CN215314661U - 一种有机垃圾热化学处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有机垃圾热化学处理装置，属于有机垃圾无害化处理技术领域。所述有机垃圾热化学处理装置包括：供料箱、抓取机械手及热化学处理炉；所述抓取机械手的固定端固定设置在所述热化学处理炉上，所述抓取机械手的动作端可将所述供料箱搬运至所述热化学处理炉的顶部；所述供料箱的底部可与所述热化学处理炉的顶部连通。本实用新型有机垃圾热化学处理装置对垃圾前破碎处理要求较为宽松，破碎粒度级配要求较低，较大尺寸的垃圾也可通过这种供料方式进行热化学处理，不会出现采用螺旋供料器供料时的堵塞、棚料搭桥及卡料现象。

Description

一种有机垃圾热化学处理装置

技术领域

本实用新型涉及有机垃圾无害化处理技术领域，特别涉及一种有机垃圾热化学处理装置。

背景技术

有机垃圾经热化学处理后可将其体积缩至原体积的20％以下，能快速实现有机垃圾的减量化。热处理过程中产生的飞灰等固态污染物经固化后无害化填埋，炉渣可制成建筑材料，废气须净化处理达标排放。

中国乡(村)镇分布较散，生活有机垃圾若采用集中处理方式，其运输成本较大。因此，建设适合我国乡镇、边远风景旅游区等区域的小型生活有机垃圾热化学处理系统的市场前景十分广阔。近年来，国内一些环保企业自主研发了多种小型有机垃圾热化学处理技术与设备，并建设了相应示范工程。在具体运行过程中，通常采用在垃圾料斗下部设置螺旋输送器或液压推杆向热化学处理炉供料。

但是，由于有机垃圾表面粗糙且形状各异，粘着性较强、流动性较差，加之有机垃圾受热分解温度较低，挥发分及其化合水析出致使有机垃圾易发生胶结，导致在热态工况下，有机垃圾在供料输送装置中出现搭桥、结焦问题，这些问题最终导致垃圾热化学处理系统不能长时间连续稳定运行，停炉检修频率高。

实用新型内容

本实用新型提供一种有机垃圾热化学处理装置，解决了或部分解决了现有技术中有机垃圾易发生胶结，导致在热态工况下，有机垃圾在供料输送装置中出现搭桥、结焦问题，导致垃圾热化学处理系统不能长时间连续稳定运行，停炉检修频率高的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种有机垃圾热化学处理装置包括：供料箱、抓取机械手及热化学处理炉；所述抓取机械手的固定端固定设置在所述热化学处理炉上，所述抓取机械手的动作端可将所述供料箱搬运至所述热化学处理炉的顶部；所述供料箱的底部可与所述热化学处理炉的顶部连通。

进一步地，所述供料箱的顶部可拆卸式地设置有封盖。

进一步地，所述供料箱的底部可滑动式地设置有第一插板阀；所述热化学处理炉的顶部可滑动式地设置有第二插板阀。

进一步地，所述供料箱的底部设置有第一滑槽，所述第一滑动槽内设置有第一滚动轴承，所述第一插板阀设置在所述第一滑槽内；所述热化学处理炉的顶部的设置有第二滑槽，所述第二滑动槽内设置有第二滚动轴承，所述第二插板阀设置在所述第二滑槽内。

进一步地，所述有机垃圾热化学处理装置还包括：驱动机构；所述驱动机构的固定端固定设置在所述热化学处理炉的顶部，所述驱动机构的动作端与所述第一插板阀及第二插板阀连接。

进一步地，所述驱动机构包括：固定支架、伸缩油缸、插板及插柱；所述固定支架固定设置在所述热化学处理炉的顶部；所述伸缩油缸的固定端固定设置在所述固定支架上，所述伸缩油缸的动作端与所述第二插板阀连接；所述插柱固定设置在所述第一插板阀上；所述插板固定设置在所述伸缩油缸的动作端，所述插板上开设有插入孔；所述插柱可插入所述插入孔内。

