一种多仓式热解炭化装置的制作方法

1.本实用新型属于垃圾热解处理应用设备技术领域，具体涉及一种多舱式热解炭化装置。


背景技术：

2.城市生活垃圾是我国城市当前面临的最严重的环境问题之一，如何对它进行有效的处理，已成为政府和民众关注的焦点。生活垃圾不仅仅是一种废弃物，垃圾里的有机物质也是一种主要的可再生资源。垃圾的处理不仅是一个重要的环境问题，同样也是资源再利用问题。
3.目前，我国生活垃圾的无害化处理主要包括填埋、焚烧、堆肥三种。在垃圾处理的这些方法中，填埋处置操作简单、适应性广，但浪费土地资源，而且存在潜在的二次污染，也达不到生活垃圾减容减量效果；堆肥处理周期长，处理量小，产品难销；当前，焚烧已成为我国城镇生活垃圾处理的一种主要方法，焚烧处理一般选择使用炉排炉或者循环流化床炉，这类设备在使用过程中具有投资大、运行成本高等特点，由于是过氧燃烧，燃烧过程中易生成大量酸性气体、二噁英类等污染物，且烟气中含有较多的飞灰，易对整个环境造成二次污染。因此如何克服现有技术的不足是目前生活垃圾处理技术领域亟需解决的问题。
4.为解决上述问题，目前垃圾处理技术逐渐向垃圾炭化方向发展。垃圾炭化是在无氧条件下加热分解的过程。大分子键断裂、异构化和小分子聚合，使之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。现有的垃圾炭化装置具有一定的局限性。
5.如公开号为cn111004640a一种生活垃圾热解炭化处置系统及方法和公开号为cn210085372u一种可腐垃圾连续式炭化装置，其均是采用多级连续化垃圾处理工艺，其存在垃圾处理工艺厂、占地面积大、投资成本高、维护难度大等技术缺陷。
6.又如公开号为cn110440268a生活垃圾低温热解隔氧碳化和二次燃烧一体装置，该一体装置虽然实现了一体化设计，但仍然存在一定的问题，主要表现在热量利用效率低、设备传热不透、受热不均匀等技术缺陷。


