CN111853800A - 一种蓄热式小型化生活垃圾热处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生活垃圾处理技术领域，特指一种蓄热式小型化生活垃圾热处理系统。一种蓄热式小型化生活垃圾热处理系统，包括有通过管道连接的热解系统、燃烧系统、蓄热系统和导热系统；所述热解系统分别与所述燃烧系统和所述蓄热系统相连接，所述热解系统和所述蓄热系统之间设置有所述导热系统；所述蓄热系统内设置有蓄热部件，所述蓄热部件由蓄热材料制成。在本发明中，通过蓄热系统将烟气余热进行回收存储，并在垃圾热解燃烧启炉阶段提供热量，一方面实现能量回收利用，另一方面减少运行所需的燃料，从而提升综合能量利用效率，降低运行成本，对于解决当前生活垃圾小规模处置技术及装备推广应用具有重大意义。
Description
技术领域
本发明涉及生活垃圾处理技术领域，特指一种蓄热式小型化生活垃圾热处理系统。
背景技术
垃圾热解再燃烧是指在无氧的条件下，垃圾中有机组分的大分子发生断裂，产生小分子气体、焦油和残渣的过程，小分子可燃气在二燃室内与空气充分混合而进行均相反应，从而替代直接焚烧的非均相反应。与直接焚烧相比，更适用于小规模的可燃固废无害化处理。
然而，目前小规模生活垃圾热处置仍面临一些瓶颈问题：
首先，运行成本偏高。由于热解是吸热反应，在启炉阶段需要提供外部供热，因此生活垃圾热解燃烧处理需要耗费相当的燃料，造成运行成本偏高；
其次，能量浪费问题突出。由于处置规模较小，热能发电总投资大，不具备规模经济优势，因此，一般垃圾热处置能量以弃置为主，造成能源浪费。
发明内容
本发明的发明目的在于：为了解决现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种蓄热式小型化生活垃圾热处理系统。
为了解决现有技术中所存在的问题，本发明采用以下技术方案：
一种蓄热式小型化生活垃圾热处理系统，包括有通过管道连接的热解系统、燃烧系统、蓄热系统和导热系统；
所述热解系统分别与所述燃烧系统和所述蓄热系统相连接，所述热解系统和所述蓄热系统之间设置有所述导热系统；所述蓄热系统内设置有蓄热部件，所述蓄热部件由蓄热材料制成；
所述导热系统用于所述蓄热系统和所述热解系统之间导热；
所述热解系统用于热分解生活垃圾，热分解生活垃圾后产生的热解气进入到所述燃烧系统进行燃烧，燃烧所述热解气所产生的烟气带有余热，且依次经过所述热解系统和所述导热系统进入到蓄热系统中。
作为本发明蓄热式小型化生活垃圾热处理系统的技术方案的一种改进，所述热解系统包括有热解炉体，所述热解炉体包括有相互独立的热解仓和夹层腔体，所述热解仓和所述夹层腔体位置相邻，且所述夹层腔体环绕置于所述热解炉体的内侧壁上；
所述热解仓上还设置有进料口和出渣口，所述生活垃圾从所述进料口进入到所述热解仓中，热解后的生活垃圾从所述出渣口排出。
作为本发明蓄热式小型化生活垃圾热处理系统的技术方案的一种改进，所述夹层腔体上设置有第一烟气入口；
所述燃烧系统包括有燃烧炉体，所述燃烧炉体上设置有热解气入口和第一烟气出口；
所述热解炉体还包括有热解气出口，所述热解气出口穿过所述夹层腔体与所述热解气入口相连接，所述第一烟气入口和所述第一烟气出口相连接。
作为本发明蓄热式小型化生活垃圾热处理系统的技术方案的一种改进，所述夹层腔体上还设置有第二烟气出口，所述第一烟气入口和所述第二烟气出口均与所述夹层腔体相连通，所述第二烟气出口与所述蓄热系统相连接。
作为本发明蓄热式小型化生活垃圾热处理系统的技术方案的一种改进，所述蓄热系统包括有蓄热箱体，所述蓄热箱体上设置有第二烟气入口和第三烟气出口，所述蓄热箱体与所述夹层腔体通过所述第二烟气出口与所述第二烟气入口相连接；
