CN212481306U - 垃圾热解处理旋风强湍流除尘回流热利用装置 - Google Patents
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Abstract
垃圾热解处理旋风强湍流除尘回流热利用装置，第一燃室的热解仓和焚烧仓之间设有公共出气口，公共出气口连通烟气第一过道；第二燃室由第一旋风燃烧仓、第二旋风燃烧仓和折流燃烧仓构成，第一旋风燃烧仓的进气管为烟气第一过道，烟气第一过道连通第一燃室的公共出气口；第二旋风燃烧仓的顶部第二旋风排气管后设有烟气第三过道，烟气第三过道接通至第一折流燃烧仓；烟尘气回收引出管一端分别连通第一旋风燃烧仓底部的第一旋风排尘口和第二旋风燃烧仓的第二旋风排尘口，另一端接通抽风机的入气口；余热输送管一端接至抽风机的排气口，另一端连接焚烧仓。本实用新型使垃圾热解处理的二次燃烧更彻底，并使后续除尘设施简化；稳定了对热解仓的供能能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及生活垃圾处理技术领域。
背景技术
生活垃圾处理是一道世界性难题，当前国内，垃圾处理主要采取填埋、堆肥和焚烧等技术。分析认为，垃圾填埋和堆肥都必须占用大量的土地资源，而且产生环境污染，目前已不再适宜推广，而垃圾焚烧会产生大量有毒有害的物质，尤其是二噁英。相比之下，垃圾采用热解处理，不但能抑制二噁英生成，而且产生的烟气量也极微，稍作净化处理就不再产生危害，因此垃圾热解处理是目前为止处理垃圾最好的技术。实际运用中，垃圾采取热解处理，最好是在500℃以上的中高温环境中以气化的方式进行，但由于国内的生活垃圾其低位热值普遍都偏低，没有辅助燃料和余热利用，一般都难以达到真正的垃圾热解处理，甚至很多类似的垃圾热解处理装置都是以一种低温热解的方式出现，大大制约了垃圾热解技术的进步。
实用新型内容
本实用新型提供了一种垃圾热解处理旋风强湍流除尘回流热利用装置，将二次燃烧引入旋风燃烧仓中，利用旋风器原理，使燃烧气流形成强湍流、强高温燃烧的同时一并将烟尘去除，而且利用旋风器的周边排尘原理，结合余热利用技术，将除落的含有高热能的烟尘气实施回收利用，使第一燃室焚烧仓的燃烧得到强化，从而使热解仓获得更多的热能，确保垃圾热解环境快速提高到500℃以上，使垃圾的热解达到真正的中高温热解气化。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：垃圾热解处理旋风强湍流除尘回流热利用装置，包括第一燃室和第二燃室，第一燃室的热解仓9和焚烧仓6之间设有公共出气口13，公共出气口13连通烟气第一过道14；第二燃室由第一旋风燃烧仓17、第二旋风燃烧仓41和折流燃烧仓构成，第一旋风燃烧仓17由烟气第一过道14、位于过道内的第一旋风筒73、底部周边第一旋风排尘口72和顶部第一旋风排气管74构成，第一旋风燃烧仓 17的进气管为烟气第一过道14，烟气第一过道14连通第一燃室的公共出气口13；第二旋风燃烧仓41由烟气第二过道16、位于过道内的第二旋风筒54、底部周边第二旋风排尘口 77和顶部第二旋风排气管76构成，烟气第二过道16为第二旋风燃烧仓41的切向进气管，第二旋风燃烧仓41的顶部第二旋风排气管76后设有烟气第三过道42，烟气第三过道42接通至第一折流燃烧仓43；烟尘气回收引出管55一端分别连通第一旋风燃烧仓底部的第一旋风排尘口72和第二旋风燃烧仓的第二旋风排尘口77，另一端接通抽风机的入气口；余热输送管39一端接至抽风机的排气口，另一端连接焚烧仓6。
