本发明涉及固体废弃物焚烧处理，具体涉及多炉膛顺逆推组合分级气化燃烧炉。
背景技术：
1、现有的垃圾处理技术主要有焚烧、卫生填埋、堆肥等。在垃圾处理常规技术中，焚烧处理因具有减量效果明显，无害化彻底，占地量小，余热能得到利用，二次污染少等优点而得以广泛推行。
2、现有的最常见的焚烧炉有流化床焚烧炉、机械炉排焚烧炉和固定床燃烧炉等，流化床焚烧技术是目前世界上比较成熟的垃圾焚烧技术之一，但是流化床焚烧炉存在对垃圾的预处理要求高，而目前我国生活垃圾分类收集规范化程度差，垃圾不经过预处理难以达到尺寸要求，同时我国垃圾的组分复杂、来源多样且还存在含水率高、热值低等特点，造成流化床焚烧炉处理垃圾时工况不稳定、故障率较高的问题。机械炉排焚烧炉具有应用历史长久，技术成熟，垃圾不需要预处理，故障率低，年运行时间长，处理能力较大，稳定燃烧过程中不需要添加辅助燃料，飞灰产生量较少等优点。在国外和国内都有广泛的业绩，全球垃圾焚烧处理行业绝大多数均采用该技术，尤其广泛应用在我国大中型城市的垃圾焚烧发电领域。
3、针对我国乡镇生活垃圾成分复杂、来源多样、分布广泛，并随季节和地域变化，垃圾的产量和组分波动较大，尤其是多尺度、热值低、水分含量高的特点，国内外已开发出了固定床式热解气化燃烧炉装备，其中基于固定床热解气化技术开发的立式旋转气化燃烧炉，具有结构紧凑、维护方便、操作简单等优点，在我国南方乡镇获得最为广泛的应用。但是为了确保在固定床/立式旋转气化燃烧炉内的热解气化燃烧工艺正常进行，需要对垃圾进行分选、破碎、磁选、烘干等预处理工艺及设备，导致投资较大，同时由于工序繁多容易导致故障点增多，使用及维护成本相应增加。
4、此外，乡镇垃圾分布地域分散、运输距离远，单台套立式旋转气化燃烧炉处理量极小。且研制的热解气化室的热化学反应空间及排渣通道狭小，疏松、搅动及混合效果不明显，在垃圾预处理效果不好的情况下，布料及布分均匀性难于保证，加之垃圾因组分不同来源不同其物理及化学特性分布严重不均，同时在热解气化工艺条件下炉内垃圾也容易出现结焦、成团结块的情况。在以上多重不利因素条件下，极容易导致立式旋转气化燃烧炉运行工况的不稳定，燃烧不充分等问题，甚至会导致排渣不畅、机械卡死等严重的停炉事件。
5、现有技术中，为了兼具垃圾焚烧的热解气化以及降低焚烧炉的体积和投资，本领域关于焚烧炉及其采用的炉排系统也有大量的研究。比如，专利公开号为cn107131503a的一种多层往复式气化燃烧炉，该燃烧炉由3层炉排重叠组成，两层之间设置有连接通道，并设置有给料仓。该技术对垃圾处理时原料适应范围宽，每层炉排均可实现热解气化燃烧。
6、专利公开号为cn111473347a的一种具有节能减排功能的锅炉炉排，包括挤压辊、v型板、风箱、支撑板、滑板和丝杠。煤炭燃烧质在v型板上燃烧，v型板底部和支撑板摆动连接，v型板底部的两个斜面上固定设置限位体，当v型板上堆积的煤炭燃烧后产生燃烧不彻底的大颗粒碳渣后，滑板滑动带动挤压辊滚压v型板上一个斜面上的碳渣并使其碎化，进而使其完全燃烧，同时另一个斜面更加倾斜，便于碳渣滑动，进而便于渣灰落料，同理可以提高另一个斜面上的碳渣的燃烧率和渣灰的排放。
7、上述cn107131503a的技术在针对我国乡镇垃圾焚烧处理时，存在整个工艺控制较复杂，且上下多层炉排的设置使得整个焚烧炉结构高大、厂房及设备投资也较大；另外，垃圾水分含量极高达到50％，热值低，密度低，需要在炉排上堆积一定厚度达到600mm左右，在炉排上也要不断主动的多维度搅动混合，才能充分干燥最终实现完全燃烧燃烬，而上述cn111473347a的燃烧煤炭时的厚度较薄，一般厚度在100-200mm，对于煤炭燃烧不需过多搅动也容易燃烧燃烬，但是这并不适用于垃圾的焚烧。因此，所述成果并不适用于我国乡镇生活垃圾处理需求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于乡镇生活垃圾处置的小型化的多炉膛顺逆推组合分级气化燃烧炉，使用本多炉膛顺逆推组合分级气化燃烧炉处理垃圾，垃圾物料在炉内输送效率高、搅动混合充分、气化燃烧效率高，且整个燃烧炉操控简单、结构紧凑、建造及使用维护成本较低。
