CN108954323B - 一种生活垃圾组合式热解气化炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种生活垃圾组合式热解气化炉包括：气化炉，气化炉顶部设有进料口，气化炉中上部侧面设有第一烟气出口，气化炉中下部侧面设有第一出渣口；二燃室，二燃室底部炉排上方侧壁设有烟气入口，顶部设有第二烟气出口，二燃室侧面设有进渣口，进渣口设置的高度低于第一出渣口设置的高度，二燃室下部侧面设有第二出渣口；第一烟气出口和烟气入口通过第一管路连通，第一出渣口和进渣口通过第二管路连通，第二管路倾斜设置。该气化炉结构简单，设计合理、使用方便、控制效果好、实用性强、气化炉气化效率高、二燃室燃烧更充分、温度更稳定、烟气处理效果更好、无需助燃、降低了运行成本。

Description

一种生活垃圾组合式热解气化炉

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，特别涉及一种生活垃圾组合式热解气化炉。

背景技术

随着我国社会经济的快速发展、城市化进程的加快以及人民生活水平的迅速提高，但城市生活垃圾的数量也日益增加,这些垃圾不仅占用了大量的土地，破坏了城市景观，而且对人类赖以生存的环境造成了持续性的污染，进而对人类的健康构成威胁，城市生活垃圾问题越来越受到人们的关注，热解气化炉就是为了处理固废垃圾设计开发出来的专业设备。

现在普遍使用的热解气化炉都是相对独立的，即热解气化炉对垃圾进行燃烧气化，产生的可燃气在二燃室进行燃烧，但普遍存一些问题：垃圾烧不透、二燃室燃烧不稳定、温度有时上不去、助燃成本高等。

其中，炉排作为热解气化炉的主要部件，目前用于热解气化炉的炉排普遍存在制造成本高、不能对燃烧进行供氧的问题，有些虽然增加了一些功能性改进，但制造又很复杂。

而投料结构，传统采用的是敞开式进料，即便有些场合处于安全考虑也采取了封闭进料，但仍然没有解决密封问题，在进料或工作的同时会有空气进入热解气化炉，造成非负压工作，热解气化过程中有烟气泄漏，影响了热解气化效果，有时还会有气爆发生。

同时内置气道也影响了垃圾在气化炉内的拌料等工作状态。缺点和不足：(1)烟气流动速度慢。由于受气化层上层垃圾堆压的影响，造成烟气排出受阻，流通不畅，抽出速度慢。(2)气化效率低。由于烟气流通不畅，流动速度慢，导致气化出的可燃气有一部分在气化炉内就已经被燃烧掉，同时造成气化炉内温度过高，对气化效果造成了不利影响。(3)影响烟气处理效果，受烟气流动速度慢、气化效率低的影响，烟气进入燃烧室的可燃气量不够，造成燃烧室温度过低，烟气中有害成分不能得到破坏，影响烟气处理的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生活垃圾组合式热解气化炉，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

本发明提供一种生活垃圾组合式热解气化炉，包括：

气化炉，气化炉顶部设有进料口，气化炉中上部侧面设有第一烟气出口，气化炉中下部侧面设有第一出渣口，气化炉内横向设有第一翻转炉排装置；

二燃室，二燃室第一翻转炉排装置上方侧壁设有烟气进口，顶部设有第二烟气出口，二燃室侧面设有进渣口，进渣口设置的高度低于第一出渣口设置的高度，二燃室下部侧面设有第二出渣口，二燃室横向设有第二翻转炉排装置；

第一烟气出口和烟气入口通过第一管路连通，第一出渣口和进渣口通过第二管路连通，第二管路倾斜设置。

其中，气化炉与二燃室整合设计，将燃烬层移到二燃室，使二燃室燃烧更充分、温度更稳定，无需助燃，降低了运行成本。第二管路倾斜设置，设计合理，制造成本低，能很好的将灰渣转至二燃室。

第二管路设有闸板阀，可以防止了烟气流紊乱，使落渣、一次风、气化炉燃烧稳定、受控。

在一些实施方式中，进料口设有密封进料装置，密封进料装置包括料斗、上闸板组、料仓、下闸板组、驱动部和密封部，料斗位于上闸板组的上方，料仓位于料斗的下方，上闸板组和下闸板组分别位于料仓的上下方，上闸板组和下闸板组均设有密封部。

