一种用于处置垃圾的裂解气化设备的制作方法

本实用新型涉及垃圾处理领域，具体涉及用于处置垃圾的裂解气化设备。

背景技术：

现有技术中，通过裂解气化炉对垃圾进行处理，垃圾处置过程中，仅采用机械分选后的物料进入裂解气化炉，垃圾的含水率较高，传统的裂解气化炉对这种湿度较高的垃圾不能够很好的进行处理。

技术实现要素：

本实用新型针对上述问题，提出了一种用于处置垃圾的裂解气化设备。

本实用新型采取的技术方案如下：

一种用于处置垃圾的裂解气化设备，包括：

裂解气化炉，用于对物料进行裂解气化，形成固态的炉渣和气态的可燃气，所述裂解气化炉的下部具有炉栅，上部具有至少一个出气口；

螺旋进料装置，设置在裂解气化炉的上方，用于给裂解气化炉输送物料；

进料斗，设置在螺旋进料装置的上方，用于缓存物料，并使物料进入螺旋进料装置；

鼓风系统，用于给裂解气化炉提供氧气；

炉渣输送机构，用于接收来自裂解气化炉的炉渣；

燃料喷射系统，用于将燃料喷射进裂解气化炉；

所述燃料喷射系统包括：

燃料喷嘴，由下向上倾斜伸入所述裂解气化炉，用于向炉栅区域喷射混合气体；

第一风机，第一风机的进气端通过进气管与一个或多个出气口连接，第一风机的出气端通过出气管与所述燃料喷嘴连接；

第一阀和第二阀，安装在所述进气管上；

支管，与所述进气管连接，支管与进气管的连接处位于第一阀和第二阀之间，所述支管用于将臭气或外部空气引入进气管中；

第三阀，安装在所述支管上；

燃料源，与所述进气管或出气管连接，用于提供燃料。

实际运用时，燃料源的燃料优选为高热值燃料。本申请通过设置燃料喷射系统能够较好的辅助完成整个裂解气化过程。裂解气化炉的出气口有多个，出气口用于供裂解气化的可燃气排出，可燃气经第一阀和第二阀进入第一风机，可通过第一阀和第三阀来控制进入第一风机的可燃气和臭气/空气的比例，通过变频控制第一风机可以实现整个进入燃料喷嘴的流量。高热值的燃料经过第一风机，连同生成的可燃气一起由喷嘴喷入裂解炉内燃烧，产生大量热量供裂解气化过程使用。所述喷嘴由下向上斜喷入裂解气化炉，能够与炉栅内鼓入的空气形成一定交叉角，加大了燃料、可燃气与空气的接触机会，使得物料燃烧更加充分，炉渣的热酌减率更低，能够更好的适用于含水率较高的垃圾。

实际运用时一部分出气口还可以与外部的净化或资源化利用系统对接，来回收利用可燃气体。

本申请所述的物料指的就是垃圾。实际运用时，裂解气化设备还包括进料抓斗，物料采用进料抓斗运输至进料斗，所述进料抓斗优选液压抓斗起重机。本申请的进料斗的作用主要是做物料缓存，同时通过物料的堆积起到密闭作用。

于本实用新型其中一实施例中，所述裂解气化炉还包括：

基础底座；

炉体，固定在所述基础底座上，炉体包括内壁和外壁，内壁和外壁之间设置有循环冷却水套，用以保护内壁；

灰盘，设置在炉体底部，能够相对炉体转动，所述炉栅位于炉体的下部，与所述灰盘固定，炉栅下部或底部四周具有一圈料挡，炉栅掉落的炉渣落入所述灰盘，所述灰盘顶部设置有出灰口，炉渣输送机构包括出灰接料斗，所述出灰接料斗与出灰口对接；

