垃圾热解气化处理系统的制作方法

本实用新型涉及垃圾处理领域，具体而言，涉及一种垃圾热解气化处理系统。

背景技术：

随着社会经济发展，生活产品日益丰富，由此，垃圾的产生量也在不断增加。另外，随着社会人口数量的不断上升，产生的垃圾量进一步增加。据统计，迄今为止，产生的垃圾每年以8～9％的量增长。为了不让大量的垃圾影响正常的生产和生活，垃圾处理已经成为亟需解决的问题。

垃圾的成分复杂，包括无机物、有机物和复合物，无机物如废弃的金属制品、玻璃制品、陶瓷制品、沙土和瓦砾等，有机物包括可降解的有机物质如腐烂的食品和食物残渣等、以及不可降解的有机物质如包装材料诸如塑料制品和树脂制品等，复合物是指由有机物和无机物组成的物质如纸制品等。其中，无机物基本上性质稳定，一般不会对环境造成很大的影响和破坏；而对于有机物而言，可降解的有机物在被弃置于自然条件下一般会腐烂、滋生细菌、发出恶臭等，不可降解的有机物危害更大，由于其在自然条件下难以分解，因此会相当长时间如几十甚至几百年存留于地球上，从而为地球生态环境造成极大负担。

早期的垃圾处理技术以填埋技术为代表。然而，为了处理不可降解的有机物，往往需要挖掘非常深的填埋井，填埋垃圾的填埋井会对地下生态环境造成恶劣影响，而且，被填埋的不可降解的有机物实际上仍然存在，需要很多年后才能分解掉。此外，填埋技术往往需要大量的土地空间，这对于平均人口土地量并不高的中国而言，是个沉重的负担。

为了改进填埋技术的不足，后来又发展了焚烧技术，通过将垃圾进行焚烧处理而将有机物分解掉。然而，焚烧技术同样存在很多缺点，其中最突出的问题是焚烧技术会产生二噁英，这是一种对环境危害极大的物质，其次，焚烧会产生重金属含量很高的灰渣和飞灰等，其二次处理也是棘手问题，再者，焚烧技术中使用的焚烧炉价格昂贵，运行成本高。

热解气化一般指的是含碳的物质如煤、生物质以及垃圾等在一定的温度和压力(加压或常压)下，与气化介质如空气、纯氧、氢气以及水蒸汽等发生化学反应后转化为由小分子物质如C0、C02、H2和CH4等气体组成的合成气的技术。在过去的五六十年时间，热解气化开始广泛的应用于将煤、重油、生物质和垃圾等转化为以含氧气为主的气化气用于生产尿素即化肥行业。而化工行业和精炼行业也分别从20世纪60年代和80年代开始运用热解气化技术。在过去的近二十年间，热解气化技术开始用于发电产热行业，并开始越来越多的应用于小规模的生物质和垃圾的处理。热解气化技术应用于生活垃圾的处理，其具有高效的能源利用率和良好的环保特性，从原理上减少了二噁英的生成，同时大部分的重金属在热解气化过程中溶入灰渣，减少了排放量，实现垃圾的无害化、资源化、能源化利用，垃圾的热解气化技术日益受到关注和重视。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种垃圾热解气化处理系统，能够对垃圾进行有效的处理，并使垃圾转化为能源。

为实现以上目的，本实用新型提供一种垃圾热解气化处理系统，包括：垃圾分选装置、垃圾破碎装置、垃圾干燥装置、热解气化装置、锅炉、蒸汽发电机；

所述垃圾分选装置用于将垃圾中的无机物分离出来；

所述垃圾破碎装置用于对分选后的垃圾进行破碎处理；

所述垃圾干燥装置用于对破碎后的垃圾进行干燥处理；

所述热解气化装置用于对干燥后的垃圾进行热解气化，得到可燃气体；

所述锅炉利用所述热解气化装置产生的可燃气体燃烧产生蒸汽；

所述蒸汽发电机利用所述锅炉产生的蒸汽发电。

作为上述技术方案的进一步改进，所述垃圾分选装置为风选装置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述垃圾破碎装置为刀片式破碎机。

