CN109654503A - 一种生活垃圾闪蒸矿化处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种生活垃圾闪蒸矿化处理方法，涉及一种生活垃圾处理方法，包括步骤：S1.正常生产启炉准备:将永久磁铁、蜂窝状陶瓷体相间设置在炉排中空壳体内，永久磁铁的N极与S极相向、间隔组对建立原始磁场；S2.上料；S3.超温控制：炉体超温控制系统实时在线监控炉内温度；S4.进气及炉内控制：调节好炉底进气门大小，保持炉内负压‑80～‑120Pa；在炉膛内底部保存有15～20cm厚度的残余带磁性的负离子灰烬；S5.烟气净化处理；S6.出渣控制：启动炉排电机转动炉排，灰渣从炉排间隙掉落到刮板式出渣机上将灰渣刮出。本发明可实现垃圾无害化、日产日清处理，具有安全、清洁、经济、节能等特点，适宜于乡村大规模使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种生活垃圾处理方法，特别是一种生活垃圾闪蒸矿化处理方法。
背景技术
据统计我国年产生活垃圾约3.1亿吨，庞大的生活垃圾对环境的危害日益显现；生活垃圾处理的常规方法包括焚烧、填埋、堆肥等。这些常规方法具有一定的方便性，但也存在诸多缺陷，不但存在占地、处理效果差、处理效率低下的问题，同时也存在二次污染问题。例如，生活垃圾焚烧是减量化、无害化处理的重要手段，但焚烧产生的二噁英、重金属、酸性气体等容易造成环境二次污染，要消除烟气中这些有毒有害物质必须建设复杂的多种容器管道等处理设施和消耗大量的石灰、活性炭等处理剂，同时烟气处理产生的飞灰属于危险废物，必须经过特殊处理才能达到安全处理要求，特别是现有生活垃圾热值普遍低于1000kcal、含水量可达50%、灰份高达20%，从而使得垃圾焚烧处理装置占地大、设备投资昂贵、运行费用高。
而生活垃圾处理的新兴处理方法包括沼气、微波、等离子等。新兴的处理方法虽然可以高效处理垃圾，但大部分都离不开外部动力源，系统庞大，设备投资与基建规模复杂，无法即时处理临时、偏远分散、不便集中的村屯等地生活垃圾。也有不少发明人提出了各种各样的生活垃圾处理器，例如：
（1）申请公布号为CN1935399A的《一种有机物垃圾的分解处理方法及有机物垃圾热处理器》，公开了释电材料在一定温度下释放电子作不规则运动，在周围设置的永久磁场作用下，激励加速螺旋运动，伴随相互撞击，轰击有机物质产生正离子和电子，诱发电晕等离子体反应，出现极不稳定电场。而新产生的正离子和电子，又随机地倍增诱发电晕等离子体反应，使临近有机质产生正离子和电子，从而产生链式电晕热等离子反应。进而将有机质气化分解为水蒸气、带有负离子的气体和少量带有负离子的灰烬。经过空气磁化器，带有负离子的空气，进入电晕等离子体反应区域，在受扰动的原始磁场和不稳定电场的共同激励下，产生紊流，促进链式电晕等离子体反映扩散开来，加速有机质的气化，取得了较好的效果。由于垃圾分解是在底板上进行，与产生的灰渣残留物与反应物混在一起，没有明显的分层分界线，且底部分布有竖立的进气管，导致出渣生产操作很困难、生产处理能力大打折扣。
（2）申请公布号为CN102284467A的《等离子垃圾处理系统及方法》，公开了过热蒸汽干燥器将垃圾进行干燥；等离子气化炉在等离子火炬高温作用下，将干燥的垃圾热解，产生包含氢气、一氧化碳和二氧化碳的混合气；高温换热器将混合气进行换热降温；氧气换热器用换热降温后的混合气对助燃的氧气进行加热，输出烟气；骤冷塔用碱液对氧气换热器输出的烟气进行降温和脱酸处理；第一除尘器对骤冷塔处理后的烟气进行除尘；引风机传送第一除尘器除尘后的烟气；燃气内燃机用引风机传送的烟气带动发电机发电，输出烟气；余热锅炉将燃气内燃机输出的烟气进行降温；第二除尘器将余热锅炉降温后的烟气进行除尘，送入烟囱内排放；这套装置技术含量高，设备投资复杂，不适合乡村小规模处理量要求。
