CN212657720U - 固体废物热解及其相关气体燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固体废物热解及其相关气体燃烧装置，包括固体处理器、气体燃烧器和风机；所述的固体处理器包括壳体、原料输送机构、热解炉、炉渣输送机构；所述的气体燃烧器包括热交换器和燃烧室，所述的热交换器设有相互隔离并可相互换热的进风通道和出风通道，进风通道设有废气入口和废气出口，出风通道入设有烟气入口和烟气出口；所述的废气出口和烟气入口与燃烧室连通，所述的废气入口通过管道和风机与所述的抽风口连通，所述的烟气出口连通烟囱。解决了因对固体处理器进行抽风所造成大量新风吸入导致热解产生的可燃气体被稀释后难燃的问题。工艺流程简化、可以减少设备投入。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种固体废物热解及其相关气体燃烧的装置，具体涉及一种应用于固体废物减量化和无害化处理并协同有害气体处理的热解装置，属于节能与环保技术领域。
背景技术
通过高温热解是对污泥和垃圾等固体废物进行无害化减量处理的有效手段之一，如果对这些固体废物进行直接燃烧会因燃烧不充分而产生大量有害尾气污染环境，需要增加高昂的尾气净化成本，也因为固体物质的燃烧需要采用过量的助燃空气造成大量烟气热量的散失而耗能。而现有热解设备中具有代表性的竖式热解炉存在结构复杂、运行能耗偏高和安全性差等问题。竖式热解炉为避免出渣口泄漏有毒气体所采用的水密封方式，既造成了炉渣的热量被水冷却而浪费热能，高温炉渣遇水时也产生大量水蒸气上升重新被物料吸收，对于泥份较重的物质很容易出现粘结，导致透气性变差和形成板结，妨碍热解的正常进行并增加能源消耗，该设备在处理热值较低如污泥之类的固体废物需要消耗大量能耗进行热解前的脱水使处理成本大幅增加而未能普及应用。
传统热解装置需要制成高浓度可燃气体才能给热风炉之类的燃烧装置使用，由于高浓度可燃气体万一出现泄漏很容易造成人员中毒和气体爆炸风险，存在很大的安全隐患。另外，固体废物存放和作业区域通常都存在有害气体，包括固体废物热解前的烘干排湿也伴随有害气体的产生，之前的做法是通过其他废气治理设置来处理，常用的方法包括水喷淋法、等离子分解法和活性炭吸收法等，这些方法都分别存在治理效果差、治理费用大和产生二次污染等问题。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构简单和能耗更低的固体废物热解及其相关气体燃烧装置，把固体废物处理过程中产生的有害气体协同处理，使工艺流程简化、减少设备投入、节省能源消耗、提高安全性以及减少二次污染。
本实用新型可以采取如下技术方案:
一种固体废物热解及其相关气体燃烧装置，其特征是：包括固体处理器、气体燃烧器和风机；所述的固体处理器包括壳体、原料输送机构、热解炉、炉渣输送机构；所述的原料输送机构、热解炉及其进口和出口以及炉渣输送机构均设于壳体内；所述的壳体设有原料入口、出渣口和抽风口；所述的原料入口通过原料输送机构把原料输送到热解炉其进口，热解炉其出口通过炉渣输送机构把炉渣输送到出渣口；抽风口设于热解炉入口的上方位置；所述的气体燃烧器包括热交换器和燃烧室，所述的热交换器设有相互隔离并可相互换热的进风通道和出风通道，进风通道设有废气入口和废气出口，出风通道入设有烟气入口和烟气出口；所述的废气出口和烟气入口与燃烧室连通，所述的废气入口通过管道和风机与所述的抽风口连通，所述的烟气出口连通烟囱。
本实用新型解决问题还可以进一步采取以下改进措施：
进一步的改进措施为：所述的固体处理器其外表和气体燃烧器其外表设有隔热层。
进一步的改进措施为：所述的原料输送机构和炉渣输送机构采用环状链带或滑道。
进一步的改进措施为：所述的热解炉是一个或多个。
进一步的改进措施为：所述的热解炉下方设有加热室，热解炉与加热室连通，所述的热解炉在与加热室之间的连通处设有百叶窗式炉排。
进一步的改进措施为：所述的加热室设有燃烧机和助燃风机。
进一步的改进措施为：所述的气体燃烧器其热交换器是管式空气换热器或板式空气换热器。
进一步的改进措施为：所述的热交换器其热交换部件为具有良好换热性能和蓄热性能的陶瓷材料或耐高温金属材料。
进一步的改进措施为：所述的燃烧室设有燃烧机。
进一步的改进措施为：所述的固体处理器与气体燃烧器之间的连接管道上设有冷凝水和焦油收集器。
上述技术方案具有这样的技术效果:
