CN110260328B - 一种生活垃圾无烟免油立式热解气化炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生活垃圾无烟免油立式热解气化炉，包括炉体和空气管路，空气管路包括上下排列并与炉体连通的第二助燃空气管路和第一助燃空气管路，其中第一助燃空气管路伸入炉体的底部并通过空气分配器与炉体底部连通，第二助燃空气管路则与炉体上半部分连通，鼓风机吹出的风分别送入第一助燃空气管路和第二助燃空气管路。本发明结构简单，设计合理；彻底消除有毒有害气体，真正利用垃圾自身的热量实现垃圾的减量化、无害化。
Description
技术领域
本发明涉及生活垃圾处理技术领域，具体说是一种生活垃圾无烟免油立式热解气化炉。
背景技术
目前，农村生活垃圾焚烧已形成有别于大型垃圾焚烧发电的技术体系，根据技术发展水平不同大致可分为二类：
第一类是土法闷烧，如简易焖烧炉，仅由土窑式炉膛构成，没有烟气净化系统，投资运行成本低，运行维护方便，但减量化不彻底，焚烧温度低，烟囱冒黑烟，二次污染严重，处理规模较小，处理能力多为5吨/天以下。
第二类是简易焚烧，如改进焖烧炉，其炉型具有多样性，有采用钢材制造，也有采用砖块砌成，包括车载式焚烧炉、卧式或立式手烧炉、回转式焚烧炉；有些设备带有二燃室，对炉膛进行了优化设计，配置了简易的烟气净化系统，造价低，减量化较彻底，但处理规模小，焚烧温度不高且波动大，烟气净化系统不完善，烟囱冒黑烟，二次污染明显。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种生活垃圾无烟免油立式热解气化炉，解决了现有技术中生活垃圾焚烧方法二次污染严重及烟气大的问题。其次通过在一燃室上部燃烧可燃气，产生1000℃左右的高温烟气，避免了第二燃烧机始终开启点火，避免了柴油消耗。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种生活垃圾无烟免油立式热解气化炉，包括炉体和空气管路，空气管路包括上下排列并与炉体连通的第二助燃空气管路和第一助燃空气管路，其中第一助燃空气管路伸入炉体的底部并通过空气分配器与炉体底部连通，第二助燃空气管路则与炉体上半部分连通，鼓风机吹出的风分别送入第一助燃空气管路和第二助燃空气管路，炉体为一燃室，一燃室支撑在长方体形框架结构的支撑架上，一燃室顶部通过三通管道与二燃室连通，二燃室下端则连通有竖直的尾气出管，鼓风机的出气端还分别通过第三助燃空气管路、第四助燃空气管路与三通管道、二燃室连通，一燃室的一侧设置可开合的软密封炉门，一燃室下端的下灰锥斗上罩有卸灰盒。
作为优选，第二助燃空气管路通过U型空心管与炉体一燃室的上半部分的中间部位连通，且U型空心管固定在一燃室截面所在圆形的切线上，使第二助燃空气管路喷出的空气经U型空心管两端并沿着一燃室截面圆形的切线喷入，第四助燃空气管路同样通过一个U型空心管与二燃室中间部位连通，使第四助燃空气管路喷出的空气经U型空心管两端并沿着二燃室截面圆形的切线喷入。
本发明结构简单，设计合理；适用多种固体废物，包括生活垃圾、工业垃圾和医疗垃圾，能处理含水量高达40％的固体废弃物，有机垃圾使用性最强；利用有机物的热不稳定性使之裂解，无氧或缺氧条件，不生成氮氧化物，吸热过程炉温低，延长炉子寿命；缺氧燃烧鼓风量小，没有飞灰；主要产物包括可燃的低分子化合物：气态的有氢气、甲烷、一氧化碳，液态的有甲醇、丙酮、醋酸、乙醛、及焦油、溶剂油等，固态的主要是焦炭或炭黑；二燃室在850℃以上燃烧彻底消除二噁英，污染排放量少，烟囱看不见烟，不需要辅助处理设备，在一燃室上部燃烧可燃气，产生1000℃左右的高温烟气，通过适当鼓风，彻底消除有毒有害气体，真正利用垃圾自身的热量实现垃圾的减量化、无害化。
附图说明
现结合附图对本发明做进一步说明。
图1、图2为本发明的立体结构示意图；
图3为本发明的俯视结构示意图；
图4为本发明的内部结构示意图；
图5为本发明卸灰盒的立体结构示意图。
具体实施方式
