一种垃圾热解产生的水蒸汽升温后吹扫积灰的系统的制作方法

本实用新型涉及固体废弃物资源化处理领域，尤其涉及一种垃圾热解产生的水蒸汽升温后吹扫积灰的系统。

背景技术：

随着我国经济的高速发展，城市化进程速度不断加快，人民生活水平不断提高，固体废弃物，特别是城市生活垃圾的产量也在不断增加，对环境造成了严重的污染。在可持续发展理念的影响下，固体废弃物无害化、减量化和资源化处理技术的开发应用及产业化，将会面临一个广阔的前景。因此，固体废弃物处理技术研究已成为继废水、废气处理研究之后的又一研究热点。其中，固体废弃物资源化处理是指采用管理和工艺措施从固体废弃物中回收物质和能源，可加速物质和能量的循环，创造一定的经济价值。

垃圾热解法是指在无氧或缺氧的条件下，利用垃圾中有机物的热不稳定性，对其进行加热蒸馏，使有机物发生裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，再从中提取燃料油、可燃气等。

现有技术中涉及到一种辐射管隔绝烟气加热的转底炉，转底炉为环形结构，炉体由转动炉底和固定炉墙、炉顶组成，炉底由炉底机械带动旋转，被加热的散状物料铺放在炉底上，物料随炉底转动，并且相对于炉底处于静止状态，从装料口转到出料口的过程完成加热和化学反应。炉膛内设有若干辐射管加热装置，以辐射方式对炉内的物料进行加热。

采用上述转底炉对垃圾进行热解处理时，垃圾在炉内随炉底转动，逐渐加热升温完成干燥、热解过程。据此，可将转底炉分为进料区、干燥区、热解区、出料区。在干燥区内，垃圾中水分被蒸发，形成水蒸汽，同时由于辐射管温度较高，会有少量垃圾发生热解，形成可燃热解气。一般情况下，干燥形成的水蒸汽及垃圾热解形成的热解气会一起被送往气液分离系统进行气液分离，水蒸汽被冷凝成液态水。在此过程中，干燥区生成的水蒸汽没有被有效利用，而该水蒸汽量大，约为垃圾质量的30％～50％，造成极大的浪费。并且，辐射管存在表面积灰的现象，未能及时去除，影响辐射管的加热能力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于对垃圾进行热解，并对热解产物进行有效利用，实现固体废弃物资源化处理。利用间接加热炉对转底炉内垃圾干燥过程产生的水蒸汽进行升温，然后将升温后的水蒸汽用于吹扫辐射管上的积灰，在实现除灰的同时可维持辐射管表面的温度，避免热量的损失。

本实用新型公开了一种垃圾热解产生的水蒸汽升温后吹扫积灰的系统，所述系统包括转底炉、风机、加热炉、吹扫装置；

所述转底炉具有可转动的环形炉底，用于放置所述垃圾；所述转底炉炉膛上部设置有辐射管；

所述转底炉依次具有进料区、干燥区、热解区、出料区；所述进料区与所述干燥区之间设有挡板；所述干燥区与所述热解区之间设有挡板；

所述干燥区具有出气口；

所述风机具有风机进气口和风机出气口，所述风机进气口连接所述干燥区的出气口；

所述加热炉具有进气口和出气口，该进气口连接所述风机出气口；

所述吹扫装置具有进气口，该进气口连接所述加热炉的出气口；

所述吹扫装置具有水蒸汽出口，该水蒸汽出口位于所述辐射管附近。

进一步的，所述加热炉为间接加热炉。

进一步的，所述辐射管为间接加热辐射管。

进一步的，所述转底炉、吹扫装置、风机的各个区域上设有多个进气口或出气口。

进一步的，所述风机为两个或两个以上。

进一步的，所述干燥区的出气口处设有温度检测仪表和可燃气成分检测仪表。

进一步的，所述干燥区中设有垃圾翻转装置。

进一步的，所述干燥区中设有多台压力检测仪表。

本实用新型的转底炉采用间接加热辐射管对垃圾进行处理，通过控制辐射管的温度以及转底炉各区域的压力，并对垃圾进行翻转，可有效避免在干燥区内垃圾热解生成可燃气，从而保证产生高纯度的水蒸汽。

