本发明涉及一种生活垃圾筛分灭菌-低温热解组合装置
背景技术：
我国生活垃圾热解气化处理技术的研究与推广取得了重大突破，因其特有的优势，正逐步替代原来的卫生填埋、堆肥、焚烧垃圾发电等技术。目前，研究出的低温热解气化、催化热解气化等生活垃圾热解气化处理技术仍然存在这样或那样的问题，具体如下：生活垃圾热解气化处理规模小，部分垃圾热解气化处理设施因未筛分垃圾中无机成分导致后续热解气化反应温度偏低(低于850℃)，进而影响了热解气化设施运行的稳定性和烟气处理；部分垃圾热解气化处理厂将筛分出的无机成分未经消毒处理而直接裸露在外界环境中，大大提高了环境风险。
随着《国务院办公厅关于转发国家发展改革委住房城乡建设部生活垃圾分类制度实施方案的通知》(国办发[2017]26号)的深入实施，生活垃圾中的废纸、废塑料、餐厨垃圾等有机成分将会被回收利用，分类后生活垃圾中有机成分将大大减少，预计到2020年底，生活垃圾资源化回收利用率达到35％以上。这样以来，分选后用于热解气化处理的生活垃圾热值变得更低，使得生活垃圾热解炉温度将低，致使生活垃圾热解过程可燃气体产生量及其质量均下降，从而使得生活垃圾热解气化反应系统进入恶性循环，最终可导致该热解气化设施因生活垃圾热值底无法正常运行，甚至停运。
技术实现要素：
本发明旨在针对生活垃圾分类方案的深入实施带来的后续问题和现有生活垃圾热解气化技术处理反应温度低、烟气焦油产量大且难处理等问题导致大部分生活垃圾热解气化处理设施不能稳定运行的现象，提供一种生活垃圾筛分灭菌低温热解组合装置。
为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
所述生活垃圾筛分灭菌低温热解组合装置包括筛孔式螺旋输送机(5)，套设在筛孔式螺旋输送机(5)外侧的筛下物灭菌密闭套管(2)，套设在筛下物灭菌密闭套管(2)外侧的高温热解气化尾气加热套管(1)；所述筛孔式螺旋输送机(5)、筛下物灭菌密闭套管(2)和高温热解气化尾气加热套管(1)的截面均为u形，且筛孔式螺旋输送机(5)、筛下物灭菌密闭套管(2)和高温热解气化尾气加热套管(1)顶面齐平并由同一块密封盖板(7)密封顶面；所述筛孔式螺旋输送机(5)一端设有垃圾进料口(11)，另一端设有垃圾出料口(8)；所述筛下物灭菌密闭套管(2)靠近垃圾出料口(8)的一端设有筛下物灭菌密闭套管出口(9)；所述高温热解气化尾气加热套管(1)靠近垃圾进料口(11)的一端设有尾气出口(3)，靠近垃圾出料口(8)的一端设有尾气入口(10)；所述组合装置还包括低温热解气和水蒸气出导出管道(12)，所述低温热解气和水蒸气出导出管道(12)穿过高温热解气化尾气加热套管(1)与筛下物灭菌密闭套管(2)连通。
其中，所述高温热解气化尾气加热套管(1)与筛下物灭菌密闭套管(2)之间留有空隙，供高温热解气化尾气通过；所述筛下物灭菌密闭套管(2)与筛孔式螺旋输送机(5)之间留有空隙，以便对生活垃圾筛下物进行高温灭菌处理。所述筛孔式螺旋输送机(5)的管壁上设有筛孔(6)，供生活垃圾筛下物掉入筛下物灭菌密闭套管(2)内。筛下物灭菌密闭套管(2)内腔底部设有电动控制刮板(4)，用于将完成高温消毒的生活垃圾筛下物从筛下物灭菌密闭套管出口(9)刮出。所述组合装置与生活垃圾进料斗、高温热解气化炉、烟气处理系统连接：所述垃圾进料口(11)与生活垃圾进料斗出口连接；所述垃圾出料口(8)与高温热解气化炉垃圾进料口连接；所述尾气入口(10)与高温热解气化炉尾气出口连接；所述尾气出口(3)与烟气处理系统连接；所述低温热解气和水蒸气出导出管道(12)通过风机与高温热解气化炉的热解气化层气化剂管道入口连接。其中所述的高温热解气化炉为现有技术产品，其结构和部件为本领域技术人员公知。
下面对本发明作进一步说明：
本发明所述生活垃圾在筛孔式螺旋输送机内输送的过程中，垃圾中粒径小的成分(主要为无机物)通过无轴螺旋输送机管壁的筛孔进入筛下物灭菌密闭套管内，高温尾气(温度约为700℃)可将筛下物灭菌密闭套管管壁加热至600℃左右，能有效完成对生活垃圾筛下物的高温灭菌消毒，并通过筛下物灭菌密闭套管底部的电动控制刮板将灭菌后的筛下物排出；不能通过无轴螺旋输送机管壁筛孔的成分(主要是有机物)则随着无轴螺旋往前推进，同时通过热空气对流辐射和对生活垃圾停留时间的控制(停留时间保持在15-20分钟)，可将筛孔式螺旋输送机内的生活垃圾加热至400℃左右，使得生活垃圾在该装置内完全干燥并进行低温热解，低温热解产生的水蒸气和可燃气体经风机进入高温热解气化炉的气化层，对后续气化反应进行催化。
