一种垃圾气化热裂解装置

技术领域

本发明涉及热裂解技术领域，具体涉及一种垃圾气化热裂解装置。

背景技术

生活垃圾高温焚烧处理和裂解气化处理具有无害化、减量化程度高的优点，已经成为规模化处理生活垃圾工艺技术发展的主要方向。大型生活垃圾高温焚烧处理和裂解气化处理一般结合余热发电，其装置的建设需要较大占地空间和较高建设投资，其技术并不适合直接应用于小型生活垃圾的焚烧和热解气化处理装置。现有小型生活垃圾的焚烧工艺存在运行稳定性差、设备故障多、停车多，造成每吨垃圾的处理成本高等缺点。直接焚烧不稳定，炉内温度波动大，温度分布很不均匀，造成烟气成分非常复杂，给后端尾气治理带来非常大的负担，尾气处理难度大，尾气排放不能达标；且小型垃圾焚烧装置焚烧尾气焦油含量高，焦油容易在后续净化冷凝，造成尾气进化设备故障。另外，垃圾直接焚烧工艺，垃圾燃烧不充分，容易产生二噁英等有害物质，会严重影响周边的环境质量。

裂解气化处理工艺是将垃圾中的少量有机物燃烧，产生热量，将大部分未燃烧的垃圾加热到450℃～600℃，在缺氧条件下裂解、气化，产生CO、H2等可燃气，再将可燃气在充分供氧条件下燃烧，达到850℃，使垃圾燃烧产生的尾气充分分解。与传统垃圾焚烧工艺相比，垃圾裂解气化技术所产生的尾气粉尘含量及其它有毒有害气体的含量会大幅降低，使尾气治理更加容易，容易保证达标排放。

现有技术中，用于热裂解的装置将第一次垃圾燃烧和第二次气体燃烧通过两个燃烧室来完成，这样的设置虽然可以做到将热裂解产生的可燃气体进行充分燃烧，但是燃烧产生的热量却直接浪费掉了。大部分生活垃圾含水量都很大，在一次燃烧的时候，这些蒸发这些水份会导致一次燃烧产生的大量热量用来蒸发水份，从而导致一次燃烧时，热裂解效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垃圾气化热裂解装置，解决现有技术中，用于垃圾热裂解的装置不能很好的解决一次燃烧时，垃圾含水量高导致热裂解效率降低的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种垃圾气化热裂解装置，包括炉体，炉体内设置有燃烧腔，燃烧腔的中部水平设置有炉桥，炉桥的下侧设置有用于支撑炉桥的隔断，隔断的中部设置有透气孔。炉体的顶部设置有和燃烧腔相连通的进料口，炉体的侧面设置有和燃烧腔相连通的第一进气口和第二进气口，第二进气口设置于炉桥的上方，第一进气口设置于炉桥的下方。炉体的侧面设置有引气管，引气管的上端在炉桥的上方和燃烧腔相连通，引气管的下端在炉桥的下方和燃烧腔相连通。引气管的上端在燃烧腔内和第二进气口置于同侧，第一进气口在燃烧腔内和第二进气口相对设置。炉桥的下方设置有第一点火装置，炉桥的上方在靠近顶部的位置设置有第二点火装置。

进一步的技术方案是，炉桥包括边框以及平行设置于边框内的放置条，相邻两个放置条之间留有间隙，炉桥的下方水平滑动设置有刮条，刮条的上侧竖向设置有刮齿，刮齿滑动设置于间隙内，且刮齿的上端凸出于炉桥的上侧；刮条的下方设置有往复机机构，往复机构用于驱动刮条沿着放置条的长度方向往复运动。

更进一步的技术方案是，往复机构包括加热管和固定管，加热管的一端封闭设置，另一端设置有加水口以及用于封闭加水口的盖体，炉体的外侧设置有和燃烧腔相连通的调节孔，调节孔置于炉桥的下方，加热管封闭设置的一端通过调节孔置于燃烧腔内，加水口置于炉体的外侧，加热管的外壁在靠近加水口的位置设置有排气管，排气管上设置有用于控制排气管通断的电磁阀门；固定管水平安装于炉体的外侧，固定管内滑动设置有推动柱，推动柱的一端在固定管内通过复位弹簧和炉体相连，另一端置于固定管的外侧，所刮条的下侧设置有滑动杆，滑动杆的一端通过滑动孔穿出燃烧腔，并且在炉体的外侧通过连接条和推动柱置于固定管外侧的端部相连；加热管通过连通管和固定管靠近炉体的位置相连通。

