垃圾外热源高温热解无氧生化发电系统的制作方法

本发明属于垃圾处理技术领域，特别是指垃圾外热源高温热解无氧生化发电系统。

背景技术：

我国是世界第一大碳排放国、第二大能源消费国，然而我国的煤炭以及石油资源储备并不丰富，人均占有量较低，面临能源危机，而且石化能源在使用过程中释放大量的有害气体，污染环境，影响人民的身体健康。电能清洁无污染，能够方便的转换成机械能、光能、热能等其他形式的能量，而被人们广泛利用。现在，电能已经和人们的日常生活密不可分。而随着社会的发展，城市化进程的加快，城市人口增加，人民生活水平提高，城市生活垃圾的产量在不断地增加，生活垃圾的成分亦日趋复杂，对环境的污染和人民健康的危害日益严重，也限制了城市的发展。

垃圾的处理方式主要包括填埋、堆肥和焚烧处理，由于填埋需要占用大量土地，并给地下水和土壤带来二次污染，垃圾堆肥化处理是将城市生活垃圾中的可腐有机物通过发酵、腐熟制成堆肥(或叫腐殖土)的过程。缺点是只能解决一小部分可腐有机物，根本无法达到处理城市生活垃圾处理的最终目的。而堆肥中的氮、磷、钾含量少的可怜。基本上还不能算肥料，因此很多城市选择垃圾焚烧发电处理方式。

垃圾焚烧发电过程中存在下述缺陷：国内焚烧垃圾的设备技术不成熟，直接引进国外成熟的垃圾焚烧处理技术，价格昂贵；其次国内的生活垃圾大多为没有经过处理的含水量高的厨余垃圾，不同的地方垃圾的组成也存在较大的差异，而国外成熟的设备多针对热值较高、含水量低的生活垃圾，针对性差别大，因此国外的设备在实际应用中效果不尽理想；无法实现真正的清洁燃烧，焚烧垃圾的过程中容易产生二噁英等有害物质，由于二噁英是一种强致癌物质，所以目前很多城市上垃圾焚烧项目都给周边居民带来了很大的不安，引起居民的游行和抗议；生活垃圾焚烧发电效率有待提高，中国垃圾焚烧厂普遍都在掺煤燃烧，国家规定的掺煤量为20％，而实际很多厂子的掺煤量都超过30％，甚至40％，以这种方式再去享受国家的补贴电费，严重降低垃圾处理厂的经济效益和社会效益。

垃圾热解处理技术被称为第三代垃圾处理技术，因热解过程隔绝空气，在垃圾处理过程中没有氧气参与，从而从机理上抑制了二噁英的产生，是一种先进的、清洁的垃圾处理技术。热解法是利用垃圾中的有机物的热不稳定性，对其进行加热蒸馏，使有机物产生裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，从中提取燃料油和可燃气。

综上，针对中小城市的生活垃圾处理，较佳的方式是适用热解气化炉将生活垃圾热解成可燃气体，这样不但处理掉了生活垃圾，而且还可通过产生的可燃气体的回收和利用，达到变废为宝的效果，而且也能形成良性循环的运营和维护。因此，如中国专利申请号2014101473708，名称是一种生活垃圾热解气化炉建立一种运行稳定、能耗低，焚烧效果好的热解气化炉是较佳的处理装置。但如何充分利用将生活垃圾分解出的可燃气体、热水和蒸汽，以及无毒害的炉渣，实现生活垃圾资源化是需进一步解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够恰当的利用和处理生活垃圾处理过程中的所有产物，充分利用垃圾焚烧的热能，二恶英充分分解有害气体零排放的垃圾外热源高温热解无氧生化发电系统。