所产生的水蒸汽在间接加热炉内进行加热升温，水蒸汽升温后用于吹扫辐射管表面的积灰，恢复辐射管的加热能力，且不会导致辐射管的温度降低，避免了热量的损失。

附图说明

图1为本实用新型实施例中垃圾热解产生的水蒸汽升温后吹扫积灰的系统结构示意图。

图2为本实用新型实施例中转底炉的结构示意图。

图3为本实用新型实施例中垃圾热解产生的水蒸汽升温后吹扫积灰的系统流程示意图。

附图中的附图标记如下：

Ⅰ、转底炉；Ⅱ、风机；Ⅲ、间接加热炉；Ⅳ、吹扫装置；

1、进料区；2、干燥区；3、热解区；4、出料区；

5、出气口；6、出气口；7、出气口。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型中利用垃圾热解产生的水蒸汽升温后吹扫积灰的系统结构包括四个部分，分别为转底炉Ⅰ、风机Ⅱ、间接加热炉Ⅲ、吹扫装置Ⅳ。

如图2所示，为上述转底炉Ⅰ的结构示意图，该转底炉依次具有进料区1、干燥区2、热解区3、出料区4。干燥区2具有出气口5，热解区3具有出气口6和出气口7。

①转底炉Ⅰ的炉体包括环形炉墙、环形炉顶、可转动的环形炉底，其中可转动的环形炉底用于放置垃圾进行热解处理。并且，转底炉Ⅰ的炉膛的上部空间设置有间接加热辐射管，用于对环形炉底上的垃圾进行加热。

干燥区2中设置有垃圾翻转装置，出气口5处设置有温度检测仪表和可燃气成分检测仪表。

进料区1与干燥区2的分界处a、干燥区2与热解区3的分界处b分别设置有挡板1和挡板2，挡板1和挡板2的底部与环形炉底上的垃圾之间的距离＜100㎜。并且，分界处a和分界处b都设置有多台压力检测仪表。

②风机Ⅱ包括风机1和风机2，并且风机1和风机2都具有进气口和出气口。

其中风机1的进气口与干燥区2的出气口5连接。风机2的进气口与进料区1、热解区3、出料区4中的一个或多个出气口连接。

③间接加热炉Ⅲ具有进气口和出气口，该间接加热炉Ⅲ的进气口连接风机1的出气口。

④吹扫装置Ⅳ具有进气口，该进气口与间接加热炉Ⅲ的出气口连接。

吹扫装置Ⅳ还具有水蒸汽出口，该水蒸汽出口位于间接加热辐射管附近，可利用水蒸汽吹扫辐射管表面的积尘。

如图3所示，本实用新型中利用垃圾热解产生的水蒸汽升温后吹扫积灰的系统流程示意图包括如下三个步骤：

A、垃圾热解产生水蒸汽：将垃圾原料运送至转底炉Ⅰ中进行热解反应，热解反应包括干燥和热解两个过程。

垃圾原料通过进料区1进料，并且放置在可转动的环形炉底上，然后被依次运送至干燥区2、热解区3。在干燥区2中进行干燥过程产生水蒸汽，在热解区3中进行热解过程，产生热解炭。其中，热解炭被运送至出料装置中。

ⅰ、在干燥区2中，垃圾翻转装置可对放置在环形炉底上的垃圾进行翻转，保证垃圾均匀受热。该垃圾翻转装置可避免垃圾局部过热而生成大量可燃气，从而有效控制水蒸汽中可燃气成分的含量。