（3）申请公布号为CN1033131482A的《一种无动力生活垃圾闪蒸矿化处理器》公开了箱体、烟囱及进气系统，它采用离子增量装置，利用闪蒸矿化原理，实现生活垃圾减量化、无害化；其弊端也是由于垃圾分解是在底板上进行，与产生的灰渣残留物与反应物混在一起，没有明显的分层分界线，且底部分布有竖立的进气管，导致出渣生产操作很困难、生产处理能力大打折扣。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种可实现垃圾无害化，具有安全、清洁、经济、节能、出渣操作简便特点的一种生活垃圾闪蒸矿化处理方法，以适宜于乡村大规模使用。
解决上述技术问题的技术方案是：一种生活垃圾闪蒸矿化处理方法，该方法包括如下步骤：
S1.正常生产启炉准备: 将永久磁铁、蜂窝状陶瓷体相间设置在炉排壳体内，且永久磁铁的N极与S极相向、间隔组对建立原始磁场；
S2.上料：通过PLC控制器控制上料系统的料斗提升并将垃圾倒入炉体内；
S3.超温控制：炉体超温控制系统实时在线监控炉内温度；
S4.进气及炉内控制：根据生产产量需要调节好炉底进气门大小，根据压力表来调节变频风机频率大小，保持炉内负压-80～-120Pa；在炉体的炉膛内底部保存有15～20cm厚度的残余带磁性的负离子灰烬；
S5.烟气净化处理：监控循环碱液的PH值保持在11±1，通过喷淋塔将烟气净化处理后排出；
S6.出渣控制：启动炉排电机，转动炉排180°，灰渣从相邻两个单炉排间的炉排间隙掉落到刮板式出渣机上，同时启动刮板式出渣机将灰渣刮出。
本发明的进一步技术方案是：所述的步骤S1包括以下内容：
将永久磁铁、蜂窝状陶瓷体相间设置在炉排中空壳体内，且永久磁铁的N极与S极相向、间隔组对建立原始磁场；打开电器控制箱的电源按钮，启动PLC控制器工作；启动烟气净化系统正常工作，启动引风机，确保炉体内处于负压状态，确认所有转动机械是否正常运转，检查出渣系统的刮板式出渣机水封层水位是否达到液封所需水位水量；打开炉底进气门，将炉排的断截面的长轴方向转到水平位置。
本发明的再进一步技术方案是：新炉第一次启炉时在炉排上铺上一层15～20cm厚的灰渣以盖住炉排壳体,再装上50～100cm的木柴或干垃圾铺平，然后点火启炉；待火势烧过半个炉膛面积时启用料斗加干垃圾盖住明火，扒平所加垃圾物料盖住炉膛内冒烟的地方。
本发明的进一步技术方案是：所述的步骤S2包括以下内容：
通过PLC控制器控制启动卷扬机带动料斗上料，上料致整个炉膛空间加满为止；每小时打开炉门观察炉膛垃圾的分解情况，根据炉内分解反应的进行程度、物料面降情况上料；上料时，当料斗上升至料斗提升架上部弧形岔道时，料斗上的活动框架随卷扬机的钢丝绳继续上升，料斗前轮沿弧形岔道移动到轨道端头挡板处时固定不动，料斗后轮沿弧形岔道向上移动使得料斗以前轮为圆心前后轮轴间距为半径转动，直至向着上方的料斗口转到朝向下方的炉体内倒倾，垃圾物料滑落至炉体的进料仓内；停止、延时一定时间后，卷扬机反向运行，料斗向下运行回到料斗装料时的位置，完成一个上料操作循环过程；安装在进料仓上的自翻转料仓盖的开启由料斗向上爬升时随活动框架上升而自动抬升、料斗下行时又随活动框架下移而自动复位。
本发明的进一步技术方案是：所述的步骤S3包括以下内容：
设定炉体超温控制系统的热电偶的临界温度，当热电偶检测到炉体的温度超过该临界温度时，PLC控制器发出指令打开电磁阀，高压雾化喷头喷水降温，热电偶感应到温度回落降下来后，PLC发出指示打关闭电磁阀，高压雾化喷头停止喷水工作，喷水的同时蜂鸣器发出报警声、灯光报警器闪烁红光报警，通知工作人员进行耙料操作与加料操作。
本发明的进一步技术方案是：所述的步骤S4包括以下内容：
启用时整个炉底保持密闭，刮板式出渣机水槽内水位一直淹没出渣水槽的槽口，不让空气从槽口进入；炉膛所需空气从进气门控制进气，进气量由操控人员根据炉膛内负压表来进行操控进气门的开启大小来控制；调节变频风机频率大小，确定炉膛微负压，炉压负压表的显示范围为-80～-120Pa；
在炉体的炉膛内底部保存有15～20cm厚度的残余带磁性的负离子灰烬；分解过程中观察炉膛内是否有烧穿现象，局部温度过高用耙子耙平，然后用料斗加垃圾将高温部位盖住；炉膛大面积温度超高则调小炉底进风门、减小进气量以缓解炉内分解的激烈程度；
