[发明专利]下排烟式生活垃圾热解炉及热解方法

说明书

技术领域

本发明属于垃圾处理领域，特别涉及一种下排烟式生活垃圾热解炉及热解方法。

背景技术

目前国内外城市生活垃圾的处理方式主要有焚烧、堆肥和卫生填埋。就三种方式相比较，焚烧是城市生活垃圾无害化的最好途径，具有成本低、能耗低、占地面积少等优势，最大程度地限制了有害物对环境的损害。

目前国内垃圾焚烧大多数采用热解技术，先将垃圾热解，将产生的烟气从炉体上部引出，再进行处理。垃圾热解后产生的烟气中，含有大量的水汽、焦油、二噁英、烷类(CmHn)、一氧化碳(CO)、粉尘以及含硫(S)、含氯(Cl)成分的有害气体，特别是水汽、焦油、二噁英等物质，后期处理相对较为困难。

其中，烟气中所含的二噁英成份主要来源于含氯前体物的热解过程，但二噁英在705℃以下时是相对稳定的，高于此温度即开始分解，参考文献《生活垃圾焚烧技术》，张益赵由才主编。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的问题，提供一种将垃圾热解、烟气预处理集为一体的下排烟式生活垃圾热解炉及热解方法。

本发明热解炉的技术方案是这样实现的：

包括炉体，在炉体上部开设有带密封盖的进料口，炉体下部开设烟气出口，所述炉体上还安装有进风管，进风管的出口在炉体内部且位于进料口和烟气出口之间；炉体底部设置出渣口。

所述炉体包括套设的内炉膛和外炉膛，且两者之间留有间隙，所述烟气出口开设在内炉膛的下部，外炉膛上部连通烟囱，形成排烟通道。

所述炉体内底部的中间位置设置有竖直的布风塔，且布风塔的入口连接进风管的出口。

所述烟囱的出口连接烟气后处理装置。

所述进料口位于炉体的顶部。

所述炉体内垃圾热解时，从下往上依次分为灰渣层、热解层、干馏层和干燥层，其中进风管位于热解层和干馏层之间，烟气出口位于灰渣层。

所述炉体上开设有传感器预留孔位。

本发明生活垃圾热解方法的技术方案是：

包括以下步骤：

1)在炉体内部装入燃料并点燃，保持通入空气，直至形成温度在705℃以上的热解层，热解层产生烟气和灰渣；

2)不断通过进料口向炉体内添加垃圾，并在添加完成后将进料口密封；

3)热解层产生的烟气从下而上穿过垃圾，垃圾受热干燥并在热解层上方发生干馏反应，生成烟气和残留物；

4)烟气再上升对上部的垃圾进行干燥，垃圾干燥时产生水蒸气，烟气和水蒸气浓度在热解层上部达到饱和后，向炉体下部扩散，逆向穿过热解层后从烟气出口排出；残留物在热解层进行热解，生成灰渣，通过出渣口排出炉体，完成下排烟式生活垃圾热解。

所述步骤4)中逆向穿过热解层的高温烟气和水蒸气排出后经过后处理，所述后处理方式包括急冷和碱洗，且急冷后温度在170～230℃。

所述后处理方式还包括静电除尘、旋风除尘、布袋除尘和喷淋中的一种或几种。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明通过依次将进料口、进风管和烟气出口从上往下设置，垃圾在炉体内热解时，进风口处的氧气最足，燃烧最充分，所以温度最高，热解产生的大量高温烟气会向上扩散；同时由于进料口位于进风口的上方，所以扩散的高温烟气能够使上层垃圾逐步脱水干燥，利于后续燃烧；而进料口是密封的，所以烟气与干燥产生的大量水蒸气在炉体上部浓度饱和后，会向炉体下部扩散，逆向运动并穿过进风口处的高温层最终从最下方的烟气出口排出，形成下排烟的方式，排出过程中，烟气中所含的焦油成分会因高温而燃尽，为后续工艺提供便利，大量的水蒸气在高温情况下和高温碳发生反应生成一氧化碳和氢，可进行再回收利用。本发明通过烟气出口的位置低于出风口的位置，形成下排烟的方式，使烟气经过高温热解层后再外排，既可以将垃圾热解，又能大量去除烟气中焦油和水蒸气的含量，便于后期处理，本发明中生活垃圾可连续入热解炉，可采用24小时不间断作业。

进一步，本发明通过设置内炉膛和外炉膛，烟气须从内外炉膛间的间隙从下往上排出，可以有效利用烟气的温度，给内炉膛进行保温。

进一步，本发明通过设置布风塔，垃圾点燃后，布风塔向炉体内均匀地补充少量空气，使垃圾依靠自身的热值持续稳定的进行热解。

进一步，本发明通过设置烟气后处理装置，能够对烟气等进行除尘和降温等等后处理，更利于排放。

进一步，本发明通过设置传感器预留孔位，便于将温度传感器从外部安装至炉体内进行温度测量。