CN110887045A - 用于生活、餐厨垃圾处理的热解炉及其热解方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于生活、餐厨垃圾处理的高温热解气化炉，由进料口、干燥段、预热段、一燃烧室、二燃烧室、气化室、干燥膛、搅拌机构、旋转式炉篦等组成，炉体由耐火材料砌筑，用高温岩棉保温，外壳用Φ235钢板封闭，外涂防腐油漆。该热解原理是，垃圾首先炉顶干燥、预热，再一燃烧室初步燃烧，并使二燃烧室气化保温800℃‑850℃充分燃烧，保温时间3秒，灰烬由出料口排出，烟气0.3秒进入空气冷凝器快速降到80℃以下，防止二噁英还原。该热解炉主要是在处理垃圾过程中不产生有害气体，有效的减少了大气污染。

Description

用于生活、餐厨垃圾处理的热解炉及其热解方法

技术领域

本发明涉及垃圾处理设备技术领域，更具体地说是一种用于生活、餐厨垃圾处理的热解炉及其热解方法。

背景技术

近年来，随着我国人民生活水平的提高，生活垃圾的产生量也急剧增加。农村的生活垃圾不但占用大量的土地，而且还污染水体、大气、土壤，危害农业生态，影响环境卫生，对生态系统和人们的健康造成危害。

国内生活垃圾主要通过卫生填埋法、堆肥法和焚烧法等方式进行处理，生活垃圾经焚烧处理后，能得到高效、稳定、快速、彻底的无害化处理。因此，焚烧法作为一种较为有效的垃圾减量处理技术，在发达国家和国内南方地区被广泛应用。但是目前存在的焚烧处理设备，在焚烧处理时需要给设备提供大量的能源以实现垃圾的充分焚烧；当能源不足时，会导致垃圾焚烧不充分，需要进行二次焚烧，从而大大的增加了能源的消耗量；但如果充分供足能源，虽然实现了垃圾的充分焚烧，但同样也造成了能源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于生活、餐厨垃圾处理的热解炉，本发明通过将垃圾投入燃烧室中，使垃圾在一个无氧的条件下，供给一定热能之后，使垃圾发生热解析出挥发分、焦油和甲烷、氧气等气体产物，随着垃圾的热解使内部温度逐渐升高，从热解转变为气化，大量增加燃烧室内可燃气体、焦油，促使垃圾充分燃烧殆尽转变为无机残渣，整过程只需前提供少量的热量，即可完成垃圾的处理，同时利用保温层可以持续有效的保证内部的温度恒定，减少热散失，实现了垃圾自烧，有效的降低了能源的消耗。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：用于生活、餐厨垃圾处理的热解炉，包括热解炉本体和垃圾提升机构，所述热解炉本体上端面进料口，热解炉本体其中一侧壁靠近底部处设有焚渣出料口，所述焚渣出料口上对接有排渣装置，所述垃圾提升机构设于所述热解炉本体侧壁上，且设有垃圾提升机构的侧壁与设有焚渣出料口的侧壁相互垂直；

所述热解炉本体内包括保温层、燃烧室和灰渣室，所述保温层由耐火砖围成，且保温层包覆式的将所述燃烧室和所述灰渣室包围起来，所述燃烧室用于垃圾的热解、气化以及燃烧，所述灰渣室设于燃烧室的下方，灰渣室用于积淀垃圾燃烧后产生的灰渣。

进一步的，所述燃烧室的侧壁上设有进气口和热风回流口，所述进气口与所述热风回流口上下设置，所述进气口设置在与所述焚渣出料口相对的燃烧室侧壁，且进气口和热风回流口均连接有鼓风机，燃烧室的侧壁上还设有烟气出口。

进一步的，所述排渣装置包括壳体、绞龙轴和电机，所述壳体为空心圆柱体，壳体一端通过螺栓与出料装置法兰对接，壳体的另一端设有传动座和出料支口，所述出料支口设于所述传动座的前端，所述绞龙轴设于所述壳体内，所述电机固定安装在所述传动座上，电机的输出轴与所述绞龙轴的一端传动连接，绞龙轴的另一端延伸至热解炉本体内。

进一步的，所述垃圾提升机构包括连接杆、滑轨、牵引机和提升料斗，所述连接杆一端与所述机架固定连接，连接杆的另端与所述滑轨连接，所述滑轨由两根槽钢组成，且槽钢开口相对设置，滑轨上还焊接有爬梯，滑轨顶端的爬梯上设有滑轮，所述牵引机设有所述机架上，牵引机的牵引绳穿过所述滑轮与所述提升料斗连接，所述提升料斗靠近滑轨端设有滚轮轴，滚轮轴两端设有滑轮，所述滑轮与所述滑轨配合。

