本發(fā)明涉及蓄熱式螺旋熱解裝置、蓄熱式螺旋熱解系統(tǒng)和利用該蓄熱式螺旋熱解裝置或該蓄熱式螺旋熱解系統(tǒng)對(duì)生活垃圾進(jìn)行熱解處理的方法。

背景技術(shù)：

生活垃圾處理目前主要的處理技術(shù)有填埋法、焚燒法、堆肥法和熱解法。填埋是大量消納城市生活垃圾的有效方法，也是所有垃圾處理工藝剩余物的最終處理方法，但是填埋占用大量的土地，并且直接污染土壤，垃圾滲濾液污染地下水；焚燒法是將垃圾置于高溫爐中，使其中可燃成分充分氧化的一種方法，產(chǎn)生的熱量用于發(fā)電和供暖。但是在多數(shù)情況下，這些裝備所產(chǎn)生的電能價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)期的銷(xiāo)售額，從而造成巨額經(jīng)濟(jì)虧損，焚燒處理要求垃圾的熱值大于3.35MJ/kg，否則，必須添加助燃劑，這也增加了運(yùn)行費(fèi)用。另外，由于垃圾含有某些重金屬和有機(jī)物，焚燒將產(chǎn)生二次污染，二噁英問(wèn)題尤其嚴(yán)重；堆肥處理是將生活垃圾堆積成堆，保溫至55～70℃儲(chǔ)存、發(fā)酵，借助垃圾中微生物分解的能力，將有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)養(yǎng)分。經(jīng)過(guò)堆肥處理后，生活垃圾變成衛(wèi)生的、無(wú)味的腐殖質(zhì)。但是生活垃圾堆肥養(yǎng)分含量低，雜質(zhì)含量較高，長(zhǎng)期使用易造成土壤板結(jié)和地下水質(zhì)變壞，需在堆肥預(yù)處理或后處理單元進(jìn)行嚴(yán)格分選。