如图1- 5所示，一种生活垃圾无烟免油立式热解气化炉，包括炉体和空气管路，空气管路包括上下排列并与炉体连通的第二助燃空气管路11和第一助燃空气管路23，鼓风机15吹出的风分别送入第一助燃空气管路23和第二助燃空气管路11，其中第一助燃空气管路23伸入炉体的底部并通过空气分配器18与炉体底部连通，第二助燃空气管路11通过连通U型空心管33中间部位与炉体一燃室7的上半部分的中间部位连通，U型空心管33固定在一燃室7截面所在圆形的切线上，使第二助燃空气管路11喷出的空气经U型空心管33两端并沿着一燃室7截面圆形的切线喷入，喷入的空气紧贴一燃室7，并在一燃室7圆形侧壁的作用下形成螺旋空气，从而在一燃室7顶部形成螺旋上升的热空气流，不仅可以使内部物质燃烧更充分，而且更有利于加快热空气的流出，提高进风效率，从而确保燃烧更充分；
炉体为一燃室7，一燃室7的侧壁上则设置有第一燃烧机12，一燃室7支撑在长方体形框架结构的支撑架14上，一燃室7顶部通过三通管道5与二燃室4连通，三通管道5的一侧设置有在三通管道5内燃烧的第二燃烧机6，一燃室7的侧壁内覆盖有第一耐火层20，第一耐火层20外部还覆盖有保温层21，保温层21为耐高温的保温棉，以提高炉体的保温效果，二燃室的内侧壁上则覆盖有第二耐火层22，第二耐火层22为轻质耐火浇注料层，轻质耐火浇注料组份重量配比为：一级矾土骨料＜5mm 65-70％，一级矾土粉料＜0.088mm 16-20％，活性氧化镁＜0.088mm 2-3％，烧结一级镁砂＜0.088mm5-6％，二氧化硅微粉5-6％，外加：多聚磷酸钠盐0.15-0.3％，通过在Al2O3·SiO2系耐火材料中添加活性氧化镁以及无水泥分散剂，形成的浇注料具有强度高、抗氧化特性，耐垃圾熔融物侵蚀且热稳定性好；
二燃室4下端则连通有竖直的尾气出管2，尾气出管2的一侧还设置有混风阀1与外界连通，鼓风机15的出气端还分别通过第三助燃空气管路9、第四助燃空气管路3与三通管道5、二燃室4连通，鼓风机15的出气端通过直径粗于各助燃空气管路的集气箱25将风输送至各助燃空气管路，第四助燃空气管路3同样通过一个U型空心管33与二燃室4中间部位连通，使第四助燃空气管路3喷出的空气经U型空心管33两端并沿着二燃室4截面圆形的切线喷入；
第一助燃空气管路23上设置第一控制阀24，第二助燃空气管路11设置有第二控制阀8，第三助燃空气管路9设置有第三控制阀10，第四助燃空气管路3设置有第四控制阀，各控制阀为电磁阀，便于实现自动化控制，一燃室7的一侧设置可开合的软密封炉门1
一燃室7下端的下灰锥斗16上罩有卸灰盒26，卸灰盒26的上表面为盒体的开口，且卸灰盒26通过四个角处的角钢31固定在下灰锥斗30上，使卸灰盒26罩住下灰锥斗30，下灰锥斗30下端与卸灰盒26底面留有缝隙，并在卸灰盒26的底面上开有圆形开口与下灰锥斗30下端开口对应，卸灰盒26下表面的圆形开口左右两侧分别固定有开口相对且截面为C字形的滑道28，插板27的两侧分别插在左右的滑道28内，使插板27在左右滑道28之间滑动覆盖卸灰盒26的圆形开口，插板27完全覆盖卸灰盒26的圆形开口后，砂灰填满卸灰盒26，通过填满的砂灰将下灰锥斗30密封，插板27的外端还设置有与本体一体且垂直于本体的滑动推板29，滑动推板29上开有镂空的连接孔32，插板27可通过气缸、油缸、拉杆等装置驱动滑动，操作容易，可以自动卸灰，节省人力，密封效果好，是取代炉篦条和旋转炉篦的最佳选择。
本发明工作原理：一燃室11下半部分采用不足量空气（缺氧气）将垃圾中的有机物热解成可燃气体，把一燃室7的固体有机物通过不完全燃烧过程转变为可燃气体，从一燃室11上半部分开始在二燃室4内完全燃烧，使固体颗粒物排放量降至最低；
生活垃圾先在一燃室7内缺氧热解，一燃室7预热到600℃时，进入自燃状态，一燃室7的第一燃烧机12会自动停止工作，为了实现整个自燃过程一直持续下去，需要配送空气给一燃炉内供氧，在一燃室7炉内设置了空气分配器18，使空气均匀地扩散一燃室7炉内各处，并且依靠第一控制阀24调节空气量的大小，一燃室7燃烧后产生的炉灰从卸灰盒26处取出；
