CN204629501U - 一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公布了一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统，属于垃圾处理领域，它包括垃圾自动进料系统、垃圾热解处理炉、烟气净化系统、燃气收集系统；其中垃圾自动进料系统连通到垃圾热解处理炉的顶端，且垃圾热解处理炉的顶端烟气管通过垃圾自动进料系统然后连通到烟气净化系统；垃圾热解处理炉的下端出气管连通有用于收集可燃气体的燃气收集系统，同时燃气收集系统设置有残留尾气管连通到垃圾热解处理炉的燃烧室内。本实用新型的目的是提供一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统，无废气排放，回收利用尾气并自给供能，实现尾气排放达到国家标准，同时节约资源，环保节能。

Description

一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统
技术领域
本实用新型属于垃圾处理领域，具体为一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统，其中零排放是指无二恶英，以及硫化物、碳化物、氮化物等有害气体排放。
背景技术
随着社会生产力的进步，城市的扩大，人民生活不断的提升，城市生活垃圾处理的要求越来越高。城市生活垃圾“三化”(减量化、无害化、资源化)处理方案必是潮流方向，当前全球最成熟，最有效的方法就是垃圾焚烧处理，但垃圾焚烧会产生二次污染，他的弊端导致他的实施存在着很多争议。
生活垃圾废弃物，其大量堆积会造成“白色污染”，给环境带来极大的危害。且生活垃圾中的有机化合物给人们视觉、嗅觉带来不良刺激的同时，进入自然环境后难以降解，有苯和氯等有害物质产生，如不加以回收，污染物不断累积，给人类生存环境带来严重后果。通常，我们治理环境污染的过程中，对生活垃圾的处理采用简单填埋和露天焚烧等方式，垃圾填埋对填埋处的环境将产生持续性的仍产生二次污染。
现有的垃圾焚烧技术，虽然在减容减量和无害化处理以及少占土地等方面比填埋有优势，但存在投资大、运行费用高、难以有效遏制二恶英、废气排放大、热利用低、综合利用差等问题；而且研究表明二恶英为一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，非常容易在生物体内积累，对人体危害严重。而且在含氯化合物的有氧燃烧的过程中，极容易产生。
因此，对生活垃圾处理最环保的方式是使用零排放的热裂解处理方式。
生活垃圾在热裂解炉内反应后会产生高温的尾气，对待尾气处理过程中，通常是简单处理后直接排放，这样不但污染环境，达不到生活垃圾的环保目的，也浪费了尾气中的可回收资源。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统，无废气排放，回收利用尾气并自给供能，实现尾气排放达到国家标准，同时节约资源，环保节能。
为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统，它包括垃圾自动进料系统(50)、垃圾热解处理炉(70)、烟气净化系统(60)、燃气收集系统(80)；其中垃圾自动进料系统(5)连通到垃圾热解处理炉(70)的顶端，且垃圾热解处理炉(70)的顶端烟气管通过垃圾自动进料系统(50)然后连通到烟气净化系统(60)；垃圾热解处理炉(70)的下端出气管连通有用于收集可燃气体的燃气收集系统(80)，同时燃气收集系统(80)设置有残留尾气管(602)连通到垃圾热解处理炉(70)的燃烧室内；
所述垃圾自动进料系统(50)包括：设置在系统入口的料斗(141)、进料管(11)，料斗(141)下方设置有垃圾破碎机(14)，进料管(11)内设置有进料螺旋输送器(13)，进料管(11)顶端设置有连接垃圾热解处理炉(70)的进料管出口(141)；进料管(11)的外部设置有进料管烟气腔(12)，所述进料管烟气腔顶端密封连通着垃圾热解处理炉(70)，下端密封连通着烟气净化系统(60)；
