CN114046510A - 一种垃圾热裂解设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾热裂解设备，其特征在于，包括：上料装置，接收物料和输出处于无氧状态的物料；燃烧室产生高温热空气；高温风机将高温热空气输出至预设位置；裂解腔室包括壳体和设置在壳体内的物料管道，壳体和物料管道之间的间隔形成空腔，物料管道用于接收并运输物料，空腔用于接收高温热空气。通过上料装置实现输出无氧状态的物料，燃烧室产生用于裂解的高温热空气，高温风机将高温热空气输出至各个预设位置，并通过裂解腔室使物料裂解，通过间接传热的方式实现垃圾的热裂解，通过空腔的温度经由物料管道传递到物料管道内的物料，使得垃圾的裂解反应效果更好，裂解反应得到的可燃气体纯度更高，实现稳定进行热裂解反应的效果。

Description

一种垃圾热裂解设备

技术领域

本发明涉及垃圾处理设备技术领域，特别涉及一种垃圾热裂解设备。

背景技术

现有的热裂解处理设备多采用蒸汽裂解，热利用效率低，且在裂解过程中为保证含氧量达到标准需要花费大量的时间和成本，同时裂解收集得到的裂解气体仍需要作大量的后续处理，效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种垃圾热裂解设备，能够得到效果更好的裂解气体，同时具有优异的垃圾裂解处理效率。

根据本发明的第一方面实施例，提供一种垃圾热裂解设备，包括：

上料装置，具有接收物料的第一状态和输出处于无氧状态的物料的第二状态；

燃烧室，用于产生高温热空气；

高温风机，用于将高温热空气输出至预设位置；

裂解腔室，包括壳体和设置在所述壳体内的物料管道，所述壳体和所述物料管道之间的间隔形成空腔，所述物料管道用于接收并运输处于无氧状态的物料，所述空腔用于接收高温热空气，所述空腔的温度经由所述物料管道传递到所述物料管道内的物料，使物料裂解。

有益效果：此垃圾热裂解设备通过上料装置实现输出无氧状态的物料，通过燃烧室产生用于裂解的高温热空气，通过高温风机将高温热空气输出至各个预设位置，并通过裂解腔室使物料裂解，在裂解腔室中通过间接传热的方式实现垃圾的热裂解，通过空腔的温度经由物料管道传递到物料管道内的物料，使得垃圾的裂解反应效果更好，裂解反应得到的可燃气体纯度更高，实现稳定进行热裂解反应的效果。

根据本发明第一方面实施例的垃圾热裂解设备，所述上料装置包括储料仓和第一排气装置，所述储料仓上设有入料口和出料口，所述入料口上设有第一阀门，所述出料口上设有第二阀门，所述第一排气装置用于排出所述储料仓内的空气；

所述储料仓处于第一状态时，所述第一阀门打开，所述第二阀门关闭，且所述第一排气装置启动；

所述储料仓处于第二状态时，所述第一阀门关闭，所述第二阀门打开。

根据本发明第一方面实施例的垃圾热裂解设备，所述上料装置包括还包括水平运输机构和倾斜运输机构，所述水平运输机构用于水平运输从所述出料口输出的物料，所述倾斜运输机构用于倾斜向上运输从所述水平运输机构输出的物料，所述水平运输机构内设有第二排气装置，所述第二排气装置的排气方向与所述水平运输机构的运输方向相反。