进一步地，所述供料箱与所述热化学处理炉的高度比为1:5-1:2；所述供料箱与所述热化学处理炉的体积比为1:6-1:2；所述供料箱与所述热化学处理炉的截面当量直径比为1:1.5-1:1。

进一步地，所述供料箱的外壁上固定设置有耳钩。

进一步地，所述抓取机械手的动作端固定设置有两个抓齿；两个所述抓齿可与所述供料箱扣合。

进一步地，所述热化学处理炉的顶部设置有敞口；所述敞口的断面成缩口状。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于抓取机械手的固定端固定设置在热化学处理炉上，抓取机械手的动作端可将供料箱搬运至热化学处理炉的顶部，供料箱的底部可与热化学处理炉的顶部连通，所以，将经过初级破碎与干燥处理的垃圾经刮板式输送机送入供料箱内，抓取机械手将装满垃圾的供料箱吊到热化学处理炉的顶部，使供料箱与热化学处理炉结合成整体，当热化学处理炉内温度高于600℃以上时，供料箱的底部与热化学处理炉的顶部连通，供料箱内的垃圾在重力作用下，自上而下一次性完成向热化学处理炉的供料，当供料完成时，关闭供料箱的底部与热化学处理炉的顶部的连通处，重复上述过程，逐渐将垃圾加满热化学处理炉，对垃圾前破碎处理要求较为宽松，破碎粒度级配要求较低，较大尺寸的垃圾也可通过这种供料方式进行热化学处理，不会出现采用螺旋供料器供料时的堵塞、棚料搭桥及卡料现象，消除了操作人员对运行期间上料系统堵塞的隐忧，解决了以往因垃圾堵塞供料装置而出现的停炉问题，提高了垃圾热化学处理系统的处理效率，同时，可实现间歇供料，始终将热化学处理炉的炉内料层保持一定高度，使得热化学处理炉的炉内运行工况稳定可控，避免热化学处理炉的炉内运行工况不稳造成污染物排放超标，实现了有机垃圾热化学处理过程中系统的连续稳定运行。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的有机垃圾热化学处理装置的结构示意图；

图2为图1中有机垃圾热化学处理装置的热化学处理炉的主视图；

图3为图2中热化学处理炉的侧视图；

图4为图2中热化学处理炉的俯视图；

图5为图2中热化学处理炉的结构示意图；

图6为图1中有机垃圾热化学处理装置的供料箱的主视图；

图7为图6中供料箱的俯视图；

图8为图1中有机垃圾热化学处理装置的驱动机构的俯视图；

图9为图8中驱动机构的侧视图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型实施例提供的一种有机垃圾热化学处理装置包括：供料箱1、抓取机械手2及热化学处理炉3。

抓取机械手2的固定端固定设置在热化学处理炉3上，抓取机械手2的动作端可将供料箱1搬运至热化学处理炉3的顶部。

供料箱1的底部可与热化学处理炉3的顶部连通。

本申请具体实施方式由于抓取机械手2的固定端固定设置在热化学处理炉3上，抓取机械手2的动作端可将供料箱1搬运至热化学处理炉3的顶部，供料箱1的底部可与热化学处理炉3的顶部连通，所以，将经过初级破碎与干燥处理的垃圾经刮板式输送机送入供料箱1内，抓取机械手2将装满垃圾的供料箱1吊到热化学处理炉3的顶部，使供料箱1与热化学处理炉3结合成整体，当热化学处理炉3内温度高于600℃以上时，供料箱1的底部与热化学处理炉3的顶部连通，供料箱1内的垃圾在重力作用下，自上而下一次性完成向热化学处理炉3的供料，当供料完成时，关闭供料箱1的底部与热化学处理炉3的顶部的连通处，重复上述过程，逐渐将垃圾加满热化学处理炉3，对垃圾前破碎处理要求较为宽松，破碎粒度级配要求较低，较大尺寸的垃圾也可通过这种供料方式进行热化学处理，不会出现采用螺旋供料器供料时的堵塞、棚料搭桥及卡料现象，消除了操作人员对运行期间上料系统堵塞的隐忧，解决了以往因垃圾堵塞供料装置而出现的停炉问题，提高了垃圾热化学处理系统的处理效率，同时，可实现间歇供料，始终将热化学处理炉的炉内料层保持一定高度，使得热化学处理炉的炉内运行工况稳定可控，避免热化学处理炉的炉内运行工况不稳造成污染物排放超标，实现了有机垃圾热化学处理过程中系统的连续稳定运行。

