CN216924363U - 生物质辅助热解的垃圾热解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生物质辅助热解的垃圾热解装置，包括炉体外壳(1)，炉体外壳(1)内设有位于底部的生物质热解炉(2)，和位于生物质热解炉(2)上方的垃圾热解炉(3)；所述垃圾热解炉(3)与炉体外壳(1)之间设有二次燃烧室(4)，垃圾热解炉(3)的侧壁上设有连通至所述二次燃烧室(4)的烟气通道；所述垃圾热解炉(3)内设有多个可以使垃圾往复下落的伸缩式炉排(301)；所述生物质热解炉(2)顶部设有连通至垃圾热解炉(3)的喷火口(201)。本实用新型可以对低热值的垃圾进行有效分解处理，而且能源消耗低，更加节能环保。

Description

生物质辅助热解的垃圾热解装置

技术领域

本实用新型涉及一种垃圾处理装置，特别是一种生物质辅助热解的垃圾热解装置。

背景技术

随着现代社会的发展，我国垃圾的产量也随之升高，对环境产生了严重的危害。垃圾的常见处理方法有填埋、焚烧和堆肥，其中填埋、堆肥已陷入占用大量用地、资源化水平低的问题，而焚烧虽然能达到减容减量和资源化利用的目的，但如果不完全燃烧，容易产生二噁英等致癌物。而且垃圾是否能燃烧完全也很大程度取决于垃圾的总热值，如垃圾中可燃物少、热值低，通常还需要通过增加柴油等燃料才能使垃圾燃烧，不仅能源消耗大，而且现有燃烧设备也无法很好的避免二噁英等有害物质的产生。而且，我国大多数乡镇、农村等偏远地带，垃圾产生量相对较低，但是要运输到垃圾处理站点进行处理又普遍存在垃圾运输路程远、运费高等问题。偏远乡镇、农村除了产生一般的生活垃圾外，一般还会产生秸秆、木屑等生物质垃圾，这些垃圾目前大多采取就地燃烧的处理方式，缺乏环保的处理手段。

热解技术的出现为垃圾处理提供了一种新思路，它是利用垃圾在高温绝氧或低氧的情况下对垃圾进行分解的，并能产生高价值的清洁燃气。同样，垃圾热解需要提供高温环境，一般可采用自体燃烧的方式提高炉温，或是利用柴油等燃料进行助燃。如果垃圾本身热值低，很难进行自体燃烧的热解。而使用燃料则从另一个角度来说降低了垃圾热解所带来的环保意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种生物质辅助热解的垃圾热解装置。它可以对低热值的垃圾进行有效分解处理，而且能源消耗低，更加节能环保，且能充分利用乡镇、农村等地区的垃圾组成。

本实用新型的技术方案：生物质辅助热解的垃圾热解装置，其特点是：包括炉体外壳，炉体外壳内设有位于底部的生物质热解炉，和位于生物质热解炉上方的垃圾热解炉；所述垃圾热解炉与炉体外壳之间设有二次燃烧室，垃圾热解炉的侧壁上设有连通至所述二次燃烧室的烟气通道；所述垃圾热解炉内设有多个可以使垃圾往复下落的伸缩式炉排；所述生物质热解炉顶部设有连通至垃圾热解炉的喷火口。生物质热解炉可以使用热值相对较高的生物质垃圾进行，而垃圾热解炉则处理热值较低的垃圾。

上述的生物质辅助热解的垃圾热解装置中，所述生物质热解炉包括内炉，内炉内设有位于底部的扩口燃烧斗，内炉顶部设有收口聚热斗，收口聚热斗顶部设有喷火口；所述生物质热解炉侧壁设有生物质推料通道，生物质推料通道内设有生物质推料杆；生物质推料通道上连接有延伸至炉体外壳外侧的进料斗。

前述的生物质辅助热解的垃圾热解装置中，所述扩口燃烧斗下方设有向上的吹料口。生物质热解炉内采用相对富氧的环境，使生物质可以快速燃烧，吹料口可以使上方生物质吹散、悬浮，配合一定的空气进入，能提高生物质的燃烧效率，进而向上方的垃圾热解炉提供高温气体和火焰，以辅助垃圾热解炉内的垃圾热解。

前述的生物质辅助热解的垃圾热解装置中，为了调节炉内氧气含量，所述生物质热解炉侧壁设有连通至进气风机的夹套，夹套内侧设有增氧吹气口。

前述的生物质辅助热解的垃圾热解装置中，所述生物质热解炉和炉体外壳之间设有落灰仓，炉体外壳上开设有连通至落灰仓的仓门，落灰仓上部设有第一隔离门。垃圾热解炉内的热解残渣自动落入落灰仓，生物质热解炉的燃灰也会被吹出生物质热解炉外并最终落入落灰仓。

