垃圾气化处理装置的制作方法

本实用新型涉及环保技术领域，尤其涉及一种垃圾气化处理装置。

背景技术：

垃圾已对人类的生存构成威胁，上吸式垃圾处理技术的研究正得到越来越多科研人员的重视。但是传统上吸式垃圾气化处理装备由于其静态反应的特点，处理量受到限制，增大垃圾气化处理速度的研制遇到瓶颈。

传统上吸式垃圾处理装置一般设计成为单个配气装置，结构简单，当底部气化面积较大时，对气化中心部位温度控制较难，且除灰困难。比如底部气化面积超过0.5m²时，垃圾的气化稳定性和可操作性受到影响，因此传统上吸式垃圾处理装置的垃圾处理能力受限。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种垃圾气化处理装置，通过配气装置的模块化结构设计，提供了良好的密闭性能，提高了垃圾处理能力，同时能够实现精确配气，控制灰渣的产生位置，从而便于排出灰渣。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种垃圾气化处理装置，包括：

进料箱，用于装入待气化垃圾；

气化箱，设置于所述进料箱的下方，所述气化箱的顶端与所述进料箱的底端相连通，所述气化箱包括气化箱体、燃气导出内胆和旋转压料杆；所述气化箱体为圆柱形侧卧筒，所述待气化垃圾由所述进料箱进入所述气化箱体内；所述旋转压料杆的一端设置于所述气化箱体内，用于压实所述待气化垃圾；所述燃气导出内胆设置于所述气化箱体内的上部，所述燃气导出内胆的外侧与所述气化箱体的内侧之间形成夹层，所述气化箱体上部的侧壁穿设有燃气管连接口，所述燃气管连接口与所述夹层相连通，所述待气化垃圾气化产生的气体进入所述夹层，由所述燃气管连接口排出所述气化箱；

模块化配气储灰箱，设置于所述气化箱的底部，所述模块化配气储灰箱的顶端与所述气化箱的底端相连通；所述模块化配气储灰箱包括配气装置和储灰箱体；所述配气装置包括多个配气单元，每个配气单元由配气模块和控灰板组成；所述控灰板设置于所述配气模块的下方；所述配气模块包括配气板和配气盒；所述待气化垃圾承载于所述配气板上，所述配气板扣合于所述配气盒上，所述配气板上设有多个配气孔；所述配气盒的侧壁上设有密封盖，所述配气板的上方设有点火孔，点火棒插入所述点火孔，将所述待气化垃圾点燃；所述密封盖上穿设有进气管，空气经所述进气管进入所述配气盒内，再由所述配气孔排出至所述气化箱体，对所述点燃的待气化垃圾进行助燃，在气化后形成灰渣，承载于所述配气板之上；

所述气化箱还包括配气母板，设置于所述气化箱的底部，所述配气母板设有多个镂空槽，所述配气模块从所述镂空槽中露出；当所述配气模块由所述垃圾气化处理装置中抽出时，所述灰渣受所述配气母板阻挡，落入所述配气模块下方的所述控灰板上。

优选的，所述进料箱包括：进料箱体和进料盖；所述进料盖与所述进料箱体扣合连接；

所述进料箱体的顶部边缘具有第一密封水槽，所述进料盖扣合在所述进料箱体上时，通过所述第一密封水槽隔绝所述进料箱体与外部之间的连接。

进一步优选的，所述进料箱体的底部边缘具有第二密封水槽，所述气化箱的顶部边缘具有连接水槽；所述第二密封水槽与所述连接水槽相接，使得所述进料箱与所述气化箱之间形成密封连接。

优选的，所述气化箱体由两层钢板制成，所述两层钢板之间设有保温耐火材料；所述钢板的厚度为3mm～12mm；所述保温耐火材料的厚度为30mm～300mm。

优选的，所述燃气管连接口由外向里以水平或向下倾斜的方式与所述夹层相连通，所述燃气管连接口的底部高于所述燃气导出内胆的底部；所述燃气管连接口的横截面积与所述气化箱体的底面积之比为0.01～0.1。

优选的，所述旋转压料杆包括旋转杆和压料杆；

所述旋转杆设置于所述气化箱体的侧壁上，与所述压料杆连接；

所述压料杆设置于所述气化箱体的内部，所述压料杆上具有预设数量的压料部；所述压料部等间距的分布在压所述料杆上，所述压料部的长度为110mm～300mm，所述压料部的数量大于等于所述配气模块数量。

进一步优选的，所述旋转压料杆的数量为1～3根，当所述旋转压料杆的数量为3根时，中间旋转压料杆在所述气化箱体侧壁上的安装位置高于两个外侧旋转压料杆在所述气化箱体侧壁上的安装位置；

