一种热解气化炉

文档序号:186886 发布日期:2021-11-02 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 一种热解气化炉 (Pyrolysis gasifier ) 是由 刘飞香 廖金军 苏亮 伍容 张凯文 范远哲 陈志伟 胡及雨 于 2021-07-28 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种热解气化炉,包括炉体,炉体上开设有投料门,还包括隔料装置、提升装置、炉排、燃烧器、驱动装置、搅拌装置、烟气出口、蒸汽出口和出渣装置,其中,烟气出口和蒸汽出口均设置在炉体的上部,出渣装置设置在炉体的底部,隔料装置可移动的内置在炉体中,提升装置与隔料装置连接,隔料装置的底部设置有用于承载垃圾和卸下垃圾的开合隔板,炉排内置在炉体的底部,燃烧器固定在炉体上且其燃烧口朝向炉排,搅拌装置转动的内置在炉体中且位于炉排的上方,驱动装置与搅拌装置连接。通过隔料装置实现干燥区隔离,炉排上燃烧的垃圾产生的热量能够对隔料装置上的垃圾进行干燥,开合隔板将干燥后垃圾掉下至炉排,从而降低炉温扰动,降低能耗。(The invention discloses a pyrolysis gasifier, which comprises a furnace body, wherein a feeding door is arranged on the furnace body, the pyrolysis gasifier also comprises a material separation device, a lifting device, a grate, a combustor, a driving device, a stirring device, a smoke outlet, a steam outlet and a slag discharging device, wherein the smoke outlet and the steam outlet are both arranged at the upper part of the furnace body, the slag discharging device is arranged at the bottom of the furnace body, the material separation device is movably arranged in the furnace body, the lifting device is connected with the material separation device, the bottom of the material separation device is provided with an opening and closing partition plate for bearing garbage and unloading the garbage, the grate is arranged at the bottom of the furnace body, the combustor is fixed on the furnace body, a combustion port of the combustor faces the grate, the stirring device is rotatably arranged in the furnace body and is positioned above the grate, and the driving device is connected with the stirring device. The separation of the drying area is realized through the material separating device, the garbage on the material separating device can be dried by the heat generated by the garbage combusted on the fire grate, and the dried garbage falls down to the fire grate through the opening and closing partition plate, so that the temperature disturbance of the furnace is reduced, and the energy consumption is reduced.)

一种热解气化炉

技术领域

本发明涉及生活垃圾处理技术领域,尤其涉及一种热解气化炉。

背景技术

我国城乡生活垃圾产生量已位居世界第二,且每年还以1.8亿吨的量在增长,垃圾围城问题日益凸显。垃圾焚烧的处理方式因其占地面积小、处理效率高、可资源化利用等特点是发达国家目前处理城市垃圾的主要方法。

其中,热解焚烧技术先通过无氧或缺氧环境使垃圾热解生成大量的一氧化碳、氢气、甲烷等可燃性气体,再进行过氧燃烧,可有效解决直接焚烧易造成二噁英类等污染物难以有效处理的难题,是垃圾及危险废物无害化处理的有效方式。

目前,国内外热解焚化炉结构形式多样,但因其运行过程中均容易出现偏流、结瘤等现象,使燃烧不均匀,影响了热解效率,容易造成设备故障,对于含水率较高的生活垃圾还需先进行干燥处理,能耗大等,因此,限制了热解焚烧炉的推广应用。

现有技术中,均为将垃圾直接投入气化炉内,垃圾中携带的大量水汽蒸发,降低了热解气热值,且炉温扰动较大,不利于设备的正常连续运行,且进入炉内反应的空气均为冷空气或者通过外部能源进行预热,增加了能源消耗。

因此,如何提供一种热解气化炉,以降低炉温扰动,降低能耗,是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种热解气化炉,以降低炉温扰动,降低能耗。

为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种热解气化炉,包括炉体,所述炉体上开设有投料门,还包括隔料装置、提升装置、炉排、燃烧器、驱动装置、搅拌装置、烟气出口、蒸汽出口和出渣装置,其中,

