475构成。以稳压分流和控制进气管47进气流速。
为防止所述的气体燃烧器4内自燃后发生熄火，再次通过所述的火焰喷枪48进行点火引燃时，气体燃烧器4内存留的可燃气体发生爆燃。在所述的水封阻火器3的排气口33与喷淋除尘装置5的箱筒间开设有直通排气管7及管道阀门71；在气体燃烧器4的进气管47上设有进气阀门8。
当气体燃烧器4内自燃发生熄火时，打开水封阻火器3的排气口33与喷淋除尘装置5箱筒间开设的直通排气管7管道阀门71；关闭气体燃烧器4进气管47上设有的进气阀门8，使低温热解气化炉1产生的可燃气体经水封阻火器3直接输出喷淋除尘装置5内进行排出；
待气体燃烧器4内存留的可燃气体被所述的进风管441进风空气吹出后，再使用火焰喷枪48通过点火管孔49伸入配风筒42内腔进行点火引火；然后再打开气体燃烧器4进气管47上设有的进气阀门8；关闭水封阻火器3的排气口33与喷淋除尘装置5箱筒间开设的直通排气管7管道阀门71，使可燃气体重新进入气体燃烧器4，并被火焰喷枪48引燃烧；待气体燃烧器4内燃烧腔423形成稳定自燃后关闭火焰喷枪48。
Claims (5)
1.一种生活垃圾热解处理方法，其特征是：
(1)将生活垃圾破袋、分捡出生活垃圾中不可燃烧的大块砖头、石块，如垃圾含水量超过30％，将垃圾进行晾晒风干或烘干处理，使垃圾含水量降低至30％以下；
(2)使用包括低温热解气化炉(1)、空气磁化供风装置(2)、水封阻火器(3)构成的生活垃圾低温热解气化装置,对生活垃圾进行热解制气：
所述低温热解气化炉(1)，包括圆柱形的炉体(10)，上拱形的炉体上盖(11)，在炉体上盖(11)上开设有出气管(12)、在炉体上盖(11)上开设有进料口(13)和进料口密封盖(131)，在炉体内的下部固定连接设有环形隔板(14)，在环形隔板(14)的中部设置炉排(15)，炉排(15)和环形隔板(14)的下部为集灰室，对应集灰室在炉体(10)上开设有清灰口(17)和清灰口密封门(171)，在炉排(15)外缘部与环形隔板(14)固定连接设有喉管(18)，在炉体(10)上对应炉排(15)上表面开设有通向喉管(18)内腔的点火口(19)和点火口密封门(191)；
在炉体(10)内壁上设有第一耐火砼保温层(101)，在炉体(10)内壁与喉管(18)外壁间设有第二耐火砼保温层(102)，喉管(18)上端口(181)与炉体(10)上部内壁的第一耐火砼保温层(101)为斜面(103)过渡，即形成锥形落料腔(104)，锥形落料腔(104)的锥角为140－155度，喉管(18)上部的炉腔为物料干燥腔；
所述的炉排(15)为摆动式炉排，包括多根轴杆(151)和分布固定连接在轴杆(151)两侧的翅杆(152)构成，各翅杆(152)交错分布，多根轴杆(151)包括连杆机构(153)和炉体(10)外的手柄(154)带动转动摆动；
在炉体(10)上连接设有通向炉排(15)的下端的进风管(16)，进风管(16)的出风端口(161)位于炉排(15)中心部向下出风，以使空气向上折流时分散均匀的通过炉排(15)；
所述的喉管(18)的上端口(181)至炉排(15)上表面为物料气化区，其高度H＝650－750cm,即在喉管(18)内腔中从炉排(15)向上形成氧化区、还原区、热解区；
所述空气磁化供风装置(2)，包括鼓风机(21)、空气磁化器(22)、风量调节阀(23)、逆止阀(24)及连接管道构成；空气磁化器(22)包括壳体(221)，强永磁铁(222)，永磁铁安装架(223)构成，永磁铁安装架(223)固定安装在壳体(221)内，成对的强永磁铁(222)的S极与N极对应固定安装在永磁铁安装架(223)上，空气经鼓风机(21)送入空气磁化器(22)内，从一端进入另一端流出，成对安装的强永磁铁(222)间形成的强磁场对经过的空气进行磁化，被磁化的空气经风量调节阀(23)调节控制，经逆止阀(24)通过所述的进风管(16)输入炉体内炉排(15)下部；