1、本实用新型通过风机从固体燃烧器的抽风口进行大风量的抽风使其内部呈负压，这样物料在烘干、热解和出渣过程所产生有害气体和热量受负压作用不会从原料入口和出渣口外泄，保证了环境安全和节能，避免了传统热解装置采用水密封技术所带来的种种弊端。
2、气体燃烧器可适用于低浓度可燃气体的燃烧，利用换热器对热解后产生的可燃性气体和高温烟气进行非接触的换热方式，充分利用可燃气体燃烧后的高温烟气的热量提升待燃烧的可燃气体的温度，这样可以在减少助燃燃料的情况下实现低浓度可燃气体自燃，解决了因对固体处理器进行抽风所造成大量新风吸入导致热解产生的可燃气体被稀释后难燃的问题。
3、本实用新型采用低氧热解方法先对固体废物中的大部分有机物进行热解产生以CO为主的可燃气体，再将这些可燃气体引至气体燃烧器燃烧，利用气体燃烧更充分的优点可大幅降低烟气的有害成分含量。
4、出渣口也作新风入口，既通过新风冷却炉渣输送机构的炉渣，也可把炉渣余热用于热解前的原料输送机构上的物料烘干以节约能耗。
5、最后在气体燃烧器燃烧所产生的烟气不与固体废物和其他有害气体产生接触，避免对尾气造成二次污染。
附图说明
附图1是本实用新型实施例1的结构示意图。
附图2是本实用新型实施例2的结构示意图。
附图3是本实用新型实施例3的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行具体描述。
实施例1：如图1，一种固体废物热解及其相关气体燃烧装置，包括固体处理器1、气体燃烧器2和风机3，所述的固体处理器1包括壳体100、原料输送机构102、热解炉103、炉渣输送机构108；原料输送机构102、热解炉103及其进口104和出口105以及炉渣输送机构108均设于壳体100内；所述的壳体100设有原料入口101、出渣口109和抽风口110；所述的原料入口101通过原料输送机构102 把原料送到热解炉103其进口，热解炉103其出口通过炉渣输送机构 108把原料输送到出渣口109；所述的抽风口110设于原料入口101 位置附近，抽风口110设于热解炉入口的上方位置；所述的气体燃烧器2包括热交换器200和燃烧室208，所述的热交换器200设有相互隔离并可相互换热的进风通道202和出风通道205，进风通道202设有废气入口201和废气出口203，出风通道205设有烟气入口204和烟气出口206；所述的废气出口203和烟气入口204与燃烧室208连通，所述的废气入口201通过管道302和风机3与固体处理器1的抽风口110连通，所述的烟气出口206连通烟囱207。
所述的固体处理器1其外表和气体燃烧器2其外表设有隔热层。
所述的原料输送机构102和炉渣输送机构108为环状输送链带。
本例中，所述的热解炉103为一个，所述的热解炉103下方一侧设有加热室106，热解炉与加热室连通。
所述的热解炉103在与加热室106之间的连通处设有百叶窗式炉排。
所述的加热室106设有燃烧机107和助燃风机。
所述的气体燃烧器2的热交换器200可以是管式空气换热器或板式空气换热器。
所述的热交换器200其热交换部件为具有良好换热性能和蓄热性能的陶瓷材料或耐高温金属材料。
所述的燃烧室208设有燃烧机209。
所述的固体处理器1与气体燃烧器2之间的连接管道302上设有冷凝水和焦油收集器301。
工作原理：
固体处理器的任务是对固体废物进行烘干、热解，并对余渣中的有机物进行完全燃烧并冷却排出。原料输送机构的物料烘干所利用的热量来自于热解炉及热解气体散发的热量以及炉渣燃烧和冷却产生的热量，降低物料的含水率后将减少后续热解所需要的能耗和提高热解效率。固体处理室在通过风机抽风后，其腔内将呈负压，新风从出渣口进入后把炉渣余热、热解炉底部燃烧及炉壁产生的热量以及热解气体所携带的热量全部用于原料输送带上的物料烘干后再从抽风口排出，热量得到充分利用。
与热解炉底部相邻的加热室所设的燃烧机其作用是配合热解炉靠底部的小部分物料通过氧化燃烧同时提供热解炉所需的热量，以满足设备冷启动或物料热值不足时给热解炉提供热量，燃烧机所带的助燃风机负责给燃烧机及物料的燃烧提供助燃风，燃烧机及热解炉底部物料燃烧时产生的高温烟气部分上升为热解炉内的物料热解提供热量，部分会从热解炉底部的出口流出到固体处理器的腔内。另外热解炉内的物料热解所产生的热解气会从热解炉上方的入口也流出到固体处理器的腔内。
从热解炉底部出口落下的炉渣掉落在炉渣输送机构上并往外输送，炉渣的热量也散发在固体处理器的腔内。
这样，固体处理器内部收纳了物料热解和燃烧以及炉渣所产生的所有热量和气体，为防止这些热量和气体外泄，所设的抽风口通过风机提供足够的抽风量保证了固体处理器内部呈负压以保证出渣口只有新风进入而没有腔内气体流出。
