一种垃圾热解炉联合燃煤锅炉循环系统的制作方法

本实用新型涉及垃圾处理技术领域，具体是垃圾热解炉。

背景技术：

近年来，随着中国社会的发展，城镇化进程和新农村建设步伐日益加快，城镇和农村人口越来越朝着密集居住的方向发展，日常生活中产生的生活垃圾对生活环境的污染较为严重。现有的生活垃圾处理方式主要有以下四种：填埋、堆肥、直接焚烧、热解气化。

填埋和堆肥法存在占地面积大、容易造成土壤、地下水污染等二次污染的缺点。而对垃圾进行直接焚烧处理，可达到减容、减量及无害化处理目的，同时可以对焚烧过程产生的热量进行资源化利用，但其在燃烧时需要外加电力、燃油等辅助能源，设备投资巨大。高温热解主要采用“外热式”加热方法，具有设备简单，投资少的特点。

但现有的垃圾热解系统在热解过程中能耗较高，热解产生的余热没有得到有效的利用，收益率低。而且热解生产的热解气中含有大量co，回收利用性差，也容易对环境产生二次污染，需要设置二燃室将co燃烧反应成co2，再经过除尘、脱酸等尾部烟气处理装置后排入大气，增加了设备投资成本和运行成本。

而与此同时，随着国家能源结构的改革和调整，传统能源的燃煤电厂年利用小时越来越低。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种垃圾热解炉联合燃煤锅炉循环系统，以解决以上至少一个技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种垃圾热解炉联合燃煤锅炉循环系统，包括一垃圾热解系统，所述垃圾热解系统包括上下设置的干燥室以及热解炉，所述干燥室的出料口与热解炉的进料口对接导通，其特征在于，所述热解炉的热解气出口沿着导流方向依次途径旋风除尘器以及两段式换热器；

还包括燃煤锅炉燃烧系统，所述燃煤锅炉燃烧系统包括锅炉，所述锅炉内安装有用于燃烧热解气的热解气燃烧器，所述热解气燃烧器的燃料进口通过风机与所述两段式换热器的气路出口导通；

还包括汽轮机发电系统，所述汽轮机发电系统包括汽轮机以及辅汽联箱，所述锅炉的蒸汽出口顺序连接所述汽轮机以及所述辅汽联箱，所述辅汽联箱的蒸汽出口与所述干燥室的高温高压蒸汽入口导通；

所述两段式换热器设有前后两段不同的换热介质的前段换热介质导流通道以及后段换热介质导流通道，所述前段换热介质导流通道的进口与所述干燥室的废气出口导通，所述后段换热介质导流通道的进口与一鼓风机出口导通，所述后段换热介质导流通道的出口分两路，一路与所述热解炉的助燃空气进口导通，一路与所述热解气燃烧器的助燃空气进口导通。

本专利通过优化将垃圾热解气化得到的热解气体联通到燃煤锅炉燃烧发电，利用燃煤锅炉作为热解系统二燃室，燃烧垃圾热解产生的co、ch4和h2等热解气体，并充分使用锅炉配有的高效烟气处理系统，即有效的利用城市生活垃圾的热值提高了锅炉热效率，尾气又能达标排放。热解气在锅炉内燃烧后的烟气由锅炉原有的脱硝装置、除尘装置以及脱硫设备处理后排入烟囱。

两段式换热器实现热能的分段二次回收。所述两段式换热器的前段冷源为干燥室出口的蒸汽，前端冷源加热后，实现热能的一次回收。两段式换热器的后段冷源为空气，加热后的空气一方面送入热解炉提供热解所需的气化空气，另一方面给燃烧器提供助燃空气。

进一步优选地，所述汽轮机包括高压气缸以及低压气缸；

所述高压气缸的进气口与所述锅炉的蒸汽出口导通，所述高压气缸的排气口与高压排气管相连，所述高压排气管设有两个分支管路，一个分支管路连接所述辅汽联箱，另一个分支管路通过所述低压进气管连接所述低压气缸；

所述低压气缸连接有低压排气管，所述低压排气管顺序连接有凝汽器、凝结水泵、低压加热器以及除氧器，所述除氧器的出水口依次连接有给水泵、高压加热器与所述锅炉的进水口导通；