更进一步的技术方案是，加热管通过隔热套筒安装于调节孔内，隔热套筒安装于调节孔内，并且隔热套筒的一端置于燃烧腔内，另一端置于炉体的外侧，加热管滑动设置于隔热套筒内；隔热套筒的外壁在炉体的外侧设置有贯通内外两侧的螺纹孔，螺纹孔内螺纹匹配设置有固定螺杆，固定螺杆的一端在隔热套筒的外侧连接有旋转扳手。

更进一步的技术方案是，加热管上设置有气压柱，气压柱内设置有测压孔，测压孔的一端和加热管相连通，测压孔内滑动设置有活塞，活塞的边缘和测压孔的孔壁密封滑动贴合，气压柱上通过测压管连接有电子气压仪，测压管和测压孔的连通处置于活塞远离加热管的一侧；电子气压仪通过控制模块和电磁阀门通讯相连。

更进一步的技术方案是，刮条通过导轨板水平滑动设置炉桥的下方，导轨板水平设置于隔断的侧面，刮条的端部滑动贴合于导轨板的上侧。

更进一步的技术方案是，刮条在炉桥的下方平行设置有若干个，若干个刮条的下侧通过连接板相连，滑动杆置于燃烧腔内的一端和连接板相连。

更进一步的技术方案是，炉体的顶部设置有废气排出口，废气排出口连接有废气处理装置。

更进一步的技术方案是，燃烧腔的腔底设置有收集槽，收集槽设置于燃烧腔的腔底远离滑动杆的一侧；连接板的下侧通过连接柱连接有水平板，水平板上连接有清渣条，清渣条的截面呈直角三角形，清渣条的倾斜面朝向滑动杆一侧。

更进一步的技术方案是，收集槽的槽底设置有和炉体下侧相连通的清渣口，收集槽内设置有刮板，刮板通过移动杆滑动设置于收集槽内；刮板的中部贯通设置有圆孔，刮板通过圆孔滑动套设于移动杆上，炉体在收集槽两端的位置均设置有和收集槽相连通的拉孔，两个拉孔内均滑动设置有钢绳，两根钢绳的一端在收集槽内分别和刮板的两侧相连，另一端在炉体的外侧连接有拉手。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果之一：1、通过将进料口设置于炉体的顶部，当垃圾从进料口进入的时候，会在炉桥的上方自然堆积成堆，将炉桥的上侧覆盖住，当堆积的垃圾进行热裂解时，会产生大量的可燃气体，位于垃圾上方的可燃气体可以自然上升到燃烧腔的顶部，在燃烧腔的顶部进行燃烧，而位于炉桥下方的可燃气体可以通过引气管从炉桥的下方移动到燃烧腔的顶部，并且在燃烧腔的顶部进行燃烧，这样就能够通过可燃气体在燃烧腔的顶部燃烧产生热辐射来烘干堆积垃圾的水分，提升了热裂解的效率；2、通过设置第二进气口，能够对燃烧腔顶部的可燃气体进行供氧，从而使这些可燃气体进行充分的燃烧；3、通过设置第一进气口，能够对正在热裂解的垃圾进行一些供氧，同时流动的空气也能够带动炉桥下方的可燃气体经过通道移动到燃烧腔的顶部。

附图说明

图1为本发明一种垃圾气化热裂解装置的整体示意图。

图2为本发明一种垃圾气化热裂解装置的燃烧腔示意图。

图3为本发明一种垃圾气化热裂解装置的刮条、刮齿和炉桥结构剖面示意图。

图4为本发明一种垃圾气化热裂解装置的刮条、刮齿结构示意图。

图5为本发明一种垃圾气化热裂解装置的加热罐、蒸汽管、活塞管剖面示意图。

图6为本发明一种垃圾气化热裂解装置的刮条、连接柱、清渣条示意图。

图7为本发明一种垃圾气化热裂解装置的收集槽剖面示意图。

图8为本发明一种垃圾气化热裂解装置的加热管、固定管剖面示意图。

图标：1-炉体，2-燃烧腔，3-炉桥，4-隔断，5-透气孔，6-进料口，7-第一进气口，8-第二进气口，9-边框，10-放置条，11-刮条，12-刮齿，13-加热罐，14-蒸汽管，15-活塞管，16-安装孔，17-封堵板，18-排气孔，19-封堵塞，20-滑动杆，21-连接杆，22-复位板，23-弹簧，24-顶杆，25-拉绳，26-缓冲槽，27-安装架，28-密封圈，29-导轨板，30-连接板，31-废气排出口，32-引气管，33-连接柱，34-水平板，35-清渣条，36-倾斜面，37-清渣口，38-刮板，39-移动杆，40-收集槽，41-钢绳，42-拉手，43-加热管，44-固定管，45-加水口，46-盖体，47-调节孔，48-排气管，49-电磁阀门，50-推动柱，51-复位弹簧，52-连接条，53-隔热套筒，54-螺纹孔，55-固定螺杆，56-旋转扳手，57-气压柱，58-测压孔，59-活塞，60-连通管，61-测压管，62-电子气压仪。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

