一种热解气化炉的制作方法

1.本发明属于垃圾热解气化设备技术领域，尤其涉及一种热解气化炉。


背景技术：

2.目前，垃圾热解气化是指在无氧或缺氧的条件下，垃圾中有机组分的大分子发生断裂，产生小分子气体、焦油和残渣的过程。垃圾热解气化技术不仅实现垃圾无害化、减量化和资源化，而且还能有效克服垃圾焚烧产生的二恶英污染问题，因而成为一种具有较大发展前景的垃圾处理技术。在热解气化过程中，需要热解气化炉。但是现有的垃圾热解气化炉体积庞大、结构复杂、制作成本高、设备占用场地面积大。现有的垃圾热解气化炉均采用一次燃烧室与二次燃烧室分离布置结构。垃圾在一次燃烧室热解产生的热解气体进入二次燃烧室进行燃烧处理时，二次燃烧室需要外加热源(需消耗电、柴油、天然气等)进行加热。垃圾处理成本高、炭排放量大。现有的热解气化炉二次燃烧室温度较低，达不到充分分解二恶英的要求。现有的热解气化炉一次燃烧室产生的热解烟气，均是通过炉体外的输送管道输送。由于热解气体温度较低，其中含有大量的碳粒和焦油，在运行中易造成管道堵塞，增加了管道的维修量，影响炉子的连续运行。现有的热解气化炉的炉膛均采用上下等径的圆柱状结构，垃圾在炉膛内燃烧时会产生结块现象。结块会因柱形炉膛壁的支撑作用而难以下落，需要人工去处理，增加了工人的劳动强度；降低了垃圾处理速度。
3.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
4.(1)现有的垃圾热解气化炉体积庞大、结构复杂、制作成本高、设备占用场地大。
5.(2)现有的热解气化炉均采用一次燃烧室与二次燃烧室分置结构，二次燃烧室在对热解气体进行高温处理时需要外加热源(需消耗电、柴油、天然气等)，进而导致垃圾处理成本高、炭排放量大。
6.(3)现有的热解气化炉二次燃烧室温度较低，达不到充分分解二恶英的要求，难以做到达标排放。
7.(4)现有的热解气化炉一次燃烧室产生的热解烟气，均是通过炉体外的输送管道输送；由于热解气体温度较低，其中含有大量的碳粒和焦油，在运行中易造成管道堵塞，增加了管道的维修量，影响炉子的连续运行。
8.(5)现有的热解气化炉的炉膛采用上下等径的圆柱状结构，垃圾在炉膛内燃烧时会产生结块现象；结块会因柱形炉膛壁的支撑作用而难以下落，需要人工去处理，增加了工人的劳动强度，减少了垃圾的处理量。


