本發(fā)明屬于垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種生活垃圾多室熱解氣化裝置及方法。

背景技術(shù)：

中國(guó)《“十二五”全國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》要求，2015年生活垃圾焚燒處理設(shè)施能力占全國(guó)城市生活無害化處理能力的35％，東部地區(qū)達(dá)到48％。焚燒是當(dāng)前我國(guó)生活垃圾處理的主要模式。

現(xiàn)有焚燒技術(shù)主要有4種：機(jī)械爐排焚燒、流化床焚燒、旋轉(zhuǎn)窯焚燒、熱解氣化焚燒。雖然目前機(jī)械爐排焚燒技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用最為廣泛，但熱解氣化焚燒技術(shù)，以其二噁英生成量低、飛灰產(chǎn)生量少、有價(jià)金屬易回收等優(yōu)點(diǎn)，成為國(guó)際國(guó)內(nèi)爭(zhēng)相研發(fā)的生活垃圾熱處理技術(shù)。

目前熱解氣化焚燒技術(shù)主要有加拿大瑞威公司的控制空氣氧化(CAO)型垃圾熱解氣化焚燒技術(shù)、日本荏原流化床氣化熔融技術(shù)、深圳漢氏固廢公司與清華大學(xué)共同開發(fā)的LXRF立式旋轉(zhuǎn)熱解焚燒技術(shù)等。

由于我國(guó)生活垃圾采用混合收集的方式，存在垃圾組成成分復(fù)雜、含水率高、熱值低等特點(diǎn)。現(xiàn)有熱解氣化處理中，常需要進(jìn)行預(yù)處理，一般包括分選(磁選、風(fēng)選、人工分揀)，破碎，烘干，成型等，預(yù)處理流程長(zhǎng)，工序復(fù)雜，其存在的問題主要包括：(1)現(xiàn)有的預(yù)處理技術(shù)很難保證分選、破碎效率，因此不僅浪費(fèi)了大量人力物力，而且往往經(jīng)過預(yù)處理的垃圾還是無法完全滿足要求；(2)現(xiàn)存的熱解爐如回轉(zhuǎn)窯、流化床等均要求入爐含水率較低，熱解反應(yīng)必需對(duì)垃圾進(jìn)行烘干。不管采用間接熱源還是直接熱源，烘干都會(huì)產(chǎn)生大量煙氣，這種煙氣臭氣濃度高，必須要進(jìn)一步除臭才能達(dá)標(biāo)排放。

申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010190497.X的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種垃圾氣化凈化反應(yīng)爐，設(shè)有爐體、爐排、風(fēng)機(jī)、出氣管，其特征是：所述爐體為內(nèi)、外爐壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)爐壁內(nèi)襯耐火材料，外爐壁與內(nèi)爐壁之間留有空隙，內(nèi)爐壁內(nèi)為爐膛；在內(nèi)爐壁和外爐壁之間設(shè)有密封橫隔板和支撐橫隔板；在橫隔板和爐頂之間的外爐壁上設(shè)有由爐體外到內(nèi)、外爐壁之間的外進(jìn)氣孔，在橫隔板和爐頂之間的內(nèi)爐壁上設(shè)有排列一周的由內(nèi)、外爐壁間的空隙到爐膛的內(nèi)進(jìn)氣孔；在內(nèi)爐壁下方設(shè)有單層或多層滾動(dòng)爐排；爐體下部外爐壁上設(shè)有出氣管與燃?xì)廨敵龉艿肋B通，即為下出氣結(jié)構(gòu)；在爐體的頂部設(shè)有進(jìn)料裝置和爐膛上端口密封裝置，即為上進(jìn)料結(jié)構(gòu)；在所述橫隔板A、B之間的內(nèi)外爐壁上設(shè)有通入爐膛內(nèi)并帶密封蓋的點(diǎn)火裝置和觀火孔；在爐體下方設(shè)有出渣裝置；內(nèi)外爐壁上設(shè)有數(shù)個(gè)測(cè)溫?zé)犭娕?；所述單層或多層爐排布置在內(nèi)爐壁的下方，為耐熱材料制成的中空或?qū)嵭臐L動(dòng)輥棒支撐的鏈條爐排；所述爐排的中空輥棒的一端設(shè)有進(jìn)氣管，另一端設(shè)有出氣管，該出氣管通過一個(gè)支管連接到爐體上部爐膛內(nèi)，并通過另一支管進(jìn)入橫隔板A和爐頂之間的空隙內(nèi)；所述進(jìn)料裝置由擠壓式進(jìn)料裝置或斗式提升進(jìn)料裝置構(gòu)成；所述擠壓式進(jìn)料裝置為內(nèi)設(shè)螺旋軸的螺旋擠壓式進(jìn)料裝置或氣缸擠壓方式的進(jìn)料裝置；所述爐體下方的出渣裝置為濕法出渣裝置，設(shè)有出渣水槽和水封擋板。