图1至图8所示为本发明的实施例。

实施例1：

一种垃圾气化热裂解装置，包括炉体1，炉体1内设置有燃烧腔2，燃烧腔2的中部水平设置有炉桥3，炉桥3的下侧设置有用于支撑炉桥3的隔断4，隔断4的中部设置有透气孔5。炉体1的顶部设置有和燃烧腔2相连通的进料口6,炉体1的侧面设置有和燃烧腔2相连通的第一进气口7和第二进气口8，第二进气口8设置于炉桥3的上方，第一进气口7设置于炉桥3的下方。炉体1的侧面设置有引气管32，引气管32的上端在炉桥3的上方和燃烧腔2相连通，引气管32的下端在炉桥3的下方和燃烧腔2相连通。引气管32的上端在燃烧腔2内和第二进气口8置于同侧，第一进气口7在燃烧腔2内和第二进气口8相对设置。炉桥3的下方设置有第一点火装置，炉桥3的上方在靠近顶部的位置设置有第二点火装置。通过将进料口6设置于炉体1的顶部，当垃圾从进料口6进入的时候，会在炉桥3的上方自然堆积成堆，将炉桥3的上侧覆盖住，当堆积的垃圾进行热裂解时，会产生大量的可燃气体，位于垃圾上方的可燃气体可以自然上升到燃烧腔2的顶部，在燃烧腔2的顶部进行燃烧，而位于炉桥3下方的可燃气体可以通过引气管32从炉桥的下方移动到燃烧腔的顶部，并且在燃烧腔的顶部进行燃烧，这样就能够通过可燃气体在燃烧腔2的顶部燃烧产生热辐射来烘干堆积垃圾的水分，提升了热裂解的效率；2、通过设置第二进气口8，能够对燃烧腔2顶部的可燃气体进行供氧，从而使这些可燃气体进行充分的燃烧；3、通过设置第一进气口7，能够对正在热裂解的垃圾进行一些供氧，同时流动的空气也能够带动炉桥3下方的可燃气体经过通道移动到燃烧腔的顶部。

实施例2：

在实施例1的基础上，如图3、图4、图5所示，炉桥3包括边框9以及平行设置于边框9内的放置条10，相邻两个放置条10之间留有间隙，炉桥3的下方水平滑动设置有刮条11，刮条11的上侧竖向设置有刮齿12，刮齿12滑动设置于间隙内，且刮齿12的上端凸出于炉桥3的上侧；刮条11的下方设置有往复机机构，往复机构用于驱动刮条11沿着放置条10的长度方向往复运动。由于垃圾在燃烧或者热裂解的过程中会产生废渣或者一些焦化的固体，这些产生的垃圾或者焦化的固体如果碎裂呈小于两个放置条10之间间隙的大小，能够很好的从两个放置条10之间掉落下去，但是如果大于两个放置条10之间的间隙就会卡在放置条10的位置，导致堆积的垃圾中部不能很好的和进行热裂解。这样的设置，可以通过往复机构带动刮条11沿着放置条10的长度方向往复移动，从而带动刮齿12在两个相邻放置条10之间来回移动，从而通过刮齿12将那些大块的废渣或者焦化的固体进行破碎，以便于形成碎小的块状，从而从放置条10上掉落下去。