带有余热的烟气从所述夹层腔体中经过所述第二烟气出口流动到所述蓄热箱体中，所述余热储存在所述蓄热部件中。
作为本发明蓄热式小型化生活垃圾热处理系统的技术方案的一种改进，所述第二烟气入口和所述第三烟气出口分别置于所述蓄热箱体相对的两侧壁上。
作为本发明蓄热式小型化生活垃圾热处理系统的技术方案的一种改进，所述导热系统包括有导热管，所述导热管的两端分别连接所述热解仓和所述蓄热箱体。
作为本发明蓄热式小型化生活垃圾热处理系统的技术方案的一种改进，所述导热管的一端穿过所述夹层腔体，另一端伸入至所述蓄热箱体中。
本发明的有益效果：
本发明针对上述问题，通过蓄热系统将烟气余热进行回收存储，并在垃圾热解燃烧启炉阶段提供热量，一方面实现能量回收利用，另一方面减少运行所需的燃料，从而提升综合能量利用效率，降低运行成本，对于解决当前生活垃圾小规模处置技术及装备推广应用具有重大意义。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图标记说明：1-蓄热部件；2-热解炉体；3-热解仓；4-夹层腔体；5 -进料口；6-出渣口；7-第一烟气入口；8-热解气出口；9-燃烧炉体；10- 热解气入口；11-第一烟气出口；12-第二烟气出口；13-蓄热箱体；14-第二烟气入口；15-第三烟气出口；16-导热管；17-空气入口。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，一种蓄热式小型化生活垃圾热处理系统，包括有通过管道连接的热解系统、燃烧系统、蓄热系统和导热系统。
热解系统分别与燃烧系统和蓄热系统相连接，热解系统和蓄热系统之间设置有导热系统。蓄热系统内设置有蓄热部件1，蓄热部件1由蓄热材料制成。
导热系统用于蓄热系统和热解系统之间导热。热解系统用于热分解生活垃圾，热分解生活垃圾后产生的热解气进入到燃烧系统中进行燃烧，燃烧热解气所产生的烟气带有余热，且依次经过热解系统和导热系统进入到蓄热系统中。
详细地说，生活垃圾在热解系统中进行热分解，热分解生活垃圾后所产生的热解气进入到燃烧系统中进行燃烧，燃烧后所产生的烟气带有余热，带有余热的烟气经过热解系统，并在导热系统的作用下进入到蓄热系统中，把余热存储在蓄热部件1中。
更详细地说，生活垃圾在热解系统中进行热分解，在热分解的时候产生热解气，热解气进入到燃烧系统中进行燃烧，热解气在燃烧系统中燃烧产生烟气和热量，烟气带着热量回到热解系统中，为热解系统在热解生活垃圾的时候提供部分热量。回到热解系统中的烟气在导热系统的作用下，带着余热流动到蓄热系统中，并把余热存储在蓄热系统中。
在下一轮热分解的时候，把蓄热系统中的热量通过导热系统传递回到热解系统中，为热解系统提供热量，这样可以实现能量回收利用，还可以减少在处理生活垃圾处理时所需燃料的量，从而提升综合能量利用效率，降低运行成本，解决了现有技术中所存在的问题，对于解决当前生活垃圾小规模处置技术及装备推广应用具有重大意义。
热解系统包括有热解炉体2，热解炉体2包括有相互独立的热解仓3和夹层腔体4，热解仓3和夹层腔体4位置相邻，且夹层腔体4环绕置于热解炉体2的内侧壁上，即热解仓3置于夹层腔体4的中部。
热解仓3上还设置有进料口5和出渣口6，生活垃圾从进料口5进入到热解仓3中，热解后的生活垃圾从出渣口6排出。优选的，进料口5置于热解仓3 的上部，出渣口6置于热解仓3的下部，便于热解生活垃圾后，排出生活垃圾的残渣。
