一种新型热解气化炉的制作方法

本实用新型涉及废弃物处理装置领域，更具体地说，它涉及一种新型热解气化炉。

背景技术：

随着人口数量的增多，人们生活生产出的各类生活废弃物的数量也急剧上升，在这些生活废弃物当中，不可回收废弃物数量居多。现有技术中，对于不可回收废弃物的处理方法包括地下填埋、高温焚烧。前者废弃物分解速度慢，而且需要消耗大量的土地资源；后者会污染大气环境，尤其是废弃物在焚烧过程中产生的二恶英类物质，二恶英类物质在环境中的化学稳定性很好，很难分解，其半衰期一般在5-10年，在环境运动中对大气、土壤、河流等会造成严重污染。

公开号为CN204111700U的中国专利公开了一种新型热解气化炉，包括炉体，所述炉体内底部设有炉栅，炉体底部与鼓风管道连通，炉体顶部设有加煤管道，炉体顶部还与推料管道连通，所述的推料管道一端与推料装置连接，另一端与炉体连接，推料管道径向与进料斗连通，推料管道与炉体连接的端口呈一弧面和斜板组成的不规则形状，斜板与水平线夹角为5°-10°，炉体上还与上段煤气出料管和下段煤气出料管连通。

通过进料斗将废弃物送入推料管道中，然后推料装置将其推入炉体内至装满炉体，推料管道与炉体连接端面的特殊形状，使得废弃物在被推动入炉时沿斜板斜向上行进，然后直接落入炉体内，废弃物不会堆积在推料管道与炉体的结合处，废弃物和煤料最终形成的灰渣落入灰区通过炉栅的碎渣处理后被工作人员转移；但是转化出来的煤气需要分段收集，且后期对不同含量煤气的净化处理需要更多设备，同时煤气中含有大量的热能、焦油和有机物也无法重复利用，导致成本增加，造成大量的浪费。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种新型热解气化炉，具有提高其废弃物利用效率，提高经济效率的效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种新型热解气化炉，包括炉体，所述炉体内自上而下依次设置有干燥层、干馏层、还原层、氧化层、燃烧层和灰化层，所述炉体上设置有与所述干燥层连通用于送入废弃物的进料口、用于送入助燃气体的鼓风机、以及用于送入热水的进水口，所述干燥层还连通有用于排放混合煤气的煤气管道，所述煤气管道连通有用于净化混合煤气的煤气净化装置，在所述煤气管道与所述煤气净化装置之间连通有用于将混合煤气中热量吸收的热交换器，所述煤气净化装置连接有用于收集净化煤气的煤气罐。

如此设置，热解气化炉在热解过程中会产生大量的一氧化碳、氢、气态烃类可燃物组合成混合烟气，通过热交换器将混合煤气中含有的热能置换处理，通过煤气管道排放到煤气净化装置中将煤气与其它混合气体直接分离开来，分离出的气体含有大量的焦油和有机物可以作为助燃剂出现送入炉体内，提高了废弃物利用率，同时降低后续处理成本，在输送含有大量热能的混合煤气时必须使用耐腐蚀的煤气管道以避免混合煤气的侵蚀。

进一步设置：所述煤气净化装置上依次设置有用于收集混合煤气的煤气进口、用于排放混合烟气的烟气出口、以及用于排放净化后煤气的煤气出口。

如此设置，通过煤气进口收集热交换器排出的混合煤气，经过煤气净化装置分离出的纯净煤气可以通过煤气出口被煤气罐收集，其余的混合烟气通过烟气出口被排出收集作为助燃剂使用。

进一步设置：所述热交换器上设有用于供烟气进入的进气口、以及用于将烟气排出的排气口，所述进气口与所述煤气管道连通。

如此设置，热交换器工作时将含有大量热能的烟气吸入，将热能转化出来后在把残留的烟气排出，热交换器安装时将进气口与煤气管道连通可以保证省煤气的正常使用。

进一步设置：所述热交换器上还设置有换热管，所述换热管上设置有用于输入冷水的冷媒进口、以及与所述进水口连通用于输出热水的热媒出口。

如此设置，用于将混合烟气内所含有的热能吸收转化，换热管上的冷媒进口可以吸入冷水，再将吸收好热能的冷水转化成热水从热媒出口通过进水口输送到炉体内。

进一步设置：所述热交换器的排气口上连通有用于吸收混合烟气的引风机，所述引风机的进风口与所述热交换器上设有的排气口管道连接，所述引风机的出风口与所述煤气进口连通。

如此设置，引风机可以将混合煤气吸入热交换器内，并将利用后已经冷却的混合煤气排出收集，提高混合烟气的运输效率。

进一步设置：所述煤气净化装置上设有的所述烟气出口连通有用于沉淀混合烟气的沉淀池。

如此设置，利用沉淀池可直接将混合烟气内含有的焦油和有机物沉淀出来，便于焦油和有机物收集和利用。

进一步设置：所述沉淀池内设置有将沉淀焦油和有机物运出的输送带，所述输送带与所述进料口连通。

如此设置，利用输送带将沉淀焦油和有机物送出，防止工人受到化学侵害，确保工人身体健康，同时减少人工成本。

进一步设置：所述进料口呈漏斗状设置，所述进料口固定连接有与所述炉体倾斜连接的推料管道，所述推料管道内设置有用于推送废弃物至所述炉体内的螺旋推料装置。

如此设置，沉淀焦油和有机物从沉淀池运输出来时含有一定水分，具有一定的粘度，倾斜设置的推料管道和螺旋推料装置便于沉淀焦油和有机物送入炉体内。

通过采用上述技术方案，本实用新型相对现有技术相比：通过与炉体连通设置热交换器和煤气净化装置将煤气内含有的热能、焦油和有机物进行重复利用，通过沉淀池将焦油和有机物的沉淀，使得可直接利用，利用输送带将沉淀焦油和有机物运出可以节省人工成本。