二燃室4与一燃室7完全分离，二燃室4采用3T控制燃烧过程，二燃室4温度控制在850℃以上，燃烧时间大于2s，湍流燃烧彻底消除黑烟和异味，从源头上抑制二恶英等有毒有害物体产生；通过第三助燃空气管路9和第四助燃空气管路3为三通管路和二燃室4供空气，并通过第三控制阀10和第四控制阀13调节气量的大小，二燃室4燃烧后产生的尾气从尾气出管2排出；
本发明适用多种固体废物，包括生活垃圾、工业垃圾和医疗垃圾，能处理含水量高达40％的固体废弃物，有机垃圾使用性最强，利用有机物的热不稳定性使之裂解；无氧或缺氧条件，不生成氮氧化物；吸热过程炉温低，延长炉子寿命；缺氧燃烧鼓风量小，没有飞灰；
主要产物包括可燃的低分子化合物：气态的有氢气、甲烷、一氧化碳，液态的有甲醇、丙酮、醋酸、乙醛、及焦油、溶剂油等，固态的主要是焦炭或炭黑；二燃室4在850℃以上燃烧彻底消除二噁英，污染排放量少，烟囱看不见烟，不需要辅助处理设备。
在一燃室上部燃烧可燃气，产生1000℃左右的高温烟气，通过适当鼓风，彻底消除有毒有害气体，真正利用垃圾自身的热量实现垃圾的减量化、无害化。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (7)
1.一种生活垃圾无烟免油立式热解气化炉，其特征在于：包括炉体和空气管路，空气管路包括上下排列并与炉体连通的第二助燃空气管路和第一助燃空气管路，其中第一助燃空气管路伸入炉体的底部并通过空气分配器与炉体底部连通，第二助燃空气管路则与炉体上半部分连通，鼓风机吹出的风分别送入第一助燃空气管路和第二助燃空气管路，炉体为一燃室，一燃室支撑在长方体形框架结构的支撑架上，一燃室顶部通过三通管道与二燃室连通，二燃室下端则连通有竖直的尾气出管，鼓风机的出气端还分别通过第三助燃空气管路、第四助燃空气管路与三通管道、二燃室连通，一燃室的一侧设置可开合的软密封炉门，一燃室下端的下灰锥斗上罩有卸灰盒，卸灰盒的上表面为盒体的开口，且卸灰盒通过四个角处的角钢固定在下灰锥斗上，使卸灰盒罩住下灰锥斗，下灰锥斗下端与卸灰盒底面留有缝隙，并在卸灰盒的底面上开有圆形开口与下灰锥斗下端开口对应，卸灰盒下表面的圆形开口左右两侧分别固定有开口相对且截面为C字形的滑道，插板的两侧分别插在左右的滑道内，使插板在左右滑道之间滑动覆盖卸灰盒的圆形开口，插板完全覆盖卸灰盒的圆形开口后，砂灰填满卸灰盒，通过填满的砂灰将下灰锥斗密封，第二助燃空气管路通过U型空心管与炉体一燃室的上半部分的中间部位连通，且U型空心管固定在一燃室截面所在圆形的切线上，使第二助燃空气管路喷出的空气经U型空心管两端并沿着一燃室截面圆形的切线喷入，第四助燃空气管路同样通过一个U型空心管与二燃室中间部位连通，使第四助燃空气管路喷出的空气经U型空心管两端并沿着二燃室截面圆形的切线喷入。
2.如权利要求1所述的一种生活垃圾无烟免油立式热解气化炉，其特征在于：三通管道的一侧设置有在三通管道内燃烧的第二燃烧机，一燃室的侧壁上则设置有第一燃烧机。
3.如权利要求1所述的一种生活垃圾无烟免油立式热解气化炉，其特征在于：鼓风机的出气端通过直径粗于各助燃空气管路的集气箱将风输送至各助燃空气管路。
4.如权利要求1所述的一种生活垃圾无烟免油立式热解气化炉，其特征在于：第一助燃空气管路上设置第一控制阀，第二助燃空气管路设置有第二控制阀，第三助燃空气管路设置有第三控制阀，第四助燃空气管路设置有第四控制阀，各控制阀为手动阀门或电磁阀门。
5.如权利要求1所述的一种生活垃圾无烟免油立式热解气化炉，其特征在于：尾气出管的一侧还设置有混风阀与外界连通。
6.如权利要求1所述的一种生活垃圾无烟免油立式热解气化炉，其特征在于：一燃室的侧壁内覆盖有第一耐火层，第一耐火层外部还覆盖有保温层，二燃室的内侧壁上则覆盖有第二耐火层，第二耐火层为轻质耐火浇注料层。
7.如权利要求1所述的一种生活垃圾无烟免油立式热解气化炉，其特征在于：插板的外端还设置有与本体一体且垂直于本体的滑动推板，滑动推板上开有镂空的连接孔。
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