CN219283341U - 一种生活垃圾高温碳化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生活垃圾高温碳化装置；包括碳化炉系统、干燥装置和烟气处理系统；碳化炉内从上至下依次布置有裂解室、碳化室；碳化炉内垂直布置有管状燃烧室，管状燃烧室上开有燃气燃烧孔；碳化室产生的可燃气经燃气燃烧孔进入燃烧室燃烧，燃烧热量经导热翅片间接加热碳化垃圾，燃烧后的烟气进入干燥装置烘干湿垃圾，经干燥装置后的低温烟气出口与烟气处理系统相连接；碳化炉的底部连接有碳粉出料装置；本装置完全将垃圾裂解碳化，不产生二噁英、飞灰和焦油，碳化过程热效率高，无需辅助热源。

Description

一种生活垃圾高温碳化装置

技术领域

本实用新型属于垃圾处理设备技术领域，具体涉及一种生活垃圾高温碳化装置。

背景技术

垃圾焚烧是当前国内外普遍采用的一种垃圾处理技术。通过焚烧，不仅体积大大减小，还可利用焚烧产生的热量发电、供热，达到能量再利用的目的。但垃圾直接焚烧存在以下问题：(1)垃圾成分中有机物焚烧产生剧毒的含氯高分子化合物-二噁英。(2)垃圾焚烧产生大量含有重金属的飞灰，作为危险废弃物需要专业厂家二次处理。(3)焚烧设备损坏问题：垃圾中含氯化合物在炉内形成HCL等腐蚀性气体，在200℃以上即会严重腐蚀炉内金属部件。为了克服垃圾焚烧技术的上述缺点，作为垃圾焚烧替代技术的垃圾碳化(热解)技术得到了开发和应用。

垃圾碳化是垃圾中的有机质在无氧条件下加热，在高温下发生裂解反应，大分子裂解成小分子，有机质一部分转变成以烷烃为主的可燃气体、焦油，剩余部分有机物转变成无机炭。垃圾碳化过程中减量化显著，过程中不产生二噁英，彻底消除有害有机污染物残留，重金属稳定化，烟气量少，投资低于垃圾焚烧，成为近年来垃圾无害化处理的新一代工艺。然而，由于我国多为混合垃圾，成份复杂、含水率较高且不稳定，致使垃圾炭化前需要繁杂的分拣；垃圾热值低需要大量外供热源；成份、水份含量多变导致碳化温度不稳定，碳化不完全，产生焦油量大且难以处理，设备堵塞严重等问题。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提出了一种生活垃圾高温碳化装置。

为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。

一种生活垃圾高温碳化装置，包括碳化炉系统、干燥装置和烟气处理系统；所述碳化炉系统包括碳化炉和鼓风机；所述碳化炉内从上至下依次布置有裂解室、碳化室；所述裂解室和碳化室之间通过落料格栅相连接；所述裂解室连接有进料斗；所述碳化炉内垂直布置有管状燃烧室；所述管状燃烧室上开有燃气燃烧孔；所述管状燃烧室顶部连接有烟气出口；所述管状燃烧室底部通过空气管道与碳化炉外的鼓风机连接；所述碳化炉的底部连接有碳粉出料装置；所述烟气出口与所述干燥装置相连接；所述干燥装置的低温烟气出口与烟气处理系统相连接。

优选的，所述管状燃烧室为垂直均匀分布在碳化炉内的多根金属管组成，金属管连接有导热翅片，金属管下半部开有多个燃气燃烧孔，金属管内部插有电子点火器。

优选的，所述干燥装置顶部连接有垃圾进料器，垃圾进料器带有锁气装置。

优选的，所述干燥装置下部连接有出料装置，干燥后的垃圾通过出料装置输送入碳化炉的进料口。

优选的，所述烟气处理系统包括依次连接的引风机、喷淋塔、活性炭吸附塔、烟囱。

本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为：

1、本实用新型工艺设备在绝氧的状态下实现了生活垃圾的碳化，避免了二噁英的产生，而且不产生固体危险废弃物飞灰。

2、本实用新型对生物质碳进行气化，产生大量的可燃气体，用于湿垃圾的干燥和碳化，无需任何辅助燃料。

3、本装置处理垃圾时无需分拣和破碎，直接进入本工艺设备，避免二次污染。

4、本实用新型的裂解室、碳化室和燃烧室一体化，碳化室排出的可燃气体直接引入燃烧室燃烧，燃烧温度高，不产生焦油等液体物质，避免了焦油对管道设备的堵塞，也无需处理焦油。

