CN110779019A - 生活垃圾无氧分段式热解炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生活垃圾无氧分段式热解炉，包括保温炉体及固定在保温炉体内的干燥炉体、隔热炉体、热解炉体、碳剥离炉体、积灰斗，干燥炉体、隔热炉体、热解炉体、碳剥离炉体、积灰斗彼此之间设有隔热插板，干燥炉体用于干燥生活垃圾，隔热段炉体能将高温的热解炉体与干燥炉体分开，热解炉体用于热解生活垃圾，碳剥离炉体实现热解碳的在无氧状态下的分离，积灰斗用于热解碳，热解炉体和保温炉体之间的夹层为燃烧室，供气系统将热解炉体产生的可燃气输送至燃烧室和积灰斗内，干燥系统能将燃烧室和积灰斗内的热量输送至干燥炉体内；本发明提高了生活垃圾的利用率，垃圾经燃烧分解后变成无毒害的气体及碳灰，避免了二次污染的问题。

Description

生活垃圾无氧分段式热解炉
技术领域
本发明属于生活垃圾处理装置领域，尤其是一种生活垃圾无氧分段式热解炉。
背景技术
现有的生活垃圾处理技术普遍采用生活垃圾焚烧发电，该技术通过添加助燃剂的方式对垃圾进行焚烧处理，再用处理完垃圾剩余的热量进行发电。该技术需要建立庞大的收集系统，垃圾焚烧发电需要大量的助燃剂，运营成本较高，而且垃圾在焚烧的过程中会产生二次污染，生成影响环境的二噁英类物质和硫化物、氮氧化物、氯化物、飞灰等。这些污染物会对环境和人体造成危害，严重影响人类的身体健康。因此解决垃圾焚烧过程中的运营成本和产生的二次污染问题是生活垃圾处理的关键。
发明内容
本发明提供了一种生活垃圾无氧分段式热解炉，解决现有技术存在运营成本和二次污染的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：生活垃圾无氧分段式热解炉，其特征在于：包括保温炉体、干燥炉体、隔热炉体、热解炉体、碳剥离炉体、积灰斗，干燥炉体、隔热炉体、热解炉体、碳剥离炉体、积灰斗在保温炉体内从上至下依次设置，干燥炉体、隔热炉体、热解炉体、碳剥离炉体、积灰斗彼此之间设有隔热插板，干燥炉体用于干燥生活垃圾，隔热段炉体能将高温的热解炉体与干燥炉体分开，热解炉体用于热解生活垃圾，碳剥离炉体实现热解碳的在无氧状态下的分离，积灰斗用于热解碳，热解炉体和保温炉体之间的夹层通过两个环形的隔板形成燃烧室，燃烧室内设有热解加热烧嘴，积灰斗的内壁上设有炉灰加热烧嘴，保温炉体的外侧面上设有供气系统，供气系统将热解炉体产生的可燃气输送至热解加热烧嘴和炉灰加热烧嘴内，保温炉体的外侧面上设有干燥系统，干燥系统能将燃烧室和积灰斗内的热量输送至干燥炉体内。
对上述技术方案进一步地限定，所述干燥炉体的顶端面上设有排气管，排气管用于连接冷凝器，干燥炉体的侧面上设有进气管和输料管，进气管用于连接干燥系统的排风管，输料管用于连接进料器。
对上述技术方案进一步地限定，所述热解炉体侧壁上方分布有多个溢气孔。
对上述技术方案进一步地限定，所述积灰斗的下端口上设有卸灰阀。
对上述技术方案进一步地限定，所述供气系统由集气罩、旋风除尘器、风机、供气支管组成，集气罩通过热解炉体侧壁上的溢气孔收集热解炉体的热解气，旋风除尘器固定在保温炉体的外侧面上，旋风除尘器的进气端通过管体与集气罩的排气端连接，旋风除尘器的排气端通过两根供气支管分别与热解加热烧嘴和炉灰加热烧嘴连接。
对上述技术方案进一步地限定，所述干燥系统由风机、排烟管组成，风机固定在干燥炉体的进气管上，燃烧室和积灰斗炉的内腔通过排烟管与干燥炉体上的进气管连接。
对上述技术方案进一步地改进，所述干燥炉体和热解炉体内均设有测温仪，干燥炉体设有湿度仪。
本发明有益效果：本发明具有生活垃圾集成热解、污染物脱除、进氧及温度可控、进料均匀的优点，采用小规模分散处置的模式使生活垃圾就地及时处理，省去了垃圾的长距离转运环节，该工艺在热解过程中无氧气供给，破坏了二噁英产生的条件，可以有效的降低二噁英的产生，垃圾在热解的过程中产生可燃气及碳，该装置利用垃圾热解产生的可燃气和碳再次放热用以循环处理生活垃圾，提高了生活垃圾的利用率，降低了运营成本；分段式炉体及隔热插板、隔板均能避免热量快速流失，提高了热量的利用率。
附图说明
图1是发明的结构示意图。
图2是图1的左视图。
图3是图1的俯视图。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，生活垃圾无氧分段式热解炉，包括保温炉体1、干燥炉体2、隔热炉体3、热解炉体4、碳剥离炉体5、积灰斗6，干燥炉体、隔热炉体、热解炉体、碳剥离炉体、积灰斗在保温炉体内从上至下依次固定设置，干燥炉体、隔热炉体、热解炉体、碳剥离炉体、积灰斗彼此之间设有隔热插板7，干燥炉体用于干燥生活垃圾，隔热段炉体能将高温的热解炉体与干燥炉体分开，隔热段炉体能确保干燥炉体的温度可控，热解炉体用于热解生活垃圾，碳剥离炉体实现热解碳的在无氧状态下的分离，积灰斗用于热解碳，热解炉体和保温炉体之间的夹层通过两个环形的隔板8形成燃烧室9，燃烧室内设有热解加热烧嘴10，积灰斗的内壁上设有炉灰加热烧嘴11，保温炉体的外侧面上设有供气系统12，供气系统将热解炉体产生的可燃气输送至热解加热烧嘴和炉灰加热烧嘴内，保温炉体的外侧面上设有干燥系统13，干燥系统能将燃烧室和积灰斗内的热量输送至干燥炉体内；