扫灰刀，与炉体固定，扫灰刀位于灰盘和炉栅之间，且扫灰刀的一侧邻近灰盘的内侧壁；

驱动结构，用于驱动灰盘转动。

实际运用时，炉体可以通过支架可靠固定在基础底座上；扫灰刀的数量至少为1把，扫灰刀优选设置为可拆装式。

炉栅为物料的主要承载支撑，也是开炉点火的主要位置，料挡的主要作用是支撑物料，避免物料从料挡与内壁的空隙中流入灰盘中。

灰盘的作用是用来装冷却水以及接受炉渣。裂解气化炉工作时，通过驱动结构能够带动灰盘、炉栅一起转动，有利于拌料和匀料，物料在裂解气化炉的底部燃烧，形成炉渣，炉渣自料挡与内壁的空隙中流入灰盘之中，扫灰刀相对灰盘、炉栅也有旋转运动，因此，在扫灰刀的扫灰作用下，随着灰量的越来越大，炉渣首先经过灰盘的冷却水冷却，再通过灰刀从灰盘中扫出，炉渣自出灰口扫出，落入出灰接料斗上，进而完成整个落灰、冷却、出灰过程。实际运用时，所述灰盘优选为倒锥形，其次为柱形。

于本实用新型其中一实施例中，所述灰盘用于装载冷却水，裂解气化炉还包括自动放水和补水结构，用于使冷却水的位置位于平面a与平面b之间，所述平面a为灰盘的底部平面，所述平面b为出灰口的最低平面。

于本实用新型其中一实施例中，所述灰盘底部设置有底部支座，所述底部支座设置有环形的第一卡挡，裂解气化炉还包括滚动件以及与基础底座固定的环形的第二卡挡，第一卡挡和第二卡挡具有相同的轴线，且第二卡挡在第一卡挡的外侧，滚动件有多个，安装在第一卡挡和第二卡挡形成的环形空间中，所述底部支座与滚动件接触配合。

传统的裂解气化炉灰盘和炉栅通过转动轴和轴承安装在炉内，炉内的温度较高，很容易造成转动轴的变形或轴承的损坏，造成整个出灰系统的损坏。此外，整个裂解炉的直径较大，采用整轴转动的方式对轴及轴承的要求较高，使用过程中易造成损坏，且制造和维修的成本较高。而本申请中，炉栅、灰盘、底部支座为一个整体c，坐落在滚动件之上，第二卡挡在第一卡挡的外侧，通过第二卡挡限制了上述整体c，从而整体c可以可靠的做旋转运动。整个炉栅和灰盘的转动，无需轴和轴承，极大的降低了维修难度及制作成本，结构简单可靠，实用性好。

实际运用时，滚动件为球体，或类似球体形状。

于本实用新型其中一实施例中，所述驱动结构包括棘轮和至少一个驱动机构，所述棘轮设置在灰盘或底部支座的外周，所述驱动机构包括：

伸缩元件，转动设置在棘轮外侧，伸缩元件包括可伸缩的推杆，所述推杆的一端用于在伸出时与所述棘轮的齿配合，推动所述棘轮转动；

定向导轨，与基础底座相对固定；

导向杆，滑动设置在所述定向导轨上，导向杆靠近棘轮的一端与所述推杆铰接，所述导向杆用于在推杆伸缩时，改变推杆的角度。

伸缩元件推动推杆移动，推杆在导向杆的导向作用下，与棘轮接触并推动整个棘轮做旋转运动，当伸缩元件的位置到达指定位置后，棘轮刚好推过一个齿，此时，控制伸缩元件逐步收回推杆，此时，在导向杆的作用下，使得推杆不仅仅做直线收回动作，且在导向杆及定向导轨的作用下，还可同时旋转一定角度，这样可迅将推杆退出棘轮卡槽。同理，通过推杆直线运动的同时在导向杆作用下伸缩元件能够转动，这样可以控制推杆直线运动的长度，间接控制其旋转角度，进而又可让推杆与下一个齿相接触，并进一步推动齿完成旋转动作。