其有益效果是：料斗安装于上闸板组的上方，扩大进料口，以便于集中进料，保证物料不向外散落；正常工作中，上闸板组和下闸板组不得同时打开，以确保气化炉一直处于密闭的工作环境；进料前确保下闸板组处于关闭状态，否则，上闸板无法打开，以保证进料时，炉内工作负压不受影响，无烟气泄漏。确认后，通过驱动油缸将上闸板组的闸板打开，物料通过料斗进入料仓，落在下闸板上。进料量通过控制抓斗容积或其它上料设备来控制，以确保进料的体积不得超过料仓体积；上料完毕后，将上闸板关闭，关闭到位后再将下闸板打开，上、下闸板动作采用位置自锁控制，以保证永远有一组闸板处于关闭状态；上闸板关闭后，将下闸板打开，物料落入气化炉内，再将下闸板关闭。密封进料装置的上闸板组和下闸板组设计，方便操作控制；进料时，上闸板组和下闸板组交替打开、关闭，保持不低于一组闸板处于关闭状态，以确保炉膛处于密封的工作环境；上下闸板组均有密封部，以确保无空气进入气化炉，气化炉无烟气从闸板泄漏；自锁控制，安全可靠；料斗广角，扩大进料口，上料设备适应性强，上料时无物料散落。

在一些实施方式中，气化炉内横向设有第一翻转炉排装置，第一翻转炉排装置设置的高度高于第一出渣口的高度，二燃室内横向设有第二翻转炉排装置，第二翻转炉排装置设置的高度低于进渣口的高度。

在一些实施方式中，第一翻转炉排装置包括炉排、炉排轴、驱动单元和冷却单元，炉排为多个平行设置，冷却单元包括冷却进水管和冷却出水管，炉排位于炉排轴上，驱动单元与炉排轴相连接，炉排上设有多个空气通风孔，第二翻转炉排装置与第一翻转炉排装置结构一样。

其有益效果是，炉排安装于热解气化炉燃烧位置底部，二端安装轴承，作为炉排翻转的旋转支撑。炉排轴采用空心结构，并联接水管，其间通过冷却水对炉排进行冷却，以保护炉排、炉排轴轴承能在高温下正常工作。炉排本体工作面设计多个空气通风孔，用于空气供风。炉排轴端安装驱动装置，驱动炉排旋转工作。炉排安装于热解气化炉燃烧位置底部，炉排不动作时作为炉篦使用。炉排上设计有空气通风孔，气化炉一次风由风机供风至炉排下方，通过空气通风孔对燃烧进行供风，提供燃烧所需氧气，供风量通过控制风机室内的风机来进行调节。需要出渣时，由驱动装置驱动炉排旋转，将灰渣落下。

在一些实施方式中，第一管路的一端与第一烟气出口连接，第一管路的另一端与烟气进口相连。第一管路使被积聚的烟气能顺利排出气化炉进入二燃室。

在一些实施方式中，气化炉包括第一倾斜炉底，第一倾斜炉底低的一端与第一出渣口连通，第一倾斜炉底设有足量的通风孔，下方设有第一进风口。从第一进风口进入的一次供风从第一倾斜炉底下进入，通过通风孔顺利均匀供风，确保气化炉燃烧气化稳定、受控。

在一些实施方式中，二燃室包括第二倾斜炉底，第二倾斜炉底低的一端与第二出渣口连通，第二倾斜炉底设有足量的通风孔，下方设有第二进风口。从第二进风口进入的一次供风从第二倾斜炉底下进入，通过通风孔顺利均匀供风，确保二燃室燃烧气化稳定、受控。

在一些实施方式中，气化炉设有若干外接气道装置，外接气道装置包括外接气道和烟气通道，外接气道为封闭结构，外接气道设有气道进口和气道出口。气化炉的外接气道最大限度使垃圾热解的烟气能进入二燃室充分燃烧，保证了烟气处理效果。