供料箱1可以为可装载垃圾的空腔壳体，空腔壳体的断面可为圆形或方形。

具体地，供料箱1的顶部可拆卸式地设置有封盖4。在本实施方式中，封盖4可通过锁扣设置在供料箱1的顶部。

将经过初级破碎与干燥处理的垃圾通过刮板式输送机送入供料箱1内，垃圾装满供料箱1后，将垃供料箱1顶部的盖板4盖实，完成供料箱1的垃圾装填，避免垃圾泄漏，同时，当供料箱1的底部与热化学处理炉3的底部连通时，避免热化学处理炉3内的烟气泄漏。

参见图6-7，具体地，供料箱1的底部可滑动式地设置有第一插板阀5，用于控制供料箱1底部的开闭。

热化学处理炉3的顶部可滑动式地设置有第二插板阀6，用于控制热化学处理炉3的顶部的开闭。

供料箱1的底部设置有第一滑槽，第一滑动槽内设置有第一滚动轴7承，第一插板阀5设置在第一滑槽内，通过第一滚动轴承7支撑第一插板阀5，便于第一插板阀5动作。

热化学处理炉3的顶部的设置有第二滑槽，第二滑动槽内设置有第二滚动轴承8，第二插板阀6设置在第二滑槽内，通过第二滚动轴承8支撑第二插板阀6，便于第二插板阀6动作。

参见图8-9，具体地，有机垃圾热化学处理装置还包括：驱动机构9。

驱动机构9的固定端固定设置在热化学处理炉3的顶部，驱动机构9的动作端与第一插板阀5及第二插板阀6连接。

驱动机构9包括：固定支架9-1、伸缩油缸9-2、插板9-3及插柱9-4。

固定支架9-1固定设置在热化学处理炉3的顶部。

伸缩油缸9-2的固定端固定设置在固定支架9-1上，伸缩油缸9-2的动作端与第二插板阀6连接。

插柱9-4固定设置在第一插板阀5上。

插板9-3固定设置在伸缩油缸9-2的动作端，插板9-3上开设有插入孔。

插柱9-4可插入插入孔内。

当抓取机械手2将装满垃圾的供料箱1吊到热化学处理炉3的顶部时，插板9-3嵌入嵌入槽内，启动伸缩油缸9-2，伸缩油缸9-2的动作端拉动第二插板阀6，使第二插板阀6打开，同时，插柱9-4插入插入孔内，伸缩油缸9-2的动作端拉动插板9-3，通过插柱9-4使第一插板阀5打开，实现第一插板阀5与第二插板阀6的联动，保证供料顺畅。供料箱1的底部与热化学处理炉3的顶部连通，供料箱1内的垃圾在重力作用下，自上而下一次性完成向热化学处理炉3的供料。当供料完毕时，启动伸缩油缸9-2，伸缩油缸9-2的动作端推动第二插板阀6，使第二插板阀6关闭，同时，伸缩油缸9-2的动作端推动插板9-3，通过插柱9-4使第一插板阀5关闭，实现第一插板阀5与第二插板阀6的联动，隔断供料箱1的底部与热化学处理炉3的顶部，避免热化学处理炉3内的烟气泄漏。