所述烟气出口和所述蒸汽出口均设置在所述炉体的上部,所述出渣装置设置在所述炉体的底部,

所述隔料装置可移动的内置在所述炉体中,所述提升装置与所述隔料装置连接,所述隔料装置的底部设置有用于承载垃圾和卸下垃圾的开合隔板,

所述炉排内置在所述炉体的底部,所述燃烧器固定在所述炉体上且其燃烧口朝向所述炉排,

所述搅拌装置转动的内置在所述炉体中且位于所述炉排的上方,所述驱动装置与所述搅拌装置连接。

优选的,上述的热解气化炉还包括通风管、风机和配气管,

所述通风管内置在所述炉体中,所述通风管的一端与所述风机连接,并在所述风机的作用下将外界空气输入炉内,所述配气管固定在所述通风管上且与所述通风管的另一端连通,

所述配气管位于所述炉排的下方且其喷气口朝向所述炉排。

优选的,上述搅拌装置固定在所述通风管上,所述驱动装置通过所述通风管驱动所述搅拌装置转动。

优选的,上述开合隔板包括第一半隔板和第二半隔板,所述第一半隔板铰接在所述环形框架的一端,所述第二半隔板铰接在所述环形框架的另一端,

所述第一半隔板上设置有第一半套筒,所述第二半隔板上设置有第二半套筒,当所述第一半隔板和所述第二半隔板闭合时所述第一半套筒和所述第二半套筒形成完整套筒套在所述通风管上。

优选的,上述隔料装置包括挡板、环形框架、上挡块和所述开合隔板,

所述开合隔板铰接在所述环形框架上,所述上挡块设置在所述环形框架上阻挡所述开合隔板向上移动,

所述挡板设置在所述环形框架上。

优选的,上述炉体中设置有用于使得所述开合隔板卸下垃圾的下挡块,所述下挡块距炉底的高度为h1。

优选的,上述投料门设置在所述炉体的侧壁上,

所述投料门的高度为h2,所述炉体的高度为H,所述挡板的高度为h3,其中,

h1<h2<(H-h3)。

优选的,上述搅拌装置包括与所述驱动装置连接的传动轴,所述传动轴上设置有搅拌棍,所述搅拌棍上设置有插销。

优选的,上述搅拌棍为上粗下细的锥形体。

优选的,上述提升装置包括卷扬机和钢丝绳,所述驱动装置包括电机和锥齿轮传动结构。

本发明提供的热解气化炉,包括炉体,所述炉体上开设有投料门,还包括隔料装置、提升装置、炉排、燃烧器、驱动装置、搅拌装置、烟气出口、蒸汽出口和出渣装置,其中,

所述烟气出口和所述蒸汽出口均设置在所述炉体的上部,所述出渣装置设置在所述炉体的底部,

所述隔料装置可移动的内置在所述炉体中,所述提升装置与所述隔料装置连接,所述隔料装置的底部设置有用于承载垃圾和卸下垃圾的开合隔板,

所述炉排内置在所述炉体的底部,所述燃烧器固定在所述炉体上且其燃烧口朝向所述炉排,

所述搅拌装置转动的内置在所述炉体中且位于所述炉排的上方,所述驱动装置与所述搅拌装置连接。

通过隔料装置实现干燥区隔离,使用时,隔料装置下降至投料门处,开启投料门装填垃圾至隔料装置上,那么位于炉排上燃烧的垃圾产生的热量能够对隔料装置上的垃圾进行干燥,通过隔料装置上的开合隔板将干燥后的垃圾掉下至炉排进行焚烧,从而降低炉温扰动,降低能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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。

图1为本发明实施例提供的热解气化炉的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的热解气化炉的内部结构示意图;

图3为本发明实施例提供的隔料装置的结构示意图。

上图1-3中:

炉体1、投料门2、隔料装置3、提升装置4、驱动装置5、风机6、通风管7、搅拌装置8、炉排9、配气管10、燃烧器11、下挡块12、烟气出口13、蒸汽出口14、出渣装置15、传动轴16、搅拌棍17、插销18、开合隔板19、异形钢环20、挡板21、上挡块22、套筒23。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参考图1至图3,图1为本发明实施例提供的热解气化炉的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的热解气化炉的内部结构示意图;图3为本发明实施例提供的隔料装置的结构示意图。

本发明实施例提供的热解气化炉,包括炉体1,炉体1上开设有投料门2,还包括隔料装置3、提升装置4、炉排9、燃烧器11、驱动装置5、搅拌装置8、烟气出口13、蒸汽出口14和出渣装置15,其中,烟气出口13和蒸汽出口14均设置在炉体1的上部,出渣装置15设置在炉体1的底部,隔料装置3可移动的内置在炉体1中,提升装置4与隔料装置3连接,隔料装置3的底部设置有用于承载垃圾和卸下垃圾的开合隔板19,炉排9内置在炉体1的底部,燃烧器11固定在炉体1上且其燃烧口朝向炉排9,搅拌装置8转动的内置在炉体1中且位于炉排9的上方,驱动装置5与搅拌装置8连接。