根据本发明第一方面实施例的垃圾热裂解设备，所述高温风机包括驱动组件、传动轴、叶轮组件、第一隔热机构和第二隔热机构；

其中所述传动轴的一端与所述驱动组件连接，所述传动轴的另一端与所述叶轮组件连接；

其中所述第一隔热机构和所述第二隔热机构套设在所述传动轴外，所述驱动组件、第一隔热机构、所述第二隔热机构、所述叶轮组件依次连接；

其中所述第一隔热机构包括用于容纳冷却液的第一隔热腔体，所述传动轴穿设于所述第一隔热腔体；

其中所述第二隔热机构包括用于隔热的第二隔热腔体，所述第二隔热腔体内填充有隔热层，所述传动轴穿设于所述隔热层。

根据本发明第一方面实施例的垃圾热裂解设备，所述叶轮组件包括：底板、面板和若干叶片；

其中所述底板上设有用于连接传动轴的轮毂；

其中所述面板的一侧设置为内锥面，所述内锥面的小端设置为进风口；

其中各所述叶片以所述进风口的中心为基点圆周阵列设置，所述叶片沿内锥面的径向延伸设置，所述叶片的下端与所述底板固定连接，所述叶片的叶根与所述轮毂固定连接，所述叶片的上端设置为与所述面板的内锥面相配合的第一斜边，所述第一斜边与所述面板的内锥面固定连接，相邻的所述叶片之间存在预设的径向间距，以构成气道；

其中所述叶片的叶根与所述进风口连通，所述叶片的厚度沿所述叶根至所述叶缘的方向逐步递减。

根据本发明第一方面实施例的垃圾热裂解设备，所述高温风机还包括相互连接的第一连接套和第二连接套，所述第一连接套和第二连接套穿设于所述隔热层，所述传动轴的另一端设置为第一锥面，所述第一连接套的一端设置为与所述传动轴配合的第一锥面孔，所述第一连接套的另一端设置有第二锥面，所述第二连接套的一端设置为与所述第一连接套的另一端配合的第二锥面孔，使所述传动轴、所述第一连接套和所述第二连接套同轴设置，所述第二连接套的另一端内填充有隔热组件，所述第二连接套的另一端连接所述叶轮组件。

根据本发明第一方面实施例的垃圾热裂解设备，所述高温风机还包括连接杆，所述连接杆的侧壁上设有螺纹结构，所述传动轴的轴线位置、所述第一连接套的轴线位置、所述第二连接套的轴线位置和所述叶轮组件的中部位置分别设有第一螺纹孔、第二螺纹孔、第三螺纹孔和第四螺纹孔，所述连接杆的一端固定在所述传动轴的一端，并依次穿过所述第一螺纹孔、第二螺纹孔和第三螺纹孔，所述连接杆的另一端固定在所述第四螺纹孔内。

根据本发明第一方面实施例的垃圾热裂解设备，所述垃圾热裂解设备还包括分离装置，所述物料管道上设有输出口，所述输出口与所述分离装置连接，所述分离装置以分离并回收裂解产生的裂解气体。

根据本发明第一方面实施例的垃圾热裂解设备，所述垃圾热裂解设备还包括第一风道和第二风道，所述燃烧室内设有用于燃烧的燃烧装置，所述第一风道用于外接天然气，所述第二风道用于接收所述分离装置中分离的部分裂解气体，所述第一风道上设有第一阀组件，所述第二风道上设有第二阀组件；

所述第一阀组件开启，所述第二阀组件关闭时，所述燃烧装置以外接的天然气作为助燃物实现燃烧；

所述第一阀组件关闭，所述第二阀组件开启时，所述燃烧装置以裂解产生的部分可燃气体作为助燃物实现燃烧。

根据本发明第一方面实施例的垃圾热裂解设备，垃圾热裂解设备还包括第三风道，所述第三风道的第一端外接具有预设温度的第一气体，所述第三风道的第二端与所述物料管道连接，以使物料在所述物料管道内流动，所述第三风道的第三端与所述燃烧室连接，所述第三风道的第三端上设有第三阀组件，所述第三风道的第一端上设有第四阀组件；

所述第三阀组件开启，所述第四阀组件关闭时，物料以所述燃烧室中至少部分的裂解气体的气压驱动下在所述物料管道内流动；

所述第三阀组件关闭，所述第四阀组件开启时，物料以所述第一气体的气压驱动下在所述物料管道内流动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的高温风机结构示意图；

图3为本发明实施例的裂解腔室与燃烧室的布置框图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，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。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是至少两个，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1～图3，一种垃圾热裂解设备，包括：上料装置10、燃烧室50、高温风机20和裂解腔室30。