所述垃圾热解处理炉(70)包括：热解炉膛(101)以及热解炉膛(101)底部设置的炉排(5),在所述热解炉膛(101)中设置有相对密封的干燥腔(102)和热解腔(103)，其中干燥腔(102)设置在热解腔(103)的上方，两者之前通过连通管(104)相连；干燥腔(102)与设置在热解炉膛(101)顶部的垃圾入口(107)相连，热解腔(103)末端下部连接到炉排(5)、末端上部设置有回收管(105)；所述热解炉膛(101)的顶部设置有烟气口(106)，所述烟气口(106)通过第一烟气管(109)连通着进料管烟气腔(12)上端的烟气入口(121)；所述热解炉膛(101)的最底端设置有灰烬出口(108)；
所述烟气净化系统(60)包括：第二烟气管(151)、烟气引风机(15)以及尾气净化装置(17)；所述第二烟气管(151)连通到垃圾自动进料系统(50)的进料管烟气腔(12)下端的烟气出口(122)；所述烟气引风机(15)连通着第二烟气管(151)与尾气净化装置(17)；
所述燃气收集系统(80)包括：连通着回收管(105)的燃气净化器(7)、与燃气净化器(7)相连的燃气压缩机(8)，燃气压缩机(8)上通过第一电磁控制阀(9)后与燃气储气罐(10)相连；燃气净化器(7)上连通的残留尾气管(602)通过第二电池阀(16)后与进气鼓风机(6)的进风管(601)相连。
进一步的，所述垃圾热解处理炉(70)的热解炉膛(101)下部设置有燃气燃烧器(4)，所述燃气燃烧器(4)的进料口通过燃气进料管(401)连接到燃气储气罐(10)。
进一步的，所述干燥腔(102)内设置有干燥螺旋输送器(2)，干燥螺旋输送器(2)连接有干燥电机(201)；所述热解腔(103)内设置有热解螺旋输送器(3)，热解螺旋输送器(3)连接有热解电机(301)。
进一步的，所述进料管(11)的外部设置的进料管烟气腔(12)为沿进料管(11)单侧或双侧半包裹结构。
进一步的，所述进气鼓风机(6)通过输气主管(603)与连通到热解炉膛(101)底部的多个输气支管(604)相连。
进一步的，所述进料螺旋输送器(13)上连接有送料电机(131)，所述送料电机(131)设置在进料管(11)的上端或下端。
进一步的，所述烟气净化系统(60)为多级水洗净化系统。
本实用新型的有益效果：1、本实用新型一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统，完全裂解生活垃圾，无残留，分解高效彻底。
2、分解过程中采用多次预热，并采用隔绝空气热解的方式，无二恶英产生。
3、采用多级循环处理废气，无废气排放；而且回收利用热解尾气并可以自给供能，实现尾气排放达到国家标准，同时节约资源，环保节能。
附图说明
图1为本实用新型结构功能示意简图。
图2为本实用新型结构示意图。
图3为本实用新型垃圾热解炉示意图。
图4为本实用新型垃圾自动进料系统示意图。
图5为本实用新型烟气净化系统示意图。
图6为本实用新型燃气收集系统示意图。
图中所述文字标注表示为：2、干燥螺旋输送器；3、热解螺旋输送器；4、燃气燃烧器；5、炉排；6、进气鼓风机；7、燃气净化器；8、燃气压缩机；9、第一电磁控制阀；10、燃气储气罐；11、进料管；12、进料管烟气腔；13、进料螺旋输送器；14、垃圾破碎机；15、烟气引风机；16、第二电磁控制阀；17、尾气净化装置；
101、热解炉膛；102、干燥腔；103、热解腔；104、连通管；105、回收管；106、烟气口；107、垃圾入口；108、灰烬出口；109、第一烟气管；
201、干燥电机；301、热解电机；401、燃气进料管；
601、进风管；602、残留尾气管；603、输气主管；604、输气支管；
121、烟气入口；122、烟气出口；131、送料电机；141、料斗；142、进料管出口；151、第二烟气管；
50、垃圾自动进料系统；60、烟气净化系统；70、垃圾热解处理炉；80、燃气收集系统。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
如图1-图6所示，本实用新型的具体结构为：一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统，它包括垃圾自动进料系统50、垃圾热解处理炉70、烟气净化系统60、燃气收集系统80；其中垃圾自动进料系统5连通到垃圾热解处理炉70的顶端，且垃圾热解处理炉70的顶端烟气管通过垃圾自动进料系统50然后连通到烟气净化系统60；垃圾热解处理炉70的下端出气管连通有用于收集可燃气体的燃气收集系统80，同时燃气收集系统80设置有残留尾气管602连通到垃圾热解处理炉70的燃烧室内；