由于热解仓3和夹层腔体4相互独立，即夹层腔体4与出渣口6互不连通。在热解生活垃圾前，把生活垃圾从进料口5置入到热解仓3中，热解生活垃圾后所产生的热解气流动到燃烧系统中，而热解后生活垃圾的残渣留在热解仓3中，并可以通过热解仓3排出，通过其他方式回收处理，实现生活垃圾处理的效果。
进一步的，夹层腔体4上设置有第一烟气入口7，燃烧系统包括有燃烧炉体 9，燃烧炉体9上设置有热解气入口10和第一烟气出口11；热解炉体2还包括有热解气出口8，热解气出口8穿过夹层腔体4与热解气入口10相连接，第一烟气入口7和第一烟气出口11相连接。优选的，燃烧炉体9上还设置有空气入口17，空气从空气入口17进入到燃烧炉体9中，为在燃烧热解气时补充空气，保证热解气的充分燃烧。
更进一步的，夹层腔体4上还设置有第二烟气出口12，第一烟气入口7和第二烟气出口12均与夹层腔体4相连通，第二烟气出口12与蓄热系统相连接。
由于热解仓3和夹层腔体4相互独立，夹层腔体4成为烟气在热解炉体2 中的气体流动通道。生活垃圾在热解系统中热解后，所产生的热解气进入到燃烧系统中燃烧后产生烟气，烟气带有余热回到热解系统中，为热解系统提供部分热量。由于热解仓3和夹层腔体4相互独立，夹层腔体4成为烟气在热解炉体2 中的气体流动通道。
详细地说，生活垃圾在热解仓3中热分解后所产生的热解气，经过热解气出口8和热解气入口10流动到燃烧炉体9中进行燃烧，燃烧所产生的烟气经过第一烟气出口11和第一烟气入口7进入到夹层腔体4中，并在导热系统的作用下，经过第二烟气出口12流动到蓄热系统中。由于夹层腔体4成为烟气在热解炉体 2中的气体流动通道，且与热解仓3相互独立，在热解的时候，热解气不会进入到夹层腔体4中，当烟气流动经过夹层腔体4时，烟气不会进入到热解仓3中，实现了热解气和烟气相分离的效果，也保证了热处理生活垃圾的效果。
蓄热系统包括有蓄热箱体13，蓄热箱体13上设置有第二烟气入口14和第三烟气出口15，蓄热箱体13与夹层腔体4通过第二烟气出口12与第二烟气入口14相连接。优选的，第二烟气入口14和第三烟气出口15设置在蓄热箱体13 的上部，导热系统置于蓄热箱体13的中部或下部，可以便于热量和气体的流动。
带有余热的烟气从夹层腔体4中经过第二烟气出口12和第二烟气入口14 进入到热解系统中的夹层腔体4进入到蓄热箱体13中，烟气进入到蓄热箱体13 中后，从第三烟气出口15流动离开蓄热箱体13，从第三烟气出口15离开蓄热箱体13的烟气通过其他方式回收处理。同时烟气所带有的热量，经过蓄热部件 1后，热量存储在蓄热部件1中，在下一轮热分解的时候，通过导热系统把所存储的热量传递回到热解系统中，为热解提供热量，为热解系统提供热量，这样可以实现能量回收利用，还可以减少在处理生活垃圾处理时所需燃料的量，从而提升综合能量利用效率，降低运行成本。
优选的，第二烟气入口14和第三烟气出口15分别置于蓄热箱体13相对的两侧壁上，可以使烟气从蓄热箱体13的一侧流动到另一侧，使烟气所带有的热量最大化地存储在蓄热部件1中。
导热系统包括有导热管16，导热管16的两端分别连接热解仓3和蓄热箱体 13。详细地说，导热管16的一端穿过夹层腔体4与热解仓3相连接，另一端伸入至蓄热箱体13中，通过导热系统在热解仓3和蓄热箱体13之间形成热量传递的循环，可以便于热量在热解仓3和蓄热箱体13之间的传递，且主要用于蓄热箱体13为热解仓3提供热量，为热解生活垃圾提供部分热量，实现能量回收的效果。优选的，导热管16可以为空心或非空心的导热管，便于热量的传递或带有热量的烟气的流动。