进气主要通过炉排上下两面的透气孔进气；炉膛在引风机的抽力作用下为负压状态，烟气不断被引出，使炉排下部空气中的氧气源源不继地透过炉排上的透气孔进入到炉排上方的分解反应层参与裂解反应。
本发明的进一步技术方案是：所述的步骤S5包括以下内容：
引风机确保炉膛内烟气被切向引入喷淋塔底部，并保持炉膛-80～-120Pa的负压安全值；循环碱液保持PH值在11±1，喷淋塔盛液箱靠近喷淋泵端设置有带滤网的隔板确保喷淋泵吸取清洁干净的循环碱液；通过喷淋塔下部设置的旋流板将切向进入的烟气均匀分散开至整个湍球喷淋塔截面；喷淋塔将烟气净化处理后排出。
本发明的进一步技术方案是：所述的步骤S6包括以下内容：
启动刮板式出渣机，启动炉排电机转动，观察链轮端面的X轴与Y轴标线，控制链轮转动180°即停止炉排转动，灰渣从相邻两个单炉排间的炉排间隙掉落到炉底的刮板式出渣机被排出炉外；再打开炉门观察炉膛灰渣层的厚度是否处于15～20cm标准，否则若灰渣层过厚，则再转动炉排半圈即180°后停下开炉门检查；启动刮板出渣机刮出灰渣、灰渣刮完后即停机；出渣过程与停止时出渣槽内水位始终处于液封水位。
本发明的再进一步技术方案是：通过控制炉排电机转动来控制出渣的具体过程如下：
炉排的X轴向处于水平方向时相邻两个单炉排间的炉排间隙处于最小尺寸：5～10mm，炉排间的出灰缝隙关闭，此时垃圾物料与灰渣不会掉下去，而且炉排的X轴处于水平位置时的炉排壳体的透气孔为上下方向；炉排在从0°转到90°的过程中，相邻两个单炉排间的炉排间隙从最小值开始变大，炉排间的出灰缝隙打开，当转动至90°时相邻两个单炉排间的炉排间隙增大至最大值：50mm～100mm,此时炉排处于出渣状态，灰渣从炉排间隙掉落到炉底的刮板式出渣机被排出炉外；然后炉排从90°转到180°的过程中，炉排间隙从最大变到最小值而关闭。
本发明的进一步技术方案是：设置在炉排壳体内的蜂窝状陶瓷体是通过以下方法制成：采用镭石、电气石、六环石或火山岩粉碎至10000目以上的准纳米粉末进行表面改性，然后压制成横截面形状与中空炉排一样但尺寸稍小的坯体、再以1000℃以上的温度烧结成比表面积大于700平方米/克和孔密度90～110孔/平方英寸的蜂窝状陶瓷体。
由于采用上述结构，本发明之一种生活垃圾闪蒸矿化处理方法与现有技术相比，具有以下有益效果：
1. 可实现垃圾无害化、日产日清处理的良好效果
由于本发明包括步骤S1.正常生产启炉准备、S2.上料、S3.超温控制、S4.进气及炉内控制、S5.烟气净化处理、S6.出渣控制，其中在步骤S1中是首先将永久磁铁、蜂窝状陶瓷体相间设置在炉排中空壳体内，且永久磁铁的N极与S极相向、间隔组对建立原始磁场；该永久磁铁与蜂窝状陶瓷体构成一个产生负离子的磁芯组件即炉排空气磁化器。使用时，将生活垃圾装入炉排上方的炉体炉膛内；引燃炉膛下层的生活垃圾使之裂解以释放正离子和电子，启动炉膛内电晕热等离子体反应。本方法所用的炉体内是类似窑洞、积雨云的“仿生态环境”，在蜂窝状陶瓷体包围的特定立体结构形式中，创造自然界“闪电”形成的环境条件，即正、负离子分别聚集、亲和的条件，蜂窝状陶瓷体释放电子，弥散的电子受到磁场和热能的激励加速不规则运动、引起激烈相互撞击诱发电晕并与临接的有机物质发生链式电晕热等离子体反应、产生水蒸汽和少量的负离子灰烬；打开各进气调节门，让空气穿过炉排磁芯组件磁场空间转变成含负离子的磁化活性空气进入炉体内产生紊流，使链式电晕热等离子体反应扩散开，加速有机物垃圾从固体转变成液体，再从液体转变成气体的分解，使垃圾中的有机物及可燃物碳化，最终实现垃圾无害化、日产日清处理的良好效果。
2. 生活垃圾的分解处理速度快
本发明在炉膛内的底部保存一定厚度的残余带磁性的负离子灰烬，这些残余带磁性的负离子灰烬会起到维持炉膛内部电磁场的作用；在已经完全停止分解处理的一段时间内再向炉膛内投入生活垃圾，则在残余灰烬的热量和所带的负离子作用下的生活垃圾，依靠炉膛内部电场磁场自动启动脉冲电晕热等离子体反应进行分解，使炉膛内部更快地形成强有力的电磁场及增加其内部负离子浓度。在已经完全停止分解处理几天以内再向炉膛内投入生活垃圾，自动启动脉冲电晕反应对生活垃圾进行分解，带磁性的负离子灰烬越多炉膛内部电磁场强度就越大，所以本发明在炉膛底部保持大约15～20cm的灰烬，这样会极大地加快设置在炉排内的空气磁化器和炉膛内侧壁的热释电材料释放自由电子、加速对生活垃圾的分解处理速度。