所述垃圾自动进料系统50包括：设置在系统入口的料斗141、进料管11，料斗141下方设置有垃圾破碎机14，进料管11内设置有进料螺旋输送器13，进料管11顶端设置有连接垃圾热解处理炉70的进料管出口141；进料管11的外部设置有进料管烟气腔12，所述进料管烟气腔顶端密封连通着垃圾热解处理炉70，下端密封连通着烟气净化系统60；
所述垃圾热解处理炉70包括：热解炉膛101以及热解炉膛101底部设置的炉排5,在所述热解炉膛101中设置有相对密封的干燥腔102和热解腔103，其中干燥腔102设置在热解腔103的上方，两者之前通过连通管104相连；干燥腔102与设置在热解炉膛101顶部的垃圾入口107相连，热解腔103末端下部连接到炉排5、末端上部设置有回收管105；所述热解炉膛101的顶部设置有烟气口106，所述烟气口106通过第一烟气管109连通着进料管烟气腔12上端的烟气入口121；所述热解炉膛101的最底端设置有灰烬出口108；
所述烟气净化系统60包括：第二烟气管151、烟气引风机15以及尾气净化装置17；所述第二烟气管151连通到垃圾自动进料系统50的进料管烟气腔12下端的烟气出口122；所述烟气引风机15连通着第二烟气管151与尾气净化装置17；
所述燃气收集系统80包括：连通着回收管105的燃气净化器7、与燃气净化器7相连的燃气压缩机8，燃气压缩机8上通过第一电磁控制阀9后与燃气储气罐10相连；燃气净化器7上连通的残留尾气管602通过第二电池阀16后与进气鼓风机6的进风管601相连。
优选的，所述垃圾热解处理炉70的热解炉膛101下部设置有燃气燃烧器4，所述燃气燃烧器4的进料口通过燃气进料管401连接到燃气储气罐10。
优选的，所述干燥腔102内设置有干燥螺旋输送器2，干燥螺旋输送器2连接有干燥电机201；所述热解腔103内设置有热解螺旋输送器3，热解螺旋输送器3连接有热解电机301。
优选的，所述进料管11的外部设置的进料管烟气腔12为沿进料管11单侧或双侧半包裹结构。
优选的，所述进气鼓风机6通过输气主管603与连通到热解炉膛101底部的多个输气支管604相连。
优选的，所述进料螺旋输送器13上连接有送料电机131，所述送料电机131设置在进料管11的上端或下端。
优选的，所述烟气净化系统60为多级水洗净化系统。
具体使用时，如图2、图4所示，垃圾首先从外地运到垃圾自动进料系统50的料斗141处，通过垃圾破碎机14的破碎分解后，在送料螺旋输送器13的作用下，通过进料管11进入到垃圾热解处理炉70的热解腔101内；在输送垃圾的过程中，热解腔101上部的烟气通过烟气管109进入到进料管烟气腔12内，给进料管11内的垃圾预热，利用余热蒸发垃圾中的水蒸气；为下一步骤做准备；水蒸气通过进料管11进入垃圾热解处理炉70内，然后烟气管道排出。
进入到热解腔101内的垃圾，首先进入到密封的干燥腔102内进行一步步的干燥以及初级分解处理；然后通过燥螺旋输送器2运送到干燥腔102与热解腔103相连接的地方，即连通管104处；然后垃圾进入到热解腔103进行裂解、碳化,如图3所示；此高温裂解、碳化的过程中，处于完全隔绝空气的状态(高温密闭的两级干燥腔102与热解腔103通过高温产生的裂解气流将残留的空气带出)，因此裂解的过程中不会产生氧化反应，无二恶英等有害物质产生。
经过热解腔103后的垃圾，一部分形成了其他通过多种途径回收利用以及排放；一部分碳化为固体可燃物，通过热解螺旋输送器3的作用掉落到炉排5上进行燃烧供能。
热解、碳化后产生的气体通过回收管105进入到燃气收集系统80进行回收利用,如图6所示，可以作为普通家用以及一般商业用途；也可以直接通过燃气进料管401连接到燃气燃烧器4给垃圾热解处理炉70供热。
在燃气回收的过程中，通过燃气净化器7后不合格的燃气(不能作为家用以及一般商用的燃气)，直接启动第二电磁控制阀16通过残留尾气管602输送到垃圾热解处理炉70的进气鼓风机6，进入垃圾热解处理炉70的热解腔101内进行燃烧供热，以及进行二次裂解。