本发明的技术方案是这样实现的：

垃圾外热源高温热解无氧生化发电系统，包括垃圾粉碎装置、垃圾烘干装置、垃圾输送装置、垃圾热解装置、旋分装置、冷凝装置和发电装置，所述垃圾粉碎装置、垃圾烘干装置、垃圾热解装置、旋分装置、冷凝装置和发电装置依次连接，所述垃圾输送装置包括螺旋提料装置和螺旋进料装置，所述螺旋提料装置连接所述垃圾粉碎装置和所述垃圾烘干装置，所述螺旋进料装置连接所述垃圾烘干装置和所述垃圾热解装置，所述垃圾热解装置具有垃圾入口、热解熔渣出口和热解油气出口，所述垃圾烘干装置与所述垃圾入口连接，所述热解油气出口与旋分装置连接，所述热解熔渣出口上设置有热解熔渣输送装置，所述垃圾热解装置的底端设置有气流床，所述气流床与旋分装置连接。

进一步的，所述垃圾热解装置包括垃圾热解外筒和垃圾热解内筒，所述垃圾热解内筒形成用于盛放垃圾的热解室，所述垃圾热解外筒和垃圾热解内筒之间设置有加热装置，所述加热装置包括沿内筒外壁上呈多层布置的辐射管，每层具有多根沿水平方向布置的所述辐射管，所述辐射管的两端分别与所述垃圾热解内筒的侧壁固定连接。

进一步的，所述旋分装置包括一级旋分器和二级旋分器，所述一级旋分器的进流口与所述热解油气出口连接，所述一级旋分器的顶部出流口连接所述二级旋分器的进流口，所述一级旋分器的排放口连接垃圾热解装置，所述二级旋分器的排放口与气流床连接，所述二级旋分器顶部的出流口连接冷凝装置，所述冷凝装置的气体出口与发电装置连接。

一级旋分器的排放口连接垃圾热解装置将分离的杂质灰尘重新送回垃圾热解装置中进行加热热解，使得热解完全，减少有害气体的排放；其次二级旋分器的排放口与气流床连接，将分离后的更细小的杂质灰尘重新送回至气流床，一方面可用于气流床的气流补充，另一方面可将未完全分解的杂质灰尘进一步加热热解完全。

进一步的，所述二级旋分器顶部的出流口连接垃圾烘干装置，将高温气体流经垃圾烘干装置，对垃圾烘干装置中的预烘干垃圾提高烘干所需的热量，有效利用了系统本身所产生的热量，减少热量的损耗。

进一步的，所述发电装置和冷凝装置之间设置有设置有第一引风机和设置于第一引风机后方的鼓风机，所述发电装置为燃气发电机，通过第一引风机和设置于第一引风机后方的鼓风机将气体引入至燃气发电机中燃烧发电。

进一步的，所述鼓风机上设置有负压抽风系统。

进一步的，所述热解熔渣输送装置包括与热解熔渣出口连接的熔渣输送管道，所述熔渣输送管道的一端上设置有推板，所述推板与气缸的活塞杆连接，所述熔渣输送管道的另一端上设置有排出口，通过气缸推动推板将掉入熔渣输送管道中的熔渣排出。

进一步的，所述螺旋提料装置包括第一料斗、螺杆、螺母和第一电机，所述螺母套接于所述螺杆上，所述螺杆与第一电机连接，所述第一料斗连接于螺母上。

进一步的，还包括热载体进料系统，所述热载体进料系统与垃圾热解装置连接，所述热载体进料系统包括外壳、第二料斗、输送绞龙和第二电机，所述外壳上设置有所述第二料斗，所述输送绞龙设置于外壳内并与第二电机连接，所述外壳与垃圾热解装置连通。