进一步的，所述灰渣室包括矩形柱段和倒棱锥段，所述矩形柱段与所述燃烧室对接，所述倒棱锥段与所述焚渣出料口对接。

进一步的，所述灰渣室的矩形柱段外壁设有第一观察口，所述第一观察口与所述焚渣出料口同侧，所述第一观察口的对侧壁设有第二观察口，所述第一观察口的上方设于第三观察口，所述第三观察口设于所述燃烧室的侧壁上。

进一步的，所述第二观察口的口径大于所述第一观察口的口径。

进一步的，所述进料口对接有料斗，所述料斗的开口朝向所述垃圾提升机构。

由所述用于生活、餐厨垃圾处理的热解炉实现，其热解步骤如下：

S1、首先将进行过初步处理的生活餐厨垃圾投放入提升料斗中；

S2、通过控制器智能控制牵引机运转，使提升料斗沿滑轨向上运动至料斗处，并利用滑轨顶端的圆弧式设计，可使提升料斗逐渐发生倾斜，至滑轨末端，将垃圾送入进料口；

S3、将垃圾投入后，关闭进料口，垃圾首先在炉顶干燥、预热，再进入封闭的燃烧室内的垃圾处于无氧状态并发生热解，热解一段时间后，提供少了的氧气，使热解后的垃圾发生气化，并保持内部温度处于800℃-850℃，随之燃烧；

S4、燃烧殆尽的垃圾变成灰渣掉入灰渣室，并通过焚渣出料口排出，烟气则进入空气冷凝器快速降温20℃-80℃，防止二噁英还原。

本发明的有益效果是：

1)本发明通过将垃圾投入燃烧室中，使垃圾在一个无氧的条件下，供给一定热能之后，使垃圾发生热解析出挥发分、焦油和甲烷、氧气等气体产物，随着垃圾的热解使内部温度逐渐升高，从热解转变为气化，大量增加燃烧室内可燃气体、焦油，促使垃圾充分燃烧殆尽转变为无机残渣，整过程只需前提供少量的热量，即可完成垃圾的处理，同时利用保温层可以持续有效的保证内部的温度恒定，减少热散失，实现了垃圾自烧，有效的降低了能源的消耗。

2)利用本产品与现有产品相比较具有以下优点：垃坡热解气化过程中，废弃物中的有机物成分能转化为可燃气体、焦油等不同的可利用能量形式，其经济性更好；垃圾气化时空气系数较低，大大降低排烟量，提高能量利用率、降低氨氧化物的排放量，减少烟气处理设备投资及运行费；还原气氛下，金属未被氧化，便于回收利用，同时Cu、Fe等金属不易生成促进二恶英形成的催化剂；热解气化法产生的烟气中，重金属、二恶英类等污染物的含量较少，二次污染小，污染控制问题得到简化，对环境更加安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为本发明左视结构示意图；

图4位本发明排渣装置结构示意图。

图中，1-热解炉本体，11-燃烧室，111-进气口，112-热风回流口，113-烟气出口，114-第一观察口，115-第二观察口，116-第三观察口，12-灰渣室，2-垃圾提升机构，21-连接杆，22-滑轨，23-提升料斗，3-进料口，4-焚渣出料口，5-排渣装置，51-壳体，52-绞龙轴，53-电机，54-传动座，6-料斗。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平、竖直或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致等于”并不仅仅表示绝对的平行，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：用于生活、餐厨垃圾处理的热解炉，包括热解炉本体1和垃圾提升机构2，所述热解炉本体1上端面进料口3，热解炉本体1其中一侧壁靠近底部处设有焚渣出料口4，所述进料口3对接有料斗6，所述料斗6的开口朝向所述垃圾提升机构2，通过料斗6增大了进料口3的口径，且密封是只需要对料斗6与进料口3直接进行封闭处理即可，方便实用，有利于垃圾的倒入燃烧室11中；所述焚渣出料口4上对接有出料装置，所述垃圾提升机构2设于所述热解炉本体1侧壁上，且设有垃圾提升机构2的侧壁与设有焚渣出料口4的侧壁相互垂直，所述料斗6的开口朝向所述垃圾提升机构2；所述热解炉本体1内包括保温层、燃烧室11和灰渣室12，所述保温层由耐火砖围成，且保温层包覆式的将所述燃烧室11和所述灰渣室12包围起来，所述燃烧室11用于垃圾的热解、气化以及燃烧，所述灰渣室12设于燃烧室11的下方，灰渣室12用于积淀垃圾燃烧后产生的灰渣。所述燃烧室11的侧壁上设有进气口111和热风回流口112，所述进气口111与所述热风回流口112上下设置，所述进气口111设置在与所述焚渣出料口4相对的燃烧室11侧壁，且进气口111 和热风回流口112均连接有鼓风机，燃烧室11的侧壁上还设有烟气出口113。设置进气口111，便于给燃烧室11内提供氧气，便于垃圾气化后燃烧时能够满足氧气的供给，使其能够充分的燃烧，通过热风回流口112可以回收热能，保持燃烧室11内的温度恒定，利于热解气化，烟气出口113则利于燃烧的烟气排放。

