一种垃圾热解气化及二燃室一体式装置的制作方法

本发明涉及垃圾处理技术领域，特别涉及一种垃圾热解气化及二燃室一体式装置。

背景技术

随着我国社会经济的快速发展、城市化进程的加快以及人民生活水平的迅速提高，但城市生活垃圾的数量也日益增加,这些垃圾不仅占用了大量的土地，破坏了城市景观，而且对人类赖以生存的环境造成了持续性的污染，进而对人类的健康构成威胁，城市生活垃圾问题越来越受到人们的关注，热解气化炉就是为了处理固废垃圾设计开发出来的专业设备。

现在普遍使用的热解气化炉都是相对独立的，即热解气化炉对垃圾进行燃烧气化，产生的可燃气在二燃室进行燃烧，但普遍存一些问题，如气化炉存在气化不稳定的问题，主要原因是垃圾的含水率、组分、热值不稳定，造成了气化的速率和气化效果不稳定，二燃室就会出现间断断火现象，影响二燃室温度，二燃室的燃烧器就会频繁启停，浪费能耗。

而投料结构，传统采用的是敞开式进料，即便有些场合处于安全考虑也采取了封闭进料，但仍然没有解决密封问题，在进料或工作的同时会有空气进入热解气化炉，造成非负压工作，热解气化过程中有烟气泄漏，影响了热解气化效果，有时还会有气爆发生。

观火装置，常见观火装置通常由观火孔透盖帽、石棉橡胶垫、耐高温玻璃片、观火孔管等组成，有个别的为了防止观火口玻璃表面覆盖焦油、灰尘，加装了挡板。具有的缺点：(1)防灰尘挡板影响观察视线。防灰尘挡板一般都是安装在观火管的中心位置，影响了观察视线。(2)无隔热措施，易导致安全事故的发生。观火管是直接伸入窑炉内，通常选用金属材料制作，导热快，会使整个观火装置形成高温，在观察、更换玻璃等使用过程中容易造成烫伤安全事故。(3)观火视角狭窄。观火管为直管结构，使得观火视角狭窄，观火的范围小。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种垃圾热解气化及二燃室一体式装置，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

本发明提供一种垃圾热解气化及二燃室一体式装置，其主要特征是将气化炉与二燃室整合为一体，包括：

气化炉，气化炉顶部设有进料装置，气化炉侧壁设有烟气出口；

二燃室，二燃室设于气化炉下方并与气化炉固定连接，二燃室侧壁设有烟气进口，烟气进口与烟气出口通过烟道连通，烟道上设有第一风机和喷燃炉；

锥形筒，锥形筒设于二燃室内并与气化炉连通；

渣箱，渣箱与锥形筒通过落渣管道连通，落渣管道上设有翻板阀。

在一些实施方式中，进料装置包括料斗、上闸板组、料仓、下闸板组、驱动部和密封部，料斗位于上闸板组的上方，料仓位于料斗的下方，上闸板组和下闸板组分别位于料仓的上下方，上闸板组和下闸板组均设有密封部。

在一些实施方式中，上闸板组和下闸板组均包括闸板和闸板架，闸板和闸板架之间设有密封部，密封部包括侧密封、前密封和外密封，闸板架上设有导轨、闸板支架和密封压板，闸板支架位于闸板架的周边，密封压板与密封部连接，前密封和外密封为固定密封，侧密封为滑动密封，侧密封与闸板能够同时在导轨上滑动。

在一些实施方式中，锥形筒侧壁设有一次风入口，一次风入口与第二风机连通，二燃室侧壁设有二次风入口，二次风入口与第三风机连通。

在一些实施方式中，锥形筒底部设有固定板，固定板上设有锥体状送风构件，固定板位于锥体状送风构件的四周透空用于落渣，锥体状送风构件表面设有若干送风孔，锥体状送风构件连接有送风管，送风管的另一端向下延伸至一次风入口处。