所述压料部为耐高温材料制成的刀片。

优选的，所述气化箱体的中间设置隔离板，将所述气化箱体分隔成两个独立气化单元，并在所述气化箱体的两侧侧壁上分别对称设置所述旋转压料杆。

优选的，所述控灰板与所述配气板之间的距离为70mm～190mm；

每个所述配气板上的配气孔数量为32个～136个，所述配气孔的直径为3mm～9mm，所述相邻两个配气孔之间的距离为30mm～80mm。

本实用新型实施例提供的垃圾气化处理装置，通过配气模块化结构设计，提高了垃圾处理量，而且通过配气盒和密封盖的设计，可防止空气从配气板四周进入而在气化箱体四周产生灰渣，实现精确配气，精确控制灰渣的产生位置，从而便于精确排出灰渣，减少气化烟气产生的时间，实现迅速、稳定的气化反应。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的垃圾气化处理装置立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的垃圾气化处理装置的主视剖面图；

图3为本实用新型实施例提供的垃圾气化处理装置的侧视剖面图；

图4为本实用新型实施例提供的配气装置的俯视结构图；

图5为本实用新型实施例提供的配气模块的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的垃圾气化处理装置的操作方法流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型实施例提供的垃圾气化处理装置，用于垃圾气化处理过程中，通过配气装置的模块化结构设计，提高了垃圾处理量，同时能够实现精确配气，控制灰渣的产生位置，从而便于排出灰渣。

图1、图2和图3分别为垃圾气化处理装置立体结构示意图、主视剖面图和侧视剖面图。如图1-图3所示，垃圾气化处理装置包括：进料箱1、气化箱2和模块化配气储灰箱3。

进料箱1，包括进料箱体11和进料盖12，用于装入待气化垃圾。

进料箱体11的顶部边缘具有第一密封水槽111，进料盖12扣合在进料箱体11上时，通过第一密封水槽111隔绝进料箱体11内部与外部之间的连接，实现进料箱体11的密封，保证了良好的密封效果，减少垃圾气化过程中的热量损失。

进料箱1可以由多个较小体积的进料箱体11和进料盖12构成的进料单元拼接而成，相邻进料单元的第一密封水槽111相互连通，在具体应用中，进料单元可以为1～4个，本领域技术人员可以根据气化箱2横截面积的大小对进料单元的数量进行设计。

其中，进料箱体11优选采用钢板制作，钢板厚度为2mm～6mm。

气化箱2，用于将垃圾气化。气化箱2包括气化箱体21、燃气导出内胆22和旋转压料杆23。

气化箱2的顶端与进料箱1的底端相连通，待气化垃圾由进料箱1进入气化箱体21内；具体的，进料箱1和气化箱2可通过法兰或水槽连接，也可以将进料箱1和气化箱2直接焊接成一个整体。在本例中，进料箱1和气化箱2采用水槽连接，具体的，进料箱体11的底部边缘具有第二密封水槽112，气化箱2的顶部边缘具有连接水槽213，第二密封水槽112与连接水槽213相接，使得进料箱1与气化箱2之间形成密封连接，保证了良好的密封效果，同时，这种结构设计便于装置的运输和维修。

气化箱体21由圆柱形侧卧钢筒制作而成，钢筒长度为1.1m～6m，直径为0.9m～2.6m，钢筒由两层钢板211构成，钢板211厚度为3mm～12mm，两层钢板211之间设有30mm～300mm厚的保温耐火材料212，可防止气化箱2外壁温度过高而烫伤操作人员，同时又达到节能的效果；其中，耐火材料212优选为石棉材料。

旋转压料杆23，至少有一端设置在气化箱2内，用于将气化箱2内的垃圾压实。在本例中，如图所示，旋转压料杆23包括旋转杆231和压料杆232。

旋转杆231与压料杆232连接，其中，旋转杆231穿设于气化箱体21的侧壁上，压料杆232设置于气化箱体21的内部，通过操作旋转杆231转动，带动与旋转杆231相接的压料杆232在气化箱体21内转动。

优选的，压料杆232上具有预设数量的压料部2321，压料部2321在本例中采用多个耐高温材料焊接的刀片，每个刀片的长度均相等，等间距的均匀分布在压料杆上，刀片长度为110mm～300mm，在垃圾气化过程或加料时，可以通过转动旋转杆231带动压料部2321的旋转，使气化箱2内的垃圾压实，有效的防止气化箱2内的垃圾形成“空位”，提高垃圾气化的稳定性和连续性，同时提高了燃气的质量。

