CN1687646A - 城市生活垃圾热裂解气化炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种城市生活垃圾热裂解气化处理的方法与设备。方法上可使用不经分选的生活垃圾直接焚烧气化，利用生活垃圾中的有机物产生的热能来裂解垃圾中的有机物，利用裂解炉气的余热除去垃圾中的水分，利用垃圾的物理形态特征来净化炉气。从而使生活垃圾的焚烧处理实现自我完善，矩形气化炉(1)由8个主要结构部分组成：炉气引出营总成(2)、进料仓(3)、矩形负压仓(4)、矩形干燥室(6)、矩形气化室(8)、燃气返回增热燃烧室(10)、熔融燃烧室(12)、渣仓(14)。本技术有较大的单台炉日处理能力，能较大限度地抑制二恶英的产生，没有一般焚烧垃圾处理成本高昂而复杂的尾气处理程序，并能产出洁净的燃气。

Description

城市生活垃圾热裂解气化炉
                                技术领域
本发明涉及固体废物处理技术领域，偏重于其中的城市生活垃圾热裂解气化处理的方法和设备领域。
                                背景技术
垃圾的焚烧处理是目前世界上处理垃圾最有效的方法，发达国家50％-80％的生活垃圾处理都是采用焚烧的方法。但是垃圾焚烧会造成大气污染，其中最大的污染来自于剧毒物二恶英(PCDD)，因此发达国家对焚烧垃圾制定了严格的PCDD排放标准。多年来对焚烧垃圾的研究，找到了有效避免PCDD产生的焚烧方法——垃圾热裂解气化技术，具体地说是一种使垃圾二次燃烧的焚烧处理方法。近年来世界发达国家出现了多种垃圾热裂解气化处理设备，我国也出现了一些已获国家专利的垃圾气化设备。但是，目前大多数这类产品在我国极少能被实际应用，其原因主要是：这些垃圾气化炉对炉料的选择性要求较高，处理成本大，经济效益不明显。就目前来说，国内外城市垃圾气化处理技术较先进的设备是加拿大CAO垃圾热解气化装置，但由于售价较高、需要政府补贴高等原因，难于被发展中国家接受。
                                发明内容
本发明的目的在于向社会提供一种结构简单、单台炉日处理量大、廉价，而且具有明显经济效益的环保型生活垃圾气化处理的方法和设备。
本发明是发明人在对自己已取得的实用新型专利(专利号：ZL 00241302.7)“城市生活垃圾气化炉”的基础上进行重大技术革新而形成的新一代城市生活垃圾气化炉。本发明在焚烧垃圾的方法上采取利用垃圾中的有机物产生的热量来裂解垃圾中的有机物，利用裂解炉气的余热除去垃圾中的水份，利用垃圾的物理形态米净化炉气。通过控制裂解温度来抑制PCDD的产出，裂解温度控制在600度以下，在此温度下气化室炉排的结构性能不会受到破坏，垃圾中的铜份不易氧化(氧化铜是PCDD产生的主要催化剂)，同时在此温度下没有结渣现象，利于热解的正常运行。加大热解反应的横截面积来提高单台炉的日处理能力。增大干燥室中垃圾的厚度，并配置相应的结构防止垃圾的通透性能下降。干燥室中较厚的垃圾还能使炉气中的油粒与固体颗粒物在通过干燥室时被垃圾吸附和过滤，使炉气得到初步净化，并能最大限度地利用炉气的余热除去干燥室垃圾中的水份。炉气被引出炉体后经冷却、洗涤后得到洁净的燃气，一部分燃气返回炉膛中燃烧为垃圾热裂解增热，一部分燃气可作为再生能源使用。用本发明技术焚烧处理生活垃圾时垃圾无需分选，除首次起火时需少量的外加燃料外，正常运行时无需补充外加能源。没有复杂及成本高昂的尾气处理程序，使生活垃圾的焚烧处理实现自我完善。
                                附图说明
图1为本发明城市生活垃圾热烈解气化炉的主要结构示意图：
                                具体实施方式
矩形炉体1，由8个主要结构部分组成，它们分别是：炉气引出管总成2、进料仓3、矩形负压仓4、矩形干燥室6、矩形气化室8、燃气返回增热燃烧室10、熔融燃烧室12、渣仓14、矩形炉体1的高、宽基本是个固定的数值，而长方向的尺寸可按顾客实际的要求有较大范围的增减选择。
当炉料进入进料仓3后，设在进料仓3的上方顶盖15闭合，设在进料仓3下的拖门16打开，炉料由刮板式履带机5送入矩形干燥室6。进料仓3有两个，分别设在矩形炉体1上部的两侧。刮板式履带机5可正反运动向矩形干燥室6连续供料。矩形干燥室6中的炉料由多个短行刮板式履带机7分别进行承托、搅动及输送。矩形干燥室6被短行程刮板式履带机7分隔成上下两个干燥室，从而改善了矩形干燥室6中炉料的通透性。干燥后的炉料由多组短行程刮板式履带机7送入矩形干燥室6下方的矩形气化室8，炉料由设在矩形气化室8底部的翻板式炉排9承托。翻板式炉排9的下方是燃气返回增热燃烧室10，设在该室底部的引气管11将气化产出的部分燃气和定量的空气输入燃气返回增热燃烧室10中燃烧，为垃圾裂解增热。矩形气化室8的垃圾中的有机物经热裂解后剩余的残碳和无机物由翻板式炉排9翻动排除落入燃气返回增热燃烧室10的下方的熔融燃烧室12被该室底部的悬挂式炉排13承托，其中的碳份燃烧，为裂解垃圾供热，燃烧后的炉渣排入渣仓14。
熔融燃烧室12和燃气返回增热燃烧室10产生的热气流在炉内腔上方矩形负压仓4的负压作用下迅速上升，通过矩形气化室8中的炉料，使垃圾中的有机物裂解。炉气继续上升通过矩形干燥室6的垃圾，其余热被垃圾吸收，使垃圾巾的水份被蒸发，而且炉气中的油粒和固体颗粒物也被矩形干燥室6中较厚的垃圾吸附和过滤得到过滤，使炉气得到初步净化。炉气混同水蒸气升入矩形负压仓4后由多个均匀分布在炉顶的炉气引出管并联组成的炉气引出管总成2引出矩形炉体1外。混合气再经冷却、洗涤成为洁净的燃气。
垃圾处理的热裂解温度控制在600度以下，这是依靠燃气返回增热燃烧室10的供热值与矩形负压仓4的负压值之间的有机协调来实现的。