本发明针对现有生活垃圾热解气化处理技术存在的问题，采用分选灭菌-低温热解组合系统对生活垃圾分选出的无机物进行密封消毒，同时也对分选后的生活垃圾进行干燥和低温热解，大大降低了进入后续热解气化炉内生活垃圾中的无机成分含量，提高了热解气化炉的处理能力和后续高温段热解气化反应温度，确保生活垃圾热解气化装置稳定运行，降低了烟气处理难度与成本；将垃圾干燥和热解气化产生的水蒸气和可燃气体引至高温热解气化炉的热解气化层，水蒸气(汽化剂)可与焦油进行进一步反应生成氢气、一氧化碳等可燃气体，大大降低了焦油的产生量和烟气处理难度。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)有效筛分，提高了垃圾处理效率。采用筛孔式螺旋输送机对垃圾中小粒径的成分地进行有效分离，减少了进入后续高温热解反应的生活垃圾数量，提升了生活垃圾热值和高温热解气化反应温度，大大提高了生活垃圾处理效率。
(2)提高反应温度，增加系统反应的稳定性。通过垃圾筛分和利用低温热解产生的水蒸气与可燃气体对高温热解气化反应进行催化，可在一定程度上提升生活垃圾热解气化的可燃气体产量与质量，大大提高了高温热解气化反应的温度(＞850℃)，有效分解了二噁英、焦油等污染物，增加了生活垃圾热解反应系统运行的可持续性和稳定性。
(3)密闭筛分消毒，环境效益更显著。
本发明对生活垃圾的筛分与消毒均在密闭套管内进行，避免了恶臭气体对外环境的影响，且对筛下物的筛分和灭菌连续自动进行，灭菌彻底，环境效益显著。
总之，本发明所述生活垃圾筛分灭菌-低温热解组合装置通过充分利用热解气化高温尾气和筛孔式螺旋输送机对生活垃圾进行自动密闭筛分消毒，实现了生活垃圾筛分消毒和生活垃圾干燥及低温热解的有效组合，提高生活垃圾处理效率和反应温度，大大提升了生活垃圾热解气化系统运行的稳定性，环境效益显著。
附图说明
图1为本发明生活垃圾筛分灭菌-低温热解组合装置的结构正视图；
图2为本发明生活垃圾筛分灭菌-低温热解组合装置的结构俯视图；
图3为本发明生活垃圾筛分灭菌-低温热解组合装置的结构侧视图。
图中：1、高温热解气化尾气加热套管，2、筛下物灭菌密闭套管，3、尾气出口，4、电动控制刮板，5、筛孔式螺旋输送机，6、筛孔，7、密封盖板，8、垃圾出料口，9、筛下物灭菌密闭套管出口，10、尾气入口，11、垃圾进料口，12、低温热解气和水蒸气出导出管道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
参见图1和图2，所述生活垃圾筛分灭菌低温热解组合装置包括筛孔式螺旋输送机(5)，套设在筛孔式螺旋输送机5外侧的筛下物灭菌密闭套管2，套设在筛下物灭菌密闭套管2外侧的高温热解气化尾气加热套管1；所述筛孔式螺旋输送机5、筛下物灭菌密闭套管2和高温热解气化尾气加热套管1的截面均为u形，且筛孔式螺旋输送机5、筛下物灭菌密闭套管2和高温热解气化尾气加热套管1顶面齐平并由同一块密封盖板7密封顶面；所述筛孔式螺旋输送机5一端设有垃圾进料口11，另一端设有垃圾出料口8；所述筛下物灭菌密闭套管2靠近垃圾出料口8的一端设有筛下物灭菌密闭套管出口9；所述高温热解气化尾气加热套管1靠近垃圾进料口11的一端设有尾气出口3，靠近垃圾出料口8的一端设有尾气入口10；所述组合装置还包括低温热解气和水蒸气出导出管道12，所述低温热解气和水蒸气出导出管道12穿过高温热解气化尾气加热套管1与筛下物灭菌密闭套管2连通。
其中，所述高温热解气化尾气加热套管1与筛下物灭菌密闭套管2之间留有空隙；所述筛下物灭菌密闭套管2与筛孔式螺旋输送机5之间留有空隙。所述筛孔式螺旋输送机5的管壁上设有筛孔6。筛下物灭菌密闭套管2内腔底部设有电动控制刮板4。所述组合装置与生活垃圾进料斗、高温热解气化炉、烟气处理系统连接：所述垃圾进料口11与生活垃圾进料斗出口连接；所述垃圾出料口8与高温热解气化炉垃圾进料口连接；所述尾气入口10与高温热解气化炉尾气出口连接；所述尾气出口3与烟气处理系统连接；所述低温热解气和水蒸气出导出管道12通过风机与高温热解气化炉的热解气化层气化剂管道入口连接。其中所述的高温热解气化炉为现有技术产品，其结构和部件为本领域技术人员公知。
所述生活垃圾筛分灭菌-低温热解组合装置充分利用热解气化高温烟气热能，可将筛下物灭菌密闭套管管壁加热至600℃左右，实现对生活垃圾筛下物100％高温灭菌消，同时可将筛孔式螺旋输送机内的生活垃圾加热至400℃左右，使得生活垃圾在该装置内完全干燥并进行低温热解，低温热解产生的水蒸气和可燃气体经风机进入高温热解气化炉的气化层，将后续生活垃圾热解气化产气率提高了近10％。