实际运用时，驱动机构优选2组，且对称分布棘轮两侧。两个驱动机构对称设置同时使用时，受力能起到平衡作用，进而实现推动整个炉栅旋转运动。

于本实用新型其中一实施例中，驱动机构还包括与基础底座相对固定的安装座，所述伸缩元件通过转动轴转动安装在安装座上；所述推杆与棘轮配合的一端转动安装有配合轴。

通过转动安装的配合轴，能够降低摩擦，可以更好的推动棘轮做旋转运动。

于本实用新型其中一实施例中，伸缩元件为电动推杆、气缸或液压缸。

于本实用新型其中一实施例中，所述炉栅的底部设置有进气口，所述鼓风系统与进气口对接；所述裂解气化炉由上到下设置有多个腔体，每个腔体为上大下小结构，所述炉栅位于最下方的腔体中，所述出气口位于最上方的腔体处；所述燃料喷嘴设置在最下方的腔体处，燃料喷嘴的喷头处的横截面逐渐向端部变小，所述燃料喷嘴有多个，绕裂解气化炉的四周均匀分布。

物料处理罐炉体顶部进入，依次通过多个腔体后落入炉栅中，每个腔体为上大下小结构可以进一步实现落料过程。燃料喷嘴的喷头处截面变小，能够加大燃料的喷射速度。

于本实用新型其中一实施例中，所述炉栅包括由下到上依次设置的封板、固定支架、壳体和封盖，封板、固定支架、壳体和封盖围成进气腔，所述壳体为塔形结构，壳体包括多个锥状的塔边，壳体的侧壁具有孔洞，所述孔洞在相邻两个塔边之间。

实际运用时，封盖可设置优选设置为可拆卸式，壳体优选为铸件。壳体为塔形结构，主要作用为物料的支撑和落渣，孔洞设置在相邻两个塔边之间，可以有效的防止炉渣通过孔洞掉落。

实际运用时，封板为倒锥形结构，封板外侧可以设置加强筋。

于本实用新型其中一实施例中，所述封板下端通过法兰盘连接有锥状的连接管，所述连接管为上大下小结构，所述鼓风系统包括：

炉底支架，设置在炉栅下方，炉底支架上具有炉底风道，所述连接管的下端伸入所述炉底风道；

风管，与所述炉底风道连通；

止回阀，安装在风管上，用于防止气体逆流；

风阀，安装在风管上；

第二风机，安装在风管上。

鼓风系统主要为最下方腔体中垃圾燃烧提供适量空气，第二风机优选变频来控制整体的空气流量，风阀辅助调节风量，止回阀主要在故障时防止高温气体逆流，工作时炉栅和连接管一起转动，通过锥状的连接管和炉底风道的配合，能够实现软连接。至此，鼓风系统能够顺利将空气鼓入裂解气化炉内，因鼓风的存在，且壳体上的孔洞设置在侧壁，可以有效的防止炉渣进入到风道内。

本申请的设备，整个裂解气化过程、出渣过程、可燃气利用过程、出气过程流畅，可较大解决目前垃圾裂解过程中的难点。本实用新型除了鼓风系统外，整个裂解环境均为全封闭结构，出灰系统也采用水封。这样整个裂解系统可以通过鼓风系统精确的控制空气的进入量，从而更有利于有效的控制整个裂解气化过程。

本实用新型的有益效果是：本申请通过设置燃料喷射系统能够较好的辅助完成整个裂解气化过程。裂解气化炉的出气口有多个，出气口用于供裂解气化的可燃气排出，可燃气经第一阀和第二阀进入第一风机，可通过第一阀和第三阀来控制进入第一风机的可燃气和臭气/空气的比例，通过变频控制第一风机可以实现整个进入燃料喷嘴的流量。高热值的燃料经过第一风机，连同生成的可燃气一起由喷嘴喷入裂解炉内燃烧，产生大量热量供裂解气化过程使用。所述喷嘴由下向上斜喷入裂解气化炉，能够与炉栅内鼓入的空气形成一定交叉角，加大了燃料、可燃气与空气的接触机会，使得物料燃烧更加充分，炉渣的热酌减率更低，能够更好的适用于含水率较高的垃圾。