其中上料装置10具有接收物料的第一状态和输出处于无氧状态的物料的第二状态；其中燃烧室50用于产生高温热空气；其中高温风机20用于将高温热空气输出至预设位置；其中裂解腔室30包括壳体和设置在壳体内的物料管道32，壳体和物料管道32之间的间隔形成空腔31，物料管道32用于接收并运输处于无氧状态的物料，空腔31用于接收高温热空气，空腔31的温度经由物料管道32传递到物料管道32内的物料，使物料裂解。此垃圾热裂解设备通过上料装置10实现输出无氧状态的物料，通过燃烧室50产生用于裂解的高温热空气，通过高温风机20将高温热空气输出至各个预设位置，并通过裂解腔室30使物料裂解，在裂解腔室30中通过间接传热的方式实现垃圾的热裂解，通过空腔31的温度经由物料管道32传递到物料管道32内的物料，使得垃圾的裂解反应效果更好，裂解反应得到的可燃气体纯度更高，实现稳定进行热裂解反应的效果。

在一些实施例中，上料装置10包括储料仓11和第一排气装置，储料仓11上设有入料口和出料口，入料口上设有第一阀门12，第一阀门12用于打开或关闭入料口，出料口上设有第二阀门13，第一阀门12用于打开或关闭出料口，第一排气装置用于排出储料仓11内的空气；储料仓11处于第一状态时，第一阀门12打开，第二阀门13关闭，且第一排气装置启动；储料仓11处于第二状态时，第一阀门12关闭，第二阀门13打开。在具体入料时，打开第一阀门12并关闭第二阀门13，通过第一排气装置使储料仓11内的空气从第一阀门12排出，然后关闭第一阀门12和第一排气装置，打开第二阀门13将物料从出料口输出，储料仓11内的气体受压强的影响会与物料自动分离，使得输出的物料里面不含或仅含极少氧气，方便后续进行热裂解反应。

在一些实施例中，储料仓11内还设有预热装置，预热装置用于加热储料仓11内的物料。实际工作时，热裂解设备一般是高温的工作环境，若物料直接常温通入热裂解设备的反应腔室，则一方面会使得腔室内的温度出现短暂的不稳定，另一方面会加大腔室消耗的能耗，由于在排出空气的过程中物料需要等待一段的时间，配合该段时间同时启动预热装置，即可在排出空气的同时实现预热，同步工作能有效提高工作效率，减少反应时间，且能加热空气，加速空气的流动，更好地排出空气。

在一些实施例中，上料装置10包括还包括水平运输机构14和倾斜运输机构15，水平运输机构14用于水平运输从出料口输出的物料，倾斜运输机构15用于倾斜向上运输从水平运输机构14输出的物料，水平运输机构14内设有第二排气装置，第二排气装置的排气方向与水平运输机构14的运输方向相反。考虑燃烧室50和裂解腔室30离储料仓11的距离过近可能会彼此影响，因此设置水平运输机构14将物料从储料仓11运输至裂解腔室30，能使得各机构平稳地过渡衔接，结构设计更加合理。同时可以进一步地处理未排除的空气，使得输入裂解腔室30的物料能具有更高品质。

在一些实施例中，第一排气装置和第二排气装置通过输出惰性气体的方式将空气排出，能更方便地将空气外排，制造无氧或缺氧环境。

在一些实施例中，储料仓11内还设有用于保持压强的气压控制系统，由于储料仓11内设有第一排气装置，水平运输机构14内设有第二排气装置，考虑到在上料过程第一阀门12关闭，因此设置气压控制系统能保证储料仓11和出料机构内的气压稳定，避免出现上料困难的情况出现，在此不对气压控制系统作进一步限定，气压控制系统用于使储料仓11内保持恒定的压力或一定的压力，维持储料仓11的工作条件。