通过隔料装置3实现干燥区隔离,使用时,隔料装置3下降至投料门2处,开启投料门2装填垃圾至隔料装置3上,那么位于炉排9上燃烧的垃圾产生的热量能够对隔料装置3上的垃圾进行干燥,通过隔料装置3上的开合隔板19将干燥后的垃圾掉下至炉排9进行焚烧,从而降低炉温扰动,降低能耗。

为了进一步优化上述方案,上述的热解气化炉还包括通风管7、风机6和配气管10,通风管7内置在炉体1中,通风管7的一端与风机6连接,并在风机6的作用下将外界空气输入炉内,配气管10固定在通风管7上且与通风管7的另一端连通,配气管10位于炉排9的下方且其喷气口朝向炉排9。在风机6的作用下,空气通过风机6、通风管7、配气管10进入炉内,并在通风管7的带动下旋转,使通气均匀,燃烧更充分,且空气从上往下依次通过了干燥区、热解区、还原区、燃烧区,还实现了空气预热,进一步降低了能耗。

为了进一步优化上述方案,搅拌装置8固定在通风管7上,驱动装置5通过通风管7驱动搅拌装置8转动,将通风管7作为连接转轴使用。

为了进一步优化上述方案,开合隔板19包括第一半隔板和第二半隔板,如图3所示,第一半隔板铰接在环形框架的一端,第二半隔板铰接在环形框架的另一端,第一半隔板上设置有第一半套筒,第二半隔板上设置有第二半套筒,当第一半隔板和第二半隔板闭合时第一半套筒和第二半套筒形成完整套筒23套在通风管7上。

为了进一步优化上述方案,隔料装置3包括挡板21、环形框架、上挡块22和开合隔板19,如图3所示,环形框架可以为异形钢环20,开合隔板19铰接在环形框架上,上挡块22设置在环形框架上阻挡开合隔板19向上移动,挡板21设置在环形框架上。

其中,炉体1中设置有用于使得开合隔板19移动卸下垃圾的下挡块12,下挡块12距炉底的高度为h1。投料门2设置在炉体1的侧壁上,投料门2对应的投料口的高度为h2,炉体1的高度为H,挡板21的高度为h3,其中,h1<h2<(H-h3)。

为了进一步优化上述方案,搅拌装置8包括与驱动装置5直接连接或者间接连接的传动轴16,传动轴16上设置有搅拌棍17,搅拌棍17上设置有插销18。搅拌棍17为上粗下细的锥形体。将入料垃圾搅拌均匀,同时起到刮渣的作用,提高燃烧效率。且搅拌棍17上设置有插销18,对搅拌棍17的向上运动起限制作用,也方便对磨损较大的搅拌棍17进行更换。

其中,提升装置4包括卷扬机和钢丝绳,驱动装置5包括电机和锥齿轮传动结构。

本发明实施例提供的热解气化炉,能过实现干燥区隔离,水蒸气循环利用,炉壁自清洁,空气预热等功能,能够提高设备对不同湿度垃圾的适应性和设备工作的连续稳定性。

本发明实施例提供的热解气化炉,是一种小型热解气化炉,主要由炉体1、投料门2、隔料装置3、提升装置4、驱动装置5、风机6、通风管7、搅拌装置8、炉排9、配气管10、燃烧器11、下挡块12、烟气出口13、蒸汽出口14和出渣装置15组成,通风管7可以为通风钢管,能够解决现有热解焚烧炉直接将垃圾投入炉内,垃圾中携带的大量水汽蒸发,降低了热解气热值,直接投放对炉温扰动较大,冷空气吸收大量热量等不利于设备的正常连续运行等问题。

本发明实施例提供的热解气化炉中:

炉体1高H,投料口下端距炉体底部高h2,隔料装置3由开合隔板19、环形框架、挡板21、上挡块22、套筒23组成,环形框架可以为异形钢环20,其中,挡板21高h3,下挡块12焊接在炉体1内壁,距炉体1底部高h1,各尺寸关系满足:h1<h2<(H-h3),隔料装置3在提升装置4的作用下可沿通风管7上下移动,移动范围为距炉体1底部h1至H-h3之间;搅拌装置8由传动轴16、搅拌棍17、插销18组成。