实施例3：

如图5所示，往复机构包括加热罐13、蒸汽管14和活塞管15，加热罐13在燃烧腔2内设置于刮条11的下方，蒸汽管14的一端和加热罐13相连通，另一端通过安装孔16穿出燃烧腔2，置于炉体1的外侧，蒸汽管14的设置方向与放置条10方向相同，活塞管15的一端从蒸汽管14置于炉体1外侧的一端插入蒸汽管14内，活塞管15的另一端设置有封堵板17，封堵板17上设置有通透的排气孔18，排气孔18内可拆卸安装有封堵塞19，且封堵塞19安装于排气孔18内时，封堵塞19的一端置于封堵板17的外侧；刮条11的下侧设置有滑动杆20，滑动杆20的一端通过滑动孔穿出燃烧腔2，并且在炉体1的外侧通过连接杆21和活塞管15的外壁相连；封堵板17远离炉体1的一侧设置有复位板22，复位板22和封堵板17之间留有间隙，复位板22朝向封堵板17的一侧通过弹簧23和封堵板17相连，复位板22朝向封堵板17的一侧对齐排气孔18设置有顶杆24，顶杆24通过拉绳25和封堵塞19的端部相连；拉绳25的长度小于弹簧23的自然长度。常规设置中，蒸汽管14和活塞管15的管壁都采用真空结构，类似于保温瓶的结构，这样能能够极大程度上降低蒸汽管14内以及活塞管15内的水蒸气和外界通过管壁进行热交换，从而导致水蒸气冷凝，影响整体推动活塞管15的效果。在使用热裂解装置进行热裂解的时候，通过在加热罐13内加水，能够借助燃烧腔2内的高温使水烧开，从而形成大量的水蒸气。垃圾在热裂解的时候，温度有450℃～600℃，整个燃烧腔内的温度也基本接近于或者略低于这个温度，完全满足加热罐13内的水烧开，将当水蒸气大量产生的时候，会进入到蒸汽管14内，并且从蒸汽管14内朝向活塞管15移动，随着水蒸气的不断增加，会推动活塞管15的封堵板17压缩弹簧23，朝向复位板22移动。并且在移动的过程中活塞管15会拉动刮条11和刮齿12进行移动，从而对废渣进行破碎。当活塞管15上的封堵塞19被推动到和顶杆24接触以后，顶杆24会顶住封堵塞19，使封堵塞19掉进活塞管15内，从而使蒸汽管14和活塞管15内的水蒸气能够从排气孔18内排出。此时，由于蒸汽的排出，弹簧23能够推动活塞管15朝向蒸汽管14移动，在弹簧23推动到过程中，通过拉绳25能够将封堵塞19到排气孔18的位置，重新堵住排气孔18。周而复始，能够借助燃烧腔2内的高温产生蒸汽，从而带动刮条11和刮齿12周期性运动。

复位板22朝向封堵板17的一侧凹陷形成缓冲槽26，复位板22的边缘通过安装架27和蒸汽管14的外壁相连。这样的设置，能够在蒸汽通过排气孔18喷出的时候，能够借助缓冲槽起到很好的缓冲收集作用，使蒸汽冲出来以后，能够朝向炉体1喷射，避免四处飞溅。

封堵塞19呈圆锥形，拉绳25和封堵塞19的尖端相连，排气孔18的孔壁设置为和封堵塞19外壁相匹配的斜面；封堵塞19的外壁上设置有第一密封层，排气孔18的孔壁上设置有第二密封层。这样的设置，通过圆锥形的封堵塞19，能够在拉绳25将封堵塞19拉回重新封堵排气孔18的时候，借助圆锥形的外形，能够更加便捷的塞回到排气孔18内。通过设置第一密封层和第二密封层，提升了封堵塞19封堵排气孔18的密封性，避免蒸汽外泄。

实施例3：

在前述实施例的基础上。环绕活塞管15的外壁设置有密封圈28，密封圈28的内壁和活塞管15固定相连，密封圈28的外壁和蒸汽管14的内壁密封滑动相连；密封圈28沿活塞管15的外壁分布设置有若干个。通过设置密封圈28，能够在活塞管15往复运动的时候对活塞管15和蒸汽管14之间的间隙，避免蒸汽外泄。通过设置多个密封圈28，进一步提升了密封性。

实施例4：

不同于实施例2，如图8所示，本实施例采用另一种清理方式，往复机构包括加热管43和固定管44，加热管43的一端封闭设置，另一端设置有加水口45以及用于封闭加水口45的盖体46，炉体1的外侧设置有和燃烧腔2相连通的调节孔47，调节孔47置于炉桥3的下方，加热管43封闭设置的一端通过调节孔47置于燃烧腔2内，加水口45置于炉体1的外侧，加热管43的外壁在靠近加水口45的位置设置有排气管48，排气管48上设置有用于控制排气管48通断的电磁阀门49；固定管44水平安装于炉体1的外侧，固定管44内滑动设置有推动柱50，推动柱50的一端在固定管44内通过复位弹簧51和炉体1相连，另一端置于固定管44的外侧，所刮条11的下侧设置有滑动杆20，滑动杆20的一端通过滑动孔穿出燃烧腔2，并且在炉体1的外侧通过连接条52和推动柱50置于固定管44外侧的端部相连；加热管43通过连通管60和固定管44靠近炉体1的位置相连通。