前述的生物质辅助热解的垃圾热解装置中，所述垃圾热解炉顶部设有垃圾储料仓，垃圾储料仓下端设有垃圾推料杆。

前述的生物质辅助热解的垃圾热解装置中，所述垃圾热解炉的侧壁设有连通至进气风机的夹套，夹套内侧设有增氧吹气口。同样，还可增加向二次燃烧室的增氧吹气口，促进二次燃烧，提高二次燃烧的温度。

前述的生物质辅助热解的垃圾热解装置中，所述伸缩式炉排包括一端固定在垃圾热解炉侧壁上的固定炉排，固定炉排上开设有滑槽，固定炉排前端通过滑槽连接有活动炉排，活动炉排上表面设有截面为三角形的横推杆。通过活动炉排的伸缩运动，可以达到炉内垃圾的逐步下滑。

前述的生物质辅助热解的垃圾热解装置中，所述炉体外壳两侧设有竖直设置的急冷换热器和尾气处理装置，所述急冷换热器下端连接至二次燃烧室，上端设设有活性炭吸收仓，活性炭吸收仓通过连接管道与尾气处理装置上部相连。急冷换热器能够有效收集二次燃烧产生的热能，以便进行能源利用(供热或发电)，尾气处理装置可以对尾气进行环保处理，使排出的其它满足清洁环保的要求。

前述的生物质辅助热解的垃圾热解装置中，所述尾气处理装置包括位于底部的储液池，储液池上方设有竖直方向的脱硫喷淋室和脱硝喷淋室；所述脱硝喷淋室上端与连接管道相连，下端通过储液池与脱硫喷淋室连通；所述脱硫喷淋室顶部设有排放管。

与现有技术相比，本实用新型巧妙地利用两个热解炉进行上下嵌套式配合，位于下方的生物质热解炉用于燃烧热解热值高的生物质垃圾(木屑、秸秆等)，它能快速有效地提高垃圾热解炉的炉温，并能提供燃烧火焰，生物质热解时产生的燃气也能进入垃圾热解炉及二次燃烧室，能够使热值较低的垃圾也能在垃圾热解炉内进行有效热解。此外包围在垃圾热解炉外侧的二次燃烧室，不仅能够对热解产生的燃气进行高温二次燃烧、有效降低二噁英等有害物质的产生，而且还能为内侧的垃圾热解炉提供热源、保证炉内温度。本实用新型的双炉配套结构，结合外包围式的二次燃烧室，能够更充分的对垃圾进行处理，而且对热能的利用率极高，不仅可以适用于热值较低的垃圾，而且处理效率也更高，并且无需化石燃料，更加节能环保。

本实用新型的结构相对精简，无需土建，可根据垃圾产量适当做到小型化(降低整体高度，减少活动炉排的层数)，因此可以直接安装在各个分散的乡镇、农村垃圾集中点，无需花费大成本将垃圾运输到大型垃圾处理点(垃圾焚烧厂、发电站)。而且本实用新型可以有效利用乡镇、农村中大量产生的生物质垃圾，使之能够在其它垃圾的热解处理过程中起到辅助作用，不浪费生物质垃圾中所蕴含的热能。而且本实用新型的处理效率高，能够对垃圾进行充分燃烧热解，不易产生二噁英等有害物质。本实用新型充分利用了乡镇、农村垃圾中的结构组成，非常适合在乡镇、农村中推广使用：其建设成本低、操作技术要求低、处理效率高、不消耗化石能源，而且产生的热能可以用于供暖、供热水、或发电，经济效益高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的尾气处理装置结构示意图；

