CN208871628U - 一种迷宫式高温烟气热解炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种迷宫式高温烟气热解炉，该热解炉包括依次相连的螺旋输送机、钢制的旋转筒、出料仓，以及同轴设置于旋转筒外的保温筒；旋转筒匀速旋转，保温筒固定不转；旋转筒外壁焊有内挡板，保温筒内壁焊有外挡板，内挡板与外挡板间隔交错排列形成迷宫式烟道，在保温筒两端分别开有烟气进口和烟气出口，内挡板的外径从烟气进口到出口逐步增大，外挡板的内径从烟气进口到出口逐步减小。该热解炉可同时进行物料的干化及热解，并通过迷宫式烟道的设计，可以控制高温烟气在烟道内的流速，使其能量在烟道里被充分吸收，温度降低到设定的温度后再被排出。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种烟气热解炉，尤其涉及一种迷宫式高温烟气热解炉。
背景技术
污泥或垃圾的热解是指在无氧情况下对污泥或垃圾中的有机物进行高温热裂解，有机物被热解成可燃气及残渣。可燃气可以燃烧利用，热解的残渣可以做砖或填埋。热解工艺的流程主要是先在干化炉对湿污泥或垃圾进行干化至含水率10％以下的干污泥(垃圾为20％以下)，再进热解炉进行热解。一般热解系统主要设备有燃烧炉，干化炉及热解炉还有其它附属设备如污泥(垃圾)储仓，除尘器，脱硫 (脱硝)装置等。但其核心设备是热解炉及干化炉，其性能的好坏决定系统的先进性(环保)及运行成本。目前国内外一般做法用热解可燃气(加天然气)在燃烧炉燃烧产生高温烟气，高温烟气从热解炉一侧通入(用风门控制流速)到钢制内筒与保温钢外筒间的空仓，把热量通过钢内筒的壁传给筒内的物料，对物料进行热解，经利用的烟气从另一侧出来。这烟气的余热可直接通干化炉对湿污泥(或垃圾)进行间接加热干化，这烟气的余热也可进余热锅炉加热水为蒸汽，再把蒸汽通到干化炉对湿污泥(或垃圾)进行间接干化。前者的优点是不用预热锅炉节省了投资，缺点是烟气排放温度不易控制，后者的优点是烟气排放温度容易控制，缺点是需余热锅炉等投资较大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种迷宫式高温烟气热解炉，该热解炉利用迷宫式烟道对物料进行干化热解，高温烟气的能量在迷宫式的烟道内被充分吸收，烟气温度降低到设定的温度后才会排出。
本实用新型的迷宫式高温烟气热解炉，包括依次相连的螺旋输送机、钢制的旋转筒、出料仓，以及同轴设置于旋转筒外的保温筒；旋转筒从物料运动的上游向下游呈向下倾斜，由驱动装置驱动其匀速旋转，保温筒固定不转；所述的旋转筒外壁焊有钢制环形的内挡板，保温筒内壁焊有钢制环形的外挡板，内挡板与外挡板间隔交错排列形成迷宫式烟道，在保温筒的物料下游端开有烟气进口，物料上游端开有烟气出口，内挡板的外径从烟气进口到出口逐步增大，而外挡板的内径从烟气进口到出口逐步减小。
上述技术方案中，所述的旋转筒由装于机架上的两组托轮支撑，且倾斜角度为2-3°。
所述的旋转筒的转速为每分钟3-4转。
所述的旋转筒内壁焊有防滑块，以阻挡物料防止过快下滑。
所述的保温筒及其上焊接的外挡板由沿轴线对称的两半拼合而成。
所述的旋转筒内产生的热解气以及干化产生的水蒸气从出料仓排出，在热解炉外经热交换及冷疑后送进燃烧炉燃烧成高温烟气，再从烟气入口送入热解炉的迷宫式烟道中。
所述的各内挡板的外径及各外挡板的内径应满足使得烟气在烟道内流速一致。
本实用新型的迷宫式高温烟气热解炉可同时进行物料的干化及热解，并通过迷宫式烟道的设计，可以控制高温烟气在烟道内的流速，使其能量在烟道里被充分吸收，温度降低到设定的温度后再被排出。