該專利申請(qǐng)存在不能根據(jù)各過程的特點(diǎn)進(jìn)行溫度和熱解氣化劑的精確控制；時(shí)空(單位時(shí)間單位空間)效率低；易產(chǎn)生局部溫度過高結(jié)焦等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生活垃圾多室熱解氣化裝置及方法，能夠精確控制干燥、熱解、還原氣化、氧化燃燒、燃燼等過程；提高熱解氣化的時(shí)空效率；防止局部高溫結(jié)焦。

本發(fā)明解決問題的技術(shù)方案是：一種生活垃圾多室熱解氣化裝置，包括爐體單元、排渣單元和空氣輸入單元，所述排渣單元設(shè)置于所述爐體單元的底部，所述空氣輸入單元通過管道與所述爐體單元連通；

所述爐體單元包括設(shè)置于爐體頂部的用于投入垃圾的進(jìn)料口，所述進(jìn)料口的下方從上到下依次為干燥熱解室、熱解氣化室和焙燒室；

在所述干燥熱解室的內(nèi)部設(shè)有用于承載燃料的干燥熱解室旋轉(zhuǎn)爐條，在所述爐體的頂部設(shè)有熱解氣化氣體出口，在所述干燥室旋轉(zhuǎn)爐條的上方設(shè)有干燥熱解進(jìn)風(fēng)管；

在所述熱解氣化室的內(nèi)部設(shè)有熱解氣化室旋轉(zhuǎn)爐條，在所述熱解氣化室旋轉(zhuǎn)爐條的上方設(shè)有熱解氣化進(jìn)氣管；

在所述焙燒室內(nèi)部設(shè)有焙燒室進(jìn)氣管，在所述焙燒室的底部與所述排渣單元連通；

所述排渣單元包括出渣室，所述出渣室的出口連接除渣機(jī)，在所述出渣室的底部設(shè)有出渣爐排，在所述出渣爐排的下表面設(shè)有出渣室灰斗；

所述空氣輸入單元包括鼓風(fēng)機(jī)，通過管道分別與所述干燥熱解進(jìn)風(fēng)管、所述熱解氣化進(jìn)氣管和所述焙燒室進(jìn)氣管連通，在所述鼓風(fēng)機(jī)與所述干燥熱解進(jìn)氣管之間設(shè)有高溫空氣預(yù)熱器，在所述鼓風(fēng)機(jī)與所述熱解氣化進(jìn)氣管之間設(shè)有低溫空氣預(yù)熱器。

進(jìn)一步的，所述干燥熱解進(jìn)風(fēng)管與所述高溫空氣預(yù)熱器之間設(shè)有高溫空氣調(diào)節(jié)閥。

進(jìn)一步的，所述熱解氣化進(jìn)氣管與所述低溫空氣預(yù)熱器之間設(shè)有低溫空氣調(diào)節(jié)閥。

進(jìn)一步的，所述焙燒室進(jìn)氣管與所述鼓風(fēng)機(jī)之間設(shè)有常溫空氣調(diào)節(jié)閥。

進(jìn)一步的，所述干燥熱解室旋轉(zhuǎn)爐條、所述熱解氣化室旋轉(zhuǎn)爐條和所述出渣爐排能夠活動(dòng)，并且能夠調(diào)節(jié)活動(dòng)速度。