3．安全
本发明是通过随机的链式电晕热等离子体反应来对有机物质进行分解处理的，所以在分解处理过程中，尽管各个发生电晕热等离子体反应的位置点在0.5秒～1秒的电晕热等离子体寿命期内瞬间温度相当高，但壳体内部的温度相对而言要低很多。特别当采用炉体保温层后，炉体保温层与炉体之间的间隔形成的气体隔热缓冲层可使壳体外壁温度控制在40℃～60℃以下。因此本方法安全可靠，不易发生火灾事故和灼伤操作员的事故。
4．清洁
本方法是通过随机的电晕热等离子体反应来对有机物质进行分解处理的，分解处理的瞬间温度相当高，不会产生二噁英等对人体和环境有影响的有毒有害物质。与通常的燃烧焚化处理相比，残余的灰烬数量少，易于处理；排出的气体中，二氧化碳含量极少，不会增加地球的温室效应，而且富含对环境有益的负离子。特别是使用了碱性清烟消臭液体回收器消除排放气体中的异味和烟尘，排放的气体对环境影响更小，更清洁卫生。
5．经济
本方法中，除启动电晕热等离子体反应阶段短时间引燃少量有机物垃圾，需要极小量的外部能源外，启动后在分解处理垃圾物料时不需要任何外部能源。
6．节能
本方法除启动电晕热等离子体反应阶段短时间引燃少量热值高的干燥垃圾物料，需要极小量的外部能源外，启动后在分解处理垃圾物料时不需要任何外部能源和工作物质；相对现有的技术而言能源消耗非常低。在资源循环和环境保护问题正成为全球性社会问题的今天，有其广泛的应用价值和发展前景。
7. 出渣操作简便
本发明的出渣操作是启动炉排电机，转动炉排180°，灰渣从相邻两个单炉排间的炉排间隙掉落到刮板式出渣机上，同时启动刮板式出渣机将灰渣刮出。其中，炉排的X轴向处于水平方向时相邻两个单炉排间的炉排间隙处于最小尺寸：5～10mm，炉排间的出灰缝隙关闭，此时垃圾物料与灰渣不会掉下去，而且炉排的X轴处于水平位置时的炉排壳体的透气孔为上下方向；炉排在从0°转到90°的过程中，相邻两个单炉排间的炉排间隙从最小值开始变大，炉排间的出灰缝隙打开，当转动至90°时相邻两个单炉排间的炉排间隙增大至最大值：50mm～100mm,此时炉排处于出渣状态，灰渣从炉排间隙掉落到炉底的刮板式出渣机被排出炉外；然后炉排从90°转到180°的过程中，炉排间隙从最大变到最小值而关闭，可防止过度排灰出渣甚至将未处理的垃圾排出。因此，本发明的出渣是通过转动炉排即可实现，其操作比较简便。
8.性能可靠
本发明通过转动炉排可实现只出燃烧完全的暖热灰，未分解完全的烫热灰（带碳火）不会带出炉外，性能比较可靠。
另外，在炉排在从0°转到90°的过程中，相邻两个单炉排间的缝隙从最小间隙开始变大，转动90°时间隙达到最大，然后炉排从90°转到180°的过程中，炉排间隙从最大变到最小值而关闭，这个过程也让炉排的冷热面互换一次，使炉排的上半面与灰渣物料接触受暖而下半面为进气面得到冷却，出渣时转动180°正好让炉排的冷暖面互换一次，可保证炉排内的物料受热均匀，得到充分的分解。
9. 适宜于乡村大规模使用
本发明的烟气净化工艺成熟，垃圾分解本身无需另外的辅助燃料与能源，处理成本低，只有人员工资与少量动力机械所需电费，非常适宜于乡村大规模使用。
下面，结合附图和实施例对本发明之一种生活垃圾闪蒸矿化处理方法的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1：本发明所用到的生活垃圾闪蒸矿化处理器结构示意图，
图2：图1的左视图，
图3：图1的A-A剖视图，
图4：实施例一所述单个炉排的主视剖面图，
图5：图4的俯视剖视图，
图6：图4的B部放大示意图，
图7：图6的俯视图，
图8：炉排永久磁铁产生的磁力线示意图，
图9：炉排旋转90度后的示意图。
在上述附图中，各附图标记说明如下：
