兜輪爐排臥式回轉(zhuǎn)氣化爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于生活垃圾處理設備領(lǐng)域，具體而言，涉及兜輪爐排臥式回轉(zhuǎn)氣化爐。
【背景技術(shù)】
[0002]焚化爐也叫垃圾焚燒爐，應用于廢物回收領(lǐng)域。焚化爐和其他高溫廢品回收系統(tǒng)均被稱為“熱回收”系統(tǒng)。其中焚化爐能夠?qū)⒗鴱U物轉(zhuǎn)化成灰燼、廢氣、微粒和熱量，并且產(chǎn)生的熱量能夠被用來發(fā)電，而廢氣等污染物在進入空氣之前將會被清潔掉。
[0003]垃圾焚燒技術(shù)市場上可見的主要裝備有爐排型焚燒爐、流化床焚燒爐也叫鼓泡型及循環(huán)流化床型焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐和熱解氣化爐等多種。回轉(zhuǎn)窯和熱解氣化爐單爐處理量較小，難以滿足大中城市現(xiàn)代化大型垃圾焚燒廠的建設需要；早期開發(fā)的固定爐排焚燒爐不適于產(chǎn)業(yè)化連續(xù)處理，焚燒效果和環(huán)境性能都很差，已很少使用。
[0004]為了滿足能夠每次進行較大量的處理垃圾，而且其焚燒效果好，對環(huán)境污染少，特地對爐排型焚燒爐進行改進。但是爐排型焚燒爐的爐排形式為鋼筋條爐排、鏈條爐排、風帽式爐排、機械往復排和滾筒爐排集中形式，帶有這些爐排的焚燒爐都有一個缺點，既不能完全焚燒城市生活垃圾，例如有機廢水壓濾而成的渣或其它生活垃圾的渣，該渣經(jīng)烘干焚燒后，其顆粒很細小，未燃燒的廢水渣將漏落到爐渣中造成污染。另外，燃燒氣體中的二惡英等有害物不易去除。一種改進的燃燒方法，是由2段回轉(zhuǎn)爐進行燃燒，設備由臥式回轉(zhuǎn)爐和立式回轉(zhuǎn)爐組成，第一段采用臥式回轉(zhuǎn)爐為缺氧焚燒，加熱時沒有明火，爐膛溫度< 600°C，使其生產(chǎn)可燃性氣體；第二段采用立式回轉(zhuǎn)爐，接受來自臥式回轉(zhuǎn)爐的< 600 °C的可燃性氣體和碳化的垃圾，進行明火焚燒，溫度可達1350°C。這種燃燒方法稱為氣化-焚燒合成氣方法，較為先進，能將城市生活垃圾完全燃燒，顯著減少污染。
[0005]上述燃燒方法雖然能解決燃燒污染問題，但采用兩臺設備，還需要輸送< 600°C的可燃性氣體和碳化的垃圾的設備，投資，運行費用巨大。
[0006]參考文件1:授權(quán)公告號CN201032153Y，蜂窩爐排焚化爐。如圖1和圖2所示，該專利中具體介紹了一種蜂窩爐排焚化爐，通過改變焚化爐的送風方式，通過進氣孔、通孔溝槽向爐膛內(nèi)不同位置的燃燒室送風，可調(diào)節(jié)風量，代替原來的兩臺(臥式+立式)回轉(zhuǎn)爐的燃燒過程，還省去了輸送可燃性氣體和碳化垃圾用的昂貴的輸送裝置，制造成本大幅下降。
[0007]由圖1可看出，蜂窩爐排焚化爐有2個顯著缺點:
[0008]一、它凸起的8條爐排是直的，垃圾被爐排帶起，還不到爐排旋轉(zhuǎn)到垂直向下的位置，垃圾就會全部揚落下來，爐子的上半部的大半圈由于物料不能到達所以沒有物料揚落，導致爐子內(nèi)部產(chǎn)生一個很大的無工作面，CO2氣體從該無工作面流向窯尾，無法與沉在爐膛下部的半焦充分接觸反應轉(zhuǎn)化生成CO、CH4等燃氣，燃氣熱值低。
[0009]二、每條所述爐排中設有中空通道，氣化劑通過爐排中空通道的無數(shù)蜂窩式小孔送入爐膛。梗的長度與回轉(zhuǎn)窯等長，滿爐膛送風，不分段，全部爐膛都是氧化區(qū)，沒有干餾區(qū)和還原區(qū)(干餾區(qū)和還原區(qū)是缺氧氣氛，而滿爐膛送風是氧化氣氛)，其結(jié)果是氣化劑與燃料直接混合。而燃燒時燃料水分由表及里蒸發(fā)，溫升速率慢，在400-650°C時生成大量焦油，生物質(zhì)氣化的有效成分是C和H，以生成CO、H2, CH4, C2-C4烷烴等組分的燃氣。焦油是由C5-C17與若干H組成，例如戊烷C 5H12、己烷C6H14、庚烷C7H16、辛烷C8H18等，高溫下它們是氣體，常溫下它們是液體即焦油。而氣化所要得到的產(chǎn)品是燃氣，焦油作為液體帶走了生物質(zhì)的C和H，產(chǎn)出的燃氣減少，最終導致生物質(zhì)氣化效率始終< 50 %，很難提升。