進(jìn)一步的，所述干燥熱解室旋轉(zhuǎn)爐條和所述熱解氣化室旋轉(zhuǎn)爐條用爐排代替。

進(jìn)一步的，通過所述裝置對(duì)生活垃圾進(jìn)行熱解氣化的方法，包括：

1.在所述干燥熱解室旋轉(zhuǎn)爐條上放置燃料并點(diǎn)燃；

2.從所述垃圾進(jìn)料口將垃圾投入到所述干燥熱解室；

3.啟動(dòng)所述鼓風(fēng)機(jī)，自然風(fēng)通過所述高溫空氣預(yù)熱器，從所述干燥熱解進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入所述干燥熱解室，使得垃圾與高溫空氣充分接觸，垃圾被干燥，并在所述干燥熱解室的底部發(fā)生縮容和部分熱解反應(yīng)；

4.通過所述干燥熱解室旋轉(zhuǎn)爐條的旋轉(zhuǎn)，被縮容的垃圾落入所述熱解氣化室的所述熱解氣化室旋轉(zhuǎn)爐條上；

5.所述鼓風(fēng)機(jī)將自然空氣引入管道，并且經(jīng)過所述低溫空氣預(yù)熱器預(yù)熱后，通過所述熱解氣化進(jìn)氣管進(jìn)入所述熱解氣化室，與垃圾充分接觸；

6.垃圾進(jìn)行缺氧燃燒、熱解氣化反應(yīng)；

7.氣體在所述熱解氣化氣體出口負(fù)壓的作用下，穿過所述干燥熱解室，通過所述熱解氣化氣體出口排出；

8.灰渣通過所述熱解氣化室旋轉(zhuǎn)爐條的旋轉(zhuǎn)，落入所述焙燒室；

9.自然空氣通過所述鼓風(fēng)機(jī)引入管道后，通過所述焙燒室進(jìn)氣管進(jìn)入所述焙燒室，與灰渣充分混合，進(jìn)一步去除灰渣中的殘?zhí)迹?/p>

10.灰渣在所述焙燒室經(jīng)過足氧燃燒后，產(chǎn)生的高溫二氧化碳?xì)怏w，在負(fù)壓的引導(dǎo)下穿過所述熱解氣化室和所述干燥熱解室，被還原為一氧化碳，從所述熱解氣化氣體出口排出；

11.經(jīng)焙燒熱灼減率達(dá)標(biāo)合格的灰渣，落入所述出渣室的所述出渣爐排，再通過所述出渣爐排的活動(dòng)，按照預(yù)設(shè)的速度送入所述除渣機(jī)。

進(jìn)一步的，通過所述高溫空氣調(diào)節(jié)閥、所述低溫空氣調(diào)節(jié)閥和所述常溫空氣調(diào)節(jié)閥分別調(diào)節(jié)高溫空氣進(jìn)入所述干燥熱解室的高溫空氣量、低溫空氣進(jìn)入所述熱解氣化室的低溫空氣量和常溫空氣進(jìn)入所述焙燒室的常溫空氣量。

進(jìn)一步的，通過所述干燥熱解室旋轉(zhuǎn)爐條、所述熱解氣化室旋轉(zhuǎn)爐條和所述出渣爐排分別調(diào)節(jié)所述干燥熱解室、所述熱解氣化室和所述出渣室的物料的移動(dòng)速度。

本發(fā)明的有益效果為：

1、多室熱解氣化裝置，可實(shí)現(xiàn)垃圾熱解氣化過程各階段的分別控制。

2、通過調(diào)節(jié)爐條旋轉(zhuǎn)速度，可以控制生活垃圾在該空間停留的時(shí)間，使裝置適應(yīng)生活垃圾水分、熱值的變化，提高處理效率。