如图1、图2和图3所示，所述保温炉体1外形呈中空的圆柱体，保温炉体的腔室壁由多层保温材料组成，保温材料为微纳隔热板或耐火砖，这样能使腔室壁耐850-1200摄氏度高温，耐腐蚀，气密性好，保温效果好；
如图1、图2和图3所示，所述干燥炉体2为圆筒状，干燥炉体的顶端面上设有排气管201，排气管用于连接冷凝器，干燥炉体的侧面上设有进气管202和输料管，进气管用于连接干燥系统的排风管，输料管用于连接进料器204, 进料器为螺旋上料器；
如图1、图2和图3所示，所述隔热炉体3为中空的圆柱体；
如图1、图2和图3所示，所述热解炉体4为中空的圆柱体，热解炉体侧壁上方分布有多个溢气孔401，多个溢气孔能加快可燃气排出；
如图1、图2和图3所示，所述碳剥离炉体5为中空的圆柱体；
如图1、图2和图3所示，所述积灰斗6为圆台状，积灰斗的上端面处设有进碳孔，积灰斗的下端口上设有卸灰阀601；
如图1、图2和图3所示，所述隔热插板7由隔热板和推拉杆组成，推拉杆的一端与隔热板固定连接，推拉杆从干燥炉体内延伸出，推拉杆用于推拉隔热板；
如图1、图2和图3所示，所述供气系统12由集气罩1201、旋风除尘器1202、供气支管1203组成，集气罩通过热解炉体侧壁上的溢气孔收集热解炉体的热解气，旋风除尘器固定在保温炉体的外侧面上，旋风除尘器的进气端通过管体与集气罩的排气端连接，旋风除尘器的排气端通过两根供气支管分别与热解加热烧嘴和炉灰加热烧嘴连接；此结构简单，生产成本低，充分利用了垃圾产生的热量；
如图1、图2和图3所示，所述干燥系统13由风机1301、排烟管1302组成，风机固定在干燥炉体的进气管上，燃烧室和积灰斗炉的内腔通过排烟管与干燥炉体上的进气管连接；此结构简单，生产成本低，充分利用了垃圾产生的热量；
如图1、图2和图3所示，所述干燥炉体和热解炉体内均设有针式测温仪14，干燥炉体设有针式湿度仪15，从而保证了生活垃圾干燥和热解的效果。
如图1、图2和图3所示，本发明工作原理：1）所述生活垃圾经进料器1将垃圾在封闭状态下压入干燥炉体内，干燥炉体5利用保温层渗透的热量、干燥系统、燃烧室和积灰斗炉腔的排烟管热量对干燥炉体内的的垃圾进行直接干燥，利用热风从干燥炉体底部进入，将垃圾中的水分带走，水蒸气经干燥炉体上的排气管进入冷凝器，水汽变为液态水，产生的臭气经除臭装置处理；干燥炉体内的温度仪上的温度控制在100～150摄氏度，高于该温度区间干燥系统对干燥段进行降温处理（即排烟管上的换向阀改变热量输送方向，风机抽外界的空气干燥垃圾）；干燥炉体内的湿度仪上的湿度控制在1%-20%，若干湿度过高，调节干燥系统输送的热量；垃圾干燥完成后进入下一处理环节；
2）生活垃圾干燥完成后，隔热炉体将来自热解炉体的热量通过隔热炉体的空腔隔开，同时隔热炉体又起到对热解炉体的密封作用；垃圾干燥结束后，拉动干燥炉体、隔热炉体、热解炉体之间的隔热插板，垃圾落入热解炉体内，推动隔热插板进行炉腔隔离；
3）热解炉体内的垃圾开始热解，热解产生的可燃气经集气罩、旋风除尘器、供气支管输送至热解加热烧嘴内，可燃气与氧气混合后在燃烧室内燃烧，燃烧产生的热量为热解炉体提供热解能量；热解炉体内的温度仪用来判定热解完成情况，温度超过设定热解温度范围时，活垃圾热解完成并进入下一个环节；热解炉体用以将垃圾热解产生的可燃气点燃循环加热热解炉体11，热解加热烧嘴采用气、油两用型燃烧器，当生活垃圾热解产生的可燃气提供的热量不足时调节热解加热烧嘴，可燃气及助燃剂点燃产生的废气经排烟管排出输送至干燥炉体内；
4）拉动热解炉体、碳剥离炉体之间的隔热插板，垃圾热解后产生的热解碳落入碳剥离炉体内，推动隔热插板进行炉腔隔离；
5）拉动碳剥离炉体、积灰斗之间的隔热插板，热解碳落入积灰斗内，推动隔热插板进行炉腔隔离，以此防止空气（氧气）进入热解段；热解碳用热解气（可燃气）通过炉灰加热烧嘴进氧助燃将热解碳点燃氧化，释放热量用以保温炉体的加温，热解碳产生的废气经排烟管排出输送至干燥炉体内；热解碳氧化后的灰渣通过卸灰阀排出，灰渣排出量应能保证氧气无法通过卸灰阀进入积灰斗内；
6）所述排烟管产生温度较高的废气时，经换向阀输送到后方的烟气处理系统进行处理。
采用本发明处理生活垃圾，具有以下效益：1）运行费用相对于生活垃圾焚烧发电只需要1/3的费用；2）本发明结构简单，便于在垃圾场附近建造，其垃圾收运距离平均为垃圾焚烧发电收运距离的1/10；3）该技术的应用使生活垃圾就地即时得到处理，避免了垃圾的二次转运及转运过程中形成的二次污染，从源头上降低了二噁英的产生；4）本发充分利用了垃圾产生的可燃气和碳，降低了垃圾处理的成本；5）该装置处理规模灵活适用于乡镇县城及偏远区域，解决了生活垃圾转运费用高及省去了转运系统建设及运营费用。
本说明书中未作详细说明之处，为本领域的公知技术。