技术实现要素：

7.本实用新型针对现有技术存在的不足，提出了一种多舱式热解炭化装置，该装置的应用解决了现有垃圾碳化存在的技术问题。
8.一种多舱式热解炭化装置垂直设置且一体集成；所述多舱式热解炭化装置包括基座及热解炭化装置主体，所述热解炭化装置主体固定安装于基座上；所述基座内设置有排渣器；热解炭化装置主体的外壳由保温材料制成；所述外壳内部设置有两个闭环隔离层并由外向内形成烟道、炭化室和燃烧室；所述炭化室内垂直方向设置有两个隔断构件并使炭化室在垂直方向分为干化区、裂解区和炭化区；所述燃烧室的内壁从下至上依次设置有至少三个折流板，且所述折流板交错安装于内壁上；
9.所述燃烧室内壁上设置有传热构件；所述燃烧室底部设置有燃烧器；所述炭化室
的干化区内设置有搅拌装置。
10.优选的，所述隔离层和隔断构件均由耐高温耐腐蚀材料制成。
11.优选的，所述隔断构件下方设置有集气装置，所述集气装置通过管道连通至燃烧器。
12.优选的，所述炭化室内壁上设置有传热构件。
13.优选的，所述干化区、裂解区和炭化区内分别设置有温度传感器，所述温度传感器固定于内壁上。
14.优选的，所述热解炭化装置主体顶部设置有进料口，所述热解炭化装置主体底部设置有排渣口。
15.优选的，所述隔断构件电控开合。
16.优选的，所述燃烧器通过管道连通市政天然气。
17.优选的，所述外壳下端设置有排烟口。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过一体化集成设计，使得炭化室位于燃烧室和烟道之间，并在燃烧室内设置折流板，同时，烟气并从顶部顺烟道折返至底部排出，使得高温烟气在燃烧室内停留足够时间，该设计一方面极大缩短了热量的传输距离，另一方面提高了热量的综合利用效率，克服了传统炭化设备传热不透的问题。同时通过将炭化室物料热解过程中产生的可燃气体及液体回流至燃烧室进行高温氧化燃烧，有效减少了污染物的产生。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型所述一种多舱式热解炭化装置结构示意图；
21.图中：1外壳、2炭化室、3燃烧室、4基座、5排渣器、6燃烧器、7排烟口、8隔断构件、9折流板、10管道、11传热构件、12烟气、13烟道。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.一种多舱式热解炭化装置，所述多舱式热解炭化装置垂直设置且一体集成；
24.所述多舱式热解炭化装置包括基座4及热解炭化装置主体，所述热解炭化装置主体固定安装于基座4上；
25.所述基座内设置有排渣器5；
26.热解炭化装置主体的外壳1由保温材料制成；
27.所述外壳1内部设置有两个闭环隔离层并由外向内形成烟道13、炭化室2和燃烧室
3；所述炭化室2内垂直方向设置有两个隔断构件8并使炭化室在垂直方向分为干化区、裂解区和炭化区；所述燃烧室3的内壁从下至上依次设置有至少三个折流板9，且所述折流板9交错安装于内壁上；
28.所述燃烧室3内壁上设置有传热构件11；
29.所述燃烧室3底部设置有燃烧器6；
30.所述炭化室2的干化区内设置有搅拌装置。
31.为提高热量的传到效应，所述炭化室内2壁上设置有传热构件。
32.为了提高多舱式热解炭化装置的用寿命，所述隔离层和隔断构件均由耐高温耐腐蚀材料制成。
33.为避免裂解区和炭化产生的废气污染环境，所述隔断构件下方设置有集气装置，所述集气装置通过管道10连通至燃烧器。申请人同时需要说明的是，所述集气装置还可根据垃圾处理的需要，将集气装置安装于不同的位置，可以是一个也可以是多个。
34.为及时了解炭化室不同区域的温度，所述干化区、裂解区和炭化区内分别设置有温度传感器，所述温度传感器固定于内壁上。
35.为方便垃圾料进入炭化室，所述热解炭化装置主体外壳顶部设置有进料口，所述进料口处设置有扣式密封门；
36.为方便所述热解炭化装置主体外壳底部设置有排渣口。
37.所述外壳下端设置有排烟口7。
38.本实用新型所述技术方案主要设计是通过在燃烧室内设置燃烧器、折流板及导热构件，通过折流板可以使烟气12在燃烧室内每个区域停留时间远大于2秒，从而将炭化室收集的气体、液体以及其他有机物燃尽，燃烧产生的热量通过导热构件传导至炭化室，燃烧产生的高温烟气直接倒流至烟道系统。
39.本实用新型所述的热解炭化装置中，将炭化室设置于烟道和燃烧室之间，并在炭化室内设置隔断构件使炭化室从上至下分割为干化区、裂解区和炭化区，且炭化室始终处于缺氧状态。同时，炭化室分区设置不同面积的传热构件，通过分布式供热保证热量的均匀供应，通过对温度的监控，保证炭化室各区域的反应温度控制在一定范围内。
40.垃圾物料输送至炭化室内后，首先被加热到100
‑
200℃，在搅拌装置搅拌的协助下，干化区的垃圾物料大部分水分被气化，实现了物料深度脱水。电控打开隔断构件，垃圾物料进入裂解区，然后电控关闭隔断构件，裂解区的温度被逐渐加热至350
‑
400℃，垃圾物料被气化或者裂解后气化，所产生的废气经集气装置及管道输送至燃烧器，将有毒有害气体完全燃烧的同时为炭化室提供热量。在一定设计时间后，电控打开隔断构件，裂解区后的垃圾进入炭化区，然后电控关闭隔断构件，此时，剩余固体进入炭化段，被加热至650℃左右，同时炭化产生的废气经集气装置及管道输送至燃烧器。
41.燃烧室产生的烟气上升到顶部后被导入烟道，烟气经烟道向下运行至所述热解炭化装置底部的排烟口。本技术方案中，由于燃烧室产生的高温烟气直接导流至烟道，一方面实现了对炭化室的保温，另一方面，极大降低了因传输距离导致的热能损耗，提高了能量的利用效率。
42.本技术方案中，通过两种方式来达到热量传递的目的，第一炭化室内侧内衬导热板，通过热传导将高温烟气热量传递到炭化室。第二,外侧包裹高温烟气保证炉体均匀受
热，同时没有明火。同时两种方式来实现炉体温控，第一：通过控制炭化室内衬导热板面积来实现控制热量传递的目的；第二控制炭化室外侧烟气流量来实现温度控制，外侧烟气管道设置为螺旋状环绕，在不同区域设置不同螺旋数量来控制热量传递来实现温度控制的目的。
43.申请人需要特别说明的是，本实用新型所述的多舱式热解炭化装置整体制造所用材料均可在公开市场购买；所述传热构件及隔断构件的具体安装及使用是本领域技术人员所应掌握的基本常识；本实用新型所述多舱式热解炭化装置属于定制产品，通常情况下，根据客户对垃圾日处理的需求量，按照本领域的公知参数及本技术方案的设计，对多舱式热解炭化装置进行定量设计，如炭化装置外壳尺寸、传热构件的使用面积及固定方式、折流板的使用面积及固定方式及隔断构件的大小、电机的选型等。
44.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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。
45.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。