所述第一旋风燃烧仓17和第二旋风燃烧仓41之间通过耐火墙隔开；第一旋风燃烧仓 17顶部的第一旋风排气管74后设有过渡仓，过渡仓设有过渡仓出气口75，过渡仓出气口75为烟气第二过道16的进气口；烟气第一过道14设有二次风第一入气管15，烟气第二过道16末端设有二次风第二入气管59。
余热利用设施56包括烟尘气回收引出管55和抽风机和余热输送管39，余热利用设施 56安装在第一燃室下部的灰渣仓3与第二燃室的第一旋风燃烧仓17、第二旋风燃烧仓41底部耐火墙之间形成的空间内。
所述第一燃室自上而下包括储能可控热解仓9和焚烧仓6，第一燃室四周和顶层为储能墙体79，第一燃室内部安装储能翻板8，第一燃室内位于储能翻板8上部空间为热解仓9，第一燃室内位于储能翻板8下部空间为焚烧仓6，第一燃室上部设有进料口40，第一燃室上位于焚烧仓6与热解仓9交界部位设置有公共出气口13；两个储能翻板8分别安装于对称安装的两个转轴18上，两个转轴18两端分别安装于储能墙体79上，转轴18连接翻板油缸67。
本实用新型的垃圾热解处理旋风强湍流除尘回流热利用装置，有以下优点：
1、垃圾热解处理的二次燃烧更彻底，产生的强湍流、强高温燃烧，使得二次燃烧在整个燃烧过程中(时间约为3秒)将混合气体中存留的二噁英彻底分解，从而使垃圾处理产生的二噁英危害降低到0危害；
2、第一燃室流过来的混合可燃气体中挟带的烟尘，将在旋风燃烧仓的旋流式燃烧中被大量除去，为整体的烟气除尘起到了初级除尘作用，并使后续除尘设施获得简化；
3、混合烟气中被除落的含高温热能的烟尘气获得回收利用，这股高热能烟尘气的回流量还可以通过变频调控，从而强化了第一燃室焚烧仓残留物燃烧的稳定性，并间接稳定了对热解仓的供能能力，保证了垃圾热解处理的正常运行。
附图说明
图1是车载移动生活垃圾热解处理站主视结构图。
图2是车载移动生活垃圾热解处理站右视结构图。
图3是车载移动生活垃圾热解处理站俯视结构图。
图4图3的T-T剖面结构图。
图5图3的Q-Q剖面结构图。
图6图3的P-P剖面局部结构图。
图中：出渣口1；螺旋出渣机2；灰渣仓3；翻转炉排4；环形风管5；焚烧仓6；耐火隔热墙7；耐高温储能翻板8；储能可控热解仓9；外壁钢板10；温度传感器11；热管排12；公共出气口13；烟气第一过道14；二次风第一入气管15；烟气第二过道16；第一旋风燃烧仓17；转轴18；应急旁路阀21；一次风进气管37；一风出气管排38；余热输送管39；进料口40；第二旋风燃烧仓41；烟气第三过道42；第一折流燃烧仓43；上料口45；第二折流燃烧仓47；第三折流燃烧仓49；第三折流燃烧仓排气口51；烟气第四过道52；第二旋风筒54；烟尘回收引出管55；余热利用设施56；二次风第二入气管59；推杆66；翻板油缸67；炉排连杆机构68；炉排油缸69；第一旋风排尘口72；第一旋风筒73；第一旋风排气管74；过渡仓出气口75；第二旋风排气管76；第二旋风排尘口77；储能墙体79；浇注料蓄能球组合层80；硅酸铝保温层81；陶瓷纤维隔热板82。
具体实施方式
本实用新型的垃圾热解处理旋风强湍流除尘回流热利用装置，如图1-4所示，包括生活垃圾热解处理站的第一燃室、第二燃室和余热利用设施，第一燃室的储能可控热仓9和焚烧仓6设置公共出气口13，公共出气口13连通烟气第一过道14；第二燃室的第一旋风燃烧仓17出气口连通烟气第二过道16；第一旋风燃烧仓、第二旋风燃烧仓设置底部第一旋风排尘口72和第二旋风排尘口77，除落的烟尘气通过烟尘气回收引出管55引入余热利用设施56并回送到第一燃室焚烧仓6。