技术实现要素：

9.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种热解气化炉。
10.本发明是这样实现的，一种热解气化炉，所述热解气化炉设置有圆台形炉体；
11.圆台形炉体上端安装有进料装置，圆台形炉体通过管道与烟气排放净化装置连接；
12.烟气排放净化装置通过管道与引风机连接，引风机与烟筒连接；
13.圆台形炉体内部设置有锥度的金属炉膛，金属炉膛上端与进料装置连接；
14.圆台形炉体正面下端设有排渣口，排渣口里侧与一次燃烧室连通。
15.进一步，所述金属炉膛内部为一次燃烧室，一次燃烧室内部安装有热解气导引管道；
16.金属炉膛与圆台形炉体之间为二次燃烧室，二次燃烧室包围一次燃烧室的周围，一次燃烧室和二次燃烧室设置在同一个炉体内部，形成一体化结构。
17.进一步，所述二次燃烧室外侧包裹有保温层。
18.进一步，所述一次燃烧室内部从上到下分为进料层、干燥层、热解气化层和高温燃烧层。
19.进一步，所述金属炉膛壁采用金属材料制作，金属炉膛为上部直径小、下部直径大的锥度结构。
20.进一步，所述烟气排放净化装置设置有净化塔，净化塔以烟尘净化；净化塔为方桶形塔身，净化塔内的顶部设有喷淋头。
21.进一步，所述净化塔一侧上端开设有排放口，排放口安装有排烟管道；
22.净化塔另一侧下端开设有未处理烟尘入口，排放口外侧与排烟管道连通，未处理烟尘入口通过管道与圆台形炉体连通。
23.进一步，所述净化塔中设有多层细网相叠成的烟尘净化网，净化塔内侧下部设有沉淀池，净化塔下部装有循环水泵。
24.进一步，所述进料装置设置有进料箱，进料箱采用双层闸板结构，进料箱上部设置有水平上闸板，进料箱下部设置有水平下闸板，水平上闸板和水平下闸板分别与进料控制结构连接；
25.进料箱上端设置有进料口，进料箱下端设置有出料口；进料口为漏斗状结构，出料口下端与金属炉膛上端固定连接。
26.进一步，所述进料控制结构设置有两个液压油缸，两个液压油缸的输出轴分别与水平上闸板和水平下闸板连接，实现液压控制，进料箱为上部进料、下部出料模式。
27.结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
28.本发明解决了现有垃圾热解气化炉的体积庞大、结构复杂、制作成本高的问题；解决了热解气化炉在垃圾处理过程中需要有另外的热源对二次燃烧室加热(需消耗电、柴油、天然气等)，造成垃圾处理成本高和炭排放量大的问题；解决了现有热解气化炉二次燃烧室温度较低，达不到充分分解二恶英要求的问题；解决了热解气输送管道易被积碳和焦油堵塞的问题；解决了垃圾在炉内结块难以下落的问题；解决了垃圾在炉内分布不均问题。
29.将一次燃烧室和室设置在同一个炉体内部，形成一体化结构，极大地减小了热解气化炉的体积、优化了炉体结构、降低了制作成本、减少了设备占地面积；一体化炉体结构，大大减少了占地面积，节约土地资源；有效增加了建设垃圾处理厂选址的灵活性。
30.将二次燃烧室包围在一次燃烧室的周围，有效利用垃圾在一次燃烧室热解过程中产生热量对二次燃烧室进行加热，二次燃烧室在对热解气体进行高温处理时就不需要外加热源(需消耗电、柴油、天然气等)，这就节约了大量能源；大大降低垃圾处理成本，有效降低了炭排放。一次燃烧室和二次燃烧室之间的炉膛壁采用金属材料制作，采用金属炉膛使一
次燃烧室的温度(900c
°
以上)能迅速传导给二次燃烧室，使二次燃烧室的温度达到燃烧热解气体所需的高温(850c
°
以上)。二次燃烧室的高温保持在850c
°
以上，保证了二恶英在二燃室被充分分解，解决了烟气排放时二恶英对空气产生污染的问题。金属炉膛采用上部直径小、下部直径大的锥度结构，能有效降低炉膛壁对垃圾的支撑作用，解决了结块后的垃圾下落困难的问题；有效降低了工作人员的工作量和劳动强度，使热解气化炉工作稳定，增加了垃圾处理量。
31.在二次燃烧室外侧和炉体之间设置保温层，有效防止热量散失，使二次燃烧室保持在高温(850c
°
以上)状态运行，保证了二恶英在二次燃烧室被充分分解。解决了烟气排放时二恶英对空气产生污染的问题，进而解决了垃圾热解热量利用效率问题。将热解气体输送管道放置在一次燃烧室内部，利用一次燃烧室垃圾燃烧产生的高温对管道进行加热，管道内的积碳和焦油会被高温焚尽。解决了管道易被积碳和焦油堵塞的问题。将进料系统置于炉体上部，使垃圾从炉膛上部落入炉膛，解决了垃圾进入炉膛后在炉膛内分布不均的问题，有利于垃圾的热解气化。
附图说明
32.图1是本发明实施例提供的热解气化炉结构示意图。
33.图2是本发明实施例提供的金属炉膛结构示意图。
34.图3是本发明实施例提供的烟气排放净化装置结构示意图。
35.图4是本发明实施例提供的进料控制结构和进料装置结构示意图。
36.图中：1、金属炉膛；3、一次燃烧室；4、进料控制结构；5、保温层；6、排烟管道；7、进料装置；8、二次燃烧室；9、热解气导引管道；10、排渣口；11、圆台形炉体；12、烟气排放净化装置；13、进料层；14、干燥层；15、热解气化层；16、燃烧层；17、净化塔；18、喷淋头；19、烟尘净化网；20、沉淀池；21、排放口；22、未处理烟尘入口；23、进料口；24、水平上闸板；25、进料箱；26、水平下闸板；27、出料口；28、循环水泵；29、管道；30、引风机；31、烟筒。
具体实施方式
37.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
38.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种热解气化炉，下面结合附图对本发明作详细的描述。
39.本发明提供的热解气化炉业内的普通技术人员还可以采用其他的步骤实施，图1的本发明提供的热解气化炉仅仅是一个具体实施例而已。
40.如图1-图2所示，本发明实施例提供的热解气化炉设置有圆台形炉体11，圆台形炉体11上端安装有进料装置7，圆台形炉体11通过管道29与烟气排放净化装置12连接，烟气排放净化装置12通过管道与引风机30连接，引风机30与烟筒31连接。圆台形炉体11内部设置有锥度的金属炉膛1，金属炉膛1上端与进料装置7连接。
41.金属炉膛1内部为一次燃烧室3，金属炉膛1与圆台形炉体11之间为二次燃烧室8；二次燃烧室8外侧包裹有保温层5；
42.二次燃烧室8包围一次燃烧室3的周围，一次燃烧室3和二次燃烧室8设置在同一个炉体内部，形成一体化结构；金属炉膛1壁采用金属材料制作，金属炉膛1为上部直径小、下部直径大的锥度结构。一次燃烧室3垃圾热解产生的热解气体，通过热解气导引管道9进入二次燃烧室8，热解气导引管道9设置于一次燃烧室3内部。圆台形炉体11正面下端设有排渣口10，排渣口10里侧与一次燃烧室3连通。
43.需要处理的垃圾由进料装置7进入一次燃烧室3，垃圾在一次燃烧室3内，从上到下分为进料层13、干燥层14、热解气化层15和燃烧层16。垃圾在燃烧层16进行燃烧，在热解气化层15进行热解气化，产生的co、h2、ch4、n2o等可燃性气体经热解气导引管道9进入二次燃烧室8。热解气在二次燃烧室8经过充分燃烧后，由管道29排入烟气排放净化装置12，经过烟气排放净化装置12的净化后的烟气通过管道进入引风机30，引风机30通过管道进入烟筒31，净化后的烟气通过烟筒31达标排放。
44.如图2所示，本发明实施例提供的一次燃烧室3内部从上到下分为进料层13、干燥层14、热解气化层15和高温燃烧层16。
45.如图3所示，本发明实施例中的烟气排放净化装置12设置有净化塔17，净化塔17用以烟尘净化；净化塔17为方桶形塔身，净化塔17内的顶部设有喷淋头18。净化塔17中设有多层细网相叠成的烟尘净化网19，净化塔17内侧下部设有沉淀池20，净化塔17下部装有循环水泵28。净化塔17一侧上端开设有排放口21，排放口21安装有排烟管道，净化塔17另一侧下端开设有未处理烟尘入口22，排放口21外侧与排烟管道连通，未处理烟尘入口22通过管道与圆台形炉体11连通。
46.如图4所示，本发明实施例中的进料装置7设置有进料口23、水平上闸板24、进料箱25、水平下闸板26、出料口27；进料箱25采用双层闸板结构，进料箱25上部设置有水平上闸板24，进料箱25下部设置有水平下闸板26；水平上闸板24和水平下闸板26分别与进料控制结构4连接。进料箱25上端设置有进料口23，进料箱25下端设置有出料口23。进料口23为漏斗状结构，出料口27下端与金属炉膛上端固定连接。进料控制结构4设置有两个液压油缸，两个液压油缸的输出轴分别与水平上闸板24和水平下闸板26连接，实行液压控制。进料箱25采用上部进料、下部出料模式。
47.运行时将水平上闸板24打开，垃圾由进料口23进入进料箱25，然后关闭水平上闸板24；打开水平下闸板26，垃圾落入热解气化炉炉膛内进行热解；然后关闭水平下闸板26，完成一次进料过程。因为在进垃圾过程中总有一扇闸板是关闭的，这样防止了进料时炉膛内的高温热解烟气体发生逃逸。本发明采用从热解气化炉顶部进垃圾，垃圾进入炉腔后分布均匀，热解气化效果好。
48.本发明的工作原理为：热解气化炉工作时，首先需要点炉；将进入炉内一次燃烧室3的垃圾点燃，使炉内一次燃烧室3产生热解垃圾所需的温度(900c
°
以上)，炉内垃圾从下至上形成高温燃烧层16、热解气化层15、干燥层14、进料层13。
49.本发明充分利用一次燃烧室3在垃圾热解气化时的产生的高温(900c
°
以上)给二次燃烧室8加热，使二次燃烧室8能达到燃烧热解气体所需的温度(850c
°
以上)。采用二次燃烧室8包围在一次燃烧室3周围的结构，一次燃烧室3和二次燃烧室8之间采用了金属炉膛，由于金属对温度的传导性能很好，满足了一体化热解气化炉中一次燃烧室3的温度直接传导给二次燃烧室8的要求，使二次燃烧室8能达到燃烧热解气体所需的温度(850c
°
以上)。
50.一次燃烧室3热解气化产生的欠氧热解气体通过管道进入二次燃烧室8进行有氧燃烧，燃烧后的气体通过管道排入烟尘处理塔进行处理。经过烟尘处理后的气体进入烟囱达标排放。本发明的一体化热解气化炉，充分利用垃圾在高温热解时产生的热量对二次燃烧室8进行加热，使二次燃烧室8的温度保持在850c
°
以上。由于热解气体在二次燃烧室8得到利充分燃烧，二恶英被充分分解，解决了烟气排放时二恶英对空气的污染问题。本发明设计的一体化热解气化炉，具有体积小、能耗低、垃圾处理量大的优点；而且连续工作能力强、无焦油堵塞现象、维修量小、操作简单，节能减排效果好，达到了垃圾减量化、无害化处理。
51.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
52.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。