工作时,隔料装置3在提升装置4的作用下可对新投入的湿垃圾进行隔离干燥,同时,通过提升装置4将隔料装置3下放至下挡块12处后,继续下放,在重力和下挡块12的共同作用下隔料装置3的开合隔板19打开,将干燥后的垃圾投入炉排9,减少对炉内温度的扰动;湿垃圾蒸发出来的水蒸气从蒸汽出口14排出,一部分接入炉内垃圾还原区,一部分进入后续的废弃处理装置;通风管7在驱动装置5的作用下旋转,并带动搅拌装置8和配气管10旋转,搅拌装置8可将垃圾搅拌均匀,同时还具有刮渣作用;配气管10的旋转则使通气更加均匀,燃烧更充分,且空气从通气钢管由上往下依次通过了干燥区、热解区、还原区、燃烧区,实现了空气预热;燃烧器11则在设备刚启动时完成炉体1预热,同时对刚开始焚烧或炉内温度不够时起助燃作用;热解气化产生的可燃性气体从烟气出口13进入另一燃室进一步充分燃烧;反应产生的灰渣通过炉底的出渣装置15进行清理。

本发明实施例提供的热解气化炉,通过隔料装置3将新投入的垃圾提升,与炉内正在反应的垃圾隔离,并利用炉内高温将新投入的垃圾进行干燥处理,提高入料焚烧适应能力,同时,干燥区蒸发的部分水蒸气补给还原区,提高热解气体热值,升降式投料也减少了对炉温的扰动,另外,开合隔板19的升降也有利于炉壁的清洁;通风管7中空气由上往下依次通过了干燥区、热解区、还原区、燃烧区,实现了空气预热;通风管7还起连接传动的作用,可带动搅拌装置8和配气管10旋转,有利于防止炉排9阻塞、提高燃烧效率。

其中,下挡块12焊接在炉体1内壁,位于投料口下端与搅拌装置8之间,距炉体1底部高h1,具体与炉体尺寸、单次垃圾处理量等因素有关;投料口位于炉体1侧壁,投料口下端距炉体1底部高h2,投料门2与投料口之间为可开合的软密封;隔料装置3中挡板21高h3,炉体1高H,各尺寸关系满足:h1<h2<(H-h3);通风管7上端穿过炉体1顶部,下端穿过炉排9中心,炉体1顶部和炉排9与通风管7之间间隙配合,并对其具有径向约束,提高了通风管7的抗弯曲能力;驱动装置5置于炉体1顶部,可驱动通风管7进行周向旋转,并带动搅拌装置8和配气管10旋转。

结合图2、3所示,隔料装置3包括开合隔板19、异形钢环20、挡板21、上挡块22、套筒23,开合隔板19由两块及以上钢板组合而成,且分别与外圈异形钢20环铰接;上挡块22焊接在外圈异形钢环20上部,对开合隔板19的向上运动起限制作用;提升装置4位于炉体1顶部,作用在开合隔板19靠炉体1中心位置,和上挡块22的共同作用下通过实现隔料装置3的上下移动;挡板21与异形钢环20固定连接,尺寸与单次垃圾处理量有关;套筒23一分为二,分别与开合隔板19中心固定连接,且与通风管7同轴布置,对隔料装置3沿通风管7的上下移动起导向作用,移动范围为距炉体1底部h1至H-h3之间,当隔料装置3上行到上极限位置时(距炉体1底部H-h3),与炉体1共同组成密闭空间,即位干燥区,将新投入的垃圾进行干燥,当隔料装置3下行到下极限位置时(距炉体1底部h1),在下挡块12和重力的作用下开合隔板19打开,如图3所示,完成干燥后的垃圾投放。

如图2所示,搅拌装置8由传动轴16、搅拌棍17、插销18组成,传动轴16通过法兰与通风管7固定连接,随通风管7的旋转而旋转;搅拌棍17为上粗下细的锥体,在传动轴16的带动下将入料垃圾搅拌均匀,同时起到刮渣的作用,提高燃烧效率;插销18对搅拌棍17的向上运动起限制作用,同时方便对磨损较大的搅拌棍17进行更换。