在一些实施方式中，渣箱上设有送风口，送风口与第二风机连通。

在一些实施方式中，气化炉和二燃室均设有观火装置，观火装置包括观火孔透盖、石棉橡胶垫、耐高温玻璃片、弧形挡火板、旋转手柄、转轴、外观火管、隔热层、观火口和内广角观火管，在外观火管口端设有观火孔透盖和耐高温玻璃片，耐高温玻璃片与观火孔透盖和外观火管的结合面之间衬垫环形石棉橡胶垫，外观火管与内广角观火管之间设有隔热层，外观火管靠近观火口处安装一块弧形挡火板，弧形挡火板通过转轴固定在外观火管的管壁上，转轴上安装旋转手柄。

在一些实施方式中，还包括汽水分离器、蒸汽管，汽水分离器设于气化炉的上端面，气化炉的外表面包裹有水夹套，汽水分离器通过蒸汽管连接于渣箱。

在一些实施方式中，二燃室的外表面包裹有空气夹套，空气夹套内设有螺旋风板，二燃室底部设有旋风布风管，二次风入口与空气夹套连通。

在一些实施方式中，二燃室的侧壁设有第二烟气出口。

有益效果：本发明实施例的垃圾热解气化及二燃室一体式装置主要特征是将气化炉与二燃室整合为一体，解决垃圾了气化中的不能连续稳定产气的问题，实现了炉膛底部温度稳定，从而使垃圾焚烧热解气化相对稳定，加快了垃圾的处置速度，保证了二燃室连续焚烧不断火、保证了温度、降低了垃圾的热灼减率、减少了渣量、节省了能源、节省了占地面积、延长了设备的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一实施方式中一种垃圾热解气化及二燃室一体式装置的结构示意图；

图2为本发明一实施方式中一种垃圾热解气化及二燃室一体式装置的结构示意图；

图3为本发明一实施方式中一种垃圾热解气化及二燃室一体式装置的进料装置的结构示意图；

图4为本发明一实施方式中一种垃圾热解气化及二燃室一体式装置的进料装置的结构示意图；

图5为本发明一实施方式中一种垃圾热解气化及二燃室一体式装置的观火装置的结构示意图；

图6为本发明一实施方式中一种垃圾热解气化及二燃室一体式装置的观火装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明进行进一步详细的说明。

如图1和2所示，

一种垃圾热解气化及二燃室一体式装置，包括：

气化炉10，气化炉10顶部设有进料装置110，气化炉10侧壁设有烟气出口120；

二燃室20，二燃室20设于气化炉10下方并与气化炉10固定连接，二燃室20侧壁设有烟气进口210，烟气进口210与烟气出口120通过烟道220连通，烟道220上设有第一风机230和喷燃炉260；

锥形筒30，锥形筒30设于二燃室20内并与气化炉10连通；

渣箱40，渣箱40与锥形筒30通过落渣管道410连通，落渣管道410上设有翻板阀420。

具体的，气化炉10和二燃室20为立式圆筒的上下结构，上部是气化炉10，下部是二燃室20，上下为法兰连接或焊接。

如图3和4所示，

进一步的，进料装置110包括料斗111、上闸板组112、料仓113、下闸板组114、驱动部115和密封部116，料斗111位于上闸板组112的上方，料仓113位于料斗111的下方，上闸板组112和下闸板组114分别位于料仓113的上下方，上闸板组112和下闸板组114均设有密封部116。

进一步的，上闸板组112和下闸板组114均包括闸板1121和闸板架1122，闸板1121和闸板架1122之间设有密封部116，密封部116包括侧密封1161、前密封1162和外密封1163，闸板架1122上设有导轨11221、闸板支架11222和密封压板11223，闸板支架11222位于闸板架1122的周边，密封压板11223与密封部116连接，前密封1162和外密封1163为固定密封，侧密封1161为滑动密封，侧密封1161与闸板1121能够同时在导轨11221上滑动。