第一燃室包括热解仓9和焚烧仓6、储能墙体79、热管排12和耐高温储能翻板8，以及配套的液压翻转机构。第一燃室储能可控热解仓9和焚烧仓6是移动生活垃圾热解处理站用于热解处理生活垃圾的主要仓室，其中储能可控热解仓9位于燃室的上层，焚烧仓6 位于燃室的中层，且在储能可控热解仓9的下面。储能可控热解仓9外形为六面体的方形结构，其中四周和顶层为储能墙体79，中部为安装有转轴且可绕轴旋转的耐高温储能翻板 8；顶层右侧面右上角设有进料口40，左下角与下部的焚烧仓左上角交界部位设置有公共出气口13，公共出气口通过烟气第一过道14连通第二燃室第一旋风燃烧仓17。储能墙体79 从外到内由陶瓷纤维隔热板82、硅酸铝保温层81和浇注料蓄能球组合层80等组成，形成集耐火、储能、保温隔热于一体的储能耐火保温隔热墙体。在储能可控热解仓9的四周储能墙体79内嵌入了热管排12，热管排12均匀竖排并固定地埋设在储能墙耐火浇注料蓄能球组合层80的壁面内，底端处在焚烧仓6墙体的上层区域，上端延伸到储能可控热解仓9 墙体的中层区域。储能可控热解仓9的中部为至少两块以上都安装有转轴、且可绕轴旋转的耐高温储能翻板8，转轴的两端套装于固定在两面墙体内的轴承座上，轴伸一端装有推杆 66，推杆通过轴销连接翻板油缸67，形成一个由油缸控制的翻转机构。耐高温储能翻板8 由耐高温的金属板块和转轴加工而成，其中内部嵌入蓄能球等储能材料，整体成形后具有储能和释能能力。调控耐高温储能翻板8的转角，可实现两种运行工况：一是热解工况，将耐高温储能翻板8调至0°水平，耐高温储能翻板8与四周墙体、顶层墙体一起构成全包围仓室，运行过程中进料口封闭，仓内处于负压环境，出气口不能逆流动，而焚烧仓6内的气流受负压影响不能绕道储能可控热解仓9，此时热解仓形成了密闭绝氧的环境，适于垃圾进行热解反应，热解产生的气体从公共出气口13流出；二是卸料工况，将耐高温储能翻板8调至接近70-90°，储能可控热解仓9与下部的焚烧仓6形成直通，储能可控热解仓9 内的残留物失去支撑被倾卸到焚烧仓6内，此时热解工况转换成快速焚卸料工况。通过以上两种工况的切换，可以实现生活垃圾在热解处理站内进行连续而稳定的热解处理。焚烧仓6下部为灰渣仓3，焚烧仓6和灰渣仓3之间设有翻转炉排4，翻转炉排4安装于轴上，轴通过炉排连杆机构68连接炉排油缸69，灰渣仓3内安装螺旋出渣机2。
第一燃室由自上而下的储能可控热解仓9、焚烧仓6和灰渣仓3构成；储能可控热解仓 9位于第一燃室A的上层，是由四周墙体、顶层墙体和底面可调整角度的耐高温储能翻板8 构成，垃圾热解工况下，垃圾热解处理站内部处于负压状态，热解仓形成为密闭的绝氧环境；焚烧仓6位于储能可控热解仓9的下层，由四周墙体和底面可转变角度的翻转炉排4 构成，四周墙体设有一次风进气管37、环形风道5、一次风出气管排38等一次风设施，为物料燃烧供给空气氧分；储能可控热解仓9纵向右端面的右上角设有进料口40，左下角与焚烧仓6的左上角上下交界处设置公共出气口13，统称公共出气口13。
第二燃室B由第一旋风燃烧仓17、第二旋风燃烧仓41和第一折流燃烧仓、第二折流燃烧仓和第三折流燃烧仓构成，第一旋风燃烧仓17由切向进入的烟气第一过道14、第一旋风筒73、底部周边第一旋风排尘口72和顶部第一旋风排气管74构成；所述的第二旋风燃烧仓41由切向进入的烟气第二过道16、第二旋风筒54、底部周边第二旋风排尘口77和顶部第二旋风排气管76构成；第一旋风燃烧仓17和第二旋风燃烧仓41位于第一燃室的纵向右端，中间有耐火墙隔开；第一旋风燃烧仓17的进气管就是烟气第一过道14，且连通第一燃室的公共出气口13；第一旋风燃烧仓17顶部的第一旋风排气管74后设有过渡仓，过渡仓设有烟气出气口，称为过渡仓出气口75；过渡仓出气口75就是烟气第二过道16的进气口，烟气第二过道16就是第二旋风燃烧仓的切向进气管；第二旋风燃烧仓41的顶部第二旋风排气管76后设有烟气第三过道42，烟气第三过道42接通至第一折流燃烧仓43；在烟气第一过道14设有二次风第一入气管15，在烟气第二过道16末端设有二次风第二入气管59。
