一种集装箱式生物质辅助热解装置的制作方法

1.本发明涉及一种垃圾处理装置，特别是一种集装箱式生物质辅助热解装置。


背景技术：

2.随着现代社会的发展，我国垃圾的产量也随之升高，对环境产生了严重的危害。垃圾的常见处理方法有填埋、焚烧和堆肥，其中填埋、堆肥已陷入占用大量用地、资源化水平低的问题，而焚烧虽然能达到减容减量和资源化利用的目的，但如果不完全燃烧，容易产生二噁英等致癌物。而且垃圾是否能燃烧完全也很大程度取决于垃圾的总热值，如垃圾中可燃物少、热值低，通常还需要通过增加柴油等燃料才能使垃圾燃烧，不仅能源消耗大，而且现有燃烧设备也无法很好的避免二噁英等有害物质的产生。而且，我国大多数乡镇、农村等偏远地带，垃圾产生量相对较低，但是要运输到垃圾处理站点进行处理又普遍存在垃圾运输路程远、运费高等问题。偏远乡镇、农村除了产生一般的生活垃圾外，一般还会产生秸秆、木屑等生物质垃圾，这些垃圾目前大多采取就地燃烧的处理方式，缺乏环保的处理手段。
3.热解技术的出现为垃圾处理提供了一种新思路，它是利用垃圾在高温绝氧或低氧的情况下对垃圾进行分解的，并能产生高价值的清洁燃气。同样，垃圾热解需要提供高温环境，一般可采用自体燃烧的方式提高炉温，或是利用柴油等燃料进行助燃。如果垃圾本身热值低，很难进行自体燃烧的热解。而使用燃料则从另一个角度来说降低了垃圾热解所带来的环保意义。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，提供一种集装箱式生物质辅助热解装置。它是一种结构紧凑、易于运输的垃圾热解装置，不仅可以对低热值的垃圾进行有效分解处理，而且能源消耗低，更加节能环保，且能充分利用乡镇、农村等地区的垃圾组成。
5.本发明的技术方案：一种集装箱式生物质辅助热解装置，其特点是：包括集装箱壳体；所述集装箱壳体内，从前至后依次设有垃圾热解炉、二次燃烧室和尾气处理装置；所述垃圾热解炉内设有位于上端的多个可以使垃圾往复下落的伸缩式炉排，和位于下端的生物质热解炉；垃圾热解炉上端设有垃圾进入口，侧边设有生物质进入口；所述二次燃烧室内设有多个将二次燃烧室分隔成连续弯折通道的隔板；垃圾热解炉侧边设有连通至二次燃烧室的通孔。生物质热解炉可以使用热值相对较高的生物质垃圾进行，而垃圾热解炉则处理热值较低的垃圾。
6.上述的集装箱式生物质辅助热解装置中，所述生物质热解炉包括内炉，内炉内设有位于底部的扩口燃烧斗，内炉顶部设有收口聚热斗，收口聚热斗顶部设有喷火口；收口聚热斗下端设有连接至生物质进入口的通道。
7.前述的集装箱式生物质辅助热解装置中，所述扩口燃烧斗下方设有向上的吹料口。生物质热解炉内采用相对富氧的环境，使生物质可以快速燃烧，吹料口可以使上方生物质吹散、悬浮，配合一定的空气进入，能提高生物质的燃烧效率，进而向上方的垃圾热解炉
提供高温气体和火焰，以辅助垃圾热解炉内的垃圾热解。
8.前述的集装箱式生物质辅助热解装置中，所述伸缩式炉排包括一端固定在垃圾热解炉侧壁上的固定炉排，固定炉排上开设有滑槽，固定炉排前端通过滑槽连接有活动炉排，活动炉排上表面设有截面为三角形的横推杆。通过活动炉排的伸缩运动，可以达到炉内垃圾的逐步下滑。
9.前述的集装箱式生物质辅助热解装置中，所述活动炉排和固定炉排之间通过两个伸缩套管连接，每个伸缩套管的其中一端设有气道接口，另一端通过连通管连通，连通管上开设有增氧口；两个气道接口分别连接进气泵。所述伸缩套管内设有液压杆。增氧口用于调节垃圾热解炉内的氧气含量，以控制热解温度。另一方面，由于空气的通入，可以对液压杆进行一个热保护，防止其因高温损坏。
10.前述的集装箱式生物质辅助热解装置中，所述尾气处理装置包括位于集装箱壳体后端布袋除尘装置，和位于布袋除尘装器与二次燃烧室之间的急冷换热器、活性炭吸附罐、脱硝喷淋罐和脱硫喷淋罐；所述二次燃烧室、急冷换热器、活性炭吸附罐、脱硝喷淋罐、脱硫喷淋罐和布袋除尘装器依次连通。
11.前述的集装箱式生物质辅助热解装置中，所述集装箱壳体由多个集装箱上下堆叠而成。如此可根据垃圾处理量来调节垃圾热解炉的高度。
12.与现有技术相比，本发明巧妙地利用集装箱壳体作为垃圾热解和尾气处理的载体，结构极为紧凑，安装灵活，便于运输。本发明在垃圾热解炉中嵌套了一个生物质热解炉，生物质热解炉用于燃烧热解热值高的生物质垃圾(木屑、秸秆等)，它能快速有效地提高垃圾热解炉的炉温，并能提供燃烧火焰，生物质热解时产生的燃气也能进入垃圾热解炉及二次燃烧室，结合上方的伸缩式炉排，能够使热值较低的垃圾也能不断翻动下落过程中进行有效热解。此外位于垃圾热解炉外侧的二次燃烧室，不仅能够对热解产生的燃气进行高温二次燃烧、有效降低二噁英等有害物质的产生，而且还能为内侧的垃圾热解炉提供热源、保证炉内温度。本发明的双炉配套结构，结合二次燃烧室，能够更充分的对垃圾进行处理，而且对热能的利用率极高，不仅可以适用于热值较低的垃圾，而且处理效率也更高，并且无需化石燃料，更加节能环保。