作为上述技术方案的进一步改进，所述垃圾干燥装置为隧道式烘干机。

作为上述技术方案的进一步改进，所述热解气化装置与锅炉之间通过第一气体管道连接，所述锅炉与蒸汽发电机之间通过第二气体管道连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述热解气化装置包括热解气化炉以及位于所述热解气化炉外围的炉外壳，所述热解气化炉与炉外壳之间设有烟气通道。

作为上述技术方案的进一步改进，所述热解气化炉与炉外壳的顶部设有相连通的可燃气体排气口，所述炉外壳的底部设有可燃气体进气口，所述可燃气体排气口通过第一气体管道与锅炉连接，所述第一气体管道与所述可燃气体进气口之间通过第三气体管道连接，所述第三气体管道具有与所述第一气体管道相连通的第一端以及与穿过所述可燃气体进气口进入所述烟气通道内的第二端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第三气体管道的第二端设有燃气喷嘴，所述热解气化炉内设有点火装置，所述点火装置位于所述燃气喷嘴附近；

所述炉外壳上设有烟气排气口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一气体管道上设有第一电动风阀，所述第三气体管道上设有第二电动风阀。

作为上述技术方案的进一步改进，所述热解气化装置还包括温度测控系统，所述温度测控系统包括温度传感器、温度显示仪表以及自动控制器，所述温度传感器分别与所述温度显示仪表和自动控制器通信连接，所述温度传感器的探头设于所述热解气化炉内，所述温度显示仪表与自动控制器均设于所述炉外壳的外部，所述自动控制器分别与所述第一电动风阀和第二电动风阀通信连接。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型的垃圾热解气化处理系统能够对垃圾进行有效的处理，并且在垃圾处理过程中产生大量的可燃气体，所述可燃气体的一部分用于加热锅炉中的水，将水变为水蒸气或者高温水，从而将热能储存在水蒸气与高温水中，所述水蒸气进而能够用于发电，从而避免了大量可燃气体燃烧产生的热能散失在空气中，避免了能源的浪费；

2)热解气化装置产生的可燃气体的另一部分用于在烟气通道中燃烧，对热解气化炉进行加热，为垃圾的热解气化提供热量，从而不需要额外提供用于加热热解气化炉的燃料，起到节约能源的作用；

3)温度测控系统可以实时监控热解气化炉内的温度，使垃圾在一定的温度范围内充分热解气化，提升可燃气体产率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对本实用新型保护范围的限定。

图1为本实用新型垃圾热解气化处理系统的一个实施例的结构示意图；

图2为图1中的热解气化装置与锅炉的结构及连接关系的示意图。

主要元件符号说明：

100-垃圾分选装置；200-垃圾破碎装置；300-垃圾干燥装置；400-热解气化装置；500-锅炉；600-蒸汽发电机；41-热解气化炉；42-炉外壳；43-烟气通道；51-可燃气体排气口；52-可燃气体进气口；61-第一气体管道；63-第三气体管道；631-燃气喷嘴；71-第一电动风阀；72-第二电动风阀；80-温度测控系统；81-温度传感器；82-温度显示仪表；83-自动控制器；90-点火装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本实用新型的各种实施例中，表述“A或/和B”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合，可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“横向”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。

请参阅图1与图2，本实用新型提供一种垃圾热解气化处理系统，包括：垃圾分选装置100、垃圾破碎装置200、垃圾干燥装置300、热解气化装置400、锅炉500、蒸汽发电机600；

所述垃圾分选装置100用于将垃圾中的无机物分离出来；所述无机物包括金属制品、玻璃制品、陶瓷制品、沙土和瓦砾等；

所述垃圾破碎装置200用于对分选后的垃圾进行破碎处理，使垃圾变为小块，提升后续垃圾干燥工艺以及垃圾热解气化工艺的效率；

所述垃圾干燥装置300用于对破碎后的垃圾进行干燥处理，降低垃圾的含水量，提升后续垃圾热解气化工艺的效率；

所述热解气化装置400用于对干燥后的垃圾进行热解气化，得到可燃气体；

所述锅炉500利用所述热解气化装置400产生的可燃气体燃烧产生蒸汽；

所述蒸汽发电机600利用所述锅炉500产生的蒸汽发电。

可选的，所述垃圾分选装置100为风选装置。

具体的，所述垃圾破碎装置200能够将垃圾破碎为粒径为20mm-100mm的小块。

可选的，所述垃圾破碎装置200为刀片式破碎机。

可选的，所述垃圾干燥装置300为隧道式烘干机。

具体的，所述垃圾干燥装置300能够将垃圾中的含水量将至10wt％以下。

具体的，所述热解气化装置400与锅炉500之间通过第一气体管道61连接，所述锅炉500与蒸汽发电机600之间通过第二气体管道(未图示)连接。所述第一气体管道61能够使热解气化装置400中的可燃气体进入锅炉500中燃烧，所述第二气体管道能够使锅炉500中的水蒸气进入蒸汽发电机600中进行发电。