图3是二次燃烧室的结构示意图；

图4是伸缩式炉排的结构示意图；

图5是活动炉排的截面结构示意图。

附图标记：1-炉体外壳，2-生物质热解炉，3-垃圾热解炉，4-二次燃烧室，5-落灰仓，6-垃圾储料仓，7-急冷换热器，8-尾气处理装置，9-活性炭吸收仓，10-连接管道，201-喷火口，202-内炉，203-扩口燃烧斗，204-收口聚热斗，205-生物质推料通道，206-生物质推料杆，207-进料斗，208-吹料口，301-伸缩式炉排，3011-固定炉排，3012-活动炉排，3013-横推杆，501-第一隔离门，601-垃圾推料杆，602-第二隔离门，801-储液池，802-脱硝喷淋室，803-脱硫喷淋室，804-排放管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例：生物质辅助热解的垃圾热解装置，如图1所示：包括炉体外壳1，炉体外壳1内侧可设置隔热砖，炉体外壳1内设有位于底部的生物质热解炉2，和位于生物质热解炉2上方的垃圾热解炉3；所述垃圾热解炉3与炉体外壳1之间设有二次燃烧室4，垃圾热解炉3的侧壁上设有连通至所述二次燃烧室4的烟气通道；所述垃圾热解炉3内设有多个可以使垃圾往复下落的伸缩式炉排301；所述生物质热解炉2顶部设有连通至垃圾热解炉3的喷火口201。伸缩式炉排301设置25°-30°的倾斜角度。二次燃烧室内设置多个纵向隔板，拉长燃烧通道的长度，可以提高燃烧温度，如图3所示。

生物质热解炉2的结构，包括内炉202，内炉202内设有位于底部的扩口燃烧斗203，内炉202顶部设有收口聚热斗204，收口聚热斗204顶部设有喷火口201；所述生物质热解炉2侧壁设有生物质推料通道205，生物质推料通道205内设有生物质推料杆206；生物质推料通道205上连接有延伸至炉体外壳1外侧的进料斗207。扩口燃烧斗203下方设有向上的吹料口208。所述生物质热解炉2侧壁设有连通至进气风机的夹套，夹套内侧设有增氧吹气口。所述生物质热解炉2和炉体外壳1之间设有落灰仓5，炉体外壳1上开设有连通至落灰仓5的仓门，落灰仓5上部设有第一隔离门501。生物质热解炉2炉体可设计成圆柱形，外侧设置隔热砖。

所述垃圾热解炉3顶部设有垃圾储料仓6，垃圾储料仓6下端设有垃圾推料杆601。炉体外壳1外侧可设置吊装装置(图1中虚线框所示)，对垃圾进行吊装，存储在垃圾储料仓6内，通过垃圾推料杆601将垃圾推入垃圾热解炉2。垃圾储料仓6的垃圾出口位置可设置第二隔离门602，防止垃圾储料仓6内的垃圾被引燃。所述垃圾热解炉3的侧壁设有连通至进气风机的夹套，夹套内侧设有增氧吹气口。所述伸缩式炉排301结构如图4所示，包括一端固定在垃圾热解炉3侧壁上的固定炉排3011，固定炉排3011上开设有滑槽，固定炉排3011前端通过滑槽连接有活动炉排3012，活动炉排3012上表面设有截面为三角形的横推杆3013，如图5所示。

所述炉体外壳1两侧设有竖直设置的急冷换热器7和尾气处理装置8，如图2所示，所述急冷换热器7下端连接至二次燃烧室4，上端设设有活性炭吸收仓9，活性炭吸收仓9通过连接管道10与尾气处理装置8上部相连。所述尾气处理装置8包括位于底部的储液池801，储液池801上方设有竖直方向的脱硫喷淋室803(设置氢氧化钠溶液喷淋头)和脱硝喷淋室802(设置尿素溶液喷淋头)；所述脱硝喷淋室802上端与连接管道10相连，下端通过储液池801与脱硫喷淋室803连通；所述脱硫喷淋室803顶部设有排放管804。

垃圾热解炉3和生物质热解炉2的炉内上侧可设置吹风口，用于形成风幕，对飘起的垃圾进行阻隔。

本实用新型的具体工作原理：

首先通过生物质推料通道205和生物质推料杆206将热值较高的生物质垃圾(废弃家具碎片、木屑、秸秆、干燥菌菇棒等)推入生物质热解炉2的内炉202，点燃生物质垃圾，然后吹料口208向上鼓风，使生物质垃圾在扩口燃烧斗203内翻滚悬飘，生物质垃圾开始高效然后，炉内温度升高，部分生物质垃圾要发生热解反应，燃烧后的高温气体伴随着热解燃气一并从喷火口201以火焰的形式涌入垃圾热解炉3，垃圾热解炉3内温度上升至热解所需温度；热值较低的垃圾通常储存垃圾储料仓6内，并利用垃圾推料杆601缓慢将垃圾推入第一级的伸缩式炉排301，第一级的伸缩式炉排301通过伸缩运动可将垃圾转移到下一级，垃圾在各级伸缩式炉排上燃烧和热解，每次向下一级转移时又实现了翻动，且越往下越接近喷火口201，最终可被燃尽成灰，灰烬会自动落入下方的落灰仓5，落灰仓内可设置转运小车，装满灰烬后移出小车卸载即可。垃圾热解炉3内热解产生的燃气和燃烧的尾气一并进入二次燃烧室4(尾气从A口进B口出)，在二次燃烧室悠长的通道内进行高温二次燃烧(通过鼓风增氧可以提高燃烧温度)，尾气和燃气经过高温二次燃烧后，有害气体显著减少。二次燃烧的尾气首先进入急冷换热器7进行热交换，交换得到的热能可以进行回收再利用，冷却的尾气首先进入活性炭吸收仓9进行吸附，然后进入脱硝喷淋室802进行尿素溶液的喷淋，实现脱硝，然后烟气从下至上的传送过程中在脱硫喷淋室803进行氢氧化钠喷淋处理，进行脱硫。最终洁净的尾气从排放管804排出。