附图说明
图1是迷宫式高温烟气热解炉的一种结构示意图；
图2是迷宫式高温烟气热解炉参与的物料处理流程示意图。
具体实施方式
本实用新型的迷宫式高温烟气热解炉是将传统热解炉与干化炉合二为一，再利用迷宫式加热器(即迷宫式烟道)对物料进行干化热解。具体的，该迷宫式高温烟气热解炉包括依次相连的螺旋输送机1、钢制的旋转筒3、出料仓4，还包括同轴设置于旋转筒外的保温筒2，以及机架5、驱动装置、托轮(轴承)、转动件与固定部件间的密封机构等部件。
物料为湿污泥(或垃圾)由螺杆泵(或抓斗)送到螺旋输送机1，再由螺旋输送机1送进旋转筒3，炉的旋转筒由安装于机架5上的两组托轮支撑，转筒的轴线从左向右有向下2-3度的倾斜(机架左端垫高既可实现，图1中未画出)，旋转筒3在驱动装置的驱动下以每分锺3-4转的转速旋转，旋转筒内壁焊有防滑块以阻挡物料防止过快下滑，转筒每一转都会使筒内的物料从左向右移动一定距离，直至物料被热解成渣并从出料仓排出。
保温筒2固定不转，由两个对称的半圆筒拼合而成，所述的旋转筒3外壁焊有钢制环形的内挡板7，保温筒2内壁焊有钢制环形的外挡板6(外挡板也均由两半环拼合而成)，内挡板与外挡板间隔交错排列形成迷宫式烟道，在保温筒2的物料下游端开有烟气进口，物料上游端开有烟气出口，内挡板的外径从烟气进口到出口逐步增大，而外挡板的内径从烟气进口到出口逐步减小。
旋转筒内经热解后的渣料从出料仓底部排出，进入冷渣机冷却后送进渣库，而旋转筒内产生的热解气及干化产生的水蒸气则从出料仓上部排出，这部分热解气及水蒸气经热交换及冷疑(除去水蒸气)后进燃烧炉(污泥热值不够时添加天然气混合)燃烧成高温烟气(温度约1050度)，高温烟气从热解炉烟气进口送到迷宫式烟道中，高温烟气在烟道内向出口流动，将热量通过钢制内挡板及旋转筒筒壁传递至旋转筒内的物料，实现对物料的加热，同时烟气温度逐渐降低直至达到设定温度后从出口排出；热解炉旋转筒内物料上游部分由于烟气的温度较低主要是对湿污泥(或垃圾)进行干化，物料下游部分由于烟气的温度较高主要是对已经干化的污泥(或垃圾)进行热解。
迷宫式烟道是由外挡板与旋转筒的间隙以及内挡板与保温筒的间隙构成，外挡板的内径以及内挡板的外径均经计算确定，该迷宫式设计增加了烟道长度，增加了烟气运动阻力减慢烟气运动的速度，使烟气的热量能更充分被物料吸收。同时焊接在转筒钢外壁的内挡板也是吸热面，这就大大增加了转筒的吸热面，加快了能量被吸收的速度，从而加快了物料干化及热解的速度，也就是在同样的设备尺寸下，可以更多地热解物料。被利用过的烟气(温度降低至约200度)烟道排出后经除尘，脱硫(硝)后由烟囱排出。
内挡板的内径焊接在旋转筒外壁上，而内挡板的外径从烟气进口到出口要求逐步增大，外挡板的外径焊接在保温筒内壁上，而外挡板的内径从烟气进口到出口逐步减小。这样的结构特点是为了保证烟气在迷宫内流速是基本一致的。同时可以利用通流面积的变化(设计确定)来控制烟气的流速进而控制烟气排放的温度。这里所讲的通流面积是指内挡板外径与保温筒内经之间的环形的面积或外挡板的内径与旋转筒的外径之间环形面积。
烟气在温度高的时候体积大，随着烟气温度的降低，体积会逐步变小，如果迷宫内的通流面积都一样，就会出现在迷宫烟道中的流速是变化的，这不利于能量的吸收及烟气温度的控制。要求不管烟气温度高低，在迷宫烟道中烟气的流速应保持一样。设定以进口管的通流面积及流速为基准，确定进口处的烟气温度体积(流速)及出口处的烟气温度体积(流速)后，即可计算出内挡板的外径或外挡板的内径。如：设定烟气进口时温度为1100℃，排出时温度为180℃。进入烟道时烟气体积流量为Q0＝2000立方米/小时或0.556立方米/秒，则排出时体积流量为Q1＝Q0×(180+273)/(1100+273)＝660立方米/小时或 0.1833立方米/秒；
