[發明專利]一種生活垃圾熱解氣化爐

在審

• 申請號: 201410147370.8
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN104976621A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 陸貽昀;張鵬飛
• 申請（專利權）人: 上海龍陽環保工程有限公司
• 主分類號: F23G5/027
• 分類號: F23G5/027;F23G5/44
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 龔敏

技術領域

本發明涉及一種生活垃圾焚燒處理設備，尤其是一種生活垃圾熱解氣化爐。

背景技術

隨著人民物質生活水平的提高，人均每天產生的生活垃圾也在不斷增加，目前中國的城市生活垃圾處理主要有填埋和焚燒兩種處理方法，而填埋不僅占用大量土地，而且并沒有處理掉垃圾，只是暫時儲存，并不是可持續發展的辦法。

現在各大城市正在建大型的機械爐排爐用來焚燒垃圾，但機械爐排爐只適用于大產量（日處理量300噸以上）的生活垃圾焚燒處理，并且該焚燒爐造價非常高，一般小型城市不需要這么大產量的焚燒爐，同時也負擔不起運營的成本。

因此，從日常運營成本的角度考慮，目前很多小城市只能采用已退出市場的燒水泥用的機立窯來焚燒生活垃圾，但機立窯焚燒生活垃圾會產生大量的有害氣體，造成后期處理尾氣難以達標，而且易產生二次污染，并且投資機立窯或對其進行改造仍需要大量的運行維護成本。

綜上，針對中小城市的生活垃圾處理，較佳的方式是適用熱解氣化爐將生活垃圾熱解成可燃氣體，這樣不但處理掉了生活垃圾，而且還可通過產生的可燃氣體的回收和利用，達到變廢為寶的效果，而且也能形成良性循環的運營和維護。因此，如何建立一種運行穩定、能耗低，焚燒效果好的熱解氣化爐是目前迫切的技術難題。

發明內容

本發明的目的是提供了一種生活垃圾熱解氣化裝置，可將城市生活垃圾熱解成可燃氣體和爐渣，所生成的可燃氣體可回收利用，所生成的爐渣可作為建筑骨料加以利用。

本發明的具體技術方案是：

一種生活垃圾熱解氣化爐，爐體由外向內包括焚燒爐外殼、耐火磚層、焚燒爐內膽；爐體底部設有排渣部件，水密封部件；爐體上部設有空氣進氣口、可燃氣出口；爐體底部設有水蒸氣進口；爐體頂部設有水蒸氣出口；在耐火磚層和焚燒爐內膽之間設有一中空夾層；該夾層底部與爐體內底部連通，該夾層上部與可燃氣出口連通；

該夾層中設有空氣進氣通道，該空氣進氣通道上部與爐體上部所設的空氣進氣口連通，空氣進氣通道的下部與爐體內底部連通。

通過空氣進氣通道，將空氣從爐體外部引入爐體內部，并向爐體內底部的垃圾氧化區輸送，爐體內由上至下依次為干燥層、干餾層、反應層、灰渣層。爐體內干餾層經熱解生成的可燃混合氣體通過該夾層由下向上輸送至可燃氣體出口排出，可燃氣體在此夾層通過的同時可對空氣進氣通道進行加熱，從而提高熱解反應的效率，也可降低可燃氣體的溫度，有利于后續生產工藝的處理。

本發明的熱解氣化爐設有蒸汽循環管道，垃圾烘干的過程中會產生高溫水蒸氣，水蒸氣由于密度輕，上升至爐頂，上升過程中同時在爐體內由下向上烘干垃圾，通過爐體頂部設置的水蒸氣出口排出，然后通過引風機將排出的水蒸氣通過爐體底部設置的水蒸氣進口重新輸送至爐內。從而通過化學反應使水蒸氣與爐體內底部的垃圾更充分進行反應，不但可生成更多的可燃氣體一氧化碳和氫氣，同時可冷卻爐膛和爐底之間承接及漏灰的爐篦子，可延長爐篦子的使用壽命。

進一步的，為利于爐內垃圾布料和熱解反應，在爐體內設有攪拌部件。

所述攪拌部件由液壓馬達提供動力，通過在垂直軸上設置兩排或三排葉片，每排對稱兩片葉片，驅動該攪拌部件運轉可達到攪拌爐內生活垃圾的效果。

進一步的，上述排渣部件是將生活垃圾氣化反應后生成的爐渣從爐體內排出，水密封部件起到密封作用，以防止爐體漏氣和爐渣泄露形成污染。

所述排渣部件包括縱截面呈偏心錐形的爐篦子，該爐篦子是由鑄鋼塊疊壓壘成，各鑄鋼塊之間有用于排除爐渣的間隙。該爐篦子通過液壓馬達驅動，繞中心軸旋轉，因其呈偏心的結構形態，因此在其轉動時，不僅可以起到排渣的效果，同時也可起到攪拌的作用。

?進一步的，通過傳輸通道將生活垃圾推進至爐體內。在傳送生活垃圾的通道外部，設有由鋼板焊接制成的中空夾層，該中空夾層的一端連接高溫加熱空氣的進口，另一端連接高溫加熱空氣的出口，通過熱解后的高溫加熱空氣在生活垃圾進料的過程中對垃圾進行烘干，為后續進入爐內燃燒進行預加熱，以提高效率。

爐內主要反應式如下：

C?+?1/2O₂?=?CO?+?123217?kJ/kmol

CO₂?+?C?=?CO?-?162405?kJ/kmol

C?+?H₂O?=?CO?+?H₂?-?118821?kJ/kmol

C?+?O₂?=?CO₂?+?408840kJ/kmol?