附图说明：

图1是用于处置垃圾的裂解气化设备的结构示意图；

图2是裂解气化炉的示意图；

图3是第一卡挡、第二卡挡和滚动件的示意图；

图4是炉栅的示意图；

图5是鼓风系统的示意图；

图6是驱动机构和棘轮的侧视图；

图7是驱动机构和棘轮的俯视图。

图中各附图标记为：

1、进料抓斗；2、进料斗；3、螺旋进料装置；4、裂解气化炉；5、炉渣输送机构；6、燃料喷射系统；7、鼓风系统；8、出气口；9、炉栅；10、第一风机；11、进气管；12、出气管；13、第一阀；14、第二阀；15、支管；16、第三阀；17、燃料喷嘴；18、燃料源；19、出灰接料斗；20、炉体；21、内壁；22、外壁；23、循环冷却水套；24、腔体；25、驱动结构；26、料挡；27、灰盘；28、扫灰刀；29、出灰口；30、底部支座；31、第一卡挡；32、第二卡挡；33、滚动件；34、封板；35、壳体；36、封盖；37、孔洞；38、进气口；39、进气腔；40、加强筋；41、炉底支架；42、炉底风道；43、连接管；44、风管；45、风阀；46、止回阀；47、第二风机；48、棘轮；49、安装座；50、转动轴；51、伸缩元件；52、推杆；53、配合轴；54、定向导轨；55、导向杆；56、基础底座；57、固定支架；58、塔边。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本实用新型做详细描述。

如图1～7所示，一种用于处置垃圾的裂解气化设备，包括：

裂解气化炉4，用于对物料进行裂解气化，形成固态的炉渣和气态的可燃气，裂解气化炉4的下部具有炉栅9，上部具有至少一个出气口8；

螺旋进料装置3，设置在裂解气化炉4的上方，用于给裂解气化炉4输送物料；

进料斗2，设置在螺旋进料装置3的上方，用于缓存物料，并使物料进入螺旋进料装置3；

鼓风系统7，用于给裂解气化炉4提供氧气；

炉渣输送机构5，用于接收来自裂解气化炉4的炉渣；

燃料喷射系统6，用于将燃料喷射进裂解气化炉4；

燃料喷射系统6包括：

燃料喷嘴17，由下向上倾斜伸入裂解气化炉4，用于向炉栅9区域喷射混合气体；

第一风机10，第一风机10的进气端通过进气管11与一个或多个出气口8连接，第一风机10的出气端通过出气管12与燃料喷嘴17连接；

第一阀13和第二阀14，安装在进气管11上；

支管15，与进气管11连接，支管15与进气管11的连接处位于第一阀13和第二阀14之间，支管15用于将臭气或外部空气引入进气管11中；

第三阀16，安装在支管15上；

燃料源18，与进气管11或出气管12连接，用于提供燃料。

实际运用时，燃料源18的燃料优选为高热值燃料。本申请通过设置燃料喷射系统6能够较好的辅助完成整个裂解气化过程。裂解气化炉4的出气口8有多个，出气口8用于供裂解气化的可燃气排出，可燃气经第一阀13和第二阀14进入第一风机10，可通过第一阀13和第三阀16来控制进入第一风机10的可燃气和臭气/空气的比例，通过变频控制第一风机10可以实现整个进入燃料喷嘴17的流量。高热值的燃料经过第一风机10，连同生成的可燃气一起由喷嘴喷入裂解炉内燃烧，产生大量热量供裂解气化过程使用。喷嘴由下向上斜喷入裂解气化炉4，能够与炉栅9内鼓入的空气形成一定交叉角，加大了燃料、可燃气与空气的接触机会，使得物料燃烧更加充分，炉渣的热酌减率更低，能够更好的适用于含水率较高的垃圾。

实际运用时一部分出气口8还可以与外部的净化或资源化利用系统对接，来回收利用可燃气体。

本申请的物料指的就是垃圾。实际运用时，裂解气化设备还包括进料抓斗1，物料采用进料抓斗1运输至进料斗2，进料抓斗1优选液压抓斗起重机。本申请的进料斗2的作用主要是做物料缓存，同时通过物料的堆积起到密闭作用。