料斗111安装于上闸板组112的上方，扩大进料口，以便于集中进料，保证物料不向外散落；正常工作中，上闸板组112和下闸板组114不得同时打开，以确保气化炉一直处于密闭的工作环境；进料前确保下闸板组114处于关闭状态，否则，上闸板1121无法打开，以保证进料时，炉内工作负压不受影响，无烟气泄漏。确认后，通过驱动油缸将上闸板组112的闸板1121打开，物料通过料斗111进入料仓113，落在下闸板1121上。进料量通过控制抓斗容积或其它上料设备来控制，以确保进料的体积不得超过料仓113体积；上料完毕后，将上闸板1121关闭，关闭到位后再将下闸板1121打开，上、下闸板1121动作采用位置自锁控制，以保证永远有一组闸板1121处于关闭状态；上闸板1121关闭后，将下闸板1121打开，物料落入气化炉内，再将下闸板1121关闭。

进料装置110的上闸板组112和下闸板组114设计，方便操作控制；进料时，上闸板组112和下闸板组114交替打开、关闭，保持不低于一组闸板1121处于关闭状态，以确保气化炉10处于密封的工作环境；上下闸板1121均有密封部116，以确保无空气进入气化炉，气化炉无烟气从闸板1121泄漏；自锁控制，安全可靠；料斗111广角，扩大进料口，上料设备适应性强，上料时无物料散落。

进一步的，锥形筒30侧壁设有一次风入口310，一次风入口310与第二风机320连通，二燃室20侧壁设有二次风入口240，二次风入口240与第三风机250连通。

进一步的，锥形筒30底部设有固定板330，固定板330上设有锥体状送风构件331，固定板330位于锥体状送风构件331的四周透空用于落渣，锥体状送风构件331表面设有若干送风孔332，锥体状送风构件331连接有送风管333，送风管333的另一端向下延伸至一次风入口310处。

具体的，锥形筒30和锥体状送风构件331均采用310s不锈钢材质。

进一步的，渣箱40上设有送风口430，送风口430与第二风机320连通。

如图5和6所示，

进一步的，气化炉10和二燃室20均设有观火装置340，观火装置340包括观火孔透盖341、石棉橡胶垫342、耐高温玻璃片343、弧形挡火板344、旋转手柄345、转轴346、外观火管347、隔热层348、观火口349和内广角观火管3410，在外观火管347口端设有观火孔透盖341和耐高温玻璃片343，耐高温玻璃片343与观火孔透盖341和外观火管347的结合面之间衬垫环形石棉橡胶垫342，外观火管347与内广角观火管3410之间设有隔热层348，外观火管347靠近观火口349处安装一块弧形挡火板344，弧形挡火板344通过转轴346固定在外观火管347的管壁上，转轴346上安装旋转手柄345。

观火孔透盖341与外观火管347采用螺纹联接，安全可靠，方便拆装、更换和清洗玻璃、更换石棉橡胶垫342也更方便；耐高温玻璃片343安装于观火孔透盖341与外观火管347之间，并用环形石棉胶垫隔衬，用于密封和保护耐高温玻璃片343，透过耐高温玻璃片343可以观察到炉膛31内燃烧情况；挡火板344采用弧形圆板结构，弧度略小于外观火管347外径，挡火板344圆的直径略小于外观火管347内径，安装于靠近观火口349的位置，具体安装是通过转轴346与外观火管347联接，外观火管347外圆位置有联接孔，转轴346装有旋转手柄345用于控制挡火板344的旋转，挡火板344偏心旋转。需要观火时，挡火板344水平打开，靠近外观火管347的内壁，以确保观察面积尽可能大；观火结束挡火板344处于垂直状态，将耐高温玻璃与窑炉内隔开，有效防止火焰、灰尘侵蚀玻璃，造成玻璃表面积聚焦油、灰尘等；外观火管347安装于窑炉外侧，内广角观火管3410安装于窑炉内侧，外观火管347与内广角观火管3410之间有隔热层348，防止窑炉内燃烧产生的高温传递到外观火管347，防止安全事故发生；如果窑炉内侧有耐火层，则内广角观火孔可直接利用耐火浇筑料成型，内广角角度根据需要确定，一般设为120°；必要时，因操作需要可以将观火孔透盖341、挡火板344打开，将通棒伸进观火口349对窑炉内物料拨动、疏通等操作。具有防眼睛灼伤、观火玻璃不易覆盖灰尘、焦油等影响视线物质，观火效果好；观火装置34端口打开及更换玻璃、密封圈方便；解决了遮挡视线问题；内广角设计，扩大了观火视角，增大了观察范围；隔热设计，解决了传热导致的安全问题；可以在需要时通过观火口349对窑炉内燃烧物质进行拨动、疏通等操作。