设定旋转筒外壁直径为1.024米，保温筒内壁直径为1.820米，烟气的通流面积S是指内挡板外径D1与保温筒内壁之间的环形面积，或者是外挡板内径D2与旋转筒外壁之间的环形面积；
假设从烟道进口进入的烟气的流速U＝0.71米/秒，且在烟道迷宫内保持不变，则按照公式Q＝S×U可计算出内外挡板的相应尺寸。
若进口时第一块为外挡板，则Q0＝[(D2/2)2-(1.024/2)2]π×U，该外挡板的内径D2为1.431米；
出口处最后一块为内挡板，则Q1＝[(1.820/2)2-(D1/2)2]π×U，该外挡板的内径D1为1.727米；
以此可根据需要计算处所有内、外挡板的直径。
本热解炉用一只炉同时进行物料的干化及热解，其加热器是迷宫式的，高温烟气的能量在迷宫式的烟道里会被充分吸收，烟气的温度降低到设定的温度后才会排出。
Claims (6)
1.迷宫式高温烟气热解炉，其特征在于，包括依次相连的螺旋输送机(1)、钢制的旋转筒(3)、出料仓(4)，以及同轴设置于旋转筒(3)外的保温筒(2)；旋转筒(3)从物料运动的上游向下游呈向下倾斜，由驱动装置驱动其匀速旋转，保温筒(2)固定不转；所述的旋转筒(3)外壁焊有钢制环形的内挡板(7)，保温筒(2)内壁焊有钢制环形的外挡板(6)，内挡板(7)与外挡板(6)间隔交错排列形成迷宫式烟道，在保温筒(2)的物料下游端开有烟气进口，物料上游端开有烟气出口，内挡板(7)的外径从烟气进口到出口逐步增大，而外挡板(6)的内径从烟气进口到出口逐步减小。
2.根据权利要求1所述的迷宫式高温烟气热解炉，其特征在于，所述的旋转筒(3)由装于机架上的两组托轮支撑，且倾斜角度为2-3°。
3.根据权利要求1所述的迷宫式高温烟气热解炉，其特征在于，所述的旋转筒(3)的转速为每分钟3-4转。
4.根据权利要求1所述的迷宫式高温烟气热解炉，其特征在于，所述的旋转筒(3)内壁焊有防滑块。
5.根据权利要求1所述的迷宫式高温烟气热解炉，其特征在于，所述的保温筒(2)及其上焊接的外挡板(6)由沿轴线对称的两半拼合而成。
6.根据权利要求1所述的迷宫式高温烟气热解炉，其特征在于，所述的各内挡板(7)的外径及各外挡板(6)的内径应满足使得烟气在烟道内流速一致。
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| CN201821434072.7U CN208871628U (zh) | 2018-09-03 | 2018-09-03 | 一种迷宫式高温烟气热解炉 |
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| CN201821434072.7U CN208871628U (zh) | 2018-09-03 | 2018-09-03 | 一种迷宫式高温烟气热解炉 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109099429A (zh) * | 2018-09-03 | 2018-12-28 | 浙江建投环保工程有限公司 | 迷宫式高温烟气热解炉 |
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2018
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