在一些实施方式中，外接气道装置还包括外保温层，外保温层与气化炉外壁相连。其有益效果是，外保温层有保温、隔热结构，采用耐火浇注料或水夹套结构，以减少热辐射。

有益效果：本发明实施例的一种生活垃圾组合式热解气化炉结构简单，设计合理、使用方便、控制效果好、实用性强、气化炉气化效率高、二燃室燃烧更充分、温度更稳定、烟气处理效果更好、无需助燃、降低了运行成本。

附图说明

图1为本发明一实施方式中一种生活垃圾组合式热解气化炉的结构示意图；

图2为本发明一实施方式中一种生活垃圾组合式热解气化炉的旋转炉排结构示意图；

图3为本发明一实施方式中一种生活垃圾组合式热解气化炉的旋转炉排结构示意图；

图4为本发明一实施方式中一种生活垃圾组合式热解气化炉的旋转炉排驱动装置结构示意图；

图5为本发明一实施方式中一种生活垃圾组合式热解气化炉的密封进料装置的结构示意图；

图6为本发明一实施方式中一种生活垃圾组合式热解气化炉的密封进料装置的结构示意图；

图7为本发明一实施方式中一种生活垃圾组合式热解气化炉的外接气道装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明进行进一步详细的说明。

如图1所示，

一种生活垃圾组合式热解气化炉，包括：

气化炉10，气化炉10顶部设有进料口11，气化炉10中上部侧面设有第一烟气出口12，气化炉10中下部侧面设有第一出渣口13，气化炉10内横向设有第一翻转炉排装置14；

二燃室20，二燃室20下部第一翻转炉排装置14上方侧壁设有烟气进口21，顶部设有第二烟气出口27，二燃室20侧面设有进渣口22，进渣口22设置的高度低于第一出渣口13设置的高度，二燃室20下部侧面设有第二出渣口23，二燃室20内横向设有第二翻转炉排装置24；

第一烟气出口12和烟气进口21通过第一管路30连通，第一出渣口13和进渣口22通过第二管路40连通，第二管路40倾斜设置。第二管路40内设有闸板阀41，用于控制气化炉10的燃烧后的灰渣进入二燃室20。

进一步的，进料口11设有密封进料装置110，密封进料装置110包括料斗111、上闸板组112、料仓113、下闸板组114、驱动部115和密封部116，料斗111位于上闸板组112的上方，料仓113位于料斗111的下方，上闸板组112和下闸板组114分别位于料仓113的上下方，上闸板组112和下闸板组114均设有密封部116。

上闸板组112和下闸板组114均包括闸板1121和闸板架1122，闸板1121和闸板架1122之间设有密封部116，密封部116包括侧密封1161、前密封1162和外密封1163，闸板架1122上设有导轨11221、闸板支架11222和密封压板11223，闸板支架11222位于闸板架1122的周边，密封压板11223与密封部116连接，前密封1162和外密封1163为固定密封，侧密封1161为滑动密封，侧密封1161与闸板1121能够同时在导轨11221上滑动。料斗111安装于上闸板组112的上方，扩大进料口，以便于集中进料，保证物料不向外散落；正常工作中，上闸板组112和下闸板组114不得同时打开，以确保气化炉一直处于密闭的工作环境；进料前确保下闸板组114处于关闭状态，否则，上闸板1121无法打开，以保证进料时，炉内工作负压不受影响，无烟气泄漏。确认后，通过驱动油缸将上闸板组112的闸板1121打开，物料通过料斗111进入料仓113，落在下闸板1121上。进料量通过控制抓斗容积或其它上料设备来控制，以确保进料的体积不得超过料仓113体积；上料完毕后，将上闸板1121关闭，关闭到位后再将下闸板1121打开，上、下闸板1121动作采用位置自锁控制，以保证永远有一组闸板1121处于关闭状态；上闸板1121关闭后，将下闸板1121打开，物料落入气化炉内，再将下闸板1121关闭。