垃圾的干燥和热解过程均由辐射管提供热量，由于辐射管采用的是间接辐射加热的方式，使得转底炉Ⅰ中的垃圾热解气氛与燃烧供热气氛隔绝，从而保证产生水蒸汽的高纯度。

挡板1可用于防止进料区1的气体流入干燥区2，挡板2可防止热解区3产生的可燃气流入干燥区2，从而保证干燥区2中产生的水蒸汽的高纯度。

出气口5处的可燃气成分检测仪表用于检测水蒸汽中可燃气的质量含量。当其含量＞1wt％时(wt％指的是质量含量)，风机1停止工作，并利用风机2经由出气口5以外的其它出气口将干燥区2中的气体抽出转底炉Ⅰ，从而保证水蒸汽的高纯度。

ⅱ、干燥区2的分界处a设置的多台压力检测仪表用于监测进料区1和干燥区2的压力差P1。当P1＜5Pa时，调节风机1，维持干燥区2的压力比进料区1的压力高5～10Pa。

干燥区2的分界处b设置的多台压力检测仪表用于监测干燥区2和热解区3的压力差P2。当P2＜5Pa时，调节风机1和风机2，降低热解区3的压力，维持干燥区2的压力比热解区3的压力高5～10Pa。

ⅲ、出气口5处的温度检测仪表用于检测干燥区2中产生水蒸汽的温度，进而控制辐射管的加热能力，保证水蒸汽的温度维持在120～400℃。

B、水蒸汽升温：水蒸汽由出气口5进入风机1，然后通过风机1的出气口经由间接加热炉Ⅲ的进气口输送至间接加热炉Ⅲ中。间接加热炉Ⅲ对水蒸汽进行间接加热，水蒸汽的温度可升至450～900℃。

C、吹扫辐射管积灰：升温后水蒸汽通过间接加热炉Ⅲ的出气口经由吹扫装置Ⅳ的进气口运送至吹扫装置Ⅳ中。然后经由吹扫装置Ⅳ的水蒸汽出口高速喷出至转底炉Ⅰ内，在其中风机的作用下加速，然后对辐射管表面的积灰进行吹扫清除。

吹扫装置Ⅳ喷出的高温水蒸汽在吹扫辐射管表面的积灰时，因为与辐射管之间的温差小，导致辐射管的温度降低少，有效避免了热量的损失。并且积灰的及时去除，可恢复辐射管的加热能力。

实施例1

将垃圾原料运送至转底炉中可转动的环形炉底上，通过干燥过程产生水蒸汽。该过程维持干燥区的压力比进料区、热解区压力分别高5Pa，干燥区出气口处水蒸汽温度为120～180℃。

然后，将转底炉内产生的水蒸汽运送至间接加热炉中，升温至450℃。将升温后水蒸汽运送至吹扫装置，再由吹扫装置将升温后水蒸汽喷入转底炉内的辐射管表面，对其上积灰进行清除。

实施例2

本实施例中的步骤同实施例1，维持干燥区的压力比进料区、热解区压力分别高8Pa，干燥区出气口处水蒸汽温度为180～230℃，升温后水蒸汽温度800℃，其他各条件同实施例1。

实施例3

本实施例中的步骤同实施例1，维持干燥区的压力比进料区、热解区压力分别高10Pa，干燥区出气口处水蒸汽温度为230～400℃，升温后水蒸汽温度900℃，其他各条件同实施例1。

因此，本实用新型实现了垃圾的资源化处理，在减轻环境负担的同时，可有效回收利用垃圾处理过程中产生的能源。

变形例

基于本实用新型的具体实施方式和实施例还可拓展出许多变形例，例如：

转底炉的炉体中炉墙、炉顶、可转动炉底可为除环形之外的其他可构成转底炉的形状，炉底可采用任意的转动方式。

辐射管可设置在转底炉的其它位置上，但不影响其加热功能，或转底炉内可采用其它类型的加热方式。

转底炉内各分区的连接顺序可为其他不影响转底炉工作的顺序，或分区的数量可减少或增加，各区域中可设置任意数量的进气口或出气口。

温度检测仪表、可燃气成分检测仪表、挡板、压力检测仪表、风机的数量不加以限制。

本实用新型所述系统不限于资源化处理垃圾。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。