由于固体处理器为防止热量和内部气体的外泄必须形成腔内负压而采用了大量抽风的手段，必然导致大量新风混入热解所产生的可燃气体中，使可燃气体的浓度降低，由于热解气体必须充分燃烧后才能达标排放，由于包括热风炉在内的大部分燃烧装置对燃气浓度有一定的要求，如果浓度偏低将无法燃烧，或者需要补充大量的助燃燃料才能配合燃烧，这将增加了燃烧成本。基于此，气体燃烧器其作用是针对低浓度可燃气体的燃烧而设置，可以将低浓度可燃气体在不补充或少补充助燃燃料的情况下把热解气体及相关有害气体完全燃烧并达标排放。
气体燃烧器利用其设有的气体热交换器对低浓度可燃性气体和高温烟气之间进行非接触的换热方式，充分利用可燃气体燃烧后的高温烟气的热量大幅提升待燃烧的可燃气体的温度，这样可以在减少助燃燃料的情况下实现低浓度可燃气体自燃，解决了因对固体处理器进行抽风所造成大量新风吸入导致热解产生的可燃气体被稀释后难燃的问题。上述工艺流程简化可以减少设备投入。
实施例2：如图2：一种固体废物热解及其相关气体燃烧装置，包括固体处理器1、气体燃烧器2和风机3，所述的固体处理器1包括壳体100、原料输送机构102、热解炉103、炉渣输送机构108；所述的原料输送机构102、热解炉103及其进口104和出口105以及炉渣输送机构108均设于壳体100内；所述的壳体100设有原料入口 101、出渣口109和抽风口110；所述的原料入口101通过原料输送机构102把原料送到热解炉103其进口，热解炉103其出口通过炉渣输送机构108把原料输送到出渣口109；所述的抽风口110设于原料入口101位置附近；抽风口110设于热解炉入口的上方位置；所述的气体燃烧器2包括热交换器200和燃烧室208，所述的热交换器200 设有相互隔离并可相互换热的进风通道202和出风通道205，进风通道202设有废气入口201和废气出口203，出风通道205设有烟气入口204和烟气出口206；所述的废气出口203和烟气入口204与燃烧室208连通，所述的废气入口201通过管道302和风机3与固体处理器1的抽风口110连通，所述的烟气出口206连通烟囱207。
所述的固体处理器1和气体燃烧器2外表设有隔热层。
所述的原料输送机构102和炉渣输送机构108为环状输送链带。
所述的热解炉103为两个，两个热解炉下方之间的位置设有加热室106；加热室106与两个热解炉分别连通。
各热解炉103在与加热室106之间的连通处分别设有百叶窗式炉排。
所述的加热室106设有燃烧机107和助燃风机。
所述的气体燃烧器2的热交换器200可以是管式空气换热器或板式空气换热器。
所述的热交换器200其热交换部件为具有良好换热性能和蓄热性能的陶瓷材料或耐高温金属材料。
所述的燃烧室208设有燃烧机209。
所述的固体处理器1与气体燃烧器2之间的连接管道302上设有冷凝水和焦油收集器301；
实施例2增加了热解炉103数量后可以成倍增加热解效率。
实施例3：如图3：一种固体废物热解及其相关气体燃烧装置，包括固体处理器1、气体燃烧器2和风机3，所述的固体处理器1包括壳体100、原料输送机构102、热解炉103、炉渣输送机构108；所述的原料输送机构102、热解炉103及其进口104和出口105以及炉渣输送机构108均设于壳体100内；所述的壳体100设有原料入口 101、出渣口109、抽风口110和外部废气吸入口111；所述的原料入口101通过原料输送机构102把原料送到热解炉103其进口，热解炉 103其出口通过炉渣输送机构108把原料输送到出渣口109；所述的抽风口110设于原料入口101位置附近；抽风口110设于热解炉入口的上方位置；所述的气体燃烧器2包括热交换器200和燃烧室208，所述的热交换器200设有相互隔离并可相互换热的进风通道202和出风通道205，进风通道202设有废气入口201和废气出口203，出风通道205设有烟气入口204和烟气出口206；所述的废气出口203和烟气入口204与燃烧室208连通，所述的废气入口201通过管道302 和风机3与固体处理器1的抽风口110连通，所述的烟气出口206连接换热器4后再连通烟囱207。连接换热器4内有可相互换热的第一路通道、第二路通道，第一路通道的入口401、出口402分别连通烟气出口206、烟囱207。第二路通道包括新风入口403、热风出口404。
所述的固体处理器1和气体燃烧器2外表设有隔热层。
所述的原料输送机构102和炉渣输送机构108为环状输送链带。