由此，對(duì)生活垃圾進(jìn)行處理的裝置有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種蓄熱式螺旋熱解裝置，該裝置不僅可以完成生活垃圾的減量化、穩(wěn)定化和無(wú)害化處理，生成高品質(zhì)的燃料油、熱解氣和熱解炭，實(shí)現(xiàn)生活垃圾的資源化利用。而且該裝置的蓄熱式燃燒器采用催化燃燒技術(shù)，對(duì)低熱值熱解氣采取蓄熱措施，煙氣在可旋轉(zhuǎn)燃燒室內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)射流，具有燃燒效率高、燃燒穩(wěn)定性高、污染物近零排放、熱解效率高、傳熱效率高、可實(shí)現(xiàn)生活垃圾大量不間斷處理等優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種蓄熱式螺旋熱解裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該裝置包括：殼體，所述殼體具有熱解反應(yīng)物進(jìn)口、熱解油氣出口和熱解碳出口，所述殼體內(nèi)限定出熱解反應(yīng)空間；可旋轉(zhuǎn)燃燒室，所述可旋轉(zhuǎn)燃燒室設(shè)置在所述熱解反應(yīng)空間內(nèi)，所述燃燒室限定出燃燒空間，所述燃燒室表面具有螺旋葉片；蓄熱式燃燒器，所述蓄熱式燃燒器設(shè)置在所述可旋轉(zhuǎn)燃燒室的兩端，所述蓄熱式燃燒器包括：混合體：所述混合體設(shè)置在所述可旋轉(zhuǎn)燃燒室的端部，所述混合體具有第一氣口和第二氣口，所述第二氣口與所述熱解油氣出口相連；蓄熱體，所述蓄熱體設(shè)置在所述混合體近所述可旋轉(zhuǎn)燃燒室的表面上；燃燒體，所述燃燒體設(shè)置在所述蓄熱體近所述可旋轉(zhuǎn)燃燒室的表面上，所述燃燒體上載有燃燒催化劑。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的蓄熱式螺旋熱解裝置，通過(guò)蓄熱式燃燒器對(duì)熱解反應(yīng)物例如生活垃圾等熱解產(chǎn)生熱解油氣進(jìn)行催化燃燒，使熱解油氣完全燃燒，且該燃燒為無(wú)焰燃燒，其熱量以輻射的方式向外傳遞到殼體內(nèi)對(duì)熱解反應(yīng)物進(jìn)行熱解，催化燃燒的輻射效率高，實(shí)現(xiàn)了熱解油氣燃燒向燃燒室的高效傳熱，燃燒室再以輻射的方式向外界散熱，污染物幾乎為零，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾挠酂嵬ㄟ^(guò)未工作的蓄熱體時(shí)，對(duì)熱量進(jìn)行吸收、蓄熱，蓄熱體蓄積的熱量可以預(yù)熱熱解油氣，熱解油氣在高溫下直接發(fā)生催化燃燒，使熱解氣的消耗量顯著降低。由此，該裝置通過(guò)位于內(nèi)部的可旋轉(zhuǎn)燃燒室催化燃燒釋放的熱量為位于該燃燒室外部的熱解反應(yīng)物進(jìn)行熱解，不僅可以完成生活垃圾的減量化、穩(wěn)定化和無(wú)害化處理，而且燃燒效率高、燃燒穩(wěn)定性高、污染物近零排放、熱解效率高、傳熱效率高、可實(shí)現(xiàn)熱解反應(yīng)物的大量不間斷處理。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的蓄熱式螺旋熱解裝置還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燃燒催化劑為貴金屬催化劑或復(fù)合氧化物催化劑。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述貴金屬催化劑含有鉑、銠和鈀的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述燃燒體是由蜂窩狀陶瓷體構(gòu)成的。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該可旋轉(zhuǎn)燃燒室進(jìn)一步包括：旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述燃燒空間內(nèi)，且貫穿所述蓄熱式燃燒器；軸轂，所述軸轂設(shè)置在所述燃燒空間內(nèi)，且與旋轉(zhuǎn)軸和燃燒室內(nèi)壁相連。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述軸轂呈菱形。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述軸轂為三個(gè)，且沿軸向均勻分布。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該裝置進(jìn)一步包括：第一隔熱密封層，所述第一隔熱密封層設(shè)置在所述可旋轉(zhuǎn)燃燒室和所述蓄熱式燃燒器之間；第二隔熱密封層，所述第二隔熱密封層包覆在所述蓄熱式燃燒器和所述殼體內(nèi)壁之間。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該裝置進(jìn)一步包括：動(dòng)力設(shè)備，所述動(dòng)力設(shè)備與所述旋轉(zhuǎn)軸相連。