如图2所示，于本实施例中，裂解气化炉4还包括：

基础底座56；

炉体20，固定在基础底座56上，炉体20包括内壁21和外壁22，内壁21和外壁22之间设置有循环冷却水套23，用以保护内壁21；

灰盘27，设置在炉体20底部，能够相对炉体20转动，炉栅9位于炉体20的下部，与灰盘27固定，炉栅9下部或底部四周具有一圈料挡26，炉栅9掉落的炉渣落入灰盘27，灰盘27顶部设置有出灰口29，炉渣输送机构5包括出灰接料斗19，出灰接料斗19与出灰口29对接；

扫灰刀28，与炉体20固定，扫灰刀28位于灰盘27和炉栅9之间，且扫灰刀28的一侧邻近灰盘27的内侧壁；

驱动结构25，用于驱动灰盘27转动。

实际运用时，炉体20可以通过支架可靠固定在基础底座56上；扫灰刀28的数量至少为1把，扫灰刀28优选设置为可拆装式。

炉栅9为物料的主要承载支撑，也是开炉点火的主要位置，料挡26的主要作用是支撑物料，避免物料从料挡26与内壁21的空隙中流入灰盘27中。

灰盘27的作用是用来装冷却水以及接受炉渣。裂解气化炉4工作时，通过驱动结构25能够带动灰盘27、炉栅9一起转动，有利于拌料和匀料，物料在裂解气化炉4的底部燃烧，形成炉渣，炉渣自料挡26与内壁21的空隙中流入灰盘27之中，扫灰刀28相对灰盘27、炉栅9也有旋转运动，因此，在扫灰刀28的扫灰作用下，随着灰量的越来越大，炉渣首先经过灰盘27的冷却水冷却，再通过灰刀从灰盘27中扫出，炉渣自出灰口29扫出，落入出灰接料斗19上，进而完成整个落灰、冷却、出灰过程。实际运用时，灰盘27优选为倒锥形，其次为柱形。

如图2所示，于本实施例中，灰盘27用于装载冷却水，裂解气化炉4还包括自动放水和补水结构，用于使冷却水的位置位于平面a与平面b之间，平面a为灰盘27的底部平面，平面b为出灰口29的最低平面。

如图3所示，于本实施例中，灰盘27底部设置有底部支座30，底部支座30设置有环形的第一卡挡31，裂解气化炉4还包括滚动件33以及与基础底座56固定的环形的第二卡挡32，第一卡挡31和第二卡挡32具有相同的轴线，且第二卡挡32在第一卡挡31的外侧，滚动件33有多个，安装在第一卡挡31和第二卡挡32形成的环形空间中，底部支座30与滚动件33接触配合。

传统的裂解气化炉4灰盘27和炉栅9通过轴和轴承安装在炉内，炉内的温度较高，很容易造成轴的变形或轴承的损坏，造成整个出灰系统的损坏。此外，整个裂解炉的直径较大，采用整轴转动的方式对轴及轴承的要求较高，使用过程中易造成损坏，且制造和维修的成本较高。而本申请中，炉栅9、灰盘27、底部支座30为一个整体c，坐落在滚动件33之上，第二卡挡32在第一卡挡31的外侧，通过第二卡挡32限制了上述整体c，从而整体c可以可靠的做旋转运动。整个炉栅9和灰盘27的转动，无需轴和轴承，极大的降低了维修难度及制作成本，结构简单可靠，实用性好。

实际运用时，滚动件33为球体，或类似球体形状。

如图6和7所示，于本实施例中，驱动结构25包括棘轮48和至少一个驱动机构，棘轮48设置在灰盘27或底部支座30的外周，驱动机构包括：

伸缩元件51，转动设置在棘轮48外侧，伸缩元件51包括可伸缩的推杆52，推杆52的一端用于在伸出时与棘轮48的齿配合，推动棘轮48转动；

定向导轨54，与基础底座56相对固定；

导向杆55，滑动设置在定向导轨54上，导向杆55靠近棘轮48的一端与推杆52铰接，导向杆55用于在推杆52伸缩时，改变推杆52的角度。

伸缩元件51推动推杆52移动，推杆52在导向杆55的导向作用下，与棘轮48接触并推动整个棘轮48做旋转运动，当伸缩元件51的位置到达指定位置后，棘轮48刚好推过一个齿，此时，控制伸缩元件51逐步收回推杆52，此时，在导向杆55的作用下，使得推杆52不仅仅做直线收回动作，且在导向杆55及定向导轨54的作用下，还可同时旋转一定角度，这样可迅将推杆52退出棘轮48卡槽。同理，通过推杆52直线运动的同时在导向杆55作用下伸缩元件51能够转动，这样可以控制推杆52直线运动的长度，间接控制其旋转角度，进而又可让推杆52与下一个齿相接触，并进一步推动齿完成旋转动作。