3、物料運(yùn)動(dòng)速度與熱解氣化劑加入速度配合，實(shí)現(xiàn)干燥、氣化、氧化燃燒、燃燼最佳工藝的控制。

4、物料運(yùn)動(dòng)速度與熱解氣化劑加入速度配合，可控制各室的溫度，防止物料結(jié)焦。

附圖說明

圖1所述裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-垃圾進(jìn)料口，2-干燥熱解室，3-熱解氣化室，4-焙燒室，5-出渣室，6-除渣機(jī)，7-出渣室灰斗，8-出渣爐排，9-焙燒室進(jìn)氣管，10-熱解氣化進(jìn)氣管，11-干燥熱解進(jìn)風(fēng)管，12-熱解氣化氣體出口，13-高溫空氣調(diào)節(jié)閥，14-干燥熱解室旋轉(zhuǎn)爐條，15-熱解氣化室旋轉(zhuǎn)爐條，16-高溫空氣預(yù)熱器，17-低溫空氣預(yù)熱器，18-鼓風(fēng)機(jī)，19-低溫空氣調(diào)節(jié)閥，20-常溫空氣調(diào)節(jié)閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例一

所述裝置，如圖1所示，包括爐體單元、排渣單元和空氣輸入單元，所述排渣單元設(shè)置于所述爐體單元的底部，所述空氣輸入單元通過管道與所述爐體單元連通；

所述爐體單元包括設(shè)置于爐體頂部的用于投入垃圾的進(jìn)料口1，所述進(jìn)料口1的下方從上到下依次為干燥熱解室2、熱解氣化室3和焙燒室4；

在所述干燥熱解室2的內(nèi)部設(shè)有用于承載燃料的干燥熱解室旋轉(zhuǎn)爐條14，在所述爐體的頂部設(shè)有熱解氣化氣體出口12，在所述干燥室旋轉(zhuǎn)爐條14的上方設(shè)有干燥熱解進(jìn)風(fēng)管11；

在所述熱解氣化室3的內(nèi)部設(shè)有熱解氣化室旋轉(zhuǎn)爐條15，在所述熱解氣化室旋轉(zhuǎn)爐條15的上方設(shè)有熱解氣化進(jìn)氣管10；

在所述焙燒室4的內(nèi)部設(shè)有焙燒室進(jìn)氣管9，在所述焙燒室4的底部與所述排渣單元連通；

所述排渣單元包括出渣室5，所述出渣室5的出口連接除渣機(jī)6，在所述出渣室5的底部設(shè)有出渣爐排7，在所述出渣爐排7的下表面設(shè)有出渣室灰斗8；

所述空氣輸入單元包括鼓風(fēng)機(jī)18，通過管道分別與所述干燥熱解進(jìn)風(fēng)管11、所述熱解氣化進(jìn)氣管10和所述焙燒室進(jìn)氣管9連通，在所述鼓風(fēng)機(jī)18與所述干燥熱解進(jìn)氣管11之間設(shè)有高溫空氣預(yù)熱器16，在所述鼓風(fēng)機(jī)18與所述熱解氣化進(jìn)氣管10之間設(shè)有低溫空氣預(yù)熱器17。

進(jìn)一步的，所述干燥熱解進(jìn)風(fēng)管11與所述高溫空氣預(yù)熱器16之間設(shè)有高溫空氣調(diào)節(jié)閥13。

進(jìn)一步的，所述熱解氣化進(jìn)氣管10與所述低溫空氣預(yù)熱器17之間設(shè)有低溫空氣調(diào)節(jié)閥19。

進(jìn)一步的，所述焙燒室進(jìn)氣管9與所述鼓風(fēng)機(jī)18之間設(shè)有常溫空氣調(diào)節(jié)閥20。

進(jìn)一步的，所述干燥熱解室旋轉(zhuǎn)爐條14、所述熱解氣化室旋轉(zhuǎn)爐條15和所述出渣爐排7能夠活動(dòng)，并且能夠調(diào)節(jié)活動(dòng)速度。