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種蓄熱式螺旋熱解系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：前述蓄熱式螺旋熱解裝置；第一管路，所述第一管路與所述蓄熱式螺旋熱解裝置兩端的蓄熱式燃燒器的第一氣口相連；第一換向閥，所述第一換向閥設(shè)置在所述第一管路上；進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管與所述第一換向閥相連；第一排煙管，所述第一排煙管與所述第一換向閥相連；第二管路，所述第二管路與所述蓄熱式螺旋熱解裝置兩端的所述蓄熱式燃燒器的第二氣口相連；第二換向閥，所述第二換向閥設(shè)置在所述第二管路上；第二排煙管，所述第二排煙管與所述第二換向閥相連；除塵塔，所述除塵塔具有熱解油氣進(jìn)口和凈化的熱解油氣出口，所述熱解油氣進(jìn)口與所述蓄熱式螺旋熱解裝置的熱解油氣出口相連，所述凈化的熱解油氣出口與所述第二換向閥相連。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的蓄熱式螺旋熱解系統(tǒng)，通過(guò)蓄熱式熱解裝置中的蓄熱式燃燒器對(duì)熱解反應(yīng)物例如生活垃圾等熱解產(chǎn)生熱解油氣進(jìn)行催化燃燒，使熱解油氣完全燃燒，且該燃燒為無(wú)焰燃燒，其熱量以輻射的方式向外傳遞到殼體內(nèi)對(duì)熱解反應(yīng)物進(jìn)行熱解處理，熱解反應(yīng)生成高品質(zhì)的燃料油、熱解氣和熱解炭進(jìn)而應(yīng)用到供熱、空調(diào)、發(fā)電等領(lǐng)域，達(dá)到熱解反應(yīng)物的資源化利用，其中，部分熱解氣返回燃燒器為燃燒提供原料。催化燃燒的輻射效率高，實(shí)現(xiàn)了熱解油氣燃燒向燃燒室的高效傳熱，燃燒室再以輻射的方式向外界散熱，污染物幾乎為零，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾挠酂嵬ㄟ^(guò)未工作的蓄熱體時(shí)，對(duì)熱量進(jìn)行吸收、蓄熱，蓄熱體蓄積的熱量可以預(yù)熱熱解油氣，熱解油氣在高溫下直接發(fā)生催化燃燒，使熱解氣的消耗量顯著降低。由此，該裝置通過(guò)位于內(nèi)部的可旋轉(zhuǎn)燃燒室催化燃燒釋放的熱量為位于該燃燒室外部的熱解反應(yīng)物進(jìn)行熱解，不僅熱解反應(yīng)生成高品質(zhì)的燃料油、熱解氣和熱解炭進(jìn)而應(yīng)用到供熱、空調(diào)、發(fā)電等領(lǐng)域，達(dá)到熱解反應(yīng)物的資源化利用，實(shí)現(xiàn)生活垃圾等熱解反應(yīng)物的減量化、穩(wěn)定化和無(wú)害化處理，而且燃燒效率高、燃燒穩(wěn)定性高、污染物近零排放、熱解效率高、傳熱效率高、可實(shí)現(xiàn)熱解反應(yīng)物的大量不間斷處理。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提供了一種利用前述蓄熱式螺旋熱解裝置或前述蓄熱式螺旋熱解系統(tǒng)對(duì)生活垃圾進(jìn)行熱解處理的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：將生活垃圾經(jīng)熱解反應(yīng)物進(jìn)口輸送至熱解反應(yīng)空間，由蓄熱式燃燒器供熱進(jìn)行熱解處理，以便得到熱解炭和熱解油氣；將所述熱解油氣輸送至除塵塔進(jìn)行除塵處理，以便得到凈化后的熱解油氣，其中，所述蓄熱式螺旋熱解裝置兩端的所述蓄熱式燃燒器交替進(jìn)行燃燒供熱。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法，不僅熱解反應(yīng)生成高品質(zhì)的燃料油、熱解氣和熱解炭進(jìn)而應(yīng)用到供熱、空調(diào)、發(fā)電等領(lǐng)域，達(dá)到生活垃圾的資源化利用，實(shí)現(xiàn)生活垃圾等熱解反應(yīng)物的減量化、穩(wěn)定化和無(wú)害化處理，而且燃燒效率高、燃燒穩(wěn)定性高、污染物近零排放、熱解效率高、傳熱效率高、可實(shí)現(xiàn)熱解反應(yīng)物的大量不間斷處理。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述蓄熱式螺旋熱解裝置兩端的所述蓄熱式燃燒器交替進(jìn)行燃燒供熱，其中，所述交替的周期為1分鐘。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的蓄熱式螺旋熱解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的蓄熱式螺旋熱解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的蓄熱式螺旋熱解裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的蓄熱式螺旋熱解裝置的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的可旋轉(zhuǎn)燃燒室的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的蓄熱式螺旋熱解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的對(duì)生活垃圾進(jìn)行熱解處理的方法的流程示意圖；

圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的蓄熱式螺旋熱解系統(tǒng)進(jìn)行熱解處理的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，術(shù)語(yǔ)“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種蓄熱式螺旋熱解裝置。參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該裝置包括：殼體100、可旋轉(zhuǎn)燃燒室200、蓄熱式燃燒器300。下面對(duì)該裝置的各部件進(jìn)行逐一解釋說(shuō)明：

殼體100：根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，殼體100具有熱解反應(yīng)物進(jìn)口110、熱解油氣出口120和熱解碳出口130，殼體100內(nèi)限定出熱解反應(yīng)空間，熱解反應(yīng)物在該熱解反應(yīng)空間內(nèi)進(jìn)行熱解。

可旋轉(zhuǎn)燃燒室200：根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可旋轉(zhuǎn)燃燒室200設(shè)置在熱解反應(yīng)空間內(nèi)，且燃燒室限定出燃燒空間，該燃燒室200本體的表面具有螺旋葉片210，螺旋葉片210起到肋片傳熱的效果，對(duì)熱解反應(yīng)空間內(nèi)的熱解反應(yīng)物進(jìn)行連續(xù)攪動(dòng)，使熱解反應(yīng)物充分熱解。燃料在燃燒室200兩側(cè)的燃燒體320表面進(jìn)行燃燒，燃燒產(chǎn)出的熱量和高溫?zé)煔膺M(jìn)入燃燒室內(nèi)，燃燒室200的熱量以輻射的方式向外傳遞到殼體內(nèi)對(duì)熱解反應(yīng)物進(jìn)行熱解，熱解反應(yīng)生成高品質(zhì)的燃料油、熱解氣和熱解炭。