上料装置10的使用方法，包括以下步骤：

S1:打开第一阀门12，关闭第二阀门13，将物料从入料口输入至储料仓11；

S2:控制系统控制第一排气装置，通过第一排气装置将储料仓11内的空气从入料口排出；

S3:关闭第一阀门12，打开第二阀门13，物料从出料口输出至水平运输机构14；

S4:水平运输机构14和倾斜运输机构15分别工作，控制系统控制第二排气装置，通过第二排气装置将水平运输机构14内的剩余空气从出料口排至储料仓11内，并使得物料能依次从出料口输出，直至储料仓11内的物料全部输出后。

通过该方法使用此上料装置10，能实现输出的物料里不含或仅含极少的氧气，方便后续热裂解反应。

在一些实施例中，高温风机20包括驱动组件21、传动轴22、叶轮组件40、第一隔热机构23和第二隔热机构24。其中传动轴22的一端与驱动组件21连接，传动轴22的另一端与叶轮组件40连接，驱动组件21通过传动轴22传输驱动力，使得叶轮组件40工作，对热风进行增压并输出；其中第一隔热机构23和第二隔热机构24套设在传动轴22外，驱动组件21、第一隔热机构23、第二隔热机构24、叶轮组件40依次连接；其中第一隔热机构23包括用于容纳冷却液的第一隔热腔体，传动轴22的外侧壁始终接触冷却液，动轴穿设于第一隔热腔体；其中第二隔热机构24包括用于隔热的第二隔热腔体，第二隔热腔体内填充有隔热层，传动轴22穿设于隔热层。通过在传动轴22上设置第一隔热机构23和第二隔热机构24，使得沿叶轮组件40、第二隔热机构24、第一隔热机构23和驱动组件21的方向上传动轴22的温度逐步降低，在不对传动轴22的强度造成影响的前提下，传动轴22能够更容易恢复至常温，优选的，驱动组件21、第一隔热机构23、第二隔热机构24、叶轮组件40依次可拆卸地连接，通过可拆卸的连接方式使得维修更加方便，提高维修效率。

优选的，隔热层包括第一隔层242和第二隔层241，第一隔层242相对第二隔层241更靠近叶轮组件40设置，第一隔层242和隔热组件均由纳米级微孔隔热材料制成。纳米级微孔隔热材料非常适用于高温环境，具有优秀的隔热性能，特别针对性地使用在空间受到严格限制的工作环境中，效果更佳。

优选的，第二隔层241由碳纤维隔热材料制成。由于沿驱动组件21至叶轮组件40的方向上，越靠近叶轮组件40，附近的温度就会越高，通过在第二隔热机构24内设置不同隔热效果的第一隔层242和第二隔层241，使得处于第二隔热机构24内的传动轴22部分能稳定在预设的温度区间，避免出现应力集中而导致的失效，对此可根据实际的工作环境，调整第一隔层242和第二隔层241的厚度和/或长度，从而控制传动轴22所处的温度区间。

优选的，第一隔热腔体内设有轴承室25，轴承室25套设于传动轴22外，且轴承室25内设有第三腔体，第三腔体中靠近第二隔热机构24的一端设置有进液孔，进液孔用于外接冷却液，第三腔体的另一端设有排液孔，排液孔与第一隔热腔体连通，第一隔热腔体中设有排出口，排出口具有打开和关闭的两个状态。通过第一隔热腔体和第三腔体组成双层腔体，能使得冷却液能够被充分利用，对此第三腔体和第一隔热腔体均可以设置可开合的排气孔，同时利用排出口实现冷却液的循环使用，维持冷却温度。优选的，采用油作为冷却液效果更佳，利用油还可以为传动轴22提供润滑效果。

在一些实施例中，叶轮组件40包括：底板42、面板41和若干叶片43。其中底板42上设有用于连接传动轴22的轮毂29；其中面板41的一侧设置为内锥面，内锥面的小端设置为进风口；其中各叶片43以进风口的中心为基点圆周阵列设置，叶片43沿内锥面的径向延伸设置，叶片43的下端与底板42固定连接，叶片43的叶根与轮毂29固定连接，叶片43的上端设置为与面板41的内锥面相配合的第一斜边，第一斜边与面板41的内锥面固定连接，相邻的叶片43之间存在预设的径向间距，以构成气道；其中叶片43的叶根与进风口连通，叶片43的厚度沿叶根至叶缘的方向逐步递减。通过底板42、面板41和各叶片43组成特殊形状的气道，具有耐高温、耐应力的性能，保证其能够适应1000℃及以上高温裂解反应过程，并且针对叶片43做出特殊的结构设计，使其具有能承受一定的离心载荷与压力载荷的优点，延长了叶片43的使用寿命。进一步的，考虑到叶片43的上端与面板41的内锥面连接困难、且需要保证一定连接强度的问题，优选的叶片43的上端与面板41的内锥面激光焊接连接。