Claims (7)

1.生活垃圾无氧分段式热解炉，其特征在于：包括保温炉体、干燥炉体、隔热炉体、热解炉体、碳剥离炉体、积灰斗，干燥炉体、隔热炉体、热解炉体、碳剥离炉体、积灰斗在保温炉体内从上至下依次设置，干燥炉体、隔热炉体、热解炉体、碳剥离炉体、积灰斗彼此之间设有隔热插板，干燥炉体用于干燥生活垃圾，隔热段炉体能将高温的热解炉体与干燥炉体分开，热解炉体用于热解生活垃圾，碳剥离炉体实现热解碳的在无氧状态下的分离，积灰斗用于热解碳，热解炉体和保温炉体之间的夹层通过两个环形的隔板形成燃烧室，燃烧室内设有热解加热烧嘴，积灰斗的内壁上设有炉灰加热烧嘴，保温炉体的外侧面上设有供气系统，供气系统将热解炉体产生的可燃气输送至热解加热烧嘴和炉灰加热烧嘴内，保温炉体的外侧面上设有干燥系统，干燥系统能将燃烧室和积灰斗内的热量输送至干燥炉体内。
2.根据权利要求1所述生活垃圾无氧分段式热解炉，其特征在于：所述干燥炉体的顶端面上设有排气管，排气管用于连接冷凝器，干燥炉体的侧面上设有进气管和输料管，进气管用于连接干燥系统的排风管，输料管用于连接进料器。
3.根据权利要求1或2所述生活垃圾无氧分段式热解炉，其特征在于：所述热解炉体侧壁上方分布有多个溢气孔。
4.根据权利要求3所述生活垃圾无氧分段式热解炉，其特征在于：所述积灰斗的下端口上设有卸灰阀。
5.根据权利要求1或2或4所述生活垃圾无氧分段式热解炉，其特征在于：所述供气系统由集气罩、旋风除尘器、风机、供气支管组成，集气罩通过热解炉体侧壁上的溢气孔收集热解炉体的热解气，旋风除尘器固定在保温炉体的外侧面上，旋风除尘器的进气端通过管体与集气罩的排气端连接，旋风除尘器的排气端通过两根供气支管分别与热解加热烧嘴和炉灰加热烧嘴连接。
6.根据权利要求5所述生活垃圾无氧分段式热解炉，其特征在于：所述干燥系统由风机、排烟管组成，风机固定在干燥炉体的进气管上，燃烧室和积灰斗炉的内腔通过排烟管与干燥炉体上的进气管连接。
7.根据权利要求1或2或4或5所述生活垃圾无氧分段式热解炉，其特征在于：所述干燥炉体和热解炉体内均设有测温仪，干燥炉体设有湿度仪。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113102446A (zh) * 2021-03-29 2021-07-13 浙江京兰环保科技有限公司 一种用于处理垃圾焚烧飞灰二噁英的热解炉及热解系统

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