附图说明

图1为新型热解气化炉的结构示意图；

图2为新型热解气化炉的煤气净化装置的结构示意图；

图3为新型热解气化炉的热交换器的结构示意图。

图中：1、炉体；2、热交换器；21、排气口；22、进气口；23、换热管；231、热媒出口；232、冷媒进口；3、煤气净化装置；31、烟气出口；32、煤气出口；33、煤气进口；4、煤气罐；5、沉淀池；6、输送带；7、鼓风机；8、进料口；81、推料管道；82、螺旋推料装置；9、煤气管道；10、进水口；11、灰化层；12、燃烧层；13、氧化层；14、还原层；15、干馏层；16、干燥层；17、引风机。

具体实施方式

参照图1至图3对一种新型热解气化炉做进一步说明。

一种新型热解气化炉，如图1所示，包括用于将废弃物热解气化的炉体1以及对废弃物热解气化后产生的混合煤气再次利用的混合煤气利用系统；各部分工作原件都采用管道连接，其中，炉体1与混合煤气利用系统之间利用煤气管道9连通。

如图1所示，炉体1内从上而下依此设置有用于将废弃物加热干燥的干燥层16、用于将干燥后的废弃物干馏脱出挥发分的干馏层15、用于将干馏后的废弃物进行氧化的氧化层13、用于将氧化出的气体还原成煤气的还原层14、用于将收集废弃物并将废弃物热解残留物充分燃烧的燃烧层12以及用于将产生的残渣进行冷却并残余的炉灰排出炉体1外的灰化层11；炉体1上还设置有用于送入助燃气体的鼓风机7、用于送入热水的进水口10以及与干燥层16连通的推料管道81，推料管道81连通有用于送入废弃物的漏斗状进料口8，推料管道81内安装有用于推料的螺旋推料装置82。

如图1所示，混合煤气利用系统包括用于将混合煤气中热量吸收的热交换器2、与热交换器2连通用于吸收混合烟气的引风机17、与引风机17连通有用于净化混合煤气的煤气净化装置3以及与煤气净化装置3连接有用于收集净化煤气的煤气罐4；煤气净化装置3还连通有用于沉淀混合烟气中焦油和有机物的沉淀池5，沉淀池5内设置有与进料口8连通的输送带6。

如图2所示，热交换器2两端分别设有进气口22和排气口21，热交换器2内还设有换热管23；换热管23呈之字形往复分布于热交换器2内，换热管23两端分别设置有用于输入冷水的冷媒进口232以及与所述进水口10连通用于输出热水的热媒出口231；结合图1所示，热交换器2的进气口22与排烟管道连接，热交换器2的排气口21与引风机17的进风口管道连接，换热管23的冷媒进口232连接外界输水设备，换热管23的热媒出口231与炉体1上的进水口10通过管道连通。

如图3所示，煤气净化装置3两端分别设有煤气进口33和烟气出口31，煤气净化装置3上还设有用于将净化过的煤气输出的煤气出口32；结合图1所示，煤气净化装置3的煤气进口33与引风机17的出风口连通，煤气净化装置3通过煤气出口32与煤气罐4连通，煤气净化装置3的烟气出口31深入沉淀池5中。

工作原理：废弃物通过进料口8进入推料管道81中，然后螺旋推料装置82将其推入炉体1内至装满炉体1，倾斜设置的推料管道81使得废弃物在被推入炉体1内时沿斜板斜向上行进，然后直接落入炉体1内，废弃物不会堆积在推料管道81与炉体1的结合处。

炉体1开始加热，热量由燃烧层12上升传递到干馏层15、干燥层16，热解气化后的残留物进入燃烧层12充分燃烧后，产生的热量提供干馏层15和干燥层16所需的热量，燃烧层12产生的残渣进入到灰化层11冷却，空气也同时得到预热，产生的炉灰排出炉外，干馏层15挥发的水分以及在热解和气化反应过程中产生的一氧化碳、氢、气态烃类可燃物组合成混合烟气，同时，垃圾经过干馏层15后会形成半焦状物质，进入炉体1内的空气与半焦状物质在氧化层13发生氧化反应，生成CO₂，并释放出大量热量；CO₂在还原层14和进水口10中所送入的水以及半焦状物质反应，生成煤气与混合烟气混合并通过煤气管道9排出。

在加热过程中，需要开启鼓风机7向炉体1内送入大量助燃气体，使炉体1内的燃烧过程更加猛烈。

混合煤气通过煤气管道9进入热交换器2，经过热交换器2内设有的换热管23将热能吸收，通过设置于换热管23上的热媒出口231和冷媒进口232将吸收的热能把冷水加热成热水送入炉体1内，热能吸收后的混合煤气进过引风机17送入煤气净化装置3，将混合煤气中含有混合烟气分离出来，并排到沉淀池5中，净化过的纯净煤气通过煤气出口32送到煤气罐4中，混合烟气经过沉淀池5的沉淀作用将里面含有的焦油和有机物沉淀出来，并由设置于沉淀池5内的输送带6送往进料口8，作为新的助燃剂重新利用。

废弃物经燃烧层12后出渣排渣形成向下的连续稳定地运行逐步稳定地消化，热解气化炉连续正常地运转，废弃物最终形成的灰渣落入灰化层11通过碎渣处理后被工作人员转移。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。