具体地，热化学处理炉与供料箱的高度比在2:1-5:1之间，优选的为3.5:1，热化学处理炉与供料箱的体积比在6:1-2:1之间，优选的为4:1，热化学处理炉与供料箱的截面当量直径之比在1.5:1-1:1之间，优选的为1:1.2，可实现供料箱1向热化学处理炉3间歇供料，这种供料方式始终将热化学处理炉3内的料层保持一定高度，使得热化学处理炉3内运行工况稳定可控，解决了热化学处理炉3内运行工况不稳带来的污染物排放超标的问题，实现了有机垃圾热化学处理过程中系统的连续稳定运行。

具体地，供料箱1的外壁上固定设置有耳钩，便于抓取机械手2的抓取。

同时，抓取机械手2的动作端固定设置有两个抓齿；两个抓齿可与供料箱1扣合，保证抓取的稳定性。

具体地，热化学处理炉3的顶部设置有敞口3-1；敞口3-1的断面成缩口状，缩口状敞口3-1的高度在100-500mm，优选的为200mm，用于支撑供料箱1的底部。

参见图2-4，具体地，热化学处理炉3采用二段燃烧方法。

热化学处理炉3包括：敞口3-1、第一燃室3-2、第二燃室高温烟气出口3-3、第二燃室3-4、第二燃室蓄热球围栏3-5及热解炉灰渣室3-6。

第一燃室3-2呈外方内圆立式炉体结构，第一燃室3-2为垃圾热解气化反应，从上到下分为燃料层、干燥层、热解层、燃烧层、燃尽层、冷却排渣层。通过控制炉温和供氧条件，使垃圾在内第一燃室3-2内完成干燥、热解及焦炭燃烧燃烬。干燥段温度约为300℃，热解段温度为600～850℃。

供料箱1内的垃圾通过重力落入第一燃室3-2的炉排上部的灼热热解区。在温度高于600℃的第一燃室3-2内，通过对流、辐射、传导的方式获取热量完成热分解过程。垃圾体积逐步缩减，炉膛料位逐步下降。当供料箱1内的垃圾全部落入第一燃室3-2的炉膛内后，关闭第二闸板阀6防止热解炉膛热解气外逸，同时，第一闸板阀5关闭。随后，通过抓取机械手2将供料箱1从热化学处理炉3的顶部上吊离，再将另一装满垃圾的料箱1吊入热化学处理炉3的顶部，进而实现第一燃室3-2的持续稳定供料。通过供料箱1确保垃圾热解气化焚烧系统的进料连续性。

垃圾从热化学处理炉3的炉顶部采用供料箱1间歇进料，灰渣底部连续排出。垃圾在热解气化焚烧处理过程中，必然要经过第二燃室3-4温度高达1100℃的高温燃烧区，二噁英生产条件不易形成，有机物焚毁彻底，垃圾的减容量接近90％，残渣热灼减量可达3％以下，产生的残渣落入热解炉灰渣室3-6内，产生的烟气通过第二燃室高温烟气出口3-3排出，通过第二燃室蓄热球围栏3-5保证第二燃室3-4内的温度。

其中，本申请将经过初级破碎与干燥处理的垃圾经刮板式输送机送入供料箱1内。

抓取机械手2将装满垃圾的供料箱1吊到热化学处理炉3的顶部，使供料箱1与热化学处理炉3结合成整体。

当热化学处理炉3内温度高于600℃时，供料箱1的底部与热化学处理炉3的顶部连通，供料箱1内的垃圾在重力作用下，自上而下一次性完成向热化学处理炉3的供料。

当供料完成时，关闭供料箱1的底部与热化学处理炉3的顶部的连通处。

重复上述过程，逐渐将垃圾加满热化学处理炉3。

可实现间歇供料，始终将热化学处理炉的炉内料层保持一定高度，使得热化学处理炉的炉内运行工况稳定可控，避免热化学处理炉的炉内运行工况不稳造成污染物排放超标，实现了有机垃圾热化学处理过程中系统的连续稳定运行。

其中，当有机垃圾在热化学处理炉3内经热化学处理后产生的气体，经进一步净化处理，可达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)中的污染物限值要求。