蓄熱式燃燒器300：參考圖3和4，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，蓄熱式燃燒器300設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)燃燒室200的兩端，該蓄熱式燃燒器300包括：混合體310、蓄熱體320和燃燒體330。其中，混合體310設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)燃燒室200的端部，該混合體310具有第一氣口311和第二氣口312，其中，第二氣口312與熱解油氣出口相連，將熱解油氣作為燃燒器330燃燒的原料，與空氣在混合體310中進(jìn)行混合；蓄熱體320設(shè)置在混合體310近可旋轉(zhuǎn)燃燒室的表面上，也就是說(shuō)，蓄熱體320設(shè)置在混合體310和燃燒體330之間，用于對(duì)燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)行蓄熱回收，并將回收的熱量用于對(duì)熱解氣和空氣在混合體進(jìn)行預(yù)熱，得到高溫混合氣體，使混合氣體在高溫下直接發(fā)生催化燃燒，使熱解氣的消耗量顯著降低，并且，利用蓄熱體320內(nèi)的熱量可直接點(diǎn)燃燃燒體330催化劑表面的熱解氣，并在較高溫度下進(jìn)行催化燃燒；燃燒體330設(shè)置在蓄熱體320近可旋轉(zhuǎn)燃燒室200的表面上，該燃燒體330上載有燃燒催化劑，載有催化劑的燃燒體在燃燒階段完全燃燒，使熱解油氣完全燃燒，且該燃燒為無(wú)焰燃燒，其熱量以輻射的方式向外傳遞到殼體內(nèi)對(duì)熱解反應(yīng)物進(jìn)行熱解，熱解反應(yīng)生成高品質(zhì)的燃料油、熱解氣和熱解炭進(jìn)而應(yīng)用到供熱、空調(diào)、發(fā)電等領(lǐng)域，達(dá)到熱解反應(yīng)物的資源化利用，其中，部分熱解氣返回燃燒器為燃燒提供原料。催化燃燒的輻射效率高，實(shí)現(xiàn)了熱解油氣燃燒向燃燒室的高效傳熱，燃燒室再以輻射的方式向外界散熱，污染物幾乎為零，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾挠酂嵬ㄟ^(guò)未工作的蓄熱體時(shí)，對(duì)熱量進(jìn)行吸收、蓄熱。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，熱解油氣在燃燒體表面進(jìn)行無(wú)焰燃燒，污染物排放量幾乎為零，CO排放量低于5mg/Nm³，NOX的排放量低于15mg/Nm³，煙氣完全達(dá)標(biāo)排放，熱量以輻射的方式傳遞到燃燒腔內(nèi)，其熱效率比火焰燃燒高20％。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，兩個(gè)蓄熱式燃燒器采用雙蓄熱燃燒技術(shù)，雙蓄熱體通過(guò)換向閥實(shí)現(xiàn)交替工作，換向閥1min換向一次，空氣換向閥和熱解氣換向閥同時(shí)同向切換，空氣和熱解氣混合后全部蓄熱，保證低熱值的熱解氣高效穩(wěn)定燃燒。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，燃燒催化劑的種類不受特別的限制，可以根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，燃燒原料的種類等進(jìn)行選擇。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，燃燒催化劑可以為貴金屬催化劑或復(fù)合氧化物催化劑。其中，貴金屬催化劑的催化效果好，但價(jià)格較高，適于小規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)是的實(shí)驗(yàn)研究。而復(fù)合氧化物催化劑相對(duì)于貴金屬催化劑，價(jià)格低廉，但催化效果可能不及貴金屬催化劑，實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于較大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益更高。并且，復(fù)合氧化物催化劑呈現(xiàn)不同的價(jià)態(tài)，對(duì)價(jià)態(tài)進(jìn)行調(diào)整可以改變其功能特性，從而達(dá)到催化劑自我的修復(fù)，進(jìn)而在生產(chǎn)中可以重復(fù)利用，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，貴金屬催化劑含有鉑、銠和鈀的至少一種。由于貴金屬催化劑可改變化學(xué)反應(yīng)的路徑，與普通的催化劑相比，可大大提高可燃?xì)怏w的轉(zhuǎn)化效率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，燃燒體330是由蜂窩狀陶瓷體構(gòu)成的。由此，可使催化劑均勻的附著于載體之上，增大熱解氣與催化劑的接觸面積，并且蜂窩狀結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度較高，可承受較大的風(fēng)壓，因此，擴(kuò)大了功率的調(diào)節(jié)范圍。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，燃燒體230的厚度為15-25毫米。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，燃燒體在0～15mm的范圍內(nèi)就已經(jīng)完成了所有的燃燒反應(yīng)，在最高溫度點(diǎn)以后，氣體的放熱反應(yīng)就不再發(fā)生。這說(shuō)明，15mm以后的燃燒體本體在穩(wěn)定燃燒以后就不再有用，沾有催化劑的燃燒體如果厚度過(guò)大會(huì)增加熱解氣蓄熱式催化燃燒輻射管的成本，并且未被利用的燃燒體本體也造成了結(jié)構(gòu)的浪費(fèi)。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選地實(shí)施例，燃燒體230的厚度為20毫米。由此，燃燒體的利用率和燃燒效率高。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，燃燒體230點(diǎn)火的位置設(shè)置在燃燒體230上方9-11mm處。點(diǎn)火的位置直接影響燃燒器的催化燃燒，是影響催化燃燒的關(guān)鍵之一，在點(diǎn)火階段由于催化劑的不穩(wěn)定性，如果點(diǎn)火點(diǎn)與催化劑距離過(guò)近，容易造成催化劑的失活，如果點(diǎn)火點(diǎn)與催化劑的距離過(guò)遠(yuǎn)，難以點(diǎn)火發(fā)明人經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，點(diǎn)火的位置位于燃燒體上方9-11mm處，即可保證催化燃燒順利進(jìn)行，又可避免點(diǎn)火點(diǎn)與催化劑的距離過(guò)近導(dǎo)致的催化劑失活。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該可旋轉(zhuǎn)燃燒室200進(jìn)一步包括：旋轉(zhuǎn)軸220和軸轂230，其中，旋轉(zhuǎn)軸220設(shè)置在燃燒空間內(nèi)，且貫穿蓄熱式燃燒器300；軸轂230設(shè)置在述燃燒空間內(nèi)，且與旋轉(zhuǎn)軸和燃燒室內(nèi)壁相連，從而通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸220的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)可旋轉(zhuǎn)燃燒室200本體一起旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，軸轂230呈扁狀菱形。由此，減小高溫?zé)煔庠谌紵覂?nèi)的阻力，同時(shí)在煙氣通過(guò)軸轂時(shí)形成旋流射流。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，軸轂230由耐高溫材料形成。由于軸轂230的工作狀態(tài)為高溫環(huán)境，使用耐高溫材料有利于延長(zhǎng)軸轂230的使用壽命。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，軸轂230為三個(gè)，且沿軸向均勻分布。由此，燃燒后的高溫?zé)煔庑纬尚魃淞鳎谷紵仪槐诘母邷責(zé)煔庑纬晌闪?，增大傳熱效率，同時(shí)燃燒室外壁的螺旋葉片可視作肋片有助于傳熱，使燃燒室與熱解空間高效換熱，保證生活垃圾完全熱解，使熱解效率更高。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該裝置進(jìn)一步包括：第一隔熱密封層400和第二隔熱密封層500，其中，第一隔熱密封層400設(shè)置在燃燒室200和蓄熱式燃燒器300之間，將蓄熱式燃燒器300的內(nèi)環(huán)與燃燒室200進(jìn)行靜密封；第二隔熱密封層500包覆在蓄熱式燃燒器300和殼體內(nèi)壁之間，將蓄熱式燃燒器300的外環(huán)與殼體的內(nèi)壁進(jìn)行靜密封。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，蓄熱式燃燒器300內(nèi)外環(huán)的第一隔熱密封層400和第二隔熱密封層500外均設(shè)置軸承。由此，有效避免煙氣泄漏，并具有保溫作用，避免熱量的散失，裝置的熱效率更高。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一隔熱密封層400和第二隔熱密封層500是以有機(jī)硅樹(shù)脂為基料，云母粉、滑石粉、硅微粒、氧化鋁等為填料制備而成。由此，密封隔熱效果好