实际运用时，驱动机构优选2组，且对称分布棘轮48两侧。两个驱动机构对称设置同时使用时，受力能起到平衡作用，进而实现推动整个炉栅9旋转运动。

如图7所示，于本实施例中，驱动机构还包括与基础底座56相对固定的安装座49，伸缩元件51通过转动轴50转动安装在安装座49上；推杆52与棘轮48配合的一端转动安装有配合轴53。

通过转动安装的配合轴53，能够降低摩擦，可以更好的推动棘轮48做旋转运动。

于本实施例中，伸缩元件51为电动推杆52、气缸或液压缸。

本实施例中，灰盘27和驱动结构25形成灰盘转动组件。

如图2所示，于本实施例中，炉栅9的底部设置有进气口38，鼓风系统7与进气口38对接；裂解气化炉4由上到下设置有多个腔体24，每个腔体24为上大下小结构，炉栅9位于最下方的腔体24中，出气口8位于最上方的腔体24处；燃料喷嘴17设置在最下方的腔体24处，燃料喷嘴17的喷头处的横截面逐渐向端部变小，燃料喷嘴17有多个，绕裂解气化炉4的四周均匀分布。

物料处理罐炉体20顶部进入，依次通过多个腔体24后落入炉栅9中，每个腔体24为上大下小结构可以进一步实现落料过程。燃料喷嘴17的喷头处截面变小，能够加大燃料的喷射速度。

如图4所示，于本实施例中，炉栅9包括由下到上依次设置的封板34、固定支架57、壳体35和封盖36，封板34、固定支架57、壳体35和封盖36围成进气腔39，封板34下端为进气口38，壳体35为塔形结构，壳体35包括多个锥状的塔边58，壳体35的侧壁具有孔洞37，所述孔洞37在相邻两个塔边58之间。

实际运用时，封盖36可设置优选设置为可拆卸式，壳体35优选为铸件。壳体35为塔形结构，主要作用为物料的支撑和落渣，孔洞设置在相邻两个塔边之间，可以有效的防止炉渣通过孔洞掉落。

实际运用时，封板34为倒锥形结构，封板34外侧可以设置加强筋40。

如图4和5所示，于本实施例中，封板34下端通过法兰盘连接有锥状的连接管43，连接管43为上大下小结构，鼓风系统7包括：

炉底支架41，设置在炉栅9下方，炉底支架41上具有炉底风道42，连接管43的下端伸入炉底风道42；

风管44，与炉底风道42连通；

止回阀46，安装在风管44上，用于防止气体逆流；

风阀45，安装在风管44上；

第二风机47，安装在风管44上。

鼓风系统7主要为最下方腔体24中垃圾燃烧提供适量空气，第二风机47优选变频来控制整体的空气流量，风阀45辅助调节风量，止回阀46主要在故障时防止高温气体逆流，工作时炉栅9和连接管43一起转动，通过锥状的连接管43和炉底风道42的配合，能够实现软连接。至此，鼓风系统7能够顺利将空气鼓入裂解气化炉4内，因鼓风的存在，且壳体35上的孔洞37设置在相邻两个塔边58之间，可以有效的防止炉渣进入到风道内。

本申请的设备，整个裂解气化过程、出渣过程、可燃气利用过程、出气过程流畅，可较大解决目前垃圾裂解过程中的难点。本实用新型除了鼓风系统7外，整个裂解环境均为全封闭结构，出灰系统也采用水封。这样整个裂解系统可以通过鼓风系统7精确的控制空气的进入量，从而更有利于有效的控制整个裂解气化过程。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此即限制本实用新型的专利保护范围，凡是运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的保护范围内。