CN208587912U - 一种生活垃圾热解气化富氧二次燃烧低污染排放系统 - Google Patents

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付芳蓉
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Abstract

本实用新型公开了一种生活垃圾热解气化富氧二次燃烧低污染排放系统,包括垃圾抓斗,垃圾抓斗的下方设有垃圾密闭进料箱,垃圾密闭进料箱内设有螺旋输送系统,且垃圾密闭进料箱的出口端连通上吸式固定床气化炉的左侧上端,上吸式固定床气化炉的顶端固定连通气化气体收集输送管道的一端,气化气体收集输送管道的另一端固定连通气体混合箱,气体混合箱上同时通过管道固定连通制氧机输气管道。本实用新型对气化气体进行收集,并与富氧空气进行充分混合,能提高气化气体的燃烧效率,对气化气体中的有毒有害物质以及可燃气体进行充分的燃烧处理。

Description

一种生活垃圾热解气化富氧二次燃烧低污染排放系统
技术领域
本实用新型涉及生活垃圾处理设备技术领域,具体为一种生活垃圾热解气化富氧二次燃烧低污染排放系统。
背景技术
近年来,我国农村生活垃圾产量激增,难降解组分比例较大,难以通过传统的自然降解得到有效处理,并且由于农村垃圾处理设施不足,农村垃圾污染问题日益突出。与城市生活垃圾相比较,农村垃圾具有分散、少量等特点,通过集中式处理如焚烧、填埋费用较高,尤其在山区、丘陵地区,由于人口居住分散、交通不便、经济欠发达,通过集中处理方式经济上较难实现。而垃圾热解气化技术不仅对垃圾的减容、减量效果明显,并且处理规模易控制,运行管理方便。因此近年来小规模的热解气化炉在我国部分山区、丘陵山区得到了广泛的应用。但是传统的小型热解气化炉处理生活垃圾时,烟气中常含有高浓度污染物的排放,如焦油、一氧化碳、二噁英等,不仅没有达到垃圾处理的目的,还及有可能导致更加严重的二次污染。
目前,存在的生活垃圾热解气化炉主要有两种,一种为热解气化和二次燃烧炉,另外一种为单纯的热解气化炉。对于前一种热解气化和二次焚烧炉,由于农村地区建设的规模均较小,一般为2-30吨/天,垃圾热值低,水分含量高,因此热解气化过程产生的可燃气体难以维持二燃室的正常燃烧,一般需要补充燃料助燃,否则将产生大量的二噁英排放,这将明显增加垃圾处理成本,在农村地区难以推广使用。而对于单独的热解气化炉,由于垃圾热解气化过程中产生大量的焦油,在烟气净化过程中,焦油冷凝,产生腐蚀、堵塞烟气管道等问题,甚至使烟气净化系统瘫痪,难以运行,焦油中含有大量有毒成分,如重金属、二噁英等,操作工人长期与其接触也可能会影响身体健康,为此我们提出一种生活垃圾热解气化富氧二次燃烧低污染排放系统用于解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种生活垃圾热解气化富氧二次燃烧低污染排放系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种生活垃圾热解气化富氧二次燃烧低污染排放系统,包括垃圾抓斗和上吸式固定床气化炉,所述垃圾抓斗的下方设有垃圾密闭进料箱,所述垃圾密闭进料箱内设有螺旋输送系统,且垃圾密闭进料箱的出口端连通上吸式固定床气化炉的左侧上端,所述上吸式固定床气化炉由热解气化炉、二次燃烧室、中空的上吸式固定床气化炉底座由上至下依次连通固接而成,所述上吸式固定床气化炉的顶端固定连通气化气体收集输送管道的一端,所述气化气体收集输送管道的另一端固定连通气体混合箱,所述气体混合箱上同时通过管道固定连通制氧机输气管道,且气体混合箱的出口端通过管道固定连通二次燃烧室,所述制氧机输气管道的一端固定连通制氧机,其另一端固定连通二次燃烧室,所述二次燃烧室位于上吸式固定床气化炉下端的上吸式固定床气化炉底座上,所述二次燃烧室内设有可燃气体喷嘴燃烧系统。
优选的,所述气化气体收集输送管道上设有气化气体流量阀,所述制氧机输气管道和气体混合箱之间连通的管道上设有富氧空气流量阀,所述气体混合箱和二次燃烧室之间连通的管道上设有引风机,所述制氧机输气管道上设有富氧气体自动控制阀,所述气化气体流量阀、富氧空气流量阀、引风机和富氧气体自动控制阀均通过微机控制系统控制。
优选的,所述气化气体收集输送管道由内壁光滑的耐腐蚀、耐高温的不锈钢管制成,且其转角处的管径增大一倍。
优选的,所述上吸式固定床气化炉内设有炉篦。