优选的，底板42、轮毂29、面板41和叶片43的材料均为253MA耐热奥氏体不锈钢。在高温裂解设备中，叶轮的工作环境温度最高可达1000℃及以上，253MA耐热奥氏体不锈钢能够具有耐1350℃及以上高温的特性，因此选用253MA耐热奥氏体不锈钢的材质去制作底板42、轮毂29、面板41和叶片43等能满足要求，同时受离心载荷、压力载荷、变式载荷和温度载荷的影响，叶片43的材料屈服强度要大于叶片43的叶根处的等效应力值，不然叶片43的局部会产生塑性变形，而253MA耐热奥氏体不锈钢在高温条件下，屈服强度依然能满足要求。

在一些实施例中，高温风机20还包括相互连接的第一连接套26和第二连接套27，第一连接套26和第二连接套27穿设于隔热层，传动轴22的另一端设置为第一锥面，第一连接套26的一端设置为与传动轴22配合的第一锥面孔，第一连接套26的另一端设置有第二锥面，第二连接套27的一端设置为与第一连接套26的另一端配合的第二锥面孔，使传动轴22、第一连接套26和第二连接套27同轴设置，第二连接套27的另一端内填充有隔热组件，第二连接套27的另一端连接叶轮组件40。将叶轮组件40传递的热量降低至传动轴22可接受的范围内，以保护传动轴22，提高维修效率。通过特殊的结构设计，使得装配精度更高，且连接也能更加可靠。

在一些实施例中，高温风机20还包括连接杆28，连接杆28的侧壁上设有螺纹结构，传动轴22的轴线位置、第一连接套26的轴线位置、第二连接套27的轴线位置和叶轮组件40的中部位置分别设有第一螺纹孔、第二螺纹孔、第三螺纹孔和第四螺纹孔，连接杆28的一端固定在传动轴22的一端，并依次穿过第一螺纹孔、第二螺纹孔和第三螺纹孔，连接杆28的另一端固定在第四螺纹孔内。在一些实施例中，还可以设置传感器组件检测连接杆28，由于连接杆28与传动轴22、第一连接套26、第二连接套27和叶轮组件40分别连接，若传动轴22、第一连接套26、第二连接套27三者出现异常，在工作的过程中反馈至连接杆28的应力会出现波动，因此传感器组件分别检测连接杆28与传动轴22的连接状态、连接杆28与第一连接套26的连接状态、连接杆28与第二连接套27的连接状态，可以及时检测装置的工作状态，及时维修排查。

在一些实施例中，物料管道32的至少部分设置为弯折，物料管道32上配置有第一检测组件，第一检测组件的至少部分检测端用于检测物料管道32的弯折处。通过设置折弯，使得物料管道32能够以更长的长度存在于裂解腔室30中，使得反应更加充分，单次处理垃圾的量更多，具备一定经济效益。进一步的，折弯处相对较容易出现堵塞，因此通过在折弯处设置第一检测组件的检测端，当出现堵塞的时候第一检测组件能及时发现并告知技术人员，技术人员可及时停机维修排查问题。

在一些实施例中，物料管道32设置多个，第一检测组件对应物料管道32设置多个，各物料管道32彼此间隔地设置在空腔31内。进一步的，各物料管道32呈阵列设置在空腔31内，各物料管道32彼此间隔以免相互影响，通过设置多个物料管道32同时处理垃圾，使得处理效率大大提高，实现大批量裂解垃圾的效果。