密封进料装置110的上闸板组112和下闸板组114设计，方便操作控制；进料时，上闸板组112和下闸板组114交替打开、关闭，保持不低于一组闸板1121处于关闭状态，以确保气化炉10处于密封的工作环境；上下闸板1121均有密封部116，以确保无空气进入气化炉，气化炉无烟气从闸板1121泄漏；自锁控制，安全可靠；料斗111广角，扩大进料口，上料设备适应性强，上料时无物料散落。

进一步的，气化炉10内横向设有第一翻转炉排装置14，第一翻转炉排装置14设置的高度高于第一出渣口13的高度，二燃室20内横向设有第二翻转炉排装置24，第二翻转炉排装置24设置的高度低于进渣口22的高度。

如图2至4所示，

进一步的，第一翻转炉排装置14包括炉排141、炉排轴142、驱动单元143和冷却单元，炉排141为多个平行设置，冷却单元包括冷却进水管144和冷却出水管145，炉排141位于炉排轴142上，驱动单元143与炉排轴142相连接，炉排141上设有多个空气通风孔149，第二翻转炉排装置24与第一翻转炉排装置14结构一样。

其中，炉排141安装于气化炉10燃烧位置底部，二端安装轴承，作为炉排141翻转的旋转支撑。炉排轴142采用空心结构，并联接水管，其间通过冷却水对炉排141进行冷却，以保护炉排141、炉排轴轴承能在高温下正常工作。炉排141本体工作面设计多个空气通风孔149，用于空气供风。炉排轴142端安装驱动装置，驱动炉排141旋转工作。炉排141安装于气化炉10燃烧位置底部，炉排141不动作时作为炉篦使用。需要出渣时，由驱动装置驱动炉排141旋转，将灰渣落下。

驱动装置，包括液压缸146、齿条147和若干齿轮148，其中，齿条147与液压缸146端部连接，齿轮148安装于炉排轴142上，齿条147与齿轮148啮合连接，通过驱动液压缸146来推动齿条147的伸缩，从而带动齿轮148的转动，实现炉排141的旋转。

第一翻转炉排装置14，炉排141结构简单，设计合理。兼顾炉排141和炉篦使用，实用性强。炉排141工作面有送氧孔，具有燃烧供氧功能。炉排141二端安装有齿轮，具有旋转出渣功能。炉排轴142空心轴，二段联接冷却水管，可以通水循环冷却。炉排141采用液压驱动，二组炉排141相对旋转，多个炉排141旋转共用一个驱动。

第二翻转炉排装置24与第一翻转炉排装置14结构一样，设于二燃室20。

进一步的，第一管路30的一端与第一烟气出口12连接，另一端与二燃室20的烟气进口21相连。

进一步的，气化炉10包括第一倾斜炉底17，第一倾斜炉底17低的一端与第一出渣口13连通，第一倾斜炉底17设有足够的通风孔，其下方设有第一进风口18。第一进风口18外接风机。

炉排141上设计有空气通风孔149，气化炉一次风从第一进风口18由风机供风至炉排141下方，通过空气通风孔149对燃烧进行供风，提供燃烧所需氧气，供风量通过控制风机来进行调节。

进一步的，二燃室20包括第二倾斜炉底25，第二倾斜炉底25低的一端与第二出渣口23连通，第二倾斜炉底25设有足够的通风孔，其下方设有第二进风口26。第二进风口26外接风机。第二进风口26对二燃室20内第二翻转炉排装置24上的燃烧物提供氧气。

进一步的，气化炉10内设有外接气道装置15，外接气道装置15包括外接气道151和烟气通道152，外接气道151为封闭结构，外接气道151设有气道进口154和气道出口153，

进一步的，外接气道装置15还包括外保温层16，外保温层16与气化炉10外壁相连。外接气道装置15气道进口154设置在垃圾处理气化层段，气道出口153设置在气化炉内垃圾的干燥层上方空段，气化层大部分烟气在引风机作用下从外接气道151下方进入外接气道151，从外接气道151上方气道出口153汇入到垃圾干燥层上方，从而使得垃圾充分燃烧。同时，外保温层16有保温、隔热结构，采用耐火浇注料或水夹套结构，以减少热辐射。