本发明通过将垃圾投入燃烧室11中，使垃圾在一个无氧的条件下，供给一定热能之后，使垃圾发生热解析出挥发分、焦油和甲烷、氧气等气体产物，随着垃圾的热解使内部温度逐渐升高，从热解转变为气化，大量增加燃烧室11内可燃气体、焦油，促使垃圾充分燃烧殆尽转变为无机残渣，整过程只需前提供少量的热量，即可完成垃圾的处理，实现了垃圾自烧，有效的降低了能源的消耗。

所述排渣装置5包括壳体51、绞龙轴52和电机53，所述壳体51为空心圆柱体，壳体51一端通过螺栓与出料装置法兰对接，壳体51的另一端设有传动座54和出料支口，所述出料支口设于所述传动座54的前端，所述绞龙轴52设于所述壳体51内，所述电机53固定安装在所述传动座54上，电机53的输出轴与所述绞龙轴52的一端传动连接，绞龙轴52的另一端延伸至热解炉本体1 内。通过电机53带动绞龙轴52转动，利用绞龙轴52的旋转可以不断的使燃烧后残留下来的灰渣往外排。不需要人为的方式排渣，降低劳动强度，增加了排渣的速度和效率。

所述垃圾提升机构2包括连接杆21、滑轨22、牵引机和提升料斗23，所述连接杆21一端与所述机架固定连接，连接杆21的另端与所述滑轨22连接，所述滑轨22由两根槽钢组成，且槽钢开口相对设置，滑轨22上还焊接有爬梯，滑轨22顶端的爬梯上设有滑轮，所述牵引机设有所述机架上，牵引机的牵引绳穿过所述滑轮与所述提升料斗23连接，所述提升料斗23靠近滑轨22端设有滚轮轴，滚轮轴两端设有滑轮，所述滑轮与所述滑轨22配合。滑轨22的顶端为弯曲设置，便于垃圾的自动倾倒，实现智能化控制。

所述灰渣室12包括矩形柱段和倒棱锥段，所述矩形柱段与所述燃烧室11 对接，所述倒棱锥段与所述焚渣出料口4对接，所述灰渣室12的矩形柱段外壁设有第一观察口114，所述第一观察口114与所述焚渣出料口4同侧，所述第一观察口114的对侧壁设有第二观察口115，所述第一观察口114的上方设于第三观察口116，所述第三观察口116设于所述燃烧室11的侧壁上，通过第一观察口114和第二观察口115，可以方便查看内部的情况，避免出现灰渣堆积过多，影响燃烧室11内燃烧殆尽的灰渣向下排放，第三观察口116可以观察燃烧室11 内部垃圾的燃烧情况。利用上述的排渣装置5，使排渣更为方便，增加了整体的排渣效率，减少排渣时间，还可以避免出现灰渣在灰渣室12内堆积或者布满整个灰渣室12，当灰渣布满灰渣室12会增加排渣难度，同时清理时需要打开出料口的时间增加，导致燃烧室11内进入大量的氧气，使垃圾无法在进行热解。

所述第二观察口115的口径大于所述第一观察口114的口径。

由上述用于生活餐厨垃圾处理的热解炉实现，其热解步骤如下：

S1、首先将进行过初步处理的生活餐厨垃圾投放入提升料斗23中；

S2、通过控制器智能控制牵引机运转，使提升料斗23沿滑轨22向上运动至料斗6处，并利用滑轨22顶端的圆弧式设计，可使提升料斗623逐渐发生倾斜，至滑轨22末端，将垃圾送入进料口3；

S3、将垃圾投入后，关闭进料口，垃圾首先在炉顶干燥、预热，再进入封闭的燃烧室内的垃圾处于无氧状态并发生热解，热解一段时间后，提供少了的氧气，使热解后的垃圾发生气化，并保持内部温度处于800℃-850℃，随之燃烧；

S4、燃烧殆尽的垃圾变成灰渣掉入灰渣室，并通过焚渣出料口排出，烟气则进入空气冷凝器快速降温20℃-80℃，防止二噁英还原。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.用于生活、餐厨垃圾处理的热解炉，其特征在于：包括热解炉本体(1)和垃圾提升机构(2)，所述热解炉本体(1)上端面进料口(3)，热解炉本体(1)其中一侧壁靠近底部处设有焚渣出料口(4)，所述焚渣出料口(4)上对接有排渣装置(5)，所述垃圾提升机构(2)设于所述热解炉本体(1)侧壁上，且设有垃圾提升机构(2)的侧壁与设有焚渣出料口(4)的侧壁相互垂直；