1-炉体，
11-炉墙，111-密封钢板，112-侧面热释电蜂窝状陶瓷体，113-侧面透气孔板，
114-炉体保温层，
12-炉排，121-炉排壳体，1211-炉排壳体透气孔，122-转动轴，123-链轮，
124-减速传动机构，125-热释电蜂窝状陶瓷体，126-永久磁铁，
13-水箱，131-下料口，1311-自翻转料仓盖，132-烟气出口，133-温度感应热电偶，
134-高压雾化喷头，135-电磁阀，
14-进气门，15-炉门，
2-上料系统，
21-上料提升斗，22-料斗提升架，23-卷扬机，
3-出渣系统，
31-刮板除渣机，32-出渣挡灰板，33-出渣水槽，
4-烟气净化系统，
41-引风机，411-风机进气管，412-风机排气管，42-喷淋塔，
5-电器控制箱，
K-空气，HK-活化空气，F-灰渣，L-相邻两个单炉排间的炉排间隙，
H1-原生垃圾，H2-分解层，H3-灰渣层。
具体实施方式
实施例一
一种生活垃圾闪蒸矿化处理方法，该方法包括如下步骤：
S1.正常生产启炉准备: 将永久磁铁、蜂窝状陶瓷体相间设置在炉排壳体内，且永久磁铁的N极与S极相向、间隔组对建立原始磁场；
S2.上料：通过PLC控制器控制上料系统的料斗提升并将垃圾倒入炉体内；
S3.超温控制：炉体超温控制系统实时在线监控炉内温度；
S4.进气及炉内控制：根据生产产量需要调节好炉底进气门大小，根据压力表来调节变频风机频率大小，保持炉内负压-80～-120Pa；在炉体的炉膛内底部保存有15～20cm厚度的残余带磁性的负离子灰烬；
S5.烟气净化处理：监控循环碱液的PH值保持在11±1，通过喷淋塔将烟气净化处理后排出；
S6.出渣控制：启动炉排电机，转动炉排180°，灰渣从相邻两个单炉排间的炉排间隙掉落到刮板式出渣机上，同时启动刮板式出渣机将灰渣刮出。
所述的步骤S1包括以下内容：将永久磁铁、蜂窝状陶瓷体相间设置在炉排中空壳体内，且永久磁铁的N极与S极相向、间隔组对建立原始磁场；打开电器控制箱的电源按钮，启动PLC控制器工作；启动烟气净化系统正常工作，启动引风机，确保炉体内处于负压状态，确认所有转动机械是否正常运转，检查出渣系统的刮板式出渣机水封层水位是否达到液封所需水位水量；打开炉底进气门，将炉排的断截面的长轴方向转到水平位置。新炉第一次启炉时在炉排上铺上一层15～20cm厚的灰渣以盖住炉排壳体,再装上50～100cm的木柴或干垃圾铺平，然后点火启炉；待火势烧过半个炉膛面积时启用料斗加干垃圾盖住明火，扒平所加垃圾物料盖住炉膛内冒烟的地方。
设置在炉排壳体内的蜂窝状陶瓷体是通过以下方法制成：采用镭石、电气石、六环石或火山岩粉碎至10000目以上的准纳米粉末进行表面改性，然后压制成横截面形状与中空炉排一样但尺寸稍小的坯体、再以1000℃以上的温度烧结成比表面积大于700平方米/克和孔密度90～110孔/平方英寸的蜂窝状陶瓷体。
所述的步骤S2包括以下内容：通过PLC控制器控制启动卷扬机带动料斗上料，上料致整个炉膛空间加满为止；每小时打开炉门观察炉膛垃圾的分解情况，根据炉内分解反应的进行程度、物料面降情况上料；上料时，当料斗上升至料斗提升架上部弧形岔道时，料斗上的活动框架随卷扬机的钢丝绳继续上升，料斗前轮沿弧形岔道移动到轨道端头挡板处时固定不动，料斗后轮沿弧形岔道向上移动使得料斗以前轮为圆心前后轮轴间距为半径转动，直至向着上方的料斗口转到朝向下方的炉体内倒倾，垃圾物料滑落至炉体的进料仓内；根据上料系统的设定上升限位开关会自动停止、延时10秒钟后，卷扬机反向运行，料斗向下运行回到料斗装料时的位置，完成一个上料操作循环过程；安装在进料仓上的自翻转料仓盖的开启由料斗向上爬升时随活动框架上升而自动抬升、料斗下行时又随活动框架下移而自动复位。
所述的步骤S3包括以下内容：设定炉体超温控制系统的热电偶的临界温度，当热电偶检测到炉体的温度超过该临界温度时，PLC控制器发出指令打开电磁阀，高压雾化喷头喷水降温，热电偶感应到温度回落降下来后，PLC发出指示打关闭电磁阀，高压雾化喷头停止喷水工作，喷水的同时蜂鸣器发出报警声、灯光报警器闪烁红光报警，通知工作人员进行耙料操作与加料操作。