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該裝置進(jìn)一步包括：動(dòng)力設(shè)備600，該動(dòng)力設(shè)備600與旋轉(zhuǎn)軸220相連，由動(dòng)力設(shè)備驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸220旋轉(zhuǎn)，從而使燃燒室旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種蓄熱式螺旋熱解系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：前述蓄熱式螺旋熱解裝置1000、第一管路2000、第一換向閥3000、進(jìn)氣管4000、第一排煙管5000、第二管路6000、第二換向閥7000、第二排煙管8000和除塵塔9000。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一管路2000與蓄熱式螺旋熱解裝置1000兩端的蓄熱式燃燒器300的第一氣口相連，用于向第一氣口輸送空氣，并排出燃燒產(chǎn)生的煙氣；第一換向閥3000設(shè)置在第一管路2000上，第一換向閥3000內(nèi)的換向板周期性的旋轉(zhuǎn)，使第一管路2000周期性地向燃燒器供給空氣和排出煙氣，從而使兩個(gè)蓄熱式燃燒器300交替進(jìn)行蓄熱和燃燒；進(jìn)氣管4000與第一換向閥3000相連，用于向兩側(cè)的蓄熱式燃燒器300供給燃燒所需的空氣；第一排煙管5000與第一換向閥3000相連，用于將第一管路2000輸出的煙氣經(jīng)第一換向閥3000排出；第二管路6000與蓄熱式螺旋熱解裝置100兩端的蓄熱式燃燒器300的第二氣口312相連，用于向第二氣口312輸送熱解油氣，為燃燒器的燃燒提供燃料；第二換向閥7000設(shè)置在第二管路6000上，通過(guò)第二換向閥7000內(nèi)的換向板周期性的旋轉(zhuǎn)，使第二管路6000周期性地向燃燒器供給熱解油氣，使蓄熱式燃燒器300周期性的交替進(jìn)行燃燒和蓄熱；第二排煙管8000與第二換向閥7000相連，用于排出燃燒所產(chǎn)生的煙氣；除塵塔9000具有熱解油氣進(jìn)口和凈化的熱解油氣出口，其中，熱解油氣進(jìn)口與蓄熱式螺旋熱解裝置的熱解油氣出口相連，凈化的熱解油氣出口與第二換向閥相連，用于對(duì)熱解產(chǎn)生的熱解油氣進(jìn)行凈化處理。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的蓄熱式螺旋熱解系統(tǒng)，通過(guò)蓄熱式熱解裝置中的蓄熱式燃燒器對(duì)熱解反應(yīng)物例如生活垃圾等熱解產(chǎn)生熱解油氣進(jìn)行催化燃燒，使熱解油氣完全燃燒，且該燃燒為無(wú)焰燃燒，其熱量以輻射的方式向外傳遞到殼體內(nèi)對(duì)熱解反應(yīng)物進(jìn)行熱解，熱解反應(yīng)生成高品質(zhì)的燃料油、熱解氣和熱解炭進(jìn)而應(yīng)用到供熱、空調(diào)、發(fā)電等領(lǐng)域，達(dá)到熱解反應(yīng)物的資源化利用，其中，部分熱解氣返回燃燒器為燃燒提供原料。催化燃燒的輻射效率高，實(shí)現(xiàn)了熱解油氣燃燒向燃燒室的高效傳熱，燃燒室再以輻射的方式向外界散熱，污染物幾乎為零，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾挠酂嵬ㄟ^(guò)未工作的蓄熱體時(shí)，對(duì)熱量進(jìn)行吸收、蓄熱，蓄熱體蓄積的熱量可以預(yù)熱熱解油氣，熱解油氣在高溫下直接發(fā)生催化燃燒，使熱解氣的消耗量顯著降低。由此，該裝置通過(guò)位于內(nèi)部的可旋轉(zhuǎn)燃燒室催化燃燒釋放的熱量為位于該燃燒室外部的熱解反應(yīng)物進(jìn)行熱解，不僅熱解反應(yīng)生成高品質(zhì)的燃料油、熱解氣和熱解炭進(jìn)而應(yīng)用到供熱、空調(diào)、發(fā)電等領(lǐng)域，達(dá)到熱解反應(yīng)物的資源化利用，實(shí)現(xiàn)生活垃圾等熱解反應(yīng)物的減量化、穩(wěn)定化和無(wú)害化處理，而且燃燒效率高、燃燒穩(wěn)定性高、污染物近零排放、熱解效率高、傳熱效率高、可實(shí)現(xiàn)熱解反應(yīng)物的大量不間斷處理。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提供了一種利用前述蓄熱式螺旋熱解裝置或前述蓄熱式螺旋熱解系統(tǒng)對(duì)生活垃圾進(jìn)行熱解處理的方法。參考圖7，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)該熱解處理的方法進(jìn)行解釋說(shuō)明，該方法包括：