所述热解炉本体(1)内包括保温层、燃烧室(11)和灰渣室(12)，所述保温层由耐火砖围成，且保温层包覆式的将所述燃烧室(11)和所述灰渣室(12)包围起来，所述燃烧室(11)用于垃圾的热解、气化以及燃烧，所述灰渣室(12)设于燃烧室(11)的下方，灰渣室(12)用于积淀垃圾燃烧后产生的灰渣。

2.根据权利要求1所述的用于生活、餐厨垃圾处理的热解炉，其特征在于：所述燃烧室(11)的侧壁上设有进气口(111)和热风回流口(112)，所述进气口(111)与所述热风回流口(112)上下设置，所述进气口(111)设置在与所述焚渣出料口(4)相对的燃烧室(11)侧壁，且进气口(111)和热风回流口(112)均连接有鼓风机，燃烧室(11)的侧壁上还设有烟气出口(113)。

3.根据权利要求1所述的用于生活、餐厨垃圾处理的热解炉，其特征在于：所述排渣装置(5)包括壳体(51)、绞龙轴(52)和电机(53)，所述壳体(51)为空心圆柱体，壳体(51)一端通过螺栓与出料装置法兰对接，壳体(51)的另一端设有传动座(54)和出料支口，所述出料支口设于所述传动座(54)的前端，所述绞龙轴(52)设于所述壳体(51)内，所述电机(53)固定安装在所述传动座(54)上，电机(53)的输出轴与所述绞龙轴(52)的一端传动连接，绞龙轴(52)的另一端延伸至热解炉本体(1)内。

4.根据权利要求1所述的用于生活、餐厨垃圾处理的热解炉，其特征在于：所述垃圾提升机构(2)包括连接杆(21)、滑轨(22)、牵引机和提升料斗(23)，所述连接杆(21)一端与所述机架固定连接，连接杆(21)的另端与所述滑轨(22)连接，所述滑轨(22)由两根槽钢组成，且槽钢开口相对设置，滑轨(22)上还焊接有爬梯，滑轨(22)顶端的爬梯上设有滑轮，所述牵引机设有所述机架上，牵引机的牵引绳穿过所述滑轮与所述提升料斗(23)连接，所述提升料斗(23)靠近滑轨(22)端设有滚轮轴，滚轮轴两端设有滑轮，所述滑轮与所述滑轨(22)配合。

5.根据权利要求1所述的用于生活、餐厨垃圾处理的热解炉，其特征在于：所述灰渣室(12)包括矩形柱段和倒棱锥段，所述矩形柱段与所述燃烧室(11)对接，所述倒棱锥段与所述焚渣出料口(4)对接。

6.根据权利要求5所述的用于生活、餐厨垃圾处理的热解炉，其特征在于：所述灰渣室(12)的矩形柱段外壁设有第一观察口(114)，所述第一观察口(114)与所述焚渣出料口(4)同侧，所述第一观察口(114)的对侧壁设有第二观察口(115)，所述第一观察口(114)的上方设于第三观察口(116)，所述第三观察口(116)设于所述燃烧室(11)的侧壁上。

7.根据权利要求6所述的用于生活、餐厨垃圾处理的热解炉，其特征在于：所述第二观察口(115)的口径大于所述第一观察口(114)的口径。

8.根据权利要求1所述的用于生活、餐厨垃圾处理的热解炉，其特征在于：所述进料口(3)对接有料斗(6)，所述料斗(6)的开口朝向所述垃圾提升机构(2)。

9.生活、餐厨垃圾处理的热解方法，其特征在于：由权利要求1-8任意一项所述用于生活餐厨垃圾处理的热解炉实现，其热解步骤如下：

S1、首先将进行过初步处理的生活餐厨垃圾投放入提升料斗中；

S2、通过控制器智能控制牵引机运转，使提升料斗沿滑轨向上运动至料斗处，并利用滑轨顶端的圆弧式设计，可使提升料斗逐渐发生倾斜，至滑轨末端，将垃圾送入进料口；

S3、将垃圾投入后，关闭进料口，垃圾首先在炉顶干燥、预热，再进入封闭的燃烧室内的垃圾处于无氧状态并发生热解，热解一段时间后，提供少了的氧气，使热解后的垃圾发生气化，并保持内部温度处于800℃-850℃，随之燃烧；

S4、燃烧殆尽的垃圾变成灰渣掉入灰渣室，并通过焚渣出料口排出，烟气则进入空气冷凝器快速降温20℃-80℃，防止二噁英还原。

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