所述水封阻火器(3)，包括箱筒(30)，通气管(31)，箱筒(30)内的下部为水槽(32)，通气管(31)与所述炉体出气管(12)通连，通气管(31)从箱筒(30)上部伸入到箱筒(30)内下部的水槽(32)液面之下，在箱筒(30)的上部开设有排气口(33)，在箱筒(30)内排气口(33)的下部设有挡水板(34)，在箱筒(30)上开设有注水口(35)，在箱筒(30)下部设有水位指示计(36)，在箱筒(30)底部开设有清渣口(37)，在箱筒(30)下部对应水槽(32)开有分别开设有焦油排出口(38a、38b)、污水清排口(39)；
(2-1)向水封阻火器(3)箱筒(30)内注水，并使水槽(32)水位超过通气管(31)的下端口；
(2-2)包括低温热解气化炉(1)炉体(10)上部的进料口(13)装料，在炉排(15)上加入一层10cm厚的生活垃圾，然后在加入一层容易引燃的木屑、稻壳、碎秸秆之类的可燃物，或是在点火口(19)内炉排(15)处到入一些容易引燃的木屑、稻壳、碎秸秆之类的可燃物；继续向炉腔内加入步骤(1)所述的生活垃圾，垃圾的上端不超过进料口(13)，不得堵塞出气管(12)，然后用进料口密封盖(131)将进料口(13)密封；用清灰口密封门(171)将清灰口(17)密封；
(2-3)在点火口(19)内将步骤(2-2)所述的容易引燃的木屑、稻壳、碎秸秆之类的可燃物点着；之后用点火口密封门(191)将点火口(19)密封；
(2-4)开启空气磁化供风装置(2)的鼓风机(21)，向炉排(15)下注入空气，观查水封阻火器排气口(33)排出的烟气情况，确认炉内为着火状态；
(2-5)调节空气磁化供风装置(2)的风量调节阀(23)，控制向炉内输入空气风量，从而控制炉排(15)上氧化区温度不超过600℃，为450－550℃，炉体(10)上部的出气管(12)管口出气温度不超过300℃，为100－250℃；
(2-6)当观查到封阻火器排气口(33)出气量明显减少时，摇动摆动炉排(15)，使炉排(15)上的灰渣下落，提高炉排(15)的透气量；
(2-7)炉体(10)内垃圾物料接近被全部气化时，即炉体(10)内物料干燥腔内的垃圾物料落空时，喉管(18)内气化区整体温度逐渐上升，炉体(10)上部的出气管(12)管口出气温度持续超过300℃以上，排气量明显减少，此时：
一是继续保持空气磁化供风装置(2)的鼓风机(21)向炉内给风，使喉管(18)内气化区物料燃尽；
或停止空气磁化供风装置(2)的鼓风机(21)向炉内给风，等待喉管(18)内的物料自然熄灭；
二是如果继续进行生产：停止空气磁化供风装置(2)的鼓风机(21)向炉内给风，打开进料口(13)，向炉内重新装入步骤(1)所述的生活垃圾，之后用进料口密封盖(131)将进料口(13)密封，然后开启空气磁化供风装置(2)的鼓风机(21)，向炉排(15)下注入空气，重复步骤(2-5)－(2-7)过程；
(3)使用气体燃烧器(4)，对所述的低温热解气化炉(1)制得的可燃气体进行燃烧处理：
所述气体燃烧器(4),包括有外筒(41)、配风筒(42)、蓄热芯棒(43)、进风腔(44)、配风管(45)、收火尾套(46)、进气管(47)；
配风筒(42)的右端通过外缘端盘(422)与外筒(41)的右端焊接密封固定连接，外筒(41)与配风筒(42)间形成配风腔(412)，在外筒(41)的左端结构形成进风腔(44)，进风腔(44)与所述配风腔(412)通连，即配风筒(42)的配风筒左端面板(421)与外筒(41)的外筒左端面板(411)间形成进风腔(44)，在外筒(41)的外筒左端面板(411)外侧上开设腔体进风管(441)；
在配风筒(42)上分布开设若干在圆周切面上成一定倾角排布的切向配风筒出风孔(424)，以使进入配风筒(42)内腔的空气形成环流；
收火尾套(46)包括外套(461)和固定在外套(461)内的耐火砼收火嘴(462)构成，耐火砼收火嘴(462)中心为外开放锥形出火口(463),收火尾套(46)的左端与外筒(41)右端通过法兰对接连接；
在外筒(41)的左端部开设通向配风筒(42)内腔的燃气进气管(47)；在外筒(41)的左端部靠近所述进气管(47)处开设通向配风筒(42)内腔的点火管孔(49)；
蓄热芯棒(43)固定安装在配风筒(42)中心轴线上，蓄热芯棒(43)外环与配风筒(42)间形成燃烧腔(423),蓄热芯棒(43)的右端面与配风筒(42)的右端面形成一定的间距L,以形成蓄热芯棒(43)与收火尾套(46)间的折流收火流道(436)；