进一步的，还包括汽水分离器130、蒸汽管140，汽水分离器130设于气化炉10的上端面，气化炉10的外表面包裹有水夹套120，汽水分离器130通过蒸汽管140连接于渣箱40。

实际工作时，水夹套120为保护炉壁吸收气化炉10的热量产生水蒸汽，水蒸汽在汽水分离器130中进行分离，冷凝水流入水夹套120，蒸汽通过蒸汽管140进入到渣箱40内，气化炉10排出的炉渣在渣箱40里与水蒸汽接触，使炉渣温度下降，经一定时间降温后，也使炉渣湿度增加，当炉渣从渣箱40出时，炉渣温度已经没有高温，由于灰渣湿度增加，也就没有飞灰扬起，既解决了出渣高温烫伤的安全问题，也避免了出渣飞灰污染环境问题。同时，水夹套120保护了气化炉10的炉膛不因高温而损坏，代替了耐火材料，降低了成本，无需要维护。

进一步的，二燃室20的外表面包裹有空气夹套260，空气夹套260内设有螺旋风板270，二燃室20底部设有旋风布风管280，二次风入口240与空气夹套260连通。

其中，第三风机250所供的二次风是将空气送到空气夹套260中，空气夹套里的空气经过二燃室20的高温加热后通过旋风布风管280进入二燃室20。

进一步的，二燃室20的侧壁设有第二烟气出口290，第二烟气出口290与烟气净化处理系统连接，从第二烟气出口290随着管道烟气净化处理系统，最后经过清洁处理后排入大气。

工作原理：当垃圾从气化炉10顶的进料装置110内开始，气化炉10下部开始燃烧，第一风机230、第二风机320、第三风机250开始工作，二燃室20燃烧器已工作，二燃室20温度逐步升高，渣箱40的送风口430同时进行送风，随着垃圾进料增加，气化炉10炉底，即锥形筒30开始升温发红，垃圾在锥形筒30内，迅速的干燥、热解、气化(一次风用于满足气化所需要的风量)，可燃气开始大量产生，随着第一风机230的抽吸，经过二燃室20底部的烟道220后，通过喷燃炉260点着后进入二燃室20，当二燃室10温度到达850℃时，燃烧器自动停止工作，可燃气从气化炉10源源不断的经高温引风机进入二燃室20焚烧。二燃室20的顶部锥形筒30的温度越来越高，落入锥形筒30的垃圾迅速的被热解、气化、灰化，通过落渣管道410落入渣箱40，因为渣箱40内布有送风口430，落入渣箱40内的残渣再进行最后一次的灰化，直到彻底的烧尽。当出渣时，关闭落渣管道410上的翻板阀420，开启渣箱40的出渣门，开始出渣至移动式渣车内，由于翻板阀420关闭，出闸门打开不影响炉膛温度和稳定。

本发明提供的实施方案中的垃圾热解气化及二燃室一体式装置运行时，可燃气在二燃室内高温焚烧，二燃室顶部锥形筒温度升高，发红，垃圾掉入时，就会迅速烘干，燃烧，配合缺氧控制，开始发生热解气化反应，大量产生的可燃气连续进入二燃室高温焚烧，保持了顶部锥形筒的温度，使得整个气化、焚烧形成了一种稳定的循环关系，加速了气化速度，保证了二燃室温度稳定，真正做到热灼减率低，出渣量少，同时实现了占地小、节省能耗、辅助设备的使用寿命长的优点。

以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。