所述前段换热介质导流通道的出口与所述除氧器的蒸汽进口导通。

所述两段式换热器的前段冷源为干燥室出口的蒸汽，加热后的高温蒸汽重新送入所述除氧器中，用于加热锅炉给水，能够提高电厂热效率。

进一步优选地，所述高温高压蒸汽入口、所述热解气出口以及废气出口均安装有阀门，且所述干燥室以及所述热解炉的不同高度处均安装有温度传感器。

便于实现干燥以及热解环境的检测。

进一步优选地，所述热解炉的下端部安装有螺旋排渣装置。

便于排渣。

进一步优选地，所述干燥室的顶部安装有翻盖，所述干燥室上的外壁上安装有用于带动翻盖开启以及闭合的电动伸缩杆；

所述翻盖上开设有所述废气出口。

便于实现进料。

进一步优选地，所述干燥室的顶部安装有一用于对接垃圾池与干燥室的引导轨道，所述引导轨道连接有带动引导轨道运动的驱动机构；

所述引导轨道上安装有用于抓取垃圾池的垃圾的抓手；

所述抓手包括一升降机构以及安装在升降机构下端的夹持机构，所述升降机构与所述引导轨道相连。

便于实现垃圾池与干燥室间进行垃圾中转。

进一步优选地，所述干燥室以及所述热解炉均固定在同一壳体内；

所述壳体的顶部开设有进料口，所述壳体顶部铰接有一顶盖，所述壳体的外围安装有用于带动所述顶盖开启以及闭合的电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的一端与壳体铰接，所述电动伸缩杆的另一端与所述顶盖铰接；

所述壳体内固定有用于分隔干燥室以及热解炉的第一隔板，所述第一隔板包括顺序连接的第一斜板部、第一弧形引导部以及第二斜板部，所述第一斜板部以及第二斜板部均从左至右倾斜向下，所述第一隔板的右端与所述壳体的内壁之间存有导料间隙；

所述干燥室内转动连接有第一搅拌棍，所述第一搅拌棍的外圆周上均匀排布有径向向外延伸的第一推料板，所述第一推料板与所述第一弧形引导部的内壁相抵；

所述壳体的内部还铰接有一干燥室出料挡板以及用于带动干燥室出料挡板转动的电动伸缩杆，所述干燥室出料挡板、所述顶盖与所述第一隔板围成所述干燥室，所述干燥出料挡板包括顺序连接的直板部以及弧形板部，所述弧形板部与所述第一弧形引导部围成一开口朝上的圆心角呈180°的弧形结构；

所述壳体的内壁还固定有第二隔板，所述第二隔板包括顺序连接的第三斜板部、第二弧形引导部以及第四斜板部，所述第三斜板部以及第四斜板部均从右至左倾斜向下；

所述壳体内还转动连接有位于所述第一隔板下方的第二搅拌棍，所述第二搅拌棍的外圆周上均匀排布有径向向外延伸的第二推料板，所述第二推料板与所述第二弧形引导部的内壁相抵；

所述壳体的内壁还铰接有热解炉出料挡板以及用于带动热解炉出料挡板转动的电动伸缩杆，所述热解炉出料挡板的底部呈与第二弧形引导部对接围成开口向上的圆心角呈180°的弧形结构；

所述壳体内还设有一灰渣存储槽，所述灰渣存储槽是由壳体、第一隔板、第二隔板以及热解炉出料挡板围成；

所述灰渣存储槽的底部安装有螺旋排渣机构，所述第四斜板部的导料方向朝向所述螺旋排渣机构。

便于实现途次途径干燥、热解以及排渣。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1)通过将垃圾热解气化得到的热解气体耦合燃煤锅炉燃烧发电，利用燃煤锅炉作为热解系统二燃室，燃烧垃圾热解产生的co、ch4和h2等热解气体，并充分使用燃煤锅炉配有的高效烟气处理系统，即有效的利用城市生活垃圾的热值提高了锅炉热效率，尾气又能达标排放。

2)利用燃煤锅炉蒸汽高品质的特点，将垃圾预先干燥纤维化，提高热解效率。空气作为换热器的冷源，充分利用了热解反应过程中产生的余热，实现了垃圾热解能量的梯级利用。

3)产生的灰渣能直接利用电厂灰渣处理系统统一处理。

4)提供的系统投资少，见效快，具有极大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例1的一种示意图；

图2是本实用新型具体实施例1两段式换热器的一种结构示意图；

图3是本实用新型具体实施例1干燥室与热解炉组合状态下的一种剖视图。

其中：1为垃圾池，2为抓手，3为干燥室，4为热解炉，5为旋风除尘器，6为两段式换热器，7为鼓风机，8为风机，9为热解气燃烧器，10为脱销装置，11为除尘器，12为脱硫装置，13为烟囱，14为汽轮机，15为发电机，16为凝汽器，17为灰渣存储槽，18为螺旋排渣机构，19为顶盖，20为第一隔板，21为第二隔板，22为干燥室出料挡板，23为热解炉出料挡板，24为凝结水泵，25为低压加热器，26为除氧器，27为给水泵，28为高压加热器，29为辅汽联箱，61为前段换热介质导流通道，62为后段换热介质导流通道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