【實用新型內(nèi)容】
[0010]本實用新型針對現(xiàn)有的蜂窩爐排焚化爐進行改進，提供一種能夠使得焚燒效果更好，生物質(zhì)氣化率更高的兜輪爐排臥式回轉(zhuǎn)氣化爐。
[0011]為了實現(xiàn)本實用新型的上述目的，特采用以下技術(shù)方案:兜輪爐排臥式回轉(zhuǎn)氣化爐，包括爐殼，所述爐殼的內(nèi)表面砌筑有爐襯，所述爐襯上固定有兜輪爐排，所述兜輪爐排由多條呈“L型，，的爐排梗繞所述爐襯均勻分布構(gòu)成，每條所述爐排梗的一端固定在所述爐襯上，帶90°彎折的另一端延伸向所述氣化爐的軸心位置；每條所述爐排梗的寬度與氣化爐的內(nèi)壁長度相等。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的兜輪爐排有多條與氣化爐的主體-回轉(zhuǎn)窯等長度的隆起的爐排梗，但中間不是空的，沒有“中空通道”不能走風。而且兜輪爐排凸起的梗呈90°折彎，它與回轉(zhuǎn)窯筒體的圓弧組成“兜”，與回轉(zhuǎn)窯筒體等長，固定在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁上，將爐膛內(nèi)的物料兜住，隨回轉(zhuǎn)窯的回轉(zhuǎn)將物料提起，再隨著回轉(zhuǎn)窯的回轉(zhuǎn)不斷將物料揚落。由于呈90°折彎的爐排梗與窯壁的圓弧組成了喇叭口，故揚料從右上方45°開始，到左上方45°都在揚，使?jié)M爐膛的物料形成了硫化態(tài)，改變了蜂窩爐排氣化爐爐膛的無工作面現(xiàn)象。此時回轉(zhuǎn)窯內(nèi)生成的CO2與生成的半焦中的碳充分接觸反應，生成CO、014及(:2-(；等組分的燃氣，進而大力提高了氣化爐的燃氣熱值。
[0013]進一步地，所述爐殼的外部設有密封罩，所述密封罩的內(nèi)壁與所述爐殼外壁之間形成一個密封空腔；
[0014]所述爐殼的側(cè)壁上設有多個均勻排布的氧氣通孔，多個所述氧氣通孔均穿過所述爐殼的側(cè)壁與所述爐殼的內(nèi)部連通，同時與所述密封空腔連通；
[0015]所述氣化爐從窯頭至窯尾依次分為三個區(qū)域:干餾區(qū)、氧化區(qū)和還原區(qū)；所述密封罩上設有氧氣輸入口，所述氧氣輸入口位于所述氣化爐的氧化區(qū)所在的爐殼側(cè)壁上，與外界的氧氣輸入裝置連通。
[0016]其中為了進一步提高氣化爐的燃氣熱值，將氣化爐內(nèi)部分為三個區(qū)域:干餾區(qū)、氧化區(qū)和還原區(qū)，而這三個區(qū)域為概念上的劃分，并沒有實際的阻隔開，僅僅是給中間部分的氧化區(qū)內(nèi)通入氧氣，而干餾區(qū)和還原區(qū)不會通入氧氣。
[0017]具體在中間部分的氧化區(qū)外部的密封罩上設了氧氣輸入口，與外界的氧氣輸入裝置連通將氧氣輸入密封罩與爐殼之間的密封空腔內(nèi)，因為爐殼上設了氧氣通孔，所以，輸入的氧氣源源不斷地從密封空腔內(nèi)進入氣化爐中的氧化區(qū)。
[0018]三個區(qū)域反應時，兜輪爐排能夠?qū)⒏鱾€區(qū)域中的物料不斷地兜起拋落，干餾區(qū)不給氣化劑O2，物料從窯頭送入后，受氧化區(qū)輻射熱干餾析出部分可燃氣體，流至氧化區(qū)，遇到高純度O2著火，溫度瞬間升至1050°C。理論上，可燃氣體著火溫度多1200°C，這是指在熱不擴散的封閉容器內(nèi)，氣化爐窖散熱，所以維持1050°C?？扇細庵鸩粌H溫度高，而且溫升速率極快，燃氣泄漏遇到明火爆炸，就是溫升速率快，熱量來不及擴散的表現(xiàn)。溫升速率極快的結(jié)果是:瞬間劃過了 400-650°C生成焦油的溫度區(qū)間，焦油還沒生成，就進入到1000°C以上的焦油裂解的溫度。兜輪爐排氣化爐所產(chǎn)生物質(zhì)燃氣的焦油含量，經(jīng)權(quán)威機構(gòu)檢測為40mg/m3,比國內(nèi)外先進氣化技術(shù)約低2500倍。從而，使生物質(zhì)氣化效率由國內(nèi)外< 50%提高到86.2%o
[0019]這與蜂窩爐排氣化爐鮮明不同。蜂窩爐排氣化爐的氣化劑送入8條爐排梗，通過爐排梗中空通道的無數(shù)蜂窩式小孔送入爐膛。爐膛不分段，所有的反應區(qū)集中在同一空間。氣