所述的步骤S4包括以下内容：启用时整个炉底保持密闭，刮板式出渣机水槽内水位一直淹没出渣水槽的槽口，不让空气从槽口进入；炉膛所需空气从进气门控制进气，进气量由操控人员根据炉膛内负压表来进行操控进气门的开启大小来控制；调节变频风机频率大小，确定炉膛微负压，炉压负压表的显示范围为-80～-120Pa；
在炉体的炉膛内底部保存有15～20cm厚度的残余带磁性的负离子灰烬；分解过程中观察炉膛内是否有烧穿现象，局部温度过高用耙子耙平，然后用料斗加垃圾将高温部位盖住；炉膛大面积温度超高则调小炉底进风门、减小进气量以缓解炉内分解的激烈程度；
进气主要通过炉排上下两面的透气孔进气；炉膛在引风机的抽力作用下为负压状态，烟气不断被引出，使炉排下部空气中的氧气源源不继地透过炉排上的透气孔进入到炉排上方的分解反应层参与裂解反应。
所述的步骤S5包括以下内容：引风机确保炉膛内烟气被切向引入喷淋塔底部，并保持炉膛-80～-120Pa的负压安全值；循环碱液保持PH值在11±1，喷淋塔盛液箱靠近喷淋泵端设置有带滤网的隔板确保喷淋泵吸取清洁干净的循环碱液；通过喷淋塔下部设置的旋流板将切向进入的烟气均匀分散开至整个湍球喷淋塔截面；喷淋塔将烟气净化处理后排出。
所述的步骤S6包括以下内容：启动刮板式出渣机，启动炉排电机转动，观察链轮端面的X轴与Y轴标线，控制链轮转动180°即停止炉排转动，灰渣从相邻两个单炉排间的炉排间隙掉落到炉底的刮板式出渣机被排出炉外；再打开炉门观察炉膛灰渣层的厚度是否处于15～20cm标准，否则若灰渣层过厚，则再转动炉排半圈即180°后停下开炉门检查；启动刮板出渣机刮出灰渣、灰渣刮完后即停机；出渣过程与停止时出渣槽内水位由浮球阀自动补水、始终处于液封水位。
通过控制炉排电机转动来控制出渣的具体过程如下：炉排的X轴向处于水平方向时相邻两个单炉排间的炉排间隙处于最小尺寸：5～10mm，炉排间的出灰缝隙关闭，此时垃圾物料与灰渣不会掉下去，而且炉排的X轴处于水平位置时的炉排壳体的透气孔为上下方向；炉排在从0°转到90°的过程中，相邻两个单炉排间的炉排间隙从最小值开始变大，炉排间的出灰缝隙打开，当转动至90°时相邻两个单炉排间的炉排间隙增大至最大值：50mm～100mm,此时炉排处于出渣状态，灰渣从炉排间隙掉落到炉底的刮板式出渣机被排出炉外；然后炉排从90°转到180°的过程中，炉排间隙从最大变到最小值而关闭。
本发明所用到的生活垃圾闪蒸矿化处理器包括炉体1、上料系统2、排灰系统3、烟气净化系统4、电器控制箱5，其中：
所述的炉体1包括位于炉体侧部的炉墙11、位于炉体下部的炉排12、位于炉体顶部的水箱13。
炉墙11外侧为密封钢板111、内侧衬有侧面热释电蜂窝状陶瓷体112，侧面热释电蜂窝状陶瓷体112靠炉膛内侧还衬有侧面透气孔板113，在密封钢板111与侧面热释电蜂窝状陶瓷体112之间还设置有炉体保温层114。
所述的炉排12为可360°转动的活动炉排，该炉排12包括炉排壳体121、转动轴122、链轮123、热释电蜂窝状陶瓷体125、永久磁铁126；所述的炉排壳体121上均匀设置有透气孔，转动轴122穿过炉排壳体121后两端可转动安装在炉墙11的中下部，且转动轴122的一端通过所述的链轮123与减速传动机构124连接，减速传动机构124的输入端与炉排电机的输出端连接；所述的永久磁铁126、热释电蜂窝状陶瓷体125相间设置在炉排壳体121内，且永久磁铁126的N极与S极相向、间隔组对建立原始磁场。
所述的炉排壳体121为断截面上纵横方向尺寸不同的中空壳体，横方向为长轴方向，设为X轴方向；纵方向为短轴方向，设为Y轴方向；炉排壳体121的上下两面分别设有炉排壳体透气孔1211；所述的热释电蜂窝状陶瓷体125其断截面形状与炉排壳体121断截面形状相吻合，热释电蜂窝状陶瓷体125的透气通孔方向为炉排壳体121断截面的短轴方向，即Y轴方向。所述的炉排壳体121在正常生产时其断截面的长轴方向（即X轴方向）处于水平位置，此时相邻两个炉排间的炉排间隙处于最小尺寸：5～10mm。