参见图1至图3，具体实施例1：一种垃圾热解炉联合燃煤锅炉循环系统，包括一垃圾热解系统，垃圾热解系统包括干燥室以及热解炉，干燥室的出料口与热解炉的进料口对接导通，热解炉的热解气出口沿着导流方向依次途径旋风除尘器以及两段式换热器；还包括燃煤锅炉燃烧系统，燃煤锅炉燃烧系统包括锅炉，锅炉内安装有用于燃烧热解气的热解气燃烧器，热解气燃烧器的燃料进口通过风机与两段式换热器的气路出口导通；还包括汽轮机发电系统，汽轮机发电系统包括顺序连接的汽轮机14以及辅汽联箱29，辅汽联箱29的蒸汽出口与干燥室的高温高压蒸汽入口导通；两段式换热器设有前后两段不同的换热介质的前段换热介质导流通道61以及后段换热介质导流通道62，前段换热介质导流通道61的进口与干燥室的废气出口导通；后段换热介质导流通道62的进口与一鼓风机出口导通，后段换热介质导流通道62的出口分两路，一路与热解炉的助燃空气进口导通，一路与热解气燃烧器的助燃空气进口导通。

本专利通过优化将垃圾热解气化得到的热解气体联通到燃煤锅炉燃烧发电，利用燃煤锅炉作为热解系统二燃室，燃烧垃圾热解产生的co、ch4和h2等热解气体，并充分使用锅炉配有的高效烟气处理系统，即有效的利用城市生活垃圾的热值提高了锅炉热效率，尾气又能达标排放。热解气在锅炉内燃烧后的烟气由锅炉原有的脱硝装置10、除尘器11以及脱硫设备12处理后排入烟囱13。锅炉依次连接汽轮机14以及发电机15。进而实现发电。

两段式换热器实现热能的分段二次回收。两段式换热器的前段冷源为干燥室出口的蒸汽，前端冷源加热后，实现热能的一次回收。两段式换热器的后段冷源为空气，加热后的空气一方面送入热解炉提供热解所需的气化空气，另一方面给燃烧器提供助燃空气。

高温高压蒸汽入口、热解气出口以及废气出口均安装有阀门，且干燥室以及热解炉的不同高度处均安装有温度传感器。前段换热介质导流通道的进口以及出口，后段换热介质导流通道的进口以及出口均安装有阀门。

后段换热介质导流通道62的出口与热解炉的助燃空气进口导通的支路上安装有阀门，后段换热介质导流通道62的出口与热解气燃烧器的助燃空气进口导通的支路上安装有阀门。

汽轮机14包括高压气缸以及低压气缸；高压气缸的进气口与锅炉的蒸汽出口导通，高压气缸的排气口与高压排气管相连，高压排气管设有两个分支管路，一个分支管路连接辅汽联箱29，另一个分支管路通过低压进气管连接低压气缸；低压气缸连接有低压排气管，低压排气管顺序连接有凝汽器16、凝结水泵24、低压加热器25以及除氧器26，除氧器26的出水口依次连接有给水泵27、高压加热器28与锅炉的进水口导通。前段换热介质导流通道的出口与除氧器26的蒸汽进口导通。针对于汽轮机的结构是现有技术，如申请号为201811104648.8的中国专利公开有相关结构，故本专利不进行详述。两段式换热器的前段冷源为干燥室出口的蒸汽，加热后的高温蒸汽重新送入所述除氧器中，用于加热锅炉给水，能够提高电厂热效率。

热解炉4的下端部安装有螺旋排渣装置。便于排渣。旋风分尘器的排渣口通过一倾斜设置的导料通道与存放灰渣的箱体导通。螺旋排渣装置的出料端与存放灰渣的箱体导通。箱体安装在一车架上，车架上安装有用于称量箱体重量的称重传感器。还包括一用于引导车架行进方向的行进轨道。行进轨道可以是2个并排设置的钢管。车架的滚轮在钢管内行走。

干燥室3的顶部安装有翻盖，干燥室3上的外壁上安装有用于带动翻盖开启以及闭合的电动伸缩杆；翻盖上开设有废气出口。便于实现进料。

干燥室3的顶部安装有一用于对接垃圾池1与干燥室3的引导轨道，引导轨道连接有带动引导轨道运动的驱动机构；引导轨道上安装有用于抓取垃圾池1的垃圾的抓手2；抓手2包括一升降机构以及安装在升降机构下端的夹持机构，升降机构与引导轨道相连。便于实现垃圾池1与干燥室3间进行垃圾中转。