优选的,所述二次燃烧室的一端连通设有烟气出口管道。
优选的,所述上吸式固定床气化炉底座上设有底座炉渣出口。
优选的,所述垃圾密闭进料箱的内端设有弧形封闭门,所述弧形封闭门为圆弧形结构,其底端面平行于垃圾密闭进料箱的底端面,且弧形封闭门的圆心处竖向设有转轴,所述转轴上固定设有多个门页。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
1、本实用新型将二次燃烧室设置在上吸式固定床气化炉燃烧层的底部,能有效利用二次燃烧产生的热能对垃圾进行热解气化处理,对垃圾的热值、含水率要求不低。
2、本实用新型对气化气体进行收集,并与富氧空气进行充分混合,能提高气化气体的燃烧效率,对气化气体中的有毒有害物质以及可燃气体进行充分的燃烧处理。
3、本实用新型二燃室使用富氧空气作为二次风供应,并采用自动控制系统,保证二燃室工况运行稳定,保证对气化气体中各种有害物质进行高温分解。
4、本实用新型使用富氧空气代替常规空气,能减少气化过程中二噁英的产生,并且烟气产生量降低75%。
5、本实用新型独特的炉型整体设计,相比于普通的热解气化炉,烟气中几乎没有一氧化碳、焦油、可燃气体、二噁英等有毒有害物质。
6、本实用新型通过弧形封闭门保证垃圾在进料过程中,上吸式固定床气化炉内的气化气体不会泄漏出去。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图;
图2为本实用新型中弧形封闭门结构示意图。
图中:1垃圾抓斗、2垃圾密闭进料箱、3螺旋输送系统、4上吸式固定床气化炉、5气化气体收集输送管道、6气化气体流量阀、7富氧空气流量阀、8制氧机输气管道、9制氧机、10烟气出口管道、11二次燃烧室、12上吸式固定床气化炉底座、13可燃气体喷嘴燃烧系统、14底座炉渣出口、15炉篦、16引风机、17富氧气体自动控制阀、18微机控制系统、19气体混合箱、20门页、21转轴、22弧形封闭门。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-2,本实用新型提供一种技术方案:一种生活垃圾热解气化富氧二次燃烧低污染排放系统,包括垃圾抓斗1和上吸式固定床气化炉4,垃圾抓斗1的下方设有垃圾密闭进料箱2,垃圾密闭进料箱2内设有螺旋输送系统3,且垃圾密闭进料箱2的出口端连通上吸式固定床气化炉4的左侧上端,上吸式固定床气化炉4由热解气化炉、二次燃烧室11、中空的上吸式固定床气化炉底座12由上至下依次连通固接而成,上吸式固定床气化炉4的顶端固定连通气化气体收集输送管道5的一端,气化气体收集输送管道5的另一端固定连通气体混合箱19,气体混合箱19上同时通过管道固定连通制氧机输气管道8,且气体混合箱19的出口端通过管道固定连通二次燃烧室11,制氧机输气管道8的一端固定连通制氧机9,其另一端固定连通二次燃烧室11,二次燃烧室11位于上吸式固定床气化炉4下端的上吸式固定床气化炉底座12上,中空的上吸式固定床气化炉底座12在支承热解气化炉的同时也用于收集气化产生的底灰,二次燃烧室11内底端设有可燃气体喷嘴燃烧系统13,该垃圾抓斗1为机械式抓头,主要用于垃圾进料的提升过程。
进一步的,垃圾密闭进料箱2的出口端连接有弧形封闭门22,弧形封闭门22为90°圆弧形结构且对称设置在垃圾密闭进料箱2出口端的两侧,其底端面平行于垃圾密闭进料箱2的底端面,且弧形封闭门22的圆心处竖向设有转轴21,转轴21上沿圆周方向均匀固定设有四个门页20,保证垃圾进料时弧形封闭门22始终处于封闭状态,从而避免气化气体泄漏出去,该垃圾密闭进料箱2为水平传送装置,将经过垃圾抓头1提升的垃圾通过螺旋输送系统3传送到上吸式固定床气化炉4内,转轴21与伺服电机连接,伺服电机通过导线与微机控制系统18连接,伺服电机带动转轴转动,进而带动门页20以转轴21为中心旋转以保证垃圾进料的顺畅。
进一步的,气化气体收集输送管道5上设有气化气体流量阀6,制氧机输气管道8和气体混合箱19之间连通的管道上设有富氧空气流量阀7,气体混合箱19和二次燃烧室11之间连通的管道上设有引风机16,制氧机输气管道8上设有富氧气体自动控制阀17,气化气体流量阀6、富氧空气流量阀7、引风机16和富氧气体自动控制阀17均通过微机控制系统18控制,实际应用中,根据处理规模需要,可选择连续进料,或者间隙式进料,运行过程可以全天运行,也可以间隙运行。需要间隙运行时,将引风机16停止,由于炉内几乎没有气体流动,炉内垃圾气化反应基本停止,再次启动时,将引风机16开启,由于气化炉底部垃圾还有余热,将富氧空气引进入后,能快速进行启动。