Claims (10)

1.生物质辅助热解的垃圾热解装置，其特征在于：包括炉体外壳(1)，炉体外壳(1)内设有位于底部的生物质热解炉(2)，和位于生物质热解炉(2)上方的垃圾热解炉(3)；所述垃圾热解炉(3)与炉体外壳(1)之间设有二次燃烧室(4)，垃圾热解炉(3)的侧壁上设有连通至所述二次燃烧室(4)的烟气通道；所述垃圾热解炉(3)内设有多个可以使垃圾往复下落的伸缩式炉排(301)；所述生物质热解炉(2)顶部设有连通至垃圾热解炉(3)的喷火口(201)。

2.根据权利要求1所述的生物质辅助热解的垃圾热解装置，其特征在于：所述生物质热解炉(2)包括内炉(202)，内炉(202)内设有位于底部的扩口燃烧斗(203)，内炉(202)顶部设有收口聚热斗(204)，收口聚热斗(204)顶部设有喷火口(201)；所述生物质热解炉(2)侧壁设有生物质推料通道(205)，生物质推料通道(205)内设有生物质推料杆(206)；生物质推料通道(205)上连接有延伸至炉体外壳(1)外侧的进料斗(207)。

3.根据权利要求2所述的生物质辅助热解的垃圾热解装置，其特征在于：所述扩口燃烧斗(203)下方设有向上的吹料口(208)。

4.根据权利要求2所述的生物质辅助热解的垃圾热解装置，其特征在于：所述生物质热解炉(2)侧壁设有连通至进气风机的夹套，夹套内侧设有增氧吹气口。

5.根据权利要求1所述的生物质辅助热解的垃圾热解装置，其特征在于：所述生物质热解炉(2)和炉体外壳(1)之间设有落灰仓(5)，炉体外壳(1)上开设有连通至落灰仓(5)的仓门，落灰仓(5)上部设有第一隔离门(501)。

6.根据权利要求1所述的生物质辅助热解的垃圾热解装置，其特征在于：所述垃圾热解炉(3)顶部设有垃圾储料仓(6)，垃圾储料仓(6) 下端设有垃圾推料杆(601)。

7.根据权利要求1所述的生物质辅助热解的垃圾热解装置，其特征在于：所述垃圾热解炉(3)的侧壁设有连通至进气风机的夹套，夹套内侧设有增氧吹气口。

8.根据权利要求1所述的生物质辅助热解的垃圾热解装置，其特征在于：所述伸缩式炉排(301)包括一端固定在垃圾热解炉(3)侧壁上的固定炉排(3011)，固定炉排(3011)上开设有滑槽，固定炉排(3011)前端通过滑槽连接有活动炉排(3012)，活动炉排(3012)上表面设有截面为三角形的横推杆(3013)。

9.根据权利要求1所述的生物质辅助热解的垃圾热解装置，其特征在于：所述炉体外壳(1)两侧设有竖直设置的急冷换热器(7)和尾气处理装置(8)，所述急冷换热器(7)下端连接至二次燃烧室(4)，上端设有活性炭吸收仓(9)，活性炭吸收仓(9)通过连接管道(10)与尾气处理装置(8)上部相连。

10.根据权利要求9所述的生物质辅助热解的垃圾热解装置，其特征在于：所述尾气处理装置(8)包括位于底部的储液池(801)，储液池(801)上方设有竖直方向的脱硝喷淋室(802)和脱硫喷淋室(803)；所述脱硝喷淋室(802)上端与连接管道(10)相连，下端通过储液池(801)与脱硫喷淋室(803)连通；所述脱硫喷淋室(803)顶部设有排放管(804)。

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