可选的，如图2所示，所述热解气化装置400包括热解气化炉41以及位于所述热解气化炉41外围的炉外壳42，所述热解气化炉41与炉外壳42之间设有烟气通道43，所述烟气通道43内可通入燃料进行燃烧以对热解气化炉41进行加热，为位于热解气化炉41内的垃圾提供热裂解气化所需要的能量。

可选的，如图2所示，所述热解气化炉41与炉外壳42的顶部设有相连通的可燃气体排气口51，所述炉外壳42的底部设有可燃气体进气口52，所述可燃气体排气口51通过第一气体管道61与锅炉500连接，所述第一气体管道61与所述可燃气体进气口52之间通过第三气体管道63连接，所述第三气体管道63具有与所述第一气体管道61相连通的第一端以及与穿过所述可燃气体进气口52进入所述烟气通道43内的第二端。

通过以上设置，所述热解气化炉41中的垃圾裂解产生的可燃气体中的一部分能够通过第一气体管道61进入锅炉500中进行燃烧，从而产生蒸汽驱动蒸汽发电机600进行发电；

所述可燃气体的另一部分还能够通过第一气体管道61与第三气体管道63进入烟气通道43中进行燃烧，从而对热解气化炉41进行加热，使热解气化炉41内的温度达到能够使垃圾裂解气化的温度，并且，由于可燃气体燃烧产生的烟气具有较高温度，因此该烟气在烟气通道43中停留的过程中还能够对热解气化炉41起到加热作用。

具体的，所述第三气体管道63的第二端设有燃气喷嘴631，所述热解气化炉41内设有点火装置90，所述点火装置90位于所述燃气喷嘴631附近。

具体的，所述炉外壳42上设有烟气排气口54，使得可燃气体燃烧后产生的烟气能够通过烟气排气口54排出烟气通道43。

具体的，所述第一气体管道61上设有第一电动风阀71，所述第三气体管道63上设有第二电动风阀72，所述第一电动风阀71和第二电动风阀72能够对可燃气体进入锅炉500与烟气通道43中的比例进行调整。

可选的，如图2所示，所述热解气化装置400还包括温度测控系统80，所述温度测控系统80包括温度传感器81、温度显示仪表82以及自动控制器83，所述温度传感器81分别与所述温度显示仪表82和自动控制器83通信连接，所述温度传感器81的探头设于所述热解气化炉41内，所述温度显示仪表82与自动控制器83均设于所述炉外壳42的外部，所述自动控制器83分别与所述第一电动风阀71和第二电动风阀72通信连接。

以上设置能够实现以下技术效果：

当温度传感器81监测到热解气化炉41内的温度高于设定温度范围时，自动控制器83控制第一电动风阀71和第二电动风阀72对进入烟气通道43的可燃气体的流量进行调整，减少或者停止可燃气体进入烟气通道43内燃烧，以降低热解气化炉41内的温度。

当温度传感器81监测到热解气化炉41内的温度小于设定温度范围时，自动控制器83控制第一电动风阀71和第二电动风阀72对进入烟气通道43的可燃气体的流量进行调整，增加可燃气体进入烟气通道43内燃烧，以提升热解气化炉41内的温度。

具体的，对垃圾进行热裂解时，所述热解气化炉41内的温度可以保持在400℃-600℃。

具体的，蒸汽发电机600为常见的发电设备，因此本实用新型未对其结构进行详细描述。蒸汽发电机600可以利用水蒸气发电，得到的电能可用于电灯的照明或者通过变压器连接到家用用电设备。

综上所述，本实用新型的垃圾热解气化处理系统能够对垃圾进行有效的处理，并使垃圾转化为能源，此外，本实用新型的垃圾热解气化处理系统采用具有特殊构造的热解气化装置，能够有效节约燃料并获得较高的可燃气体产率。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。