旋转压料杆23的数量和安装位置，可以根据垃圾气化处理装置的大小规模来具体设定。当气化箱体21的直径较小时，在气化箱2的侧壁上安装一根旋转压料杆23，也可以在气化箱2的同侧侧壁上安装两根旋转压料杆23；当气化箱体21的直径较大时，可以在两根旋转压料杆23中间再加一根旋转压料杆23，其中，中间旋转压料杆23在气化箱体侧壁上的安装位置高于两个外侧旋转压料杆23在气化箱体侧壁上的安装位置，这样在垃圾处理量较大时，可以同时旋转3根旋转压料杆23，确保气化箱2内的垃圾被压实，有效的防止气化箱2内的垃圾形成“空位”。此外，如图2所示，气化箱体21的中间可以设有隔离板233，将气化箱体21分隔成两个独立气化单元，并在气化箱体21的两侧侧壁上分别对称安装2～3根旋转压料杆23，这样在垃圾处理量较大时，可以在气化箱体21的两侧同时转动多根旋转压料杆23，确保气化箱2内的垃圾被压实，方便对垃圾气化过程的控制，有效的提高了气化效率。

燃气导出内胆22设置于气化箱体21内的上部，在燃气导出内胆22的外侧与气化箱体21的内侧之间形成夹层26，气化箱体21的侧壁上穿设有燃气管连接口25，燃气管连接口25的一端与夹层26相连通，另一端可与燃气管(图中未示出)连接，垃圾气化产生的气体上升进入燃气导出内胆22外侧与气化箱体21内侧形成的夹层26中，通过燃气管连接口25进入燃气管，将垃圾气化产生的气体排出气化箱2。

为了便于气体排出，燃气管连接口25的底端高于燃气导出内胆22的底部，优选的，燃气管连接口25的底部与燃气导出内胆22底部的距离大于10mm，并且燃气管连接口25由外向里呈水平或者以略向下倾斜设置，也就是说燃气管连接口25靠近气化箱体21内侧的一端比靠近气化箱体21外侧的一端略低，这样有助于垃圾气化过程中产生的焦油回流进入气化箱2内裂解。

其中，燃气管连接口25的横截面积与气化箱体21的底部面积具有相关性，两者的面积之比优选为0.01～0.1。

模块化配气储灰箱3，设置于气化箱2的底部，模块化配气储灰箱3的顶端与气化箱2的底端相连通，空气由模块化配气储灰箱3进入气化箱2，为垃圾的气化过程提供充足的氧气。

模块化配气储灰箱3包括配气装置31和储灰箱体32。

下面结合图1-图5对配气装置31进行详述。配气装置31包括多个配气单元，每个配气单元由配气模块311和控灰板312组成。

控灰板312设置于配气模块311的下方，具体的，控灰板312与配气模块311之间的距离优选为70mm～190mm。

配气模块311包括配气板3111和配气盒3112，配气板3111扣合于配气盒3112上，配气板3111上设有多个配气孔3113，其中，每个配气板3111上的配气孔3113数量优选为32个～136个，配气孔3113的直径优选为3mm～9mm，相邻两个配气孔3113之间的距离优选为30mm～80mm。

配气盒3112的侧壁上设有密封盖3114，可防止空气从配气板3111四周进入而在气化箱体21四周产生灰渣，实现精确配气，精确控制灰渣的产生位置，从而便于精确排出灰渣。密封盖3114上还穿设有进气管3116，空气经进气管3116进入配气盒3112内，再由配气孔3113排出至气化箱体21。

配气板3111上方设有点火孔3115，具体的，本领域技术人员可以根据需要对点火孔的位置进行设定，可以设置在密封盖3114上，也可以如图2所示设置在箱体上。

在本例中，气化箱2还包括配气母板24，设置于气化箱2的底部，配气母板24上设有多个镂空槽，每个镂空槽与一个配气盒3112相对应且尺寸相匹配，每个配气盒3112从一个镂空槽中露出。

进一步的，前述所述的压料部2321的数量与配气模块311数量相关，压料部2321的数量大于等于配气模块311数量，优选的，压料部2321的数量为配气模块311数量加一，以保证压料部2321在旋转时将每个配气模块311上的待气化垃圾压实。此外，在优选的例子中，气化箱体21侧壁的两个外侧旋转压料杆23在侧壁上的安装位置与配气盒3112所在平面的距离为300mm～840mm，中间旋转压料杆23在侧壁上的安装位置与配气盒3112所在平面的距离为420mm～900mm，且中间旋转压料杆23在侧壁上的安装位置高于两个外侧旋转压料杆23在侧壁上的安装位置。