S100熱解處理

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將生活垃圾經(jīng)熱解反應(yīng)物進(jìn)口輸送至熱解反應(yīng)空間，由蓄熱式燃燒器供熱進(jìn)行熱解處理，得到熱解炭和熱解油氣。熱量由燃燒腔室向熱解腔室傳遞的內(nèi)熱式傳熱相比于外熱式傳熱，可使熱量全部傳遞給熱解物料，減小了熱損失，提高了傳熱效率。另外，外熱式加熱主要靠蒸汽或者電阻發(fā)熱，蒸汽受限于鍋爐效率，電能為二次能源，成本高。

S200除塵處理

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將熱解油氣輸送至除塵塔進(jìn)行除塵處理，得到凈化后的熱解油氣，其中，蓄熱式螺旋熱解裝置兩端的蓄熱式燃燒器交替進(jìn)行燃燒供熱。由此，利用熱解得到熱解油氣作為燃燒器燃燒的燃料，降低了燃料的外部供給，壓縮生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法，不僅熱解反應(yīng)生成高品質(zhì)的燃料油、熱解氣和熱解炭進(jìn)而應(yīng)用到供熱、空調(diào)、發(fā)電等領(lǐng)域，達(dá)到生活垃圾的資源化利用，實(shí)現(xiàn)生活垃圾等熱解反應(yīng)物的減量化、穩(wěn)定化和無(wú)害化處理，而且燃燒效率高、燃燒穩(wěn)定性高、污染物近零排放、熱解效率高、傳熱效率高、可實(shí)現(xiàn)熱解反應(yīng)物的大量不間斷處理。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，蓄熱式螺旋熱解裝置兩端的蓄熱式燃燒器交替進(jìn)行燃燒供熱，其中，該交替的周期為1分鐘。由此，燃燒效率高。