综上所述，本发明的优点在于：

本发明的垃圾外热源高温热解无氧生化发电系统，区别于其他成本过高或工艺复杂的垃圾处理技术，利用内外桶热解炉，降低投资成本，采用外热源热解气化工艺，采用负压无氧热解(负压200～1200pa)、气化温度达到1000摄氏度，同时加入一定水蒸汽，将“焦油”等大分子有机物彻底分解，产出物为以h2和co为主的合成气和少量生物质炭，不会产生二噁英、多环芳烃、醛类、呋喃等污染物，洁净后的气体在内燃机中燃烧后，排气洁净，所以此方法的环保指标能满足当前最严格的标准。因此说，气化法比燃烧(焚烧)对二次污染的控制要好得多，做到在低成本下更好的环保控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明垃圾外热源高温热解无氧生化发电系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，垃圾外热源高温热解无氧生化发电系统，包括垃圾粉碎装置1、垃圾烘干装置2、垃圾输送装置、垃圾热解装置4、旋分装置、冷凝装置3和发电装置5，所述垃圾粉碎装置1、垃圾烘干装置2、垃圾热解装置4、旋分装置、冷凝装置3和发电装置5依次连接，其中冷凝装置采用现有的技术，在此不再赘述，所述垃圾输送装置包括螺旋提料装置6和螺旋进料装置7，所述螺旋提料装置7连接所述垃圾粉碎装置和所述垃圾烘干装置，所述螺旋进料装置连接所述垃圾烘干装置和所述垃圾热解装置，所述垃圾热解装置具有垃圾入口8、热解熔渣出口9和热解油气出口10，所述垃圾烘干装置与所述垃圾入口连接，所述热解油气出口10与旋分装置连接，所述热解熔渣出口上设置有热解熔渣输送装置，所述垃圾热解装置的底端设置有气流床11，所述气流床11与旋分装置连接，所述垃圾热解装置包括垃圾热解外筒和垃圾热解内筒，所述垃圾热解内筒形成用于盛放垃圾的热解室，所述垃圾热解外筒和垃圾热解内筒之间设置有加热装置，所述加热装置包括沿内筒外壁上呈多层布置的辐射管，每层具有多根沿水平方向布置的所述辐射管，所述辐射管的两端分别与所述垃圾热解内筒的侧壁固定连接，所述旋分装置包括一级旋分器12和二级旋分器13，所述一级旋分器的进流口与所述热解油气出口连接，所述一级旋分器的顶部出流口连接所述二级旋分器的进流口，所述一级旋分器的排放口连接垃圾热解装置，所述二级旋分器的排放口与气流床连接，所述二级旋分器顶部的出流口连接发电装置，所述二级旋分器顶部的出流口连接垃圾烘干装置，将高温气体流经垃圾烘干装置，对垃圾烘干装置中的预烘干垃圾提高烘干所需的热量，有效利用了系统本身所产生的热量，减少热量的损耗，所述发电装置和二级旋分器之间设置有设置有第一引风机和设置于第一引风机15后方的鼓风机16，所述发电装置为燃气发电机，通过第一引风机和设置于第一引风机后方的鼓风机将气体引入至燃气发电机中燃烧发电，所述鼓风机上设置有负压抽风系统17，所述热解熔渣输送装置包括与热解熔渣出口连接的熔渣输送管道，所述熔渣输送管道的一端上设置有推板，所述推板与气缸的活塞杆连接，所述熔渣输送管道的另一端上设置有排出口，通过气缸推动推板将掉入熔渣输送管道中的熔渣排出，所述螺旋提料装置包括第一料斗、螺杆、螺母和第一电机，所述螺母套接于所述螺杆上，所述螺杆与第一电机连接，所述第一料斗连接于螺母上，还包括热载体进料系统，所述热载体进料系统与垃圾热解装置连接，所述热载体进料系统包括外壳18、第二料斗19、输送绞龙和第二电机20，所述外壳上设置有所述第二料斗，所述输送绞龙设置于外壳内并与第二电机连接，所述外壳与垃圾热解装置连通。

根据本发明的具体实施例，所述垃圾热解装置，其形状不受具体的限制，只要能够将垃圾进行热解处理即可。在本发明的一些具体实施例中，所述垃圾热解装置为炉结构，可以立式炉结构或者卧式炉结构。优选的，所述垃圾热解装置为立式炉结构。根据本发明的具体实施例，所述辐射管的具体设置方式和数量不受具体限制，只要能够加热所述垃圾热解装置即可。根据本发明的具体实施例，该系统中的垃圾原料的粒径不受具体限制，只要能够进行热解处理即可。在本发明的一些具体实施例中，所述垃圾原料的粒径范围小于200mm，有利于所述垃圾原料在所述蓄热式热解反应器内进行有效地热解处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。