一种基于炉排炉的垃圾热解气化装置

技术领域

本发明属于垃圾热处理领域，涉及一种基于炉排炉的垃圾热解气化装置。

背景技术

随着国民经济的飞速发展和城镇化进程的加快，人民生活水平日益提高，城市生活垃圾的产生量愈来愈大；垃圾填埋处理方式的弊端和产生的矛盾日益显露，填埋后产生的高浓度渗滤液和大量有害气体对环境污染非常严重，同时需要占用大量的土地资源。焚烧处理将成为主要的垃圾处理方式，它既能摆脱对大量土地资源的依赖，又能满足环境保护和资源利用的双重要求，也符合生活垃圾减量化、无害化和资源化的国家政策。

近年来，在国家产业政策的鼓励下，我国的垃圾焚烧产业进入了高速发展期。目前，国内主要应用的是炉排炉直接焚烧处理及余热利用技术，有效实现了生活垃圾的无害化处理和资源化利用。为了达到排放标准，垃圾焚烧产生的烟气必须经过可靠的净化处理，产生的飞灰、渗滤液等废气物也必须经过处理后才能进行填埋或排放。

如何降低垃圾焚烧处理烟气中污染物的含量，提高燃烧热能的利用效率，以进一步提高垃圾无害化处理和资源化利用的水平，促进行业的持续健康发展，是目前国内外行业的研究重点，其中热解气化技术更是研究的热点，具有良好的应用前景。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于炉排炉的垃圾热解气化装置，以实现对生活垃圾的无害化处理和资源化利用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于炉排炉的垃圾热解气化装置，包括依次布置的进料装置、热解气化炉排、燃烧炉排、供风系统；还包括炉膛及供风装置，所述热解气化炉排、燃烧炉排均设置在炉膛内，所述供风装置包括内部供风装置和第一外部供风装置，所述内部供风装置用于将炉膛热风输送至热解气化炉排；所述第一外部供风装置的出风口连通至燃烧炉排。

可选的，所述炉膛内设有隔离墙，所述隔离墙的设置位置与热解气化炉排与燃烧炉排的连接处相匹配，所述隔离墙与所述热解气化炉排之间形成便于向所述燃烧炉排落料的落料通道。

可选的，所述供风装置还包括设置在炉膛的烟气出口处的第二外部供风装置。

可选的，所述热解气化炉排包括第一炉排片以及设置在第一炉排片下方的至少一个第一灰斗。

可选的，所述内部供风装置通过第一送风管路及第二送风管路连通至热解气化炉排，其中第一送风管路连通至第一灰斗，第二送风管路连通至炉膛外侧与所述热解气化装置相匹配的位置。

可选的，所述进料装置包括料斗、溜槽、给料平台及渗滤液斗，所述溜槽设置在所述料斗下方，所述溜槽连通至给料平台，所述给料平台下方设有渗滤液斗，第一送风管路上设有连通至渗滤液斗的支路。

可选的，所述热解气化炉排采用顺推炉排结构，燃烧炉排采用逆推结构，热解气化炉排的向上倾斜角度小于燃烧炉排的向下倾斜角度。

可选的，所述热解气化炉排的出料口与所述燃烧炉排的进料口通过竖直的落差结构相连。

可选的，所述内部供风装置包括热风风机，所述热风风机设置在炉膛外侧与燃烧炉排相匹配的位置上。

可选的，所述燃烧炉排包括第二炉排片以及设置在第二炉排片下方的第二灰斗，所述第一外部供风装置的主管道连通至第二灰斗，所述主管道上设有第二支路，所述第二支路连通至热风风机。

本发明的有益效果在于：

1、本发明利用热解气化炉排使垃圾在厌氧状态下实现干燥和热解气化，热解气化生成的可燃性合成气体在炉膛出口区域实现完全燃烧，这可有效的降低二噁英等有害物质的生成，减少燃烧烟气中有害物质的含量，提高了垃圾无害化处理水平。

2、本发利用抽取燃烧炉排燃烧区域的热烟气对给料平台的垃圾进行加热干燥，并对热解气化炉排中的垃圾进行加热，促进垃圾实现热解气化，减少对外部能源的消耗，节能效果好。

3、本发明利用抽取燃烧炉排燃烧区域的热烟气对热解气化炉排中的垃圾进行加热，有利于控制和减少垃圾热处理过程燃烧空气供风量，进而也减少总的燃烧烟气量，有利于提高热能利用效率，有利于降低垃圾热处理过程技术装备的建设成本和运行成本。

4、本发明利用隔离墙把热解气化炉排和燃烧炉排相对隔开，下端的物料通道由运行垃圾堵塞分隔，可阻止燃烧炉排上的富氧烟气进入热解气化炉排区域，有利于控制热解气化炉排燃烧空气量，利于实现厌氧环境促进垃圾的热解气化。还有利于利用隔离墙的辐射热对热解气化炉排上的垃圾物料进行加热，促进其干燥和热解气化的进行。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1，附图中的元件标号分别表示：进料装置1、热解气化炉排2、燃烧炉排3、炉膛4、隔离墙5、内部供风装置6、第一外部供风装置7、第二外部供风装置8、落差结构9、落渣口10、料斗101、溜槽102、给料平台103、渗滤液斗104、第一炉排片201、第一灰斗202、出料口203、第二炉排片301、第二灰斗302、进料口303、第一炉腔401、第二炉腔402、烟气出口403、热风风机601、第一送风管路602、第二送风管路603、第一支路604、主管路701、第二支路702。