本发明在使用的时候，把生活垃圾从进料口5置入到热解仓3中进行热解，热解时所产生的热解气通过热解气出口8和热解气入口10流动到燃烧炉体9中进行燃烧，燃烧热解气时所产生的烟气带有热量，烟气从第一烟气出口11流动到第一烟气入口7，经过夹层腔体4从第二烟气出口12流动到蓄热箱体13中，热量存储在蓄热部件1中，降温后的烟气从第三烟气出口15排出离开蓄热箱体 13。在下一轮热解时，通过导热系统把蓄热部件1中的热量传递回到热解仓3 中，为热解生活垃圾提供部分热量，实现能量回收应用，减少生活垃圾处理时所需燃料的两，从而提升综合能量利用效率，降低运行成本。
在本发明中，热解气入口10、热解气出口8、第一烟气出口11、第一烟气入口7、第二烟气出口12、第二烟气入口14、第三烟气出口15和空气入口17 处均设置有单向阀，保证气体的单向流动，避免出现气体流动时相互混合，影响处理效果的情况。
基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
Claims (8)
1.一种蓄热式小型化生活垃圾热处理系统，其特征在于，包括有通过管道连接的热解系统、燃烧系统、蓄热系统和导热系统；
所述热解系统分别与所述燃烧系统和所述蓄热系统相连接，所述热解系统和所述蓄热系统之间设置有所述导热系统；所述蓄热系统内设置有蓄热部件，所述蓄热部件由蓄热材料制成；
所述导热系统用于所述蓄热系统和所述热解系统之间导热；
所述热解系统用于热分解生活垃圾，热分解生活垃圾后产生的热解气进入到所述燃烧系统进行燃烧，燃烧所述热解气所产生的烟气带有余热，且依次经过所述热解系统和所述导热系统进入到蓄热系统中。
2.根据权利要求1所述的蓄热式小型化生活垃圾热处理系统，其特征在于，所述热解系统包括有热解炉体，所述热解炉体包括有相互独立的热解仓和夹层腔体，所述热解仓和所述夹层腔体位置相邻，且所述夹层腔体环绕置于所述热解炉体的内侧壁上；
所述热解仓上还设置有进料口和出渣口，所述生活垃圾从所述进料口进入到所述热解仓中，热解后的生活垃圾从所述出渣口排出。
3.根据权利要求2所述的蓄热式小型化生活垃圾热处理系统，其特征在于，所述夹层腔体上设置有第一烟气入口；
所述燃烧系统包括有燃烧炉体，所述燃烧炉体上设置有热解气入口和第一烟气出口；
所述热解炉体还包括有热解气出口，所述热解气出口穿过所述夹层腔体与所述热解气入口相连接，所述第一烟气入口和所述第一烟气出口相连接。
4.根据权利要求3所述的蓄热式小型化生活垃圾热处理系统，其特征在于，所述夹层腔体上还设置有第二烟气出口，所述第一烟气入口和所述第二烟气出口均与所述夹层腔体相连通，所述第二烟气出口与所述蓄热系统相连接。
5.根据权利要求4所述的蓄热式小型化生活垃圾热处理系统，其特征在于，所述蓄热系统包括有蓄热箱体，所述蓄热箱体上设置有第二烟气入口和第三烟气出口，所述蓄热箱体与所述夹层腔体通过所述第二烟气出口与所述第二烟气入口相连接；
带有余热的烟气从所述夹层腔体中经过所述第二烟气出口流动到所述蓄热箱体中，所述余热储存在所述蓄热部件中。
6.根据权利要求5所述的蓄热式小型化生活垃圾热处理系统，其特征在于，所述第二烟气入口和所述第三烟气出口分别置于所述蓄热箱体相对的两侧壁上。
7.根据权利要求5所述的蓄热式小型化生活垃圾热处理系统，其特征在于，所述导热系统包括有导热管，所述导热管的两端分别连接所述热解仓和所述蓄热箱体。
8.根据权利要求7所述的蓄热式小型化生活垃圾热处理系统，其特征在于，所述导热管的一端穿过所述夹层腔体，另一端伸入至所述蓄热箱体中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201030 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |