一种一体式生活垃圾热解焚烧炉的制作方法

1.本发明属于固废资源化处理技术领域，尤其涉及一种一体式生活垃圾热解焚烧炉。


背景技术：

2.随着社会经济的高速发展，城市化进程的不断加快，我国城镇人口及规模迅速膨胀，城镇生活垃圾产量也急剧增加，如何妥善解决城镇生活垃圾，已成为我国政府和人民关心的重要问题之一。
3.垃圾处理的基本原则是减量化、无害化和资源化。垃圾热解法是将垃圾中的有机成分在无氧或缺氧的情况下加热，使之分解为燃气、焦油和半焦的化学过程。垃圾热解过程中废弃物的有机成分转化为能量，具有较好的经济性；热解系统的二次污染小，环境更安全；热解在无氧或缺氧的条件下进行，减少了二噁英的生成。
4.目前垃圾的热解设备都是在过去燃煤锅炉的基础上进行改制的，主要包括固定床、流化床、回转窑等几大类。迄今为止国际上已成功工业化应用的热解或气化技术还十分有限，尤其是在城市垃圾处理上更是不尽人意。
5.鉴于此，本发明提出一种可以连续运行的一体式生活垃圾热解焚烧炉，垃圾热解气化产生的热解气体在燃烧室直接燃烧，同时也为垃圾热解提供热源。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种通过燃烧垃圾自身热解产生的热解气体为垃圾的热解反应供热，具有可连续运行、结构紧凑、二次污染小等优点的一体式生活垃圾热解焚烧炉，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供一体式生活垃圾热解焚烧炉，包括垃圾投放室、热解室和燃烧室，所述热解室位于所述燃烧室的内部，所述燃烧室由外层炉墙围成，所述热解室由内层炉墙围成，所述热解室的入口与所述燃烧室的入口连通，所述热解室的入口与所述垃圾投放室连接，所述燃烧室的下部开设排渣口，所述热解室的出口与所述排渣口连通，所述热解室的侧墙开设热解气出口，所述燃烧室的侧墙开设排烟通道。
8.燃烧室和热解室通过内层炉墙隔开，垃圾在热解室内接近无氧热解，因此热解气中的nox、sox、hcl和二噁英等污染物排放较少，减少了尾部烟气净化设备的投资，而垃圾中的硫和重金属等有害成分则被固定在焦炭中并排出炉体，进一步减少了环境污染。
9.进一步地，所述热解室内的上部设置热解反应板，所述热解反应板水平放置，所述热解反应板为网孔隔板。
10.进一步地，所述热解反应板的数量在两个以上。
11.在热解室内设置多层热解反应板，增加了热解反应面积，从而可以加速热解反应进程。
12.进一步地，所述热解室内的下部设置导渣装置，所述导渣装置由网孔隔板围成锥
形漏斗状。
13.进一步地，所述导渣装置的侧壁与水平方向的夹角不小于50
°
。
14.进一步地，所述导渣装置的底部与所述排渣口连通。
15.导渣装置的上端开口大，下端开口小，导渣装置的下端开口即导渣装置的底部与排渣口连通。在热解室内的下部设置锥形漏斗状的导渣装置保证落渣顺利、避免灰渣堆积。
16.进一步地，所述热解气出口开设在与导渣装置对应的所述热解室的侧墙上。
17.进一步地，所述外层炉墙为绝热式炉墙，所述内层炉墙为半绝热式炉墙。
18.由于设置了内层炉墙，且内层炉墙为半绝热式，即绝热不完全，不仅能起到将热解室和燃烧室隔离的作用，还能够以较高的传热效率为热解室内的垃圾提供能量，在传热效率显著增加的同时还在一定程度上减少了外层炉墙的隔热负担。外层炉墙为绝热式，最大程度上减少了炉体的散热损失。二者的综合作用减少了外层炉墙隔热材料的用量。
19.进一步地，所述燃烧室的侧墙上部开设排烟通道，所述燃烧室的侧墙开设助燃风进口。
20.采用热解室在内，燃烧室在外的设计，热解室垃圾产生的热解气由热解气出口进入燃烧室与通过助燃风进口通入的助燃风混合燃烧，产生的热量通过燃烧室与热解室之间的半绝热内层炉墙传递给热解室，从而确保热解室内的垃圾持续不断地进行热解。
21.进一步地，所述外层炉墙最外侧温度不高于60℃，所述内层炉墙内外侧温差不高于500℃；烟气在所述燃烧室的停留时间不低于2秒，所述热解气出口处的热解气温度不低于500℃。
22.有益效果：
23.(1)本发明提供的一种一体式生活垃圾热解焚烧炉，包括垃圾投放室、热解室和燃烧室，所述热解室位于所述燃烧室的内部，所述燃烧室由外层炉墙围成，所述热解室由内层炉墙围成，所述热解室的入口与所述燃烧室的入口连通，所述热解室的入口与所述垃圾投放室连接，所述燃烧室的下部开设排渣口，所述热解室的出口与所述排渣口连通，所述热解室的侧墙开设热解气出口，所述燃烧室的侧墙开设排烟通道；此焚烧炉结构紧凑，垃圾适应性广，污染物排放低，运行维护简便，投资较低，是一种高效的生活垃圾减量化和无害化处理热解焚烧炉。
24.(2)本发明提供的一种一体式生活垃圾热解焚烧炉，采用热解室在内，燃烧室在外的设计，热解室垃圾产生的热解气由热解室底部的热解气出口进入燃烧室与通过助燃风进口通入的助燃风混合燃烧，产生的热量通过燃烧室与热解室之间的半绝热内层炉墙传递给热解室，从而确保热解室内的垃圾持续不断地进行热解；垃圾在热解室内接近无氧热解，因此热解气中的nox、sox、hcl和二噁英等污染物排放较少，减少了尾部烟气净化设备的投资，而垃圾中的硫和重金属等有害成分则被固定在焦炭中并排出炉体，进一步减少了环境污染。
25.以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
26.图1为本发明实施例一的结构示意图；
27.图2为本发明实施例二的结构示意图；
28.附图说明：
29.1、垃圾投放室；2、热解室；3、燃烧室；4、热解反应板；5、导渣装置；6、排烟通道；7、助燃风进口；8、热解气出口；9、排渣口；10、外层炉墙；11、内层炉墙。
具体实施方式
30.下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
31.在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
32.实施例一：
33.如图1所示，在一个较佳的实施例中，本发明提供一种一体式生活垃圾热解焚烧炉，包括垃圾投放室1、热解室2和燃烧室3，热解室2位于燃烧室3的内部，燃烧室3由外层炉墙10围成，热解室2由内层炉墙11围成，热解室2的入口与燃烧室3的入口连通，热解室2的入口与垃圾投放室1连接，燃烧室3的下部开设排渣口9，热解室2的出口与排渣口9连通，热解室2的侧墙开设热解气出口8，燃烧室3的侧墙开设排烟通道6。
34.将热解室2和燃烧室3竖直放置，燃烧室3和热解室2通过内层炉墙11隔开。垃圾在热解室2内接近无氧热解，因此热解气中的nox、sox、hcl和二噁英等污染物排放较少，减少了尾部烟气净化设备的投资，而垃圾中的硫和重金属等有害成分则被固定在焦炭中并排出炉体，进一步减少了环境污染。
35.在燃烧室3内采用高温燃烧并通过扩大燃烧室3空间保证烟气在焚烧炉内的停留时间大于两秒，可以确保垃圾的充分热解和燃尽，可以有效减少二噁英的生成，避免二次污染。
36.热解室2内的上部设置热解反应板4，热解反应板4水平放置，热解反应板4为网孔隔板。
37.热解反应板4的数量在两个以上，本实施例中热解反应板4的数量为两个。
38.在热解室2内设置多层热解反应板4，增加了热解反应面积，从而可以加速热解反应进程。
39.热解室2内的下部设置导渣装置5，导渣装置5由网孔隔板围成锥形漏斗状。
40.导渣装置5的侧壁与水平方向的夹角不小于50
°
。
41.本实施例中，导渣装置5竖直放置，导渣装置5的侧壁与水平方向的夹角α为50
°
。
42.导渣装置5的底部与排渣口9连通。
43.导渣装置5竖直放置，导渣装置5的上端开口大，下端开口小，导渣装置5的下端开口即导渣装置5的底部与排渣口9连通。在热解室2内的下部设置锥形漏斗状的导渣装置5保证落渣顺利、避免灰渣堆积。
44.热解气出口8开设在与导渣装置5对应的热解室2的侧墙上，热解气出口8与燃烧室
3底部相连通。该设置可确保热解气在热解室2和燃烧室3之间的正常连通以及热解过程和燃烧过程的隔离。
45.热解气的出口设计为多孔形式，从而使得垃圾热解产生的热解气更高效的进入燃烧室3中燃烧，再利用热解气燃烧持续不断地为垃圾热解提供热源。
46.外层炉墙10为绝热式炉墙，内层炉墙11为半绝热式炉墙。
47.外层炉墙10和内层炉墙11均具有耐火、保温作用，通过设计确保外层炉墙10最外侧温度不高于60℃，内层炉墙11内外侧温差不高于500℃；高温烟气在燃烧室3的停留时间不低于2秒；热解气出口8处的热解气温度不低于500℃。
48.本发明提供的的一体式生活垃圾热解焚烧炉，设置内层炉墙11和外层炉墙10，由于设置了内层炉墙11，且内层炉墙11为半绝热式，即绝热不完全，不仅能起到将热解室2和燃烧室3隔离的作用，还能够以较高的传热效率为热解室2内的垃圾提供能量，在传热效率显著增加的同时还在一定程度上减少了外层炉墙10的隔热负担。外层炉墙10为绝热式，最大程度上减少了炉体的散热损失。二者的综合作用减少了外层炉墙10隔热材料的用量。
49.燃烧室3的侧墙上部开设排烟通道6，燃烧室3的侧墙下部开设助燃风进口7。
50.采用热解室2在内，燃烧室3在外的设计，热解室2内垃圾产生的热解气由热解室2底部的热解气出口8进入燃烧室3与通过助燃风进口7通入的助燃风混合燃烧，产生的热量通过燃烧室3与热解室2之间的半绝热内层炉墙11传递给热解室2，从而确保热解室2内的垃圾持续不断地进行热解。本发明尤其适用偏远和垃圾产生量零散地区的生活垃圾的无害化和资源化处理，大大提高了能源利用率。
51.本发明提供的一体式生活垃圾热解焚烧炉进行垃圾焚烧的过程为，利用外部热源加热燃烧室3，通过内层炉墙11为从垃圾投放室1投入热解室2内的垃圾热解提供热量，在热解室2内设置多层热解反应板4，增加热解反应面积，加速热解反应进程，热解室2垃圾产生的热解气由热解室2底部的热解气出口8进入燃烧室3与通过助燃风进口7通入的助燃风混合燃烧，产生的热量通过燃烧室3与热解室2之间的半绝热内层炉墙11传递给热解室2，从而确保热解室2内的垃圾持续不断地进行热解，垃圾热解完成后，打开排渣口9，在导渣装置5的作用下将灰渣通过排渣口9排出。
52.实施例二：
53.如图2所示，为本发明的另一个实施例示意图，提供一种一体式生活垃圾热解焚烧炉，与实施例1基本相同，主要区别为，内层炉墙11仅在竖直方向设置，热解室2的入口大小和燃烧室3的入口大小接近相同，导渣装置5的侧壁与水平方向的夹角α为60
°
，热解室2的结构相比实施例一更简单。

技术特征：
1.一种一体式生活垃圾热解焚烧炉，其特征在于，包括垃圾投放室(1)、热解室(2)和燃烧室(3)，所述热解室(2)位于所述燃烧室(3)的内部，所述燃烧室(3)由外层炉墙(10)围成，所述热解室(2)由内层炉墙(11)围成，所述热解室(2)的入口与所述燃烧室(3)的入口连通，所述热解室(2)的入口与所述垃圾投放室(1)连接，所述燃烧室(3)的下部开设排渣口(9)，所述热解室(2)的出口与所述排渣口(9)连通，所述热解室(2)的侧墙开设热解气出口(8)，所述燃烧室(3)的侧墙开设排烟通道(6)。2.如权利要求1所述的一体式生活垃圾热解焚烧炉，其特征在于，所述热解室(2)内的上部设置热解反应板(4)，所述热解反应板(4)水平放置，所述热解反应板(4)为网孔隔板。3.如权利要求2所述的一体式生活垃圾热解焚烧炉，其特征在于，所述热解反应板(4)的数量在两个以上。4.如权利要求1所述的一体式生活垃圾热解焚烧炉，其特征在于，所述热解室(2)内的下部设置导渣装置(5)，所述导渣装置(5)由网孔隔板围成锥形漏斗状。5.如权利要求4所述的一体式生活垃圾热解焚烧炉，其特征在于，所述导渣装置(5)的侧壁与水平方向的夹角不小于50
°
。6.如权利要求4所述的一体式生活垃圾热解焚烧炉，其特征在于，所述导渣装置(5)的底部与所述排渣口(9)连通。7.如权利要求4～6任一项所述的一体式生活垃圾热解焚烧炉，其特征在于，所述热解气出口(8)开设在与导渣装置(5)对应的所述热解室(2)的侧墙上。8.如权利要求1所述的一体式生活垃圾热解焚烧炉，其特征在于，所述外层炉墙(10)为绝热式炉墙，所述内层炉墙(11)为半绝热式炉墙。9.如权利要求1所述的一体式生活垃圾热解焚烧炉，其特征在于，所述燃烧室(3)的侧墙上部开设排烟通道(6)，所述燃烧室(3)的侧墙开设助燃风进口(7)。10.如权利要求1所述的一体式生活垃圾热解焚烧炉，其特征在于，所述外层炉墙(10)最外侧温度不高于60℃，所述内层炉墙(11)内外侧温差不高于500℃；烟气在所述燃烧室(3)的停留时间不低于2秒，所述热解气出口(8)处的热解气温度不低于500℃。

技术总结
本发明提供了一种一体式生活垃圾热解焚烧炉，涉及固废资源化处理技术领域，包括垃圾投放室、热解室和燃烧室，热解室位于燃烧室的内部，燃烧室由外层炉墙围成，热解室由内层炉墙围成，热解室的入口与燃烧室的入口连通，热解室的入口与垃圾投放室连接，燃烧室的下部开设排渣口，热解室的出口与排渣口连通，热解室的侧墙开设热解气出口，燃烧室的侧墙开设排烟通道；热解室垃圾产生的热解气由热解气出口进入燃烧室与助燃风混合燃烧，产生的热量通过内层炉墙传递给热解室，确保热解室内的垃圾持续不断地进行热解；结构设计紧凑，污染物排放低，运行维护简便，是一种高效的生活垃圾减量化和无害化处理热解焚烧炉。无害化处理热解焚烧炉。无害化处理热解焚烧炉。


技术研发人员：闫凯 李拓 王勇
受保护的技术使用者：上海锅炉厂有限公司
技术研发日：2021.09.01
技术公布日：2022/3/8