下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，需要說(shuō)明的是，這些實(shí)施例僅僅是說(shuō)明性的，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

實(shí)施例1

利用本發(fā)明實(shí)施例的蓄熱式螺旋熱解裝置對(duì)生活垃圾進(jìn)行熱解，其中，蓄熱式螺旋熱解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖如圖6所示，工藝流程圖如圖7所示，總的流程是：進(jìn)場(chǎng)垃圾經(jīng)過(guò)前期預(yù)處理，在熱解反應(yīng)空間內(nèi)熱解產(chǎn)生熱解油氣和熱解碳，熱解油氣經(jīng)除塵塔9000進(jìn)行除塵處理后進(jìn)行油氣分離，熱解氣經(jīng)第二管路6000返回蓄熱式螺旋熱解燃燒器1000，作為燃料提供熱能，熱解炭和熱解油可直接通入流化床氣化，制備的煤氣通入鍋爐制蒸汽，可供暖可發(fā)電。具體步驟如下：

(1)進(jìn)場(chǎng)垃圾經(jīng)過(guò)前期預(yù)處理，將生活垃圾篩選破碎到100mm以內(nèi)，含水率為40％左右；

(2)采用高熱值燃?xì)膺M(jìn)行在燃燒體進(jìn)行點(diǎn)火，待螺旋爐體內(nèi)的溫度達(dá)到800℃；

(3)將步驟(1)預(yù)處理后的生活垃圾通過(guò)進(jìn)料螺旋由熱解反應(yīng)物進(jìn)口110進(jìn)入蓄熱式螺旋熱解裝置1000，生活垃圾在熱解反應(yīng)空間內(nèi)進(jìn)行熱解，產(chǎn)生熱解油氣和熱解碳，其中，熱解碳由熱解碳出口130排出，熱解油氣經(jīng)熱解油氣出口120排出；

(4)熱解油氣經(jīng)除塵塔9000除塵、冷卻后由第二換向閥7000通入蓄熱式燃燒器300的混合區(qū)310，同時(shí)空氣由第一換向閥3000通入蓄熱式燃燒器300混合體310，第一換向閥300與第二換向閥7000同步換向，且方向必須保持一致，低溫的熱解氣和空氣在蓄熱體320蓄熱后進(jìn)入燃燒體330進(jìn)行催化燃燒，燃燒后的煙氣CO含量小于5ppm，NOx的含量小于15ppm，煙氣進(jìn)入燃燒室200，在軸轂230的作用下形成旋流射流，使燃燒室200室壁的煙氣形成紊流，增大傳熱效率，燃燒熱量通過(guò)燃燒室200向熱解空間傳熱，螺旋葉片210起到肋片傳熱的效果，使得傳熱效果大大增強(qiáng)，保證熱解空間內(nèi)的生活垃圾完全熱解透，煙氣經(jīng)過(guò)另一端蓄熱式燃燒器300的蓄熱區(qū)320蓄熱后，將煙氣余熱貯存在蓄熱體320中，換熱后的蓄熱體溫度升高到900℃左右，換熱后的低溫?zé)煔饨阄廴疚锱欧牛瑩Q向閥換向后，空氣和熱解氣從此燃燒器混合區(qū)310混合，經(jīng)蓄熱體320蓄熱，使得混合氣溫度達(dá)到800℃，并在燃燒體310進(jìn)行催化燃燒，經(jīng)催化燃燒后的煙氣污染物近零排放，如此循環(huán)，通過(guò)兩端的蓄熱式燃燒器300不間斷的換向燃燒，使得熱解空間內(nèi)的生活垃圾始終處于高溫狀態(tài)下，源源不斷的熱解出熱解氣進(jìn)行爐體自耗，多余熱解氣可與熱解炭氣化后的煤氣用于發(fā)電和供熱。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。