所述的永久磁铁126是磁场强度为100000～150000高斯的稀土合金强磁板，厚度为15～20mm。
所述的水箱13上分别设有下料口131、烟气出口132，下料口131安装有自翻转料仓盖1311，该自翻转料仓盖1311的底部与下料口131铰接，自翻转料仓盖1311的上部与上料系统2连接；烟气出口132与烟气净化系统4连接；水箱13底部安装有防超温的温度感应热电偶133与高压雾化喷头134，该温度感应热电偶133与高压雾化喷头134构成炉体超温控制系统；温度感应热电偶133的输出端与电器控制箱4内的PLC控制器输入端连接，高压雾化喷头134的喷头管路延伸到炉体外与电磁阀135连接，电磁阀135与PLC控制器的输出端连接，PLC控制器的输出端还与声光报警器连接。
在炉体1的炉膛内底部保存有15～20cm厚度的残余带磁性的负离子灰烬。
炉体1的底部为全密封结构并开有一个可调节开启大小的进气门14，用以调节炉膛所需风量的大小。
所述的上料系统2包括料斗21、料斗提升架22、卷扬机23，其中料斗提升架22通过连接杆与所述的自翻转料仓盖1311上部连接。所述的出渣系统3包括双链的刮板除渣机31、出渣挡灰板32、出渣水槽33。所述的烟气净化系统4包括引风机41、喷淋塔42，引风机41的输入端通过风机进气管411与炉体的烟气出口132连通，引风机41的输出端通过风机排气管412与喷淋塔42连接。所述的电器控制箱5包括PLC控制器，该上料系统2、排灰系统3、烟气净化系统4、电器控制箱5均为公知技术，这里不再对其详细结构作一一描述。
Claims (10)
1.一种生活垃圾闪蒸矿化处理方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
S1.正常生产启炉准备: 将永久磁铁、蜂窝状陶瓷体相间设置在炉排壳体内，且永久磁铁的N极与S极相向、间隔组对建立原始磁场；
S2.上料：通过PLC控制器控制上料系统的料斗提升并将垃圾倒入炉体内；
S3.超温控制：炉体超温控制系统实时在线监控炉内温度；
S4.进气及炉内控制：根据生产产量需要调节好炉底进气门大小，根据压力表来调节变频风机频率大小，保持炉内负压-80～-120Pa；在炉体的炉膛内底部保存有15～20cm厚度的残余带磁性的负离子灰烬；
S5.烟气净化处理：监控循环碱液的PH值保持在11±1，通过喷淋塔将烟气净化处理后排出；
S6.出渣控制：启动炉排电机，转动炉排180°，灰渣从相邻两个单炉排间的炉排间隙掉落到刮板式出渣机上，同时启动刮板式出渣机将灰渣刮出。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾闪蒸矿化处理方法，其特征在于：所述的步骤S1包括以下内容：
将永久磁铁、蜂窝状陶瓷体相间设置在炉排中空壳体内，且永久磁铁的N极与S极相向、间隔组对建立原始磁场；打开电器控制箱的电源按钮，启动PLC控制器工作；启动烟气净化系统正常工作，启动引风机，确保炉体内处于负压状态，确认所有转动机械是否正常运转，检查出渣系统的刮板式出渣机水封层水位是否达到液封所需水位水量；打开炉底进气门，将炉排的断截面的长轴方向转到水平位置。
3.根据权利要求2所述的生活垃圾闪蒸矿化处理方法，其特征在于：新炉第一次启炉时在炉排上铺上一层15～20cm厚的灰渣以盖住炉排壳体,再装上50～100cm的木柴或干垃圾铺平，然后点火启炉；待火势烧过半个炉膛面积时启用料斗加干垃圾盖住明火，扒平所加垃圾物料盖住炉膛内冒烟的地方。
4.根据权利要求1所述的生活垃圾闪蒸矿化处理方法，其特征在于：所述的步骤S2包括以下内容：
通过PLC控制器控制启动卷扬机带动料斗上料，上料致整个炉膛空间加满为止；每小时打开炉门观察炉膛垃圾的分解情况，根据炉内分解反应的进行程度、物料面降情况上料；上料时，当料斗上升至料斗提升架上部弧形岔道时，料斗上的活动框架随卷扬机的钢丝绳继续上升，料斗前轮沿弧形岔道移动到轨道端头挡板处时固定不动，料斗后轮沿弧形岔道向上移动使得料斗以前轮为圆心前后轮轴间距为半径转动，直至向着上方的料斗口转到朝向下方的炉体内倒倾，垃圾物料滑落至炉体的进料仓内；停止、延时一定时间后，卷扬机反向运行，料斗向下运行回到料斗装料时的位置，完成一个上料操作循环过程；安装在进料仓上的自翻转料仓盖的开启由料斗向上爬升时随活动框架上升而自动抬升、料斗下行时又随活动框架下移而自动复位。