本发明涉及一种基于炉排炉的垃圾热解气化装置，包括进料装置1、热解气化炉排2、燃烧炉排3、炉膛4、隔离墙5和内部供风装置6、第一外部供风装置7、第二外部供风装置8。

所述进料装置1的出料口和热解气化炉排2连接，所述燃烧炉排3位于热解气化炉排2的下方，且热解气化炉排2的尾部料口和燃烧炉排3的进料口通过竖直落差相连。

所述供风装置包括内部供风装置6和第一外部供风装置7和第二外部供风装置8，所述内部供风装置6包括热风风机601和管道，所述热风风机601的进风口和燃烧炉排3的第二炉腔402后拱相连，所述热风风机601的出风口和热解气化炉排2连接；所述主管路701的出风口通过送风管与燃烧炉排3下的第二灰斗302连接。

本实施例一种基于炉排炉的垃圾热解气化装置工作时，第一外部供风装置7的主管路701将空气通过送风管送入燃烧炉排炉3炉排下部的第二灰斗302中，空气从炉排进入炉膛，使燃烧炉排3的第二炉腔402中处于富氧状态，可保证垃圾充分燃烧燃尽，燃烧炉排3中的高温烟气经热风风机601送入热解气化炉排2，进入热解气化炉排2的高温烟气的一个作用是为垃圾热解气化提供热源，另一个作用使是调节热解气化炉排2中的气体成分，使热解气化炉排2的第一炉腔401处于厌氧状态，形成热解气化的条件。第一外部供风装置7的第二支路702将空气通过送风管送至内部供风装置6的热风风机601前，运行中用于调节内部供风的烟气参数。燃尽的后的炉渣从落渣口10排出。

本实施例一种基于炉排炉的垃圾热解气化装置，其利用热解气化炉排使垃圾热解气化生成可燃性气体，第一炉腔401中的可燃性气体在上升至炉膛的烟气出口403区域与来至第二炉腔402的高温烟气混合，并在第二外部供风装置8的辅助条件下实现完全燃烧。垃圾在厌氧和温度偏低条件下发生热解气化，可有效抑制二噁英等有害物质的生成，降低燃烧烟气中有害物质含量；并且其利用燃烧炉排燃烧的高温烟气作为垃圾热解气化的热源，可减少对外部热源的依赖，且进一步提高了垃圾能源利用率高，节能效果好。

作为对本实施例的改进，所述第二外部供风装置8还通过送风管分别与炉膛的烟气出口403区域的前后墙的进风口连接，供风有利于在运行中促进来自第一炉腔401、第二炉腔402的可燃性气体和燃烧烟气充分混合并实现完全燃烧，降低燃烧烟气中CO等有害物质的含量。

作为对本实施例的改进，所述热风风机601的出风口通过第一送风管路602、第二送风管路603和热解气化炉排2连接，第一送风管路602的出风口设置在热解气化炉排2下部的第一灰斗202上，第二送风管路603的出风口设置在热解气化炉排2第一炉腔401的前拱中部；工作中这两路供风可在保证第一炉腔401处于厌氧状态的条件下同时向炉内提供了热量。

作为对本实施例的改进，所述热风风机601的出风口通过第一支路604与给料平台103下方的渗滤液斗104相连，工作中，该路供风的高温燃烧烟气可促进垃圾在给料平台103提前干燥。

作为对本实施例的改进，所述热解气化炉排2和燃烧炉排3采用倾斜设置。热解气化炉排2的第一炉排片201采用顺推结构形式，且炉排面和水平面之间向上呈10°小倾角θ1布置(当然在不同实施例中夹角θ1还可为5～15°范围内的其它值)，运行中炉排倾斜设置加上炉排片的顺推运动，有利于实现垃圾的翻转和热解气化。燃烧炉排3的第二炉排片301采用逆推结构形式，且炉排面和水平面之间向下呈25°大倾角θ2布置(当然在不同实施例中夹角θ2还可为20～30°范围内的其它值)，运行中炉排倾斜设置加上炉排片的逆推运动，有利于实现垃圾的翻转输送和燃烧燃尽。

作为对本实施例的改进，所述热解气化炉排2的尾部出料口203和燃烧炉排炉3的进料口303通过竖直的落差结构9连接，所述落差结构9的装置高度h1为1000mm(当然在不同实施例中所述落差高度h1还可为500～1500mm范围内的其它值)。热解气化炉排2的尾部出料口203上方炉膛中间设置隔离墙5，隔离墙5的上下方设置合理的流通空间，下方与热解气化炉排尾部距离h2为800mm(当然在不同实施例中所述落差高度h2还可为400～1200mm范围内的其它值)。运行中，隔离墙5下方空间可供运行中物料从热解气化炉排2的尾部出料口203通过并落到燃烧炉排炉3的进料口303处，同时也能使第一炉腔401、第二炉腔402相对隔离，减少空间内燃烧烟气的串动，确保第一炉腔401处于热解气化的条件；隔离墙5上方的空间可供运行中燃烧炉排炉3垃圾燃烧燃尽的高温烟气流通进入到炉膛的烟气出口403；隔离墙5受热后还会对第一炉排片201上的垃圾产生辐射热，促进垃圾的热解气化。

作为对本实施例的改进，所述进料装置1包括料斗101、与料斗101出料口连接的下料溜槽102、设置在下料溜槽102出料口部的给料平台103、设置给料平台103下方的渗滤液斗104；本改进使得垃圾可在下料溜槽102中形成料柱，保持热解气化炉排炉2与外界的隔离，有利于形成垃圾热解气化所需的高温厌氧条件。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。