进一步优选地，干燥室3以及热解炉4均固定在同一壳体内；壳体内固定有用于分隔干燥室以及热解炉的第一隔板20，第一隔板20包括顺序连接的第一斜板部、第一弧形引导部以及第二斜板部，第一斜板部以及第二斜板部均从左至右倾斜向下，第一隔板20的右端与壳体的内壁之间存有导料间隙；干燥室内转动连接有第一搅拌棍，第一搅拌棍的外圆周上均匀排布有径向向外延伸的第一推料板，第一推料板与第一弧形引导部的内壁相抵；壳体的顶部开设有进料口，壳体顶部铰接有一顶盖19，壳体的外围安装有用于带动顶盖开启以及闭合的电动伸缩杆，电动伸缩杆的一端与壳体铰接，电动伸缩杆的另一端与顶盖铰接；壳体的内部还铰接有一干燥室出料挡板22以及用于带动干燥室出料挡板转动的电动伸缩杆，干燥室出料挡板22、顶盖与第一隔板20围成干燥室，干燥出料挡板包括顺序连接的直板部以及弧形板部，弧形板部与第一弧形引导部围成一开口朝上的圆心角呈180°的弧形结构；壳体的内壁还固定有第二隔板21，第二隔板21包括顺序连接的第三斜板部、第二弧形引导部以及第四斜板部，第三斜板部以及第四斜板部均从右至左倾斜向下；壳体内还转动连接有位于第一隔板20下方的第二搅拌棍，第二搅拌棍的外圆周上均匀排布有径向向外延伸的第二推料板，第二推料板与第二弧形引导部的内壁相抵；壳体的内壁还铰接有热解炉出料挡板23以及用于带动热解炉出料挡板23转动的电动伸缩杆，热解炉出料挡板的底部呈与第二弧形引导部对接围成开口向上的圆心角呈180°的弧形结构；壳体内还设有一灰渣存储槽17，灰渣存储槽17是由壳体、第一隔板20、第二隔板21以及热解炉出料挡板围成；灰渣存储槽的底部安装有螺旋排渣机构18，第四斜板部的导料方向朝向螺旋排渣机构。便于实现途次途径干燥、热解以及排渣。灰渣存储槽的左侧壁可拆卸连接有翻门。便于检修排渣。

一种垃圾热解炉联合燃煤锅炉循环系统的工作原理：

步骤一，垃圾从垃圾池1中用抓斗2放入干燥室3内，关闭干燥室3入口后通入锅炉提供的220℃-230℃的高温高压蒸汽，确保实现垃圾的干燥预热，并能将垃圾中部分有机物转化成生物纤维，提高垃圾的热解效率；

步骤二，干燥预热后的垃圾进入热解炉4中进一步加热气化，垃圾在热解炉4中热解气化，产生混合热解气以及灰渣；

步骤三，热解炉4的热解气出口处的热解气在600℃-700℃，热解气经过旋风除尘器5除去携带的粉尘后进入两段式换热器6降温后用风机8送入锅炉的热解气燃烧器燃烧9；

所述两段式换热器6的前段冷源为干燥室的废气出口的蒸汽，加热后的高温蒸汽重新送入所述除氧器26中，两段式换热器的后段冷源为空气，加热后的空气一方面送入热解炉提供热解所需的气化空气，另一方面给热解气燃烧器提供助燃空气；

步骤四，热解炉热解结束后，灰渣通过热解炉底部的出渣设备输送到渣坑中；

步骤五，热解炉排出的热解气在锅炉内燃烧后的烟气由锅炉配有的除尘、脱硝、脱硫设备处理后排入烟囱。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1)通过将垃圾热解气化得到的热解气体耦合燃煤锅炉燃烧发电，利用燃煤锅炉作为热解系统二燃室，燃烧垃圾热解产生的co、ch4和h2等热解气体，并充分使用燃煤锅炉配有的高效烟气处理系统，即有效的利用城市生活垃圾的热值提高了锅炉热效率，尾气又能达标排放。

2)利用燃煤锅炉蒸汽高品质的特点，将垃圾预先干燥纤维化，提高热解效率。空气作为换热器的冷源，充分利用了热解反应过程中产生的余热，实现了垃圾热解能量的梯级利用。

3)产生的灰渣能直接利用电厂灰渣处理系统统一处理。

4)提供的系统投资少，见效快，具有极大的经济效益和社会效益。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。