生活垃圾热解气化炉的制作方法

本实用新型涉及生活垃圾热解气化处理领域，具体是一种生活垃圾热解气化炉。

背景技术：

随着我国乡镇化进程的全面推进，农村人口逐渐集中，局部区域产生的生活垃圾因体量小、点位分散、收集困难、运输距离较远和运输成本较高等原因，如何进行妥善处置已成为当前急需解决的迫切问题。早期采用的原始堆放、直接填埋、简单堆肥和露天焚烧等垃圾处理技术因占用大量土地、产生大量有害病菌、排放恶臭及有毒二次污染物质等，对土地资源和生态、生活环境造成不可恢复性的破坏，严重危害人体健康。

近年来，随着环保意识的加强和日益严格的国家环保法规和政策的相继出台，生活垃圾处置的“无害化、减量化和资源化”已成为各国遵循的基本原则，垃圾热解技术作为实现这一原则的有效途径之一，已逐渐得到业界公认。垃圾热解技术的核心在于热解炉，其结构主要包括热解气化炉和二燃室，热解气化炉产生的热解可燃气经导气装置进入二燃室深度燃烧。热解气化炉的进料机构、布料形式、布风系统和炉排结构等因素均对炉内垃圾的热解气化效果产生重要影响，而导气装置的合理设计更是决定了二燃室深度燃烧的效果。现普遍适用的热解气化炉存在以下不足：①进料机构采用直接落料形式，结构原始简单，造成垃圾原料在炉内分布不均，有时甚至出现堆积盲区，形成气腔，严重影响炉内热解层的构建和气化效果；②燃烧层因温度较高，易形成高温熔融态炉渣，目前多数炉排因缺乏有效的炉排破渣结构及布风降温系统，使得炉渣容易结焦和板化，炉排发生卡涩，排灰不畅；③热解产生的可燃气集气和导气设计不够合理，使得炉内热解温度波动较大，既影响热解气化炉的正常运行，又影响可燃气体在二燃室内的燃烧效果，导致尾气处理难度增大。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种生活垃圾热解气化炉，该炉具有结构紧凑、布料均匀、布风均匀、导气科学、排灰顺畅和操作简便等优点，可以解决现有热解气化炉存在的上述问题，能够保证热解气化炉的高效稳定运行。

本实用新型采用如下技术方案解决上述技术问题：

本实用新型一种生活垃圾热解气化炉，它包括炉体、进料系统、炉排系统和集渣系统，进料系统安装在炉体的顶部，炉体的内部由上至下依次分成烘干层、热解层、燃烧层、燃尽层，烘干层与热解层之间安装有环形集气导气系统，燃尽层上方安装炉排系统，炉排系统的下方安装集渣系统。

所述环形集气导气系统由防堵集气环和导气管组成，防堵集气环安装在炉体内壁上，横截面呈卧状锥台形，防堵集气环的上部设有防堵台，下部设有集气腔室，集气腔室开有集气孔，集气腔室与伸出炉体外面的导气管相连通，通过导气管导入后续二燃室工段进行深度燃烧处理。

所述进料系统由进料斗、气动插板阀、旋转布料器、传动链条和布料器驱动电机组成，气动插板阀设置在进料斗的中段位置，旋转布料器安装在进料斗的下方，旋转布料器经传动链条与布料器驱动电机的输出轴相连接。

所述旋转布料器的上部设有与进料斗相连接的布料器进料口，旋转布料器的下部设有均匀排布的多个布料器出料口，实现均匀布料。

所述烘干层、热解层和燃烧层分别设置有安装在炉壁上的监测口、观察孔和检修口，燃尽层设有固定在炉壁上的防堵栅栏。

所述炉排系统主要由炉箅帽、中空的可旋转布风管和可旋转炉排构成，可旋转炉排安装在可旋转布风管上，可旋转布风管的顶部安装有随可旋转布风管转动的炉箅帽，可旋转炉排和可旋转布风管分别通过动力机构驱动旋转。

所述燃尽层设有安装在炉壁上的一次风环形布风管，一次风环形布风管由环形总管、总管进气口和布风支管组成，环形总管的一端与连接风机的总管进气口相连接，另一端与伸入炉体内部的布风支管相连接，布风支管上横向开有若干布风小孔。