配气管10与通风管7固定连接,在风机6的作用下,空气通过风机6、通风管7、配气管10进入炉内,并在通风管7的带动下旋转,使通气均匀,燃烧更充分,且空气从上往下依次通过了干燥区、热解区、还原区、燃烧区,还实现了空气预热。

燃烧器11位于炉体1一侧,对炉体1启停提供必要的热量。烟气出口13将炉内产生的可燃性烟气输送至二次燃烧室进一步燃烧完全。蒸汽出口14位于炉体干燥区,将垃圾蒸发出的水蒸气一部分接入炉内还原区,一部分接入尾气处理装置。出渣装置15位于炉体1底部,通过出渣口定期将反应生成的炉渣进行清理,有利于设备的正常运行。

具体的,提升装置4包括电动卷扬机、钢丝绳,还可以是电动葫芦等;驱动装置5包括电机、锥齿轮传动,还可以是液压或气压驱动装置;热解气化炉为圆柱形,或者可以是立方体或其他异形;隔料装置3的开合隔板19至少为2块,其形状和数量与炉体形状和驱动方式等有关。

本发明实施例提供的热解气化炉,工作原理为:空气从气化炉底部经过配气管10进入氧化层(助燃燃烧层)并逐步上升,气化(氧化、还原、裂解)产生的混合可燃气体通过气化炉内的各个反应区后从上部烟气出口13排出;湿垃圾从入料口进入干燥区,被炉内高温干燥,干燥后的垃圾下降时被加热并热解,释放出挥发组分,剩余的炭继续下行,在炉底被进入的空气氧化后生成炉渣,产生的燃烧热为整个气化过程提供热量。

本发明实施例提供的热解气化炉,具体操作步骤为:

1、完成设备运行前准备工作后,启动燃烧器11对炉体进行预热,完成炉体1预热后关闭燃烧器11;

2、打开投料门2,第一次投料直接从投料口投入到炉排9上;

3、打开燃烧器11助燃,风机6工作将外界空气从通风管7,配气管10进入氧化层(助燃燃烧层)并逐步上升,在燃烧器11的辅助下开始气化(氧化、还原、裂解)产生混合可燃气体,炉温上升,待炉内温度稳定后,关闭燃烧器11;同时,驱动装置5作用,通风管7带动搅拌装置8、配气管10旋转;

4、提升装置4将隔料装置3下放至投料口与下挡块12之间的合适位置,此时在提升装置4和上挡块22的作用下,开合隔板19闭合,炉内产生的可燃性气体经挡板21与炉壁之间从烟气出口排出;

5、打开投料门2,将湿垃圾投入到开合隔板19上;

6、关闭投料门2,隔料装置3在提升装置4的作用下上升至上极限位置,如图2所示,利用炉内高温进行干燥处理,蒸发出来的水汽一部分接入炉内还原区,一部分接入尾气处理装置,提高了热解气体热值;

7、隔料装置3在提升装置4的作用下下降至下极限位置,提升装置4继续下放,在重力作用下与下挡块12配合,开合隔板19打开,如图3所示,干燥后的垃圾进入炉底进行新一轮热解反应;

8、提升装置4提升,开合隔板19闭合后,重复步骤4至步骤7;在此过程中,通气管7在驱动装置5的作用始终做旋转运动,并带动搅拌装置8旋转,将垃圾搅拌均匀,同时,搅拌棍17还具有刮渣作用,避免炉排9结瘤;配气管10在通风管7的带动下旋转,使炉底通气均匀,燃烧更充分;

9、垃圾处理完成后,打开炉体1底部的出渣装置15,定期进行渣灰的处理。

本发明实施例提供的热解气化炉:

通过提升装置4带动开合隔板19上下移动,实现干燥区隔离,有利于提高入料的焚烧适应能力,同时,干燥区蒸发的部分水蒸气补给还原区,提高热解气体热值;

采用升降式投料,避免投料时炉温扰动,烟气溢出,同时,隔料装置3的上下移动还具有清洁炉壁的作用;

通风管7在驱动装置5的作用下进行旋转运动,从而带动搅拌装置8旋转,将入料垃圾搅拌均匀,避免出现偏流、结瘤等现象,提高燃烧效率,同时,搅拌装置8还同时起到刮渣的作用;

配气管10在通风管7的带动下旋转,使通气均匀,燃烧更充分,且空气从钢管由上往下依次通过了干燥区、热解区、还原区、燃烧区,实现了空气预热。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

12页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种垃圾热解废气净化系统及工艺

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!