本发明提供的实施方案中的一种生活垃圾组合式热解气化炉与二燃室的联接，除了通过第一管路将气化炉烟气送至二燃室，其底部还通过第二管路将燃烬层移到二燃室，是二燃室燃烧更充分、温度更稳定，无需助燃，降低了运行成本。

以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种生活垃圾组合式热解气化炉，其特征在于，包括： 气化炉（10），所述气化炉（10）顶部设有进料口（11），所述气化炉（10）中上部侧面设有第一烟气出口（12），所述气化炉（10）中下部侧面设有第一出渣口（13），所述气化炉（10）内横向设有第一翻转炉排装置（14）； 所述气化炉（10）设有若干个外接气道装置（15），外接气道装置（15）所述包括外接气道（151）和烟气通道（152），所述外接气道（151）为封闭结构，所述外接气道（151）设有气道出口（153）和气道进口（154），所述气道进口（154）设置在所述气化炉（10）内垃圾处理气化层段，所述气道出口（153）设置在所述气化炉（10）内垃圾干燥层上方空段，气化层大部分烟气在引风机作用下从所述外接气道（151）下方气道进口（154）进入所述外接气道（151），从所述外接气道（151）上方气道出口（153）汇入到垃圾干燥层上方； 所述外接气道装置（15）还包括外保温层（16），所述外保温层（16）与所述气化炉（10）外壁相连； 二燃室（20），所述二燃室（20）位于第一翻转炉排装置（14）上方侧壁设有烟气进口（21），所述二燃室（20）顶部设有第二烟气出口（27），所述二燃室（20）侧面设有进渣口（22），所述进渣口（22）设置的高度低于所述第一出渣口（13）设置的高度，所述二燃室（20）下部侧面设有第二出渣口（23），所述二燃室（20）内横向设有第二翻转炉排装置（24）； 所述第一烟气出口（12）和所述烟气进口（21）通过第一管路（30）连通，所述第一出渣口（13）和所述进渣口（22）通过第二管路（40）连通，所述第二管路（40）倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾组合式热解气化炉，其特征在于，所述进料口（11）设有密封进料装置（110），密封进料装置（110）包括料斗（111）、上闸板组（112）、料仓（113）、下闸板组（114）、驱动部（115）和密封部（116），所述料斗（111）位于上闸板组（112）的上方，所述料仓（113）位于所述料斗（111）的下方，所述上闸板组（112）和下闸板组（114）分别位于所述料仓（113）的上下方，所述上闸板组（112）和下闸板组（114）均设有所述密封部（116）。

3.根据权利要求1所述的一种生活垃圾组合式热解气化炉，其特征在于，所述第一翻转炉排装置（14）设置的高度高于所述第一出渣口（13）的高度，所述第二翻转炉排装置（24）设置的高度低于所述进渣口（22）的高度。

4.根据权利要求3所述的一种生活垃圾组合式热解气化炉，其特征在于，所述第一翻转炉排装置（14）包括炉排（141）、炉排轴（142）、驱动单元（143）和冷却单元，所述炉排（141）为多个平行设置，所述冷却单元包括冷却进水管（144）和冷却出水管（145），所述炉排（141）位于所述炉排轴（142）上，所述驱动单元（143）与所述炉排轴（142）相连接，所述炉排（141）上设有多个空气通风孔（149），所述第二翻转炉排装置（24）与所述第一翻转炉排装置（14）结构一样。

5.根据权利要求3所述的一种生活垃圾组合式热解气化炉，其特征在于，所述第一管路（30）的一端与所述第一烟气出口（12）连接，所述第一管路（30）的另一端与所述烟气进口（21）相连。

6.根据权利要求1所述的一种生活垃圾组合式热解气化炉，其特征在于，所述气化炉（10）包括第一倾斜炉底（17），所述第一倾斜炉底（17）低的一端与所述第一出渣口（13）连通，所述第一倾斜炉底（17）下方设有第一进风口（18）。

7.根据权利要求1所述的一种生活垃圾组合式热解气化炉，其特征在于，所述二燃室（20）包括第二倾斜炉底（25），所述第二倾斜炉底（25）低的一端与所述第二出渣口（23）连通，所述第二倾斜炉底（25）下方设有第二进风口（26）。