2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、多炉膛顺逆推组合分级气化燃烧炉，包括上下设置的干燥热解室和气化燃烧室，干燥热解室和气化燃烧室之间还设有热解气化室，热解气化室的进口与上层的干燥热解室出口连通，热解气化室的出口与下层的气化燃烧室连通；气化燃烧室呈负压状态，气化燃烧室上设有高温烟气出口，高温烟气出口连通余热利用室；干燥热解室内设有干燥热解段炉排组，气化燃烧室设有气化段炉排组和燃烧燃烬段炉排组，气化段炉排组输出端的垃圾送入到燃烧燃烬段炉排组的输入端，气化段炉排组和燃烧燃烬段炉排组形成v型，气化段炉排组的输入端位于热解气化室的出口下方，气化段炉排组的输入端位置高于气化段炉排组输出端位置及燃烧燃烬段炉排组的输出端位置，气化段炉排组采用逆推结构，干燥热解段炉排组和燃烧燃烬段炉排组均采用顺推结构。
4、优选的，作为一种改进，所述气化段炉排组整体炉排面和燃烧燃烬段炉排组整体炉排面之间的夹角为168度，气化段炉排组的整体炉排面相对于水平面的倾角为28度，气化段炉排组的单排炉排面相对于水平面的倾角为44度，燃烧燃烬段炉排组的整体炉排面相对于水平面的倾角为16度，燃烧燃烬段炉排组的单排炉排面相对于水平面的倾角为0度。
5、优选的，作为一种改进，所述余热利用室环绕在热解气化室外壁，余热利用室的烟气流动路径上设有多个扰流板，相邻扰流板错开，使得烟气流动路径呈s型。
6、优选的，作为一种改进，所述余热利用室外表面盘绕有呈s型的换热管，换热管用于给气化燃烧室的气化段炉排组和燃烧燃烬段炉排组提供加热的一次风。
7、优选的，作为一种改进，高温烟气经过余热利用室后进行净化处理，将净化处理后形成的低温烟气按需送入干燥热解室，在低温烟气进入干燥热解室的入口处安装温度传感器。
8、优选的，作为一种改进，还包括放置在气化段炉排组和燃烧燃烬段炉排组交汇处的压块；以使得气化段炉排组和燃烧燃烬段炉排组交汇处的缝隙能够被尽可能遮挡，方便垃圾流畅的迈过交汇处的接缝。
9、优选的，作为一种改进，所述压块横截面呈梯形。
10、优选的，作为一种改进，所述气化燃烧室上设有二次风风管，二次风风管的出风口朝向燃烧燃烬段炉排组上方。
11、优选的，作为一种改进，还包括设置在干燥热解室、热解气化室和气化燃烧室内的多个温度传感器和压力传感器；以方便检测各反应段的温度和各腔室中的压力，方便实现温度与压力实时在线调控。
12、优选的，作为一种改进，所述气化燃烧室内设有燃烧器。
13、本发明的技术原理为：使用时，将垃圾投入到干燥热解室内，垃圾在干燥热解室内的干燥热解段炉排组的活动炉排片运动下进行传送、搅动，并在低温烟气和余热利用室的传导热的作用下充分干燥并发生局部热解反应，析出水蒸气并产生少量热解气在负压作用下同时进入热解气化室垃圾料层。干燥完成的垃圾从干燥热解段炉排组出料端运动到热解气化室堆积，并在气化燃烧室炉膛辐射热以及部分加热后的一次风的作用下，继续发生热解及气化反应，产生合成气，同时该料层中穿行而过的水蒸气也会强化该气化反应过程，进一步增加合成气产量。热解及气化后的垃圾残余物及少量原生垃圾的混合物不断进入逆推结构的气化段炉排组，逆推结构的气化段炉排组对料层进行斜向上推出，料层在重力和斜向上的推动作用下实现翻滚式搅动混合并逐层下落到燃烧燃烬段炉排组，强化了混合搅拌效果，垃圾在该过程中搅拌效果更好且停留时间较长，使得垃圾与加热后的一次风空气大量接触，并在膛辐射热、气相燃烧热量、逆推及顺推炉排运动等联合作用下，完全发生气化燃烧反应，变成灰烬排出，即完成垃圾的焚烧处理。同时烟气中的可燃气体在二次风的作用下在气化燃烧室内完全燃烧后，高温烟气才从高温烟气出口进入余热利用室，最终经过烟气净化后达标排放。
14、本发明的有益效果在于：
15、1.设计出相对独立的带温度传感器和压力传感的3+1室(即干燥热解室、热解气化室、气化燃烧室和余热利用室)并集成为体，确保分级气化燃烧工艺可行性，干燥热解室保证了充分干燥并发生局部热解反应，热解气化室利于垃圾充分热解气化，气化燃烧室内进行垃圾完全燃烧，余热利用室进行高温烟气的利用，为垃圾热解气化室保温加热以及一次风加热的提供热量，整个系统结构紧凑造价低，便于程序化分级分段独立控制，操作简便，人员少要求低。