所述集渣系统由集渣斗和出渣口构成，出渣口位于集渣斗下方，外连出渣机，集渣斗侧面安装有振打装置，防止灰渣在集渣斗内堆积和堵塞。

本实用新型生活垃圾热解气化炉具有如下有益效果：

1、采用环形集气导气系统，通过防堵集气环和导气管的优化组合，防止抽风管口堵塞，实现对热解气的均匀连续抽提，保证炉内热解温度和气压的平稳，提高热解效率；

2.采用多口旋转进料系统，布料均匀，为后续热解气化提供稳定的生活垃圾来料和炉内堆层结构，保证炉内热解过程的连续稳定运行；

3、热解气化炉下部炉壁上设置防堵栅栏，防堵栅栏与可旋转炉排相互作用，将大块炉渣挤压破碎或旋转撕裂，有效避免结焦和板化，保证排灰顺畅；

4、采用可旋转炉排结构和一次风环形布风管，能实现布风供氧、破碎防堵和排灰排渣功能，可更好地控制热解炉内温度变化，提高热解稳定性，使得物料在炉内充分热解，同时预防炉渣焦结和炉排卡涩等现象的发生。

附图说明

图1是本实用新型生活垃圾热解气化炉的结构示意图；

图2是图1中进料系统的主视示意图；

图3是图2中旋转布料器的主视示意图；

图4是图3的俯视示意图；

图5是图1中环形集气导气系统的主视示意图；

图6是图1中环形集气导气系统的B-B向视图；

图7是图1中可旋转炉排的结构示意图；

图8是图1中防堵栅栏的俯视示意图；

图9是图1中一次风环形布风管的俯视示意图。

图中：1进料系统、1-1进料斗、1-2气动插板阀、1-3旋转布料器、1-3-1布料器进料口、1-3-2布料器出料口、1-4传动链条、1-5布料器驱动电机、2炉体、2-1监测口、2-2观察孔、2-3炉壁、2-4检修口、2-5防堵栅栏、3环形集气导气系统、3-1防堵台、3-2集气腔室、3-3集气孔、3-4导气管、4炉排系统、4-1炉箅帽、4-2可旋转布风管、4-3可旋转炉排、4-4电机、4-5电机，4-6进气口、5一次风环形布风管、5-1环形总管、5-2布风支管、5-3总管进气口、6集渣系统、6-1集渣斗、6-2振打装置、6-3出渣口；7烘干层、8热解层、9燃烧层、10燃尽层。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步的阐述。为使附图简洁，图中仅示意性的表示出与本实用新型相关的部分，而且图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性的标示出了其中的一个。

如图1至图9所示，本实用新型生活垃圾热解气化炉，包括炉体2、进料系统1、环形集气导气系统3、炉排系统4、一次风环形布风管5和集渣系统6，进料系统1安装在炉体2的顶部，炉体2的内部由上至下依次分成烘干层7、热解层8、燃烧层8、燃尽层10，烘干层7与热解层8之间安装有环形集气导气系统3，燃尽层10上方安装炉排系统4，炉排系统4的下方安装集渣系统6。

如图1至图4所示，所述进料系统1位于炉体2顶部，进料系统1由进料斗1-1、气动插板阀1-2、旋转布料器1-3、传动链条1-4和布料器驱动电机1-5组成，气动插板阀1-2设置在进料斗1-1的中段位置，旋转布料器1-3安装在进料斗1-1的下方，旋转布料器1-3经传动链条1-4与布料器驱动电机1-5的输出轴相连接；旋转布料器1-3的上部设有与进料斗1-1相连接的布料器进料口1-3-1，旋转布料器1-3的下部设有均匀排布的多个布料器出料口1-3-2。生活垃圾通过进料斗1-1进料，通过气动插板阀1-2控制进料速度，采用多口旋转布料方式将生活垃圾来料均布于热解炉内。

如图1、图5和图6所示，所述环形集气导气系统3由防堵集气环和导气管3-4组成，防堵集气环内嵌于炉体内的热解层与烘干层交汇处的炉壁内，防堵集气环的横截面呈卧状锥台形，防堵集气环的上部设有防堵台3-1，下部设有集气腔室3-2，集气腔室3-2开有集气孔3-3，集气腔室3-2与伸出炉体外面的导气管3-4相连通，热解气通过集气孔3-3进入集气腔室3-2，并由导气管3-4收集后导入后续二燃室工段进行深度燃烧处理。所述导气管3-4的结构与下述的一次风环形布风管5基本相同。