進(jìn)一步的，所述干燥熱解室旋轉(zhuǎn)爐條14和所述熱解氣化室旋轉(zhuǎn)爐條15用爐排代替。

進(jìn)一步的，通過所述裝置對(duì)生活垃圾進(jìn)行熱解氣化的方法，包括：

1.在所述干燥熱解室旋轉(zhuǎn)爐條14上放置燃料并點(diǎn)燃；

2.從所述垃圾進(jìn)料口1將垃圾投入到所述干燥熱解室2；

3.啟動(dòng)所述鼓風(fēng)機(jī)18，自然風(fēng)通過所述高溫空氣預(yù)熱器16，從所述干燥熱解進(jìn)風(fēng)管11進(jìn)入所述干燥熱解室2，使得垃圾與高溫空氣充分接觸，垃圾被干燥，并在所述干燥熱解室2的底部發(fā)生縮容和部分熱解反應(yīng)；

4.通過所述干燥熱解室旋轉(zhuǎn)爐條14的旋轉(zhuǎn)，被縮容的垃圾落入所述熱解氣化室3的所述熱解氣化室旋轉(zhuǎn)爐條15上；

5.所述鼓風(fēng)機(jī)18將自然空氣引入管道，并且經(jīng)過所述低溫空氣預(yù)熱器17預(yù)熱后，通過所述熱解氣化進(jìn)氣管10進(jìn)入所述熱解氣化室3，與垃圾充分接觸；

6.垃圾進(jìn)行缺氧燃燒、熱解氣化反應(yīng)；

7.氣體在所述熱解氣化氣體出口12負(fù)壓的作用下，穿過所述干燥熱解室2，通過所述熱解氣化氣體出口12排出；

8.灰渣通過所述熱解氣化室旋轉(zhuǎn)爐條15的旋轉(zhuǎn)，落入所述焙燒室4；

9.自然空氣通過所述鼓風(fēng)機(jī)18引入管道后，通過所述焙燒室進(jìn)氣管9進(jìn)入所述焙燒室4，與灰渣充分混合，進(jìn)一步去除灰渣中的殘?zhí)?，合理的控制焙燒溫度和停留時(shí)間，可使灰渣灼減量控制在3％以下。；

10.灰渣在所述焙燒室4經(jīng)過足氧燃燒后，產(chǎn)生的高溫二氧化碳?xì)怏w，在負(fù)壓的引導(dǎo)下穿過所述熱解氣化室3和所述干燥熱解室2，被還原為一氧化碳，從所述熱解氣化氣體出口12排出；

11.經(jīng)焙燒熱灼減率達(dá)標(biāo)合格的灰渣，落入所述出渣室5的所述出渣爐排7，再通過所述出渣爐排7的活動(dòng)，按照預(yù)設(shè)的速度送入所述除渣機(jī)6。

進(jìn)一步的，通過所述高溫空氣調(diào)節(jié)閥13經(jīng)所述干燥熱解進(jìn)氣管11進(jìn)入所述干燥熱解室2的高溫空氣量，根據(jù)垃圾加入的速度、垃圾的熱值、垃圾的濕度、所述干燥熱解室2的溫度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；通過所述低溫空氣調(diào)節(jié)閥19經(jīng)所述熱解氣化進(jìn)氣管10進(jìn)入所述熱解氣化室3的低溫空氣量，根據(jù)垃圾加入的速度、所述熱解氣化室3的溫度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；通過所述常溫空氣調(diào)節(jié)閥20經(jīng)所述焙燒室進(jìn)氣管9進(jìn)入所述焙燒室4的常溫空氣量，根據(jù)灰渣落入的速度、所述焙燒室4的溫度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步的，通過所述干燥熱解室2落入熱解氣化室3的灰渣量，根據(jù)垃圾加入的速度、垃圾熱值、垃圾含水率、反應(yīng)溫度等參數(shù)，調(diào)節(jié)所述干燥熱解室旋轉(zhuǎn)爐條14運(yùn)動(dòng)速度，進(jìn)行調(diào)整；通過所述的熱解氣化室旋轉(zhuǎn)爐條15運(yùn)動(dòng)速度的改變，調(diào)節(jié)所述的熱解氣化室3物料的移動(dòng)速度；通過所述出渣爐排8移動(dòng)速度的改變，調(diào)節(jié)所述的出渣室5物料的移動(dòng)速度。

本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的任何變形、改進(jìn)、替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。