余热利用设施56安装在第一燃室A的灰渣仓3与第二燃室的第一、第二旋风燃烧仓底部耐火墙之间形成的空间内，该设施包括烟尘气回收引出管55、抽风机和余热输送管39，其中烟尘气回收引出管55一端分别连通第一旋风燃烧仓底部的第一旋风排尘口72和第二旋风燃烧仓的第二旋风排尘口77，另一端接通抽风机的入气口；余热输送管39一端接至抽风机的排气口，另一端在耐火墙内顺着垂直方向延伸到焚烧仓6的中上部，出气口伸入焚烧仓6内并倾斜向下。
操作时，步骤如下：
(1)、生活垃圾进入储能可控热解仓后，在热解工况下，垃圾获得储能墙体、超导热管排、储能翻板释放的热能以及焚烧仓产生的热辐射等供热进入热解反应，产生CO、H2、CH4、CmHn等可燃气体在负压作用下流入公共出气口，与此同时，焚烧仓内的垃圾热解残留物也在一次风设施的一次风进气管、环形风管和一次风出气管排供给空气氧分的条件下发生燃烧反应，产生的高温烟气也流入公共出气口，两股气流在公共出气口形成温度高达 700℃以上的混合可燃气体，并进入烟气第一过道；
(2)、在烟气第一过道，通过调整二次风第一入气管的阀片，将空气引入，引入的空气与混合可燃气体再次混合，混合可燃气体被点燃，燃烧着的气流以设定的14-18m/s流速，从切向进入第一旋风燃烧仓内，随着燃烧气流不断旋转和方向不断改变，使得混合气体实现充分混合，燃烧反应趋向完全，当旋转气流自上而下触及仓底时，趋向旋风筒中间轻质的燃烧气流将触底反向旋转向上，并从顶部第一旋风排气管流出，而紧挨旋风筒壁附近的重质烟尘气则顺着切向从仓底周边第一旋风排尘口抛出，并进入烟尘气回收引出管；
(3)、在第一旋风燃烧仓内，燃烧着的气流从第一旋风排气管流出后，进入过渡仓并反向从过渡仓出气口流出，然后进入烟气第二过道，此时混合气流再次获得二次风第二入气管引入的空气，混合气流继续燃烧，燃烧着的气流沿着进入第一旋风燃烧仓相似的路径完成进入第二旋风燃烧仓内的动作，轻质的燃烧气流从第二旋风燃烧仓顶部的第二旋风排气管排出，并通过烟气第三过道流入第一折流燃烧仓，重质的烟尘气同样顺着仓底切向从周边第二旋风排尘口抛出，并进入烟尘气回收引出管；
(4)、从第一和第二旋风燃烧仓仓底周边排尘口排出的两股烟尘气具有高热能量，通过烟尘气回收引出管送入抽风机，抽风机将其送入余热输送管，并回送至第一燃室A的焚烧仓内，从而实现三个目的：一是实现燃烧气流的强湍流，使混合气体达到充分燃烧；二是使燃烧的气流产生除尘作用；三是使除落的高温烟尘气得到回收利用。
本实用新型是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.