如此，即完成了垃圾从废弃物到可利用资源的分解过程。此过程中，垃圾热解处理炉70的热解启动可以使用其他燃气或者木炭、燃煤等在炉排5上燃烧启动；启动后，可以利用自身产生的可燃气体自给供能，实现能量自耗的过程，无尾气排放，节能环保。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括哪些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统，其特征在于，它包括垃圾自动进料系统(50)、垃圾热解处理炉(70)、烟气净化系统(60)、燃气收集系统(80)；其中垃圾自动进料系统(5)连通到垃圾热解处理炉(70)的顶端，且垃圾热解处理炉(70)的顶端烟气管通过垃圾自动进料系统(50)然后连通到烟气净化系统(60)；垃圾热解处理炉(70)的下端出气管连通有用于收集可燃气体的燃气收集系统(80)，同时燃气收集系统(80)设置有残留尾气管(602)连通到垃圾热解处理炉(70)的燃烧室内；
所述垃圾自动进料系统(50)包括：设置在系统入口的料斗(141)、进料管(11)，料斗(141)下方设置有垃圾破碎机(14)，进料管(11)内设置有进料螺旋输送器(13)，进料管(11)顶端设置有连接垃圾热解处理炉(70)的进料管出口(141)；进料管(11)的外部设置有进料管烟气腔(12)，所述进料管烟气腔顶端密封连通着垃圾热解处理炉(70)，下端密封连通着烟气净化系统(60)；
所述垃圾热解处理炉(70)包括：热解炉膛(101)以及热解炉膛(101)底部设置的炉排(5),在所述热解炉膛(101)中设置有相对密封的干燥腔(102)和热解腔(103)，其中干燥腔(102)设置在热解腔(103)的上方，两者之前通过连通管(104)相连；干燥腔(102)与设置在热解炉膛(101)顶部的垃圾入口(107)相连，热解腔(103)末端下部连接到炉排(5)、末端上部设置有回收管(105)；所述热解炉膛(101)的顶部设置有烟气口(106)，所述烟气口(106)通过第一烟气管(109)连通着进料管烟气腔(12)上端的烟气入口(121)；所述热解炉膛(101)的最底端设置有灰烬出口(108)；
所述烟气净化系统(60)包括：第二烟气管(151)、烟气引风机(15)以及尾气净化装置(17)；所述第二烟气管(151)连通到垃圾自动进料系统(50)的进料管烟气腔(12)下端的烟气出口(122)；所述烟气引风机(15)连通着第二烟气管(151)与尾气净化装置(17)；
所述燃气收集系统(80)包括：连通着回收管(105)的燃气净化器(7)、与燃气净化器(7)相连的燃气压缩机(8)，燃气压缩机(8)上通过第一电磁控制阀(9)后与燃气储气罐(10)相连；燃气净化器(7)上连通的残留尾气管(602)通过第二电池阀(16)后与进气鼓风机(6)的进风管(601)相连。
2.根据权利要求1所述的一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统，其特征在于，所述垃圾热解处理炉(70)的热解炉膛(101)下部设置有燃气燃烧器(4)，所述燃气燃烧器(4)的进料口通过燃气进料管(401)连接到燃气储气罐(10)。
3.根据权利要求1所述的一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统，其特征在于，所述干燥腔(102)内设置有干燥螺旋输送器(2)，干燥螺旋输送器(2)连接有干燥电机(201)；所述热解腔(103)内设置有热解螺旋输送器(3)，热解螺旋输送器(3)连接有热解电机(301)。
4.根据权利要求1所述的一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统，其特征在于，所述进料管(11)的外部设置的进料管烟气腔(12)为沿进料管(11)单侧或双侧半包裹结构。
5.根据权利要求1所述的一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统，其特征在于，所述进气鼓风机(6)通过输气主管(603)与连通到热解炉膛(101)底部的多个输气支管(604)相连。
6.根据权利要求1所述的一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统，其特征在于，所述进料螺旋输送器(13)上连接有送料电机(131)，所述送料电机(131)设置在进料管(11)的上端或下端。
7.根据权利要求1所述的一种零排放、能量自耗型垃圾完全裂解处理系统，其特征在于，所述烟气净化系统(60)为多级水洗净化系统。
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