在蓄热芯棒(43)中心设置配风管(45)，配风管(45)的左端与所述进风腔(44)通连，配风管(45)的右端伸出蓄热芯棒(43)的右端面，在伸出蓄热芯棒(43)右端面的配风管(45)端头部(45a)上分布开设有若干配风管出风孔(451)；
(3-1)所述气体燃烧器(4)的进气管(47)与所述水封阻火器(3)的排气口(33)通连；在进行步骤(2-4)时，同时开启腔体进风管(441)的鼓风机向气体燃烧器的进风腔(44)、燃烧腔(423)供风；使用火焰喷枪(48)通过点火管孔(49)伸入配风筒(42)内腔进行点火引火；待气体燃烧器内燃烧腔(423)形成稳定自燃后关闭火焰喷枪(48)；
(4)使用喷淋除尘装置(5)，对气体燃烧器(4)燃烧后排出的烟气进行喷淋除尘处理：
喷淋除尘装置(5)的进气口与气体燃烧器(4)的收火尾套(46)通过管道(6)对接，气体燃烧器(4)排出的烟气通过喷淋除尘装置(5)喷淋除尘净化排放；
应用生活垃圾热解处理方法的生活垃圾热解处理系统，包括低温热解气化炉(1)、空气磁化供风装置(2)、水封阻火器(3)、气体燃烧器(4)、喷淋除尘装置(5)组成。
2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾热解处理方法，其特征是：
在所述水封阻火器(3)的排气口(33)与喷淋除尘装置(5)的箱筒间开设有直通排气管(7)及管道阀门(71)；在气体燃烧器(4)的进气管(47)上设有进气阀门(8)；
当气体燃烧器(4)内自燃发生熄火时，打开水封阻火器(3)的排气口(33)与喷淋除尘装置(5)箱筒间开设的直通排气管(7)管道阀门(71)；关闭气体燃烧器(4)进气管(47)上设有的进气阀门(8)，使低温热解气化炉(1)产生的可燃气体经水封阻火器(3)直接输出到喷淋除尘装置(5)内排出；
待气体燃烧器(4)内存留的可燃气体被所述腔体进风管(441)进风空气吹出后，再使用火焰喷枪(48)通过点火管孔(49)伸入配风筒(42)内腔进行点火引火；然后再打开气体燃烧器(4)进气管(47)上设有的进气阀门(8)；关闭水封阻火器(3)的排气口(33)与喷淋除尘装置(5)箱筒间开设的直通排气管(7)管道阀门(71)，使可燃气体重新进入气体燃烧器(4)，并被火焰喷枪(48)引燃；待气体燃烧器(4)内燃烧腔(423)形成稳定自燃后关闭火焰喷枪(48)。
3.根据权利要求1所述的一种生活垃圾热解处理方法，其特征是：
所述气体燃烧器(4)：在蓄热芯棒(43)中心设有芯棒中心套管(431)，芯棒中心套管(431)的左端穿过配风筒(42)的配风筒左端面板(421)伸出到外筒(41)的外筒左端面板(411)外侧，对应芯棒中心套管(431)在外筒(41)的外筒左端面板(411)外侧面上固定连接设有内螺纹口环(413)，芯棒中心套管(431)与内螺纹口环(413)间通过螺套(433)固定连接；
配风管(45)空套设置安装在所述芯棒中心套管(431)内，配风管(45)的右端通过端盘(452)与芯棒中心套管(431)的右端焊接连接，配风管(45)的左端通过螺套端盖(453)与芯棒中心套管(431)的左端固定连接；在芯棒中心套管(431)上开设与所述进风腔(44)连通的外腔进气孔(432)；在配风管(45)开有设与芯棒中心套管(431)内腔连通内腔进气孔(454)，即使配风管(45)与进风腔(44)通连；在蓄热芯棒(43)右端与配风筒(42)的内环面间设有支撑块(435)。
4.根据权利要求3所述的一种生活垃圾热解处理方法，其特征是：
所述气体燃烧器(4)：在蓄热芯棒(43)外环面分布排列开设有若干环形沟槽(430a)，该环形沟槽(430a)截面是距形槽或是其它形状的沟槽；或者是在蓄热芯棒(43)外环面上交错分布设有若干凸块(430b)。
5.根据权利要求3所述的一种生活垃圾热解处理方法，其特征是：
所述气体燃烧器(4)：在进气管(47)内固定设置有空气进气套管(480)，在该空气进气套管(480)内设置火焰喷枪(48)。
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