所述的热解炉103为两个，两个热解炉下方之间的位置设有加热室106；加热室106与两个热解炉分别连通。
各热解炉103在与加热室106之间的连通处设有百叶窗式炉排。
所述的加热室106设有燃烧机107和助燃风机。
所述的气体燃烧器2的热交换器200可以是管式空气换热器或板式空气换热器。
所述的热交换器200其热交换部件为具有良好换热性能和蓄热性能的陶瓷材料或耐高温金属材料。
所述的燃烧室208设有燃烧机209。
所述的固体处理器1与气体燃烧器2之间的连接管道302上设有冷凝水和焦油收集器301。
实施例3在烟气出口与烟囱之间增加的气体换热器4，可以把烟气剩余的余热进一步利用，可在气体换热器的热风出口404获得热风或其他导热介质用于对高含水率固体废物而增设的烘干装置的加热使用，热风出口404和入口403可以与烘干装置的循环风进出口分别连接进行热风循环烘干。另外，由于固体处理器需要吸入大量新风，可以将作业环境中的有害气体或增设的烘干装置排湿时所伴随排放的有害气体引至出渣口旁边的外部废气吸入口111或者接入抽风口 110的外接管道302中，这些有害气体被吸入最终通过气体燃烧器燃烧后排放，这样可以改善作用环境和节约对有害气体净化的成本。
本实用新型所采用的热解最佳温度范围为500℃-800℃之间，气体燃烧器的燃烧最佳温度范围为850℃-950℃之间，在上述温度下可实现高效热解并对有害气体彻底分解达标排放。
本实用新型适用于垃圾和污泥等固体废物的热解处理。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种固体废物热解及其相关气体燃烧装置，其特征是：包括固体处理器、气体燃烧器和风机；所述的固体处理器包括壳体、原料输送机构、热解炉、炉渣输送机构；所述的原料输送机构、热解炉及其进口和出口以及炉渣输送机构均设于壳体内；所述的壳体设有原料入口、出渣口和抽风口；所述的原料入口通过原料输送机构把原料输送到热解炉其进口，热解炉其出口通过炉渣输送机构把炉渣输送到出渣口；抽风口设于热解炉入口的上方位置；所述的气体燃烧器包括热交换器和燃烧室，所述的热交换器设有相互隔离并可相互换热的进风通道和出风通道，进风通道设有废气入口和废气出口，出风通道入设有烟气入口和烟气出口；所述的废气出口和烟气入口与燃烧室连通，所述的废气入口通过管道和风机与所述的抽风口连通，所述的烟气出口连通烟囱。
2.根据权利要求1所述的一种固体废物热解及其相关气体燃烧装置，其特征是：所述的固体处理器其外表和气体燃烧器其外表设有隔热层。
3.根据权利要求1所述的一种固体废物热解及其相关气体燃烧装置，其特征是：所述的原料输送机构和炉渣输送机构采用环状链带或滑道。
4.根据权利要求1所述的一种固体废物热解及其相关气体燃烧装置，其特征是：所述的热解炉是一个或多个。
5.根据权利要求1所述的一种固体废物热解及其相关气体燃烧装置，其特征是：所述的热解炉下方设有加热室，热解炉与加热室连通，所述的热解炉在与加热室之间的连通处设有百叶窗式炉排。
6.根据权利要求5所述的一种固体废物热解及其相关气体燃烧装置，其特征是：所述的加热室设有燃烧机和助燃风机。
7.根据权利要求1所述的一种固体废物热解及其相关气体燃烧装置，其特征是：所述的气体燃烧器其热交换器是管式空气换热器或板式空气换热器。
8.根据权利要求7所述的一种固体废物热解及其相关气体燃烧装置，其特征是：所述的热交换器其热交换部件为具有良好换热性能和蓄热性能的陶瓷材料或耐高温金属材料。
9.根据权利要求1所述的一种固体废物热解及其相关气体燃烧装置，其特征是：所述的燃烧室设有燃烧机。
10.根据权利要求1所述的一种固体废物热解及其相关气体燃烧装置，其特征是：所述的固体处理器与气体燃烧器之间的连接管道上设有冷凝水和焦油收集器。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN202021523440.2U Active CN212657720U (zh) | 2020-07-28 | 2020-07-28 | 固体废物热解及其相关气体燃烧装置 |
Country Status (1)
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2020
- 2020-07-28 CN CN202021523440.2U patent/CN212657720U/zh active Active
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