具体地，接通热化学处理炉3的主电源及仪表盘电源，按照热化学处理工艺要求设定热化学处理炉3的运行温度和报警温度，启动热化学处理炉3的引风机，待运转正常后启动热化学处理炉3的助燃鼓风机，往热化学处理炉3内投入生物质燃料或开启天然气(柴油)点火器辅助燃烧，加热炉膛温度达到600℃以上。同时将经过初级破碎与干燥处理的垃圾经刮板式输送机送入供料箱1内，垃圾装满后将供料箱1内顶部的盖板4盖实，完成供料箱1内第一次垃圾装填。

当热化学处理炉3停运时，依次确保炉热化学处理炉3顶部的第二插板阀6和供料箱1底部的第一插板阀5处于关闭状态，通过抓取机械手2将供料箱1吊离热化学处理炉3。待热化学处理炉3的炉内温降到200℃以下时，依次关闭热化学处理炉3的引风机和鼓风机。

具体地，热化学处理炉3的垃圾干燥段温度保持在250℃-350℃之间，热化学处理炉3的热化学处理段温度保持在700℃-1000℃之间，保证垃圾在热化学处理炉3内完成干燥及热化学处理过程。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种有机垃圾热化学处理装置，其特征在于，包括：供料箱、抓取机械手及热化学处理炉；

所述抓取机械手的固定端固定设置在所述热化学处理炉上，所述抓取机械手的动作端可将所述供料箱搬运至所述热化学处理炉的顶部；

所述供料箱的底部可与所述热化学处理炉的顶部连通。

2.根据权利要求1所述的有机垃圾热化学处理装置，其特征在于：

所述供料箱的顶部可拆卸式地设置有封盖。

3.根据权利要求1所述的有机垃圾热化学处理装置，其特征在于：

所述供料箱的底部可滑动式地设置有第一插板阀；

所述热化学处理炉的顶部可滑动式地设置有第二插板阀。

4.根据权利要求3所述的有机垃圾热化学处理装置，其特征在于：

所述供料箱的底部设置有第一滑动槽，所述第一滑动槽内设置有第一滚动轴承，所述第一插板阀设置在所述第一滑动槽内；

所述热化学处理炉的顶部的设置有第二滑动槽，所述第二滑动槽内设置有第二滚动轴承，所述第二插板阀设置在所述第二滑动槽内。

5.根据权利要求3所述的有机垃圾热化学处理装置，其特征在于，还包括：驱动机构；

所述驱动机构的固定端固定设置在所述热化学处理炉的顶部，所述驱动机构的动作端与所述第一插板阀及第二插板阀连接。

6.根据权利要求5所述的有机垃圾热化学处理装置，其特征在于，所述驱动机构包括：固定支架、伸缩油缸、插板及两个夹板；

所述固定支架固定设置在所述热化学处理炉的顶部；

所述伸缩油缸的固定端固定设置在所述固定支架上，所述伸缩油缸的动作端与所述第二插板阀连接；

所述插板固定设置在所述第一插板阀上；

两个所述夹板固定设置在所述伸缩油缸的动作端，且形成嵌入槽；

所述插板可嵌入所述嵌入槽内。

7.根据权利要求1所述的有机垃圾热化学处理装置，其特征在于：

所述供料箱与所述热化学处理炉的高度比为1:5-1:2；

所述供料箱与所述热化学处理炉的体积比为1:6-1:2；

所述供料箱与所述热化学处理炉的截面当量直径比为1:1.5-1:1。

8.根据权利要求1所述的有机垃圾热化学处理装置，其特征在于：

所述供料箱的外壁上固定设置有耳钩。

9.根据权利要求1所述的有机垃圾热化学处理装置，其特征在于：

所述抓取机械手的动作端固定设置有两个抓齿；

两个所述抓齿可与所述供料箱扣合。

10.根据权利要求1所述的有机垃圾热化学处理装置，其特征在于：

所述热化学处理炉的顶部设置有敞口；

所述敞口的断面成缩口状。

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