加热管43通过隔热套筒53安装于调节孔47内，隔热套筒53安装于调节孔47内，并且隔热套筒53的一端置于燃烧腔2内，另一端置于炉体1的外侧，加热管43滑动设置于隔热套筒53内；隔热套筒53的外壁在炉体1的外侧设置有贯通内外两侧的螺纹孔54，螺纹孔54内螺纹匹配设置有固定螺杆55，固定螺杆55的一端在隔热套筒53的外侧连接有旋转扳手56。通过设置隔热套筒53和固定螺杆55，能够调节加热管43伸入燃烧腔2内的长度，这样就能够控制加热管43的受热面积，从而控制加热管43内气压的上升速度，这样就能够控制刮齿12清理炉桥3上侧底部堆积的烧结块一个周期的时间。

加热管43上设置有气压柱57，气压柱57内设置有测压孔58，测压孔58的一端和加热管43相连通，测压孔58内滑动设置有活塞59，活塞59的边缘和测压孔58的孔壁密封滑动贴合，气压柱57上通过测压管61连接有电子气压仪62，测压管61和测压孔58的连通处置于活塞59远离加热管43的一侧；

电子气压仪62通过控制模块和电磁阀门49通讯相连。当需要通过刮齿12清理炉桥3上侧底部堆积的烧结块的时候，通过燃烧腔2内的温度来加热加热管43内的水，通过加热水产生的水蒸气进入到固定管44内，通过在固定管44内推动推动柱50来带动滑动杆20带动刮齿12清理炉桥3上侧底部堆积的烧结块。并且通过设置测压管61来检测加热管43内的压力值来，从而判定推动柱50推动滑动杆20的移动距离。通过控制模块来预设好设定值，当压力值达到的时候，通过打开电磁阀门49来释放加热管43内的压力，从而借助复位弹簧51来电动推动柱50往回移动，进行一个周期的清理工作。测压孔58内的活塞59使测压孔58的两侧形成一个等压环境，在借助电子气压仪62测量加热管43内的气压的同时，还能够避免加热管43内的蒸汽进入到电子气压仪62内。

刮条11通过导轨板29水平滑动设置炉桥3的下方，导轨板29水平设置于隔断4的侧面，刮条11的端部滑动贴合于导轨板29的上侧。

实施例5：

刮条11通过导轨板29水平滑动设置炉桥3的下方，导轨板29水平设置于隔断4的侧面，刮条11的端部滑动贴合于导轨板29的上侧。通过设置导轨板29，能够使刮条11能够在炉桥3的下方稳定的水平运动。一种方案可以只在刮条11的下方设置导轨板29。另一种方案可以在刮条11的上下方都设置导轨板29，通过限制刮条11上下移动从而使刮条11移动更加稳定。

刮条11在炉桥3的下方平行设置有若干个，若干个刮条11的下侧通过连接板30相连，滑动杆20置于燃烧腔2内的一端和连接板30相连。通过设置若干个刮条11，能够借助多个刮条11配合，减少往复运动的距离，从而减少活塞管15整体往复运动的距离，这样每次不需要产生很多蒸汽就能完成一次往复运动。

炉体1的顶部设置有废气排出口31，废气排出口31连接有废气处理装置。通过设置废气排出口31连接废气处理装置，能够对最终排出的废气进一步进行处理，提升废气排放的质量。

实施例6：

燃烧腔2的腔底设置有收集槽40，收集槽40设置于燃烧腔2的腔底远离滑动杆20的一侧；连接板30的下侧通过连接柱33连接有水平板34，水平板34上连接有清渣条35，清渣条35的截面呈直角三角形，清渣条35的倾斜面36朝向滑动杆20一侧。

收集槽40的槽底设置有和炉体1下侧相连通的清渣口37，收集槽40内设置有刮板38，刮板38通过移动杆39滑动设置于收集槽40内；

刮板38的中部贯通设置有圆孔，刮板38通过圆孔滑动套设于移动杆39上，炉体2在收集槽40两端的位置均设置有和收集槽40相连通的拉孔，两个拉孔内均滑动设置有钢绳41，两根钢绳41的一端在收集槽40内分别和刮板38的两侧相连，另一端在炉体2的外侧连接有拉手42。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。