如图1和图7所示，所述炉排系统4位于燃尽层10上方，炉排系统4主要由炉箅帽4-1、中空的可旋转布风管4-2和可旋转炉排4-3构成，可旋转炉排4-3安装在中空的可旋转布风管4-2上，中空的可旋转布风管4-2的顶部安装有随可旋转布风管4-2转动的炉箅帽4-1，中空的可旋转布风管4-2的底部设有进气口4-6，可旋转炉排4-3和可旋转布风管4-2分别由电机4-4和电机4-5带动其旋转。可旋转炉排4-3转动时，炉箅帽4-1顶部设置有锥形切刀，锥形切刀并随炉箅帽4-1一起旋转，对炉箅帽4-1上方的垃圾进行切割破碎，实现布料均匀，中空的可旋转布风管4-2通过进气口4-6通过气体，并由布风管上的布风孔均匀供风；设置在可旋转炉排4-3上的炉箅栅栏与固定在炉壁2-3上的防堵栅栏2-5之间产生切向作用力，将垃圾挤压破碎或旋转撕裂，有效避免炉渣结焦和板化，高度集成均匀布料、布风供氧、破碎防堵和排灰排渣功能于一体。

如图1和图8所示，炉体2内的烘干层7、热解层8和燃烧层9分别设置有安装在炉壁2-3上的监测口2-1、观察孔2-2和检修口2-4，燃尽层10设有固定在炉壁2-3上的防堵栅栏2-5。通过监测口2-1、观察孔2-2和检修口2-4，可方便数据采集、日常巡检和维修保养，监测口2-1放置有压力探头、氧气浓度探头、温度探头，外接至控制系统实时监控炉内各个参数。防堵栅栏2-5上均匀布有防堵栅条，其相互平行且间距相等，炉排系统转动时，防堵栅栏2-5与可旋转炉排4-3上的炉箅栅栏产生切向作用力，将大块炉渣挤压破碎或旋转撕裂，有效避免结焦和板化，保证排灰顺畅。

如图1和图9所示，炉体2上安装有一次风环形布风管5，一次风环形布风管5环绕于集渣斗6-1上部的外壁上，一次风环形布风管5由环形总管5-1、总管进气口5-3和布风支管5-2组成，环形总管5-1的一端与总管进气口5-3相连接，总管进气口5-3外接一次风风机，环形总管5-1的另一端与布风支管5-2相连接，布风支管5-2沿圆周均布于环形总管5-1上，并斜向上插入集渣斗6-1壁内，布风支管5-2上横向开有若干布风小孔，一次风经布风小孔吹向可旋转炉排4-3底部，经燃尽层高温炉渣预热后进入燃烧层，为炉渣的充分燃烧提供充足的氧氛。

如图1所示，所述集渣系统6位于炉排系统4的正下方，由集渣斗6-1和出渣口6-3组成，出渣口6-3位于集渣斗6-1下方，外连出渣机，集渣斗6-1侧面安装有振打装置6-2，可有效防止灰渣在集渣斗6-1内堆积和堵塞。

本实用新型生活垃圾热解气化炉工作时，先用木柴等引燃物放入炉体2下部的炉排系统4上面引燃，将生活垃圾由进料系统1均匀进料和布料，并在热解炉体2内依次发生烘干、热解、燃烧和燃尽等过程，最终以灰渣的形式由出渣口6-3排出炉外。热解过程中，监测口2-1上设有多个温度、压力和氧气探头，实时监控热解炉体2内各反应层的温度、压力和氧气浓度。热解炉壁2-3上设有若干观察孔2-2和检修口2-4，可通过观察孔2-2观察炉内运行工况，通过检修口2-4对热解炉进行维护保养。生活垃圾经热解炉热解气化产生的热解气通过集气孔3-3进入集气腔室3-2，并由导气管3-4收集后导入后续二燃室工段进行深度燃烧处理。炉排系统4可根据炉底灰渣排出状况不定时进行转动，对炉内生活垃圾进行搅拌，炉排系统4的可旋转布风管4-2对燃烧层进行均匀布风，进一步优化热解和燃烧工况。集渣斗6上方设有一次风环形布风管5，外接鼓风机向燃烧层方向鼓风，为炉渣燃尽提供主要空气来源。燃尽后的灰渣通过可旋转炉排4-3的转动落入集渣斗6-1，最终通过出渣口6-3排出炉外。集渣斗6-1的中部位置设有振打装置6-2，若有灰渣架桥现象，可开启振打装置6-2将灰渣振落。

以上所述之实施例只是本实用新型的较佳实施方式而己，并非用来限制本实用新型的实施范围，如权利要求书所记载的内容，在不脱离本实用新型主要思想情况下进行的各种变更，均应包括于本实用新型申请专利范围内。