在一些实施例中，垃圾热裂解设备还包括分离装置33，物料管道32上设有输出口，输出口与分离装置33连接，分离装置33以分离并回收裂解产生的裂解气体。使得从物料管道32输出的裂解气体能及时回收利用，输出的裂解固渣能及时处理。具体的，分离装置33可设置为旋风分离器，通过旋风分离器把气体与粉尘、颗粒等进行分离。在一些实施例中，裂解气体还需要作一定的提纯和分离处理，才可以分配到不同的下游产业使用，在此不对提纯和分离的操作做进一步限定。

在一些实施例中，垃圾热裂解设备还包括第一风道34和第二风道35，燃烧室50内设有用于燃烧的燃烧装置，第一风道34用于外接天然气，第二风道35用于接收分离装置33中分离的部分裂解气体，第一风道34上设有第一阀组件341，第二风道35上设有第二阀组件351；第一阀组件341开启，第二阀组件351关闭时，燃烧装置以外接的天然气作为助燃物实现燃烧；第一阀组件341关闭，第二阀组件351开启时，燃烧装置以裂解产生的部分可燃气体作为助燃物实现燃烧。燃烧装置采用天然气作为助燃物实现燃烧并加热燃烧室50内的气体，一方面节能环保，另一方面裂解气体的主要成分就是天然气，当裂解气体及时回收并提纯处理后，可及时补充至燃烧装置内进行使用，显著降低运行成本。具体的，燃烧装置设置为天然气燃烧装置，其具体结构不作进一步限定。初始状态时，燃烧室50外接天然气，利用天然气使燃烧装置初次点火，产生初始高温环境，此时第一阀组件341开启，第二阀组件351关闭时；后续物料裂解产生可燃气体，可燃气体热值足够的话就不用外加天然气了，进一步的可燃气体热值足够的腔体条件可通过有限次的物料裂解达到，在此不作进一步限定。当可燃气体热值足够时，第一阀组件341关闭，第二阀组件351开启时通过裂解气体直接通入燃烧室50供燃烧装置使用，大大减少了燃烧成本。

在一些实施例中，垃圾热裂解设备还包括第三风道36，第三风道36的第一端外接具有预设温度的第一气体，第三风道36的第二端与物料管道32连接，以使物料在物料管道32内流动，第三风道36的第三端与燃烧室50连接，第三风道36的第三端上设有第三阀组件361，第三风道36的第一端上设有第四阀组件362；第三阀组件361开启，第四阀组件362关闭时，物料以燃烧室50中至少部分的裂解气体的气压驱动下在物料管道32内流动；第三阀组件361关闭，第四阀组件362开启时，物料以第一气体的气压驱动下在物料管道32内流动。具体的，第一气体初始时采用的是含氧量很低的热空气，一方面利用热空气使粉末物料流化，另一方面可以实现物料的预热和提高裂解气体的品质；当裂解气足够时，第三阀组件361开启，第四阀组件362关闭，通过裂解气体直接驱动粉末物料流动，在这个裂解过程中，新产生的裂解气体的热值具有明显提高，燃烧的效果会大大提高。

在一些实施例中，还包括第二检测组件和氧气检测组件，第二检测组件用于检测燃烧室50内的温度，氧气检测组件用于检测燃烧室50内的氧气浓度，燃烧室50内的温度和氧气浓度分别符合预设值时，第三阀组件361开启，第四阀组件362关闭。由于当第三阀组件361开启，第四阀组件362关闭时，通过燃烧室50内的裂解气体直接驱动物料流动，因此设置第二检测组件和氧气检测组件进行检测，当用于驱动物料流动的裂解气体的含氧量和温度均达标时，第三阀组件361才开启。

在一些实施例中，还包括第四风道37，第四风道37的第一端与所述燃烧室50连接，第四风道37的第二端与空腔31连接，高温风机20使燃烧室50至少部分的高温热空气输入至空腔31。