垃圾热解处理旋风强湍流除尘回流热利用装置，其特征在于：包括第一燃室和第二燃室，第一燃室的热解仓(9)和焚烧仓(6)之间设有公共出气口(13)，公共出气口(13)连通烟气第一过道(14)；第二燃室由第一旋风燃烧仓(17)、第二旋风燃烧仓(41)和折流燃烧仓构成，第一旋风燃烧仓(17)由烟气第一过道(14)、位于过道内的第一旋风筒(73)、底部周边第一旋风排尘口(72)和顶部第一旋风排气管(74)构成，第一旋风燃烧仓(17)的进气管为烟气第一过道(14)，烟气第一过道(14)连通第一燃室的公共出气口(13)；第二旋风燃烧仓(41)由烟气第二过道(16)、位于过道内的第二旋风筒(54)、底部周边第二旋风排尘口(77)和顶部第二旋风排气管(76)构成，烟气第二过道(16)为第二旋风燃烧仓(41)的切向进气管，第二旋风燃烧仓(41)的顶部第二旋风排气管(76)后设有烟气第三过道(42)，烟气第三过道(42)接通至第一折流燃烧仓(43)；烟尘气回收引出管(55)一端分别连通第一旋风燃烧仓底部的第一旋风排尘口(72)和第二旋风燃烧仓的第二旋风排尘口(77)，另一端接通抽风机的入气口；余热输送管(39)一端接至抽风机的排气口，另一端连接焚烧仓(6)。
2.根据权利要求1所述的垃圾热解处理旋风强湍流除尘回流热利用装置，其特征在于：所述第一旋风燃烧仓(17)和第二旋风燃烧仓(41)之间通过耐火墙隔开；第一旋风燃烧仓(17)顶部的第一旋风排气管(74)后设有过渡仓，过渡仓设有过渡仓出气口(75)，过渡仓出气口(75)为烟气第二过道(16)的进气口；烟气第一过道(14)设有二次风第一入气管(15)，烟气第二过道(16)末端设有二次风第二入气管(59)。
3.根据权利要求1所述的垃圾热解处理旋风强湍流除尘回流热利用装置，其特征在于：余热利用设施(56)包括烟尘气回收引出管(55)和抽风机和余热输送管(39)，余热利用设施(56)安装在第一燃室下部的灰渣仓(3)与第二燃室的第一旋风燃烧仓(17)、第二旋风燃烧仓(41)底部耐火墙之间形成的空间内。
4.根据权利要求1所述的垃圾热解处理旋风强湍流除尘回流热利用装置，其特征在于：所述第一燃室自上而下包括储能可控热解仓(9)和焚烧仓(6)，第一燃室四周和顶层为储能墙体(79)，第一燃室内部安装储能翻板(8)，第一燃室内位于储能翻板(8)上部空间为热解仓(9)，第一燃室内位于储能翻板(8)下部空间为焚烧仓(6)，第一燃室上部设有进料口(40)，第一燃室上位于焚烧仓(6)与热解仓(9)交界部位设置有公共出气口(13)；两个储能翻板(8)分别安装于对称安装的两个转轴(18)上，两个转轴(18)两端分别安装于储能墙体(79)上，转轴(18)连接翻板油缸(67)。
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| CN202021934880.7U Active CN212481306U (zh) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | 垃圾热解处理旋风强湍流除尘回流热利用装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2020
- 2020-09-08 CN CN202021934880.7U patent/CN212481306U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111928257A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-11-13 | 广州华富能环保科技有限公司 | 垃圾热解处理旋风强湍流除尘回流热利用装置 |
| CN111928257B (zh) * | 2020-09-08 | 2025-02-07 | 广州华富能环保科技有限公司 | 垃圾热解处理旋风强湍流除尘回流热利用装置 |
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