13.本发明的结构以集装箱为载体，相对精简，无需土建，因此可以直接通过集装箱挂车运送到各个分散的乡镇、农村垃圾集中点，无需花费大成本将垃圾运输到大型垃圾处理点(垃圾焚烧厂、发电站)。而且本发明可以有效利用乡镇、农村中大量产生的生物质垃圾，使之能够在其它垃圾的热解处理过程中起到辅助作用，不浪费生物质垃圾中所蕴含的热能。而且本发明的处理效率高，能够对垃圾进行充分燃烧热解，不易产生二噁英等有害物质。本发明充分利用了乡镇、农村垃圾中的结构组成，非常适合在乡镇、农村中推广使用：其建设成本低、操作技术要求低、处理效率高、不消耗化石能源，而且产生的热能可以用于供暖、供热水、或发电，经济效益高。
附图说明
14.图1是本发明的结构示意图；
15.图2是本发明的横截面结构示意图；
16.图3是伸缩式炉排的结构示意图；
17.图4是活动炉排的截面结构示意图；
18.图5是活动炉排的动力结构示意图；
19.图6是本发明实施例2的结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
21.实施例1：一种集装箱式生物质辅助热解装置，如图1和图2所示：包括集装箱壳体1；所述集装箱壳体1内，从前至后依次设有垃圾热解炉2、二次燃烧室3和尾气处理装置；所述垃圾热解炉2内设有位于上端的多个可以使垃圾往复下落的伸缩式炉排201，伸缩式炉排201设置25
°‑
30
°
的倾斜角度和位于下端的生物质热解炉4，伸缩式炉排201设置25
°‑
30
°
的倾斜角度；垃圾热解炉2上端设有垃圾进入口202，侧边设有生物质进入口203；所述二次燃烧室3内设有多个将二次燃烧室3分隔成连续弯折通道的隔板301；垃圾热解炉2侧边设有连通至二次燃烧室3的通孔。所述生物质热解炉4包括内炉402，内炉402内设有位于底部的扩口燃烧斗403，内炉402顶部设有收口聚热斗404，收口聚热斗404顶部设有喷火口401；收口聚热斗404下端设有连接至生物质进入口203的通道。所述扩口燃烧斗403下方设有向上的吹料口408。所述伸缩式炉排201如图3和图4所示，包括一端固定在垃圾热解炉2侧壁上的固定炉排2011，固定炉排2011上开设有滑槽，固定炉排2011前端通过滑槽连接有活动炉排2012，活动炉排2012上表面设有截面为三角形的横推杆2013。所述活动炉排2012和固定炉排2011之间通过两个伸缩套管2014连接，每个伸缩套管2014的其中一端设有气道接口2015，另一端通过连通管2016连通，连通管2016上开设有增氧口2017；两个气道接口2015分别连接进气泵；所述伸缩套管2014内设有液压杆2018，如图5所示。所述尾气处理装置包括位于集装箱壳体1后端布袋除尘装置5，和位于布袋除尘装器5与二次燃烧室3之间的急冷换热器6、活性炭吸附罐7、脱硝喷淋罐8和脱硫喷淋罐9；所述二次燃烧室3、急冷换热器6、活性炭吸附罐7、脱硝喷淋罐8(设置尿素溶液喷淋头)、脱硫喷淋罐9(设置氢氧化钠溶液喷淋头)和布袋除尘装器5依次连通。
22.实施例2。在实施例1的基础上，当需要更大的垃圾处理量，可设置两层(如图6)或以上的集装箱壳体。
23.本发明的具体工作原理：
24.首先通过将热值较高的生物质垃圾(废弃家具碎片、木屑、秸秆、干燥菌菇棒等)推入生物质热解炉3的内炉302，点燃生物质垃圾，然后吹料口408向上鼓风，使生物质垃圾在扩口燃烧斗403内翻滚悬飘，生物质垃圾开始高效然后，炉内温度升高，部分生物质垃圾要发生热解反应，燃烧后的高温气体伴随着热解燃气一并从喷火口401以火焰的形式涌入垃圾热解炉2上方，垃圾热解炉2上方温度上升至热解所需温度；热值较低的垃圾推入第一级的伸缩式炉排201，第一级的伸缩式炉排201通过伸缩运动可将垃圾转移到下一级，垃圾在各级伸缩式炉排上燃烧和热解，每次向下一级转移时又实现了翻动，且越往下越接近喷火口401，最终可被燃尽成灰。垃圾热解炉2内热解产生的燃气和燃烧的尾气一并进入二次燃烧室3，在二次燃烧室悠长的通道内进行高温二次燃烧(通过鼓风增氧可以提高燃烧温度)，尾气和燃气经过高温二次燃烧后，有害气体显著减少。二次燃烧的尾气首先进入急冷换热
器6进行热交换，交换得到的热能可以进行回收再利用，冷却的尾气首先进入活性炭吸附罐7进行吸附，然后进入脱硝喷淋罐8进行尿素溶液的喷淋，实现脱硝，然后在脱硫喷淋罐9中进行氢氧化钠喷淋处理，进行脱硫，最终经过布袋除尘器除尘后排出。