在一些实施例中，还包括控制系统，控制系统用于分别控制上料装置10、燃烧室50、高温风机20和裂解腔室30中各个内部机构的动作，其中还在上料装置10、燃烧室50、高温风机20和裂解腔室30内设置一个或多个检测传感模块，以配合控制系统实现智能控制。

具体的，此垃圾热裂解设备的具体工作流程为：物料经垃圾破碎机初步破碎，经上料装置10进行上料，上料过程经过惰性气体腔室实现无氧上料，然后进入物料管道32。与此同时，第一阀组件341开启，第二阀组件351关闭，燃烧室50内存在空气、天然气等为助燃物，利用燃烧装置进行燃烧，通过高温风机20和第四风道37使空腔31具有裂解反应所需要的温度，然后第三阀组件361关闭，第四阀组件362开启时，利用无氧且含一定温度的第一气体驱动粉末物料流动，物料在物料管道32流动过程中，在空腔31的高温环境下实现裂解。在物料管道32的另一端与分离装置33连接，通过分离装置33将裂解气体和固渣进行分离，得到的裂解气体输入至燃烧室50，此时燃烧室50内存在空气、天然气和裂解气体作为助燃物，然后继续工作一段时间，根据第二检测组件和氧气检测组件检测的燃烧室50内的氧气浓度和温度均达标时，第一阀组件341关闭，第二阀组件351打开，第三阀组件361打开，第四阀组件362关闭，燃烧装置持续工作使得燃烧室50内主要通过裂解气体作为助燃物进行燃烧。最后，待空腔31的温度基本稳定，燃烧室50内裂解气体的足够时，关闭燃烧装置或降低燃烧装置的输出功率，利用高温风机20使燃烧室50内的裂解气体用于驱动物料流动，物料裂解生成裂解气体通入燃烧室50，并进一步用于驱动物料流动，以此循环，待空腔31的温度需要升高时，控制燃烧装置即可。裂解腔室30的空腔31高温主要由两个因素保证，一是环绕在空腔31的高温热空气，另一个是裂解后去除粉尘的高温裂解气。通过控制裂解气的量和燃烧装置的工作状态，构建负反馈调节系统，实现裂解腔室30温度的动态平衡。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种垃圾热裂解设备，其特征在于，包括：

上料装置，具有接收物料的第一状态和输出处于无氧状态的物料的第二状态；

燃烧室，用于产生高温热空气；

高温风机，用于将高温热空气输出至预设位置；

裂解腔室，包括壳体和设置在所述壳体内的物料管道，所述壳体和所述物料管道之间的间隔形成空腔，所述物料管道用于接收并运输处于无氧状态的物料，所述空腔用于接收高温热空气，所述空腔的温度经由所述物料管道传递到所述物料管道内的物料，使物料裂解。

2.根据权利要求1所述的垃圾热裂解设备,其特征在于：所述上料装置包括储料仓和第一排气装置，所述储料仓上设有入料口和出料口，所述入料口上设有第一阀门，所述出料口上设有第二阀门，所述第一排气装置用于排出所述储料仓内的空气；

所述储料仓处于第一状态时，所述第一阀门打开，所述第二阀门关闭，且所述第一排气装置启动；

所述储料仓处于第二状态时，所述第一阀门关闭，所述第二阀门打开。

3.根据权利要求2所述的垃圾热裂解设备,其特征在于：所述上料装置包括还包括水平运输机构和倾斜运输机构，所述水平运输机构用于水平运输从所述出料口输出的物料，所述倾斜运输机构用于倾斜向上运输从所述水平运输机构输出的物料，所述水平运输机构内设有第二排气装置，所述第二排气装置的排气方向与所述水平运输机构的运输方向相反。