进一步的,气化气体收集输送管道5由内壁光滑的耐腐蚀、耐高温的不锈钢管制成,且其转角处的管径增大一倍。
进一步的,上吸式固定床气化炉4内二次燃烧室11顶部设有炉篦15。
进一步的,二次燃烧室11的一端连通设有烟气出口管道10。
进一步的,上吸式固定床气化炉底座12下部侧壁上设有底座炉渣出口14。
工作原理:本实用新型在进行垃圾进料过程中,通过控制门页20间断开启,保证气化气体在进料时不外泄。
本实用新型将二次燃烧室11设置在上吸式固定床气化炉4的底部,能有效解决上吸式固定床气化炉4对低热值、高含水率垃圾的有效处理,不需要添加辅助燃料。
本实用新型利用富氧空气与可燃气体进行充分混合后燃烧,烟气温度维持在800-900℃,烟气停留时间在2-3s,能保证气化气体中所有有机物被彻底分解,使后续的烟气冷凝净化过程中不会有焦油堵塞管道的问题。并且由于使用了富氧空气,烟气二次燃烧产生的烟气量为常规热解气化炉的75%左右。
本实用新型可在二次燃烧腔安装感温元件对二燃室温度进行实时监控,并通过微机自动控制二次助燃富氧空气供入量,实时精准控制二次燃烧腔室的燃烧情况,保证整个系统的稳定运行。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种生活垃圾热解气化富氧二次燃烧低污染排放系统,包括垃圾抓斗(1)和上吸式固定床气化炉(4),其特征在于:所述垃圾抓斗(1)的下方设有垃圾密闭进料箱(2),所述垃圾密闭进料箱(2)内设有螺旋输送系统(3),且垃圾密闭进料箱(2)的出口端连通上吸式固定床气化炉(4)的左侧上端,所述上吸式固定床气化炉(4)由热解气化炉、二次燃烧室(11)、中空的上吸式固定床气化炉底座(12)由上至下依次连通固接而成,所述上吸式固定床气化炉(4)的顶端固定连通气化气体收集输送管道(5)的一端,所述气化气体收集输送管道(5)的另一端固定连通气体混合箱(19),所述气体混合箱(19)上同时通过管道固定连通制氧机输气管道(8),且气体混合箱(19)的出口端通过管道固定连通二次燃烧室(11),所述制氧机输气管道(8)的一端固定连通制氧机(9),其另一端固定连通二次燃烧室(11),所述二次燃烧室(11)位于上吸式固定床气化炉(4)下端的上吸式固定床气化炉底座(12)上,所述二次燃烧室(11)内设有可燃气体喷嘴燃烧系统(13)。
2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾热解气化富氧二次燃烧低污染排放系统,其特征在于:所述气化气体收集输送管道(5)上设有气化气体流量阀(6),所述制氧机输气管道(8)和气体混合箱(19)之间连通的管道上设有富氧空气流量阀(7),所述气体混合箱(19)和二次燃烧室(11)之间连通的管道上设有引风机(16),所述制氧机输气管道(8)上设有富氧气体自动控制阀(17),所述气化气体流量阀(6)、富氧空气流量阀(7)、引风机(16)和富氧气体自动控制阀(17)均通过微机控制系统(18)控制。
3.根据权利要求1所述的一种生活垃圾热解气化富氧二次燃烧低污染排放系统,其特征在于:所述气化气体收集输送管道(5)由内壁光滑的耐腐蚀、耐高温的不锈钢管制成,且其转角处的管径增大一倍。
4.根据权利要求1所述的一种生活垃圾热解气化富氧二次燃烧低污染排放系统,其特征在于:所述上吸式固定床气化炉(4)内二次燃烧室(11)的顶部设有炉篦(15)。
5.根据权利要求1所述的一种生活垃圾热解气化富氧二次燃烧低污染排放系统,其特征在于:所述二次燃烧室(11)的一端连通设有烟气出口管道(10)。
6.根据权利要求1所述的一种生活垃圾热解气化富氧二次燃烧低污染排放系统,其特征在于:所述上吸式固定床气化炉底座(12)上设有底座炉渣出口(14)。
7.根据权利要求1所述的一种生活垃圾热解气化富氧二次燃烧低污染排放系统,其特征在于:所述垃圾密闭进料箱(2)的出口端连接有弧形封闭门(22),所述弧形封闭门(22)为90°圆弧形结构且对称设置在垃圾密闭进料箱(2)出口端的两侧,其底端面平行于垃圾密闭进料箱(2)的底端面,且弧形封闭门(22)的圆心处竖向设有转轴(21),所述转轴(21)上沿圆周方向均匀固定设有四个门页(20)。
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