附图说明

图1是本实用新型所述生活垃圾高温碳化装置的结构示意图。

图2是本实用新型所述碳化炉系统的剖视图。

其中：1-碳化炉、2-干燥装置；

11-裂解室、12-碳化室、13-管状燃烧室、14-碳粉出料装置、15-进料斗、16-落料格栅、17-烟气出口、18-电子点火器、19-鼓风机；

21-垃圾进料器；

131-导热翅片、132-燃气燃烧孔；

31-引风机、32-喷淋塔、33-活性炭吸附塔、34-烟囱。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。

如图1和2所示，本实施例公开了一种生活垃圾高温碳化装置，包括碳化炉系统、干燥装置和烟气处理系统；碳化炉系统包括碳化炉1和鼓风机19；碳化炉1内从上至下依次布置有裂解室11、碳化室12；裂解室11和碳化室12之间通过落料格栅16相连接；裂解室连接有进料斗15；碳化炉1内垂直布置有管状燃烧室13；管状燃烧室13上开有燃气燃烧孔132；管状燃烧室13顶部连接有烟气出口17；管状燃烧室13底部通过空气管道与碳化炉外的鼓风机19连接；碳化炉1的底部连接有碳粉出料装置14；烟气出口17与干燥装置2相连接；干燥装置2的低温烟气出口与烟气处理系统相连接。

干燥装置2顶部连接有垃圾进料器21，垃圾进料器21带有锁气装置；湿垃圾经垃圾进料器21进入干燥装置2，与碳化炉1排出的高温烟气直接换热，换热后含有水蒸气的低温烟气经引风机31进入喷淋塔32降温除尘后，再进入活性炭吸附塔33去除臭气，最后经烟囱34达标排放。

干燥装置2为直接换热干燥器，来自碳化炉1的高温烟气与湿垃圾直接接触换热，垃圾中的水分直接蒸发，湿垃圾得以干燥，干燥温度为100℃-150℃。

干燥后的垃圾由输送装置送入碳化炉1的进料斗15，而后落入碳化炉1的裂解室11，垃圾中的有机质与管状燃烧室13的导热翅片131接触，在高温间接加热下发生裂解反应，大分子裂解成小分子，残余水分继续蒸发。

裂解室11为无氧环境，裂解室11的温度为150℃-300℃。

垃圾经过裂解后体积大为缩小，在重力作用下经过落料格栅16，落入碳化室12，在管状燃烧室13产生的高温(经导热翅片131)间接加热下，有机质继续碳化分解，最终分解成以烷烃为主的可燃气体和无机碳粉；无机碳粉经碳粉出料装置14排出。

碳化室12为无氧环境，碳化室的温度为300℃-700℃。

管状燃烧室13为垂直均匀分布在碳化炉1内的多根金属管组成，金属管连接有导热翅片131，金属管下半部开有多个燃气燃烧孔132，金属管内部插有电子点火器18；垃圾在碳化室12中碳化产生的可燃气体，在负压作用下，经燃气燃烧孔132进入燃烧室13，由电子点火器18点燃，在鼓风机19鼓入的空气助燃下燃烧。

管状燃烧室的燃烧温度为800℃-1100℃。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种生活垃圾高温碳化装置，其特征在于，包括碳化炉系统、干燥装置(2)和烟气处理系统；所述碳化炉系统包括碳化炉(1)和鼓风机(19)；所述碳化炉(1)内从上至下依次布置有裂解室(11)、碳化室(12)；所述裂解室(11)和碳化室(12)之间通过落料格栅(16)相连接；所述裂解室(11)连接有进料斗(15)；所述碳化炉(1)内垂直布置有管状燃烧室(13)；所述管状燃烧室(13)上开有燃气燃烧孔(132)；所述管状燃烧室(13)顶部连接有烟气出口(17)；所述管状燃烧室(13)底部通过空气管道与碳化炉(1)外的鼓风机(19)连接；所述碳化炉(1)的底部连接有碳粉出料装置(14)；所述烟气出口(17)与所述干燥装置(2)相连接；所述干燥装置(2)的低温烟气出口与烟气处理系统相连接。

2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾高温碳化装置，其特征在于，所述管状燃烧室(13)为垂直均匀分布在碳化炉(1)内的多根金属管组成，金属管连接有导热翅片(131)，金属管下半部开有多个燃气燃烧孔(132)，金属管内部插有电子点火器(18)。

3.根据权利要求1所述的一种生活垃圾高温碳化装置，其特征在于，所述干燥装置(2)顶部连接有垃圾进料器(21)，垃圾进料器(21)带有锁气装置。

4.根据权利要求1所述的一种生活垃圾高温碳化装置，其特征在于，所述干燥装置(2)下部连接有出料装置，干燥后的垃圾经出料装置输送入碳化炉(1)的进料斗(15)。

5.根据权利要求1所述的一种生活垃圾高温碳化装置，其特征在于，所述烟气处理系统包括依次连接的引风机(31)、喷淋塔(32)、活性炭吸附塔(33)、烟囱(34)。

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