4.根据权利要求1所述的垃圾热裂解设备,其特征在于：所述高温风机包括驱动组件、传动轴、叶轮组件、第一隔热机构和第二隔热机构；

其中所述传动轴的一端与所述驱动组件连接，所述传动轴的另一端与所述叶轮组件连接；

其中所述第一隔热机构和所述第二隔热机构套设在所述传动轴外，所述驱动组件、第一隔热机构、所述第二隔热机构、所述叶轮组件依次连接；

其中所述第一隔热机构包括用于容纳冷却液的第一隔热腔体，所述传动轴穿设于所述第一隔热腔体；

其中所述第二隔热机构包括用于隔热的第二隔热腔体，所述第二隔热腔体内填充有隔热层，所述传动轴穿设于所述隔热层。

5.根据权利要求4所述的垃圾热裂解设备,其特征在于：所述叶轮组件包括：底板、面板和若干叶片；

其中所述底板上设有用于连接传动轴的轮毂；

其中所述面板的一侧设置为内锥面，所述内锥面的小端设置为进风口；

其中各所述叶片以所述进风口的中心为基点圆周阵列设置，所述叶片沿内锥面的径向延伸设置，所述叶片的下端与所述底板固定连接，所述叶片的叶根与所述轮毂固定连接，所述叶片的上端设置为与所述面板的内锥面相配合的第一斜边，所述第一斜边与所述面板的内锥面固定连接，相邻的所述叶片之间存在预设的径向间距，以构成气道；

其中所述叶片的叶根与所述进风口连通，所述叶片的厚度沿所述叶根至所述叶缘的方向逐步递减。

6.根据权利要求4所述的垃圾热裂解设备,其特征在于：所述高温风机还包括相互连接的第一连接套和第二连接套，所述第一连接套和第二连接套穿设于所述隔热层，所述传动轴的另一端设置为第一锥面，所述第一连接套的一端设置为与所述传动轴配合的第一锥面孔，所述第一连接套的另一端设置有第二锥面，所述第二连接套的一端设置为与所述第一连接套的另一端配合的第二锥面孔，使所述传动轴、所述第一连接套和所述第二连接套同轴设置，所述第二连接套的另一端内填充有隔热组件，所述第二连接套的另一端连接所述叶轮组件。

7.根据权利要求5所述的垃圾热裂解设备,其特征在于：所述高温风机还包括连接杆，所述连接杆的侧壁上设有螺纹结构，所述传动轴的轴线位置、所述第一连接套的轴线位置、所述第二连接套的轴线位置和所述叶轮组件的中部位置分别设有第一螺纹孔、第二螺纹孔、第三螺纹孔和第四螺纹孔，所述连接杆的一端固定在所述传动轴的一端，并依次穿过所述第一螺纹孔、第二螺纹孔和第三螺纹孔，所述连接杆的另一端固定在所述第四螺纹孔内。

8.根据权利要求1所述的垃圾热裂解设备,其特征在于：所述垃圾热裂解设备还包括分离装置，所述物料管道上设有输出口，所述输出口与所述分离装置连接，所述分离装置以分离并回收裂解产生的裂解气体。

9.根据权利要求8所述的垃圾热裂解设备,其特征在于：所述垃圾热裂解设备还包括第一风道和第二风道，所述燃烧室内设有用于燃烧的燃烧装置，所述第一风道用于外接天然气，所述第二风道用于接收所述分离装置中分离的部分裂解气体，所述第一风道上设有第一阀组件，所述第二风道上设有第二阀组件；

所述第一阀组件开启，所述第二阀组件关闭时，所述燃烧装置以外接的天然气作为助燃物实现燃烧；

所述第一阀组件关闭，所述第二阀组件开启时，所述燃烧装置以裂解产生的部分可燃气体作为助燃物实现燃烧。

10.根据权利要求9所述的垃圾热裂解设备,其特征在于：所述垃圾热裂解设备还包括第三风道，所述第三风道的第一端外接具有预设温度的第一气体，所述第三风道的第二端与所述物料管道连接，以使物料在所述物料管道内流动，所述第三风道的第三端与所述燃烧室连接，所述第三风道的第三端上设有第三阀组件，所述第三风道的第一端上设有第四阀组件；

所述第三阀组件开启，所述第四阀组件关闭时，物料以所述燃烧室中至少部分的裂解气体的气压驱动下在所述物料管道内流动；

所述第三阀组件关闭，所述第四阀组件开启时，物料以所述第一气体的气压驱动下在所述物料管道内流动。

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