5.根据权利要求1所述的生活垃圾闪蒸矿化处理方法，其特征在于：所述的步骤S3包括以下内容：
设定炉体超温控制系统的热电偶的临界温度，当热电偶检测到炉体的温度超过该临界温度时，PLC控制器发出指令打开电磁阀，高压雾化喷头喷水降温，热电偶感应到温度回落降下来后，PLC发出指示打关闭电磁阀，高压雾化喷头停止喷水工作，喷水的同时蜂鸣器发出报警声、灯光报警器闪烁红光报警，通知工作人员进行耙料操作与加料操作。
6.根据权利要求1所述的生活垃圾闪蒸矿化处理方法，其特征在于：所述的步骤S4包括以下内容：
启用时整个炉底保持密闭，刮板式出渣机水槽内水位一直淹没出渣水槽的槽口，不让空气从槽口进入；炉膛所需空气从进气门控制进气，进气量由操控人员根据炉膛内负压表来进行操控进气门的开启大小来控制；调节变频风机频率大小，确定炉膛微负压，炉压负压表的显示范围为-80～-120Pa；
在炉体的炉膛内底部保存有15～20cm厚度的残余带磁性的负离子灰烬；分解过程中观察炉膛内是否有烧穿现象，局部温度过高用耙子耙平，然后用料斗加垃圾将高温部位盖住；炉膛大面积温度超高则调小炉底进风门、减小进气量以缓解炉内分解的激烈程度；
进气主要通过炉排上下两面的透气孔进气；炉膛在引风机的抽力作用下为负压状态，烟气不断被引出，使炉排下部空气中的氧气源源不继地透过炉排上的透气孔进入到炉排上方的分解反应层参与裂解反应。
7.根据权利要求1所述的生活垃圾闪蒸矿化处理方法，其特征在于：所述的步骤S5包括以下内容：
引风机确保炉膛内烟气被切向引入喷淋塔底部，并保持炉膛-80～-120Pa的负压安全值；循环碱液保持PH值在11±1，喷淋塔盛液箱靠近喷淋泵端设置有带滤网的隔板确保喷淋泵吸取清洁干净的循环碱液；通过喷淋塔下部设置的旋流板将切向进入的烟气均匀分散开至整个湍球喷淋塔截面；喷淋塔将烟气净化处理后排出。
8.根据权利要求1所述的生活垃圾闪蒸矿化处理方法，其特征在于：所述的步骤S6包括以下内容：
启动刮板式出渣机，启动炉排电机转动，观察链轮端面的X轴与Y轴标线，控制链轮转动180°即停止炉排转动，灰渣从相邻两个单炉排间的炉排间隙掉落到炉底的刮板式出渣机被排出炉外；再打开炉门观察炉膛灰渣层的厚度是否处于15～20cm标准，否则若灰渣层过厚，则再转动炉排半圈即180°后停下开炉门检查；启动刮板出渣机刮出灰渣、灰渣刮完后即停机；出渣过程与停止时出渣槽内水位始终处于液封水位。
9.根据权利要求8所述的生活垃圾闪蒸矿化处理方法，其特征在于：通过控制炉排电机转动来控制出渣的具体过程如下：
炉排的X轴向处于水平方向时相邻两个单炉排间的炉排间隙处于最小尺寸：5～10mm，炉排间的出灰缝隙关闭，此时垃圾物料与灰渣不会掉下去，而且炉排的X轴处于水平位置时的炉排壳体的透气孔为上下方向；炉排在从0°转到90°的过程中，相邻两个单炉排间的炉排间隙从最小值开始变大，炉排间的出灰缝隙打开，当转动至90°时相邻两个单炉排间的炉排间隙增大至最大值：50mm～100mm,此时炉排处于出渣状态，灰渣从炉排间隙掉落到炉底的刮板式出渣机被排出炉外；然后炉排从90°转到180°的过程中，炉排间隙从最大变到最小值而关闭。
10.根据权利要求1所述的生活垃圾闪蒸矿化处理方法，其特征在于：设置在炉排壳体内的蜂窝状陶瓷体是通过以下方法制成：采用镭石、电气石、六环石或火山岩粉碎至10000目以上的准纳米粉末进行表面改性，然后压制成横截面形状与中空炉排一样但尺寸稍小的坯体、再以1000℃以上的温度烧结成比表面积大于700平方米/克和孔密度90～110孔/平方英寸的蜂窝状陶瓷体。
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