在垃圾气化过程中，待气化垃圾承载于配气板3111上，将点火棒插入点火孔3115内，点燃待气化垃圾，再通过配气孔3113排出的空气对点燃的待气化垃圾进行助燃，垃圾气化后形成灰渣，承载于配气板3111上。

当需要清理灰渣时，先打开密封盖3114，拉出配气模块311，由于灰渣受配气母板24的阻挡，使配气板3111上的灰渣掉落在控灰板312上，再拉出控灰板312，进行排灰，排灰结束后将配气模块311复位。在控灰板312拉出的过程中，会有灰渣掉落在储灰箱体32内，当储灰箱体32的灰渣较多时，可打开清灰渣门321，对储灰箱体32内的灰渣进行清理。通过配气单元和控灰板312的配套使用，可以精确控制气化灰渣排入储灰箱体32内的量。

本实用新型实施例提供的垃圾气化处理装置，通过配气模块化结构设计，提高了垃圾处理量，突破传统上吸式气化炉对普通原生垃圾处理量2吨/小时的限制，而且通过配气盒和密封盖的设计，可防止空气从配气板四周进入而在气化箱体四周产生灰渣，实现精确配气，精确控制灰渣的产生位置，从而便于精确排出灰渣，减少气化烟气产生的时间，实现迅速、稳定的气化反应。

为了更好的理解本实用新型提供的垃圾气化处理装置的工作过程，下面结合图6所示，对垃圾气化处理装置的操作过程进行详述，所述操作方法包括如下步骤：

步骤1,打开进料盖，将待气化垃圾放置于气化箱，通过旋转压料杆压实待气化垃圾。

如果是处理装置是首次使用，应先将少量的生物质破碎料加入到气化箱底部的配气母板上，厚度约为10～50mm，再在上面加入经分选和干燥的生活垃圾等物料。

当然，在待气化垃圾放入气化箱之前，所述方法还包括检修好气化处理装置，重点是进料盖、连接水槽是否有水，密封盖和清灰渣门的密封性，配气盒和控灰板是否到位，以及燃气管是否畅通。

步骤2，通过点火孔插入电子点火棒进行点火。

具体的，操作人员可以根据待气化垃圾处理量，选择配气模块的数量，从而将点火棒插入对应的点火孔，接通电源，点燃对应配气板上的待气化垃圾。

步骤3，通过进气管吹入空气，空气经进气管进入配气盒，再由配气孔进入气化箱体，预设时间后配气模块上方的待气化垃圾开始着火，退出电子点火棒，将点火孔密封。

具体的，进气管与配风风机相连，通过配风风机吹入空气，为垃圾的气化过程提供充足的氧气。

步骤4，调整配气盒的进风量，使待气化垃圾进入燃烧状态；

具体的，在退出点火棒1分钟～5分钟后，对进风量进行调整。

步骤5，在气化处理过程中，转动旋转压料杆，将残留的待气化垃圾压实。

具体的，当气化装置使用一段时间以后，如1小时～3小时，发现气化箱内的火力变小，或有淡烟出现，这时候适当转动旋转压料杆，可延长垃圾气化的时间，确保气化箱内的垃圾被压实，有效的防止气化箱内的垃圾形成“空位”。

当气化箱内物料的量足够，一般每转动一次旋转压料杆可延长气化时间0.5小时～1.5小时。

步骤6，待全部待气化垃圾气化完毕，先关闭进气管的空气供给，再将气化箱自然冷却。

具体的，气化箱内的全部待气化垃圾气化后，在配气板上形成灰渣。

步骤7，冷却后，打开密封盖，拉出配气盒，使灰渣掉落至控灰板上，拉出控灰板，排出灰渣。

具体的，处理装置冷却0.5小时后，需要清理灰渣，先打开密封盖，拉出配气模块，由于灰渣受配气母板的阻挡，使配气板上的灰渣掉落在控灰板上，再拉出控灰板，进行排灰；排灰结束后，将配气模块复位，关上密封盖，再适当转动旋转压料杆将剩余物料压实，再从进料盖加入新的物料；当储灰箱体内的灰渣较多时，可通过清灰渣门清理出灰渣。

当待气化垃圾为木片等灰份含量很少的物料时，则不必排灰，只需适当转动旋转压料杆将剩余物料压实即可加入新的物料再次使用。

如果气化箱内底层的火未熄灭，则重复步骤3～步骤8的操作即可开始新的垃圾气化处理周期；如果气化箱内的火已熄灭，则重复步骤2～步骤8的操作。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。