Claims (9)

1、一种生活垃圾焚烧气化处理方法，其特征是：垃圾可不经分选直接焚烧气化，垃圾的热解温度控制在600度以下，利用生活垃圾中的有机物发出的热能来裂解垃圾中的有机物，利用裂解炉气的余热除去垃圾中的水份，利用垃圾的物理形态来净化炉气，使生活垃圾焚烧气化处理实现自我完善。
2、一种生活垃圾热裂解气化炉技术，其特征是：炉体(1)呈矩形，气化炉体(1)由8个主要结构部分组成：炉气引出管总成(2)、进料仓(3)、矩形负压仓(4)、矩形干燥室(6)、矩形气化室(8)、燃气返回增热燃烧室(10)、熔融燃烧室(12)、渣仓(14)。
3、根据权利要求2所述的生活垃圾热裂解气化技术，其特征是：炉体(1)呈矩形，长面方向的尺寸可有较大的增减选择。
4、根据权利要求2所述的生活垃圾热裂解气化技术，其特征是：炉气引出管总成(2)设在炉体的顶部，由多个均匀分布在炉顶的炉气引出管并联组成。
5、根据权利要求2所述的生活垃圾热裂解气化技术，其特征是：进料仓(3)有两个，分别设在炉体(1)上部两侧，进料仓(3)是可密封的。
6、根据权利要求2所述的生活垃圾热裂解气化技术，其特征是：矩形负压仓(4)设在炉内腔的上方。
7、根据权利要求2所述的生活垃圾热裂解气化技术，其特征是：矩形干燥室(6)设在矩形负压仓(2)的下方，内设有三层刮板式履带送料搅料机，上层刮板式履带机(5)设在负压仓(2)底部与进料仓(3)下水平方向处。矩形干燥室(6)被多组短行程的刮板式履带机(7)分隔成上下两个干燥仓。
8、根据权利要求2所述的生活垃圾热裂解气化技术，其特征是：矩形气化室(8)设在矩形干燥室(6)的下方其底部有翻板式炉排(9)。
9、根据权利要求2所述的生活垃圾热裂解气化技术，其特征是：在矩形气化室(8)的下方的炉膛部分有两个燃烧室：燃气返回增热燃烧室(10)和熔融燃烧室(12)。燃气增热燃烧室(10)在熔融燃烧室(12)的上方。
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