16、2.上方干燥热解室采用顺推结构的干燥热解段炉排组，有利于降低炉体高度，输送快、处理效率高，且对垃圾的尺寸要求低。且从气化燃烧室排出的高温烟气经过余热回收和后续脱硫、除尘等净化处理后形成的低温烟气被按需引入到干燥热解室，实现了能源的再利用，且在低温烟气进入干燥热解室的入口处安装温度传感器，能够控制干燥热解室气体入口温度，防止温度过高，提前发生热解气化反应。
17、3.设了热解气化室，便于复杂、高水分、低热值的乡镇垃圾在热解气化室充分热解气化，便于垃圾中有机组分的大分子发生断裂，转化为小分子燃烧气、燃烧油等可燃气体，利于后续气化燃烧和促进炉内所有气相和固相物料的无害化、减量化。
18、4.热解气化室的空间设计合理，确保垃圾及水蒸气和可燃气体在热解气化室中自上而下的畅通运动，利于垃圾的充分热解气化。
19、5.干燥热解室外侧设有高温烟气经过的余热利用室，余热利用室的作用一是为了热解气化室加热保温，使得气化燃烧室高温燃烧后的高温烟气能够被再次利用，增强热解气化室的干燥、热解和气化效果；作用二是利用高温烟气的余热加热布置在余热利用室墙体内的换热管中的一次风，加热后的一次风通入气化段炉排组和燃烧燃烬段炉排组后更有利于气化燃烧反应进行。
20、6.本发明设置多个扰流板，且相邻扰流板错开，使得高温烟气在余热利用室内的流动路径呈s型，提高余热回收效果；同时使得烟气中含有的颗粒物在受到多个扰流板的阻拦后便于收集，降低余热利用室的中温排烟口的粉尘排出量，降低后工序对烟气进行除尘处理的难度；除此之外，高温粉尘落在余热利用室后，高温粉尘中的热量也得以回收，有利于提高余热利用室的热回收效果。
21、7.下方的气化燃烧室采用逆推结构和顺推结构炉排组合，炉排结构呈v型，以及对气化段炉排组和燃烧燃烬段炉排组的倾角设计，使得炉排运动的行程最佳，有利于垃圾在输送过程中的强力搅动混合，增强热交换及气化燃烧等反应效率，且延长了垃圾的停留时间，使得乡镇含水率高、组分复杂、多尺度的垃圾均能够充分气化燃烧，不会出现垃圾堆积结块或者垃圾气化燃烧不充分甚至出现排渣不畅、机械卡死的情况，降低了针对乡镇垃圾的需要预处理和燃烧炉使用过程的维护成本。
22、8.采用本发明时，燃烧炉内的气体在负压的作用下，经干燥热解室--热解气化室—气化燃烧室，最后被送往余热利用室，整个过程中无论是干燥热解室产生的水蒸气还是热解气化室产生的热解气及气化合成气，全部都汇入到气化燃烧室后排出，水蒸气在高温下作为气化剂参与气化反应，而热解和气化产生的可燃气体在负压下被送入到气化燃烧室内充分燃烧，相比现有技术，无需再单独另设水蒸气、烟气和热解气、气化气处理的工序和相应设备，极大简化了对水蒸气、热解气和气化气的处理。
23、9.本发明在气化燃烧室设置二次风风管，通过二次风给燃烧燃烬段炉排组上方的高温烟气送去含氧空气，并在二次风的冲击下，高温烟气在气化燃烧室上部空间形成湍流，尤其是烟气中的可燃气体与含氧空气大量且更长时间的接触、充分反应，并确保烟气在850度以上的高温下充分混合与停留，同时促进二噁英类物质完全分解，也有利于降低后续对烟气处理的难度以及降低烟气中有害物质的含量。
24、10.本发明燃烧器的设置，一方面起到烘炉的效果，确保各腔室达到预期性能，另一方面能够起到启炉的作用，在焚烧炉启动时炉内各腔室温度均未达到预期，需要启动燃烧器以提供热量，提高各腔室温度，为投料做好准备，也为气化燃烧工艺的进行奠定基础。除此之外，燃烧器还起到助燃和调节的作用，极端工况时，启动燃烧器提供热量，调节并维持系统的气化燃烧正常工况。
25、11.本发明为集成式设计，对各腔室和结构进行了优化组合，将空间进行了充分利用，采用上干燥热解室、下气化燃烧室、连通区域为热解气化室的系统设计，使得整个燃烧炉的高度较低，且气化燃烧室内的逆推炉排结构和顺推炉排结构形成v型，且在交汇处放置方便垃圾迈过逆推炉排结构和顺推炉排结构交汇处的压板，并未增加过多的占地面积，在提高了燃烧效果和环保性能的同时，减少整体体积，无需过高的厂房及设备投资，有利于建设推广。
26、综上，本发明可广泛应用于乡镇生活垃圾小型化气化燃烧。