一种有机固废立式搅拌热解气化炉

1.本发明属于有机固废能源化处理技术领域，具体涉及一种有机固废立式搅拌热解气化炉。


背景技术：

2.生活垃圾、污泥、废弃生物质等有机固废的堆放和处理给人们的生活带来了严重的污染和危害，如何妥善的治理是我国亟待解决的环境问题之一。以焚烧/气化法为代表的能源化利用方式作为目前发展最快的有机固废处理技术充分体现了无害化、减量化和资源化原则得到了日益广泛的应用。但是由于有机固废具有热值低、粒径不均匀、成分多变等特点，因此该在有机固废能源化利用的过程中，仍然存在一些技术难题，制约了其应用，主要问题如下：
3.(1)有机固废在焚烧/气化过程中难以充分燃尽。
4.因为有机固废具有成分复杂多变、热值低、宽筛分粒径等特点，导致在焚烧/气化的过程中，难以充分的燃尽，因此在燃烧的过程中需要增大燃料的搅动和翻动，增加空气和燃料的接触，这样才有利于固废的充分燃尽。但目前的旋转炉排炉，其燃料的翻动和搅动主要通过炉排的转动来进行，而其排渣也是通过炉排的转动来进行，因此增大炉排的翻动和搅动势必会增加排渣速度，从而导致未燃尽的炉渣被排出炉体之外。
5.(2)有机固废在焚烧/气化过程中排灰量难以调节。
6.同样由于有机固废成分复杂多变、热值低、宽筛分粒径等特点，导致有机固废的含灰量波动很大，而焚烧/气化炉的设计往往需要燃料具备相对确定的含灰量，而对于含灰量波动过大的情况，往往会导致炉内工况的波动。可能造成排灰温度过高或者过低，排灰含碳量也难以保证。目前的旋转炉排炉，其排渣通过炉排的转速来调节，而当燃料燃尽困难，需要增大搅动时，往往导致未燃尽的燃料也被排出炉外，因此需要设计一种全新的排渣结构，使得其排渣速度不仅仅依靠炉排转速进行调控。
7.(3)焚烧/气化之后的排渣温度高，导致出渣机械难润滑、易卡死。
8.焚烧/气化后的固废灰渣具有一定的排渣温度，通常在300℃以上，而对于旋转炉排，因为有转动部件因此需要润滑才可以降低转动阻力。但炉排的转动部件润滑油常常因为固废的排渣温度过高而失效，因此必须对转动部件的润滑进行冷却，减少润滑油的损耗。


技术实现要素：

9.本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种有机固废立式搅拌热解气化炉，使垃圾焚烧/气化更稳定，排渣通畅、便于调节、含碳量低，达到一个提高燃尽率的目的。
10.本发明采用以下技术方案：
11.一种有机固废立式搅拌热解气化炉，包括炉膛，炉膛外部设置有炉墙，炉膛的内部靠近炉膛顶部的一侧设置有物料进口，另一侧设置有合成气出口；炉膛的底部设置有锥形
结构的炉篦，炉篦的上方设置有搅拌桨叶，搅拌桨叶通过搅拌轴与炉墙外部设置的搅拌驱动器连接；炉篦设置在炉篦底座上，炉篦底座上开有落渣口，炉篦底座的中心留有开口，并向下延伸与炉墙外部的水冷落渣斗连接；炉篦底座的下方与炉墙之间形成的环形空间内设置有灰盘。
12.具体的，炉篦底座为笼形结构。
13.具体的，灰盘的中心位置处布置有水冷出渣斗，灰盘、炉篦底座与水冷出渣斗之间布置有回转轴承。
14.具体的，灰盘中心位置处的落渣口与回转轴承之间布置有挡灰板。
15.进一步的，挡灰板和回转轴承之间布置有密封绝热填料。
16.具体的，灰盘的底部安装有灰盘拨齿；灰盘拨齿与炉墙外部设置的灰盘驱动装置连接。
17.具体的，炉篦的底部中心区域布置有进风管。
18.具体的，落渣口包括多个。
19.具体的，炉墙的顶部设置有升降导轨，升降导轨上设置有搅拌升降装置，搅拌驱动器设置在搅拌升降装置上，搅拌驱动器上设置有搅拌冷却风入口，搅拌桨叶上设置有搅拌冷却风出口，搅拌桨叶的下侧与炉篦之间设置有搅拌中心导叶。
20.具体的，炉墙上间隔设置有多个压力温度测点。
21.与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
22.本发明一种有机固废立式搅拌热解气化炉，包括炉膛、炉篦、搅拌桨叶、炉篦底座上、落渣口、水冷落渣斗和灰盘，使垃圾焚烧/气化更稳定、排渣通畅、便于调节、含碳量低以及燃尽率高。
23.进一步的，炉篦底座为笼形结构，便于收集落渣。
24.进一步的，灰盘中心位置布置有水冷出渣斗，而在灰盘与水冷出渣斗之间布置有回转轴承，回转轴承与水冷出渣斗紧密连接，通过水冷渣斗中的冷却水，对回转轴承进行冷却，保证其不会因为过热而引起润滑油缺失进而导致过快磨损。
25.进一步的，盘中心位置的出渣口与回转轴承之间布置有挡灰板，并且在挡灰板和回转轴承之间布置有密封绝热填料，避免灰渣污染回转轴承，同时隔绝高温气体，防止回转轴承过热而失效；同时灰盘四周靠近炉墙的位置，布置有灰盘挡板，灰盘挡板高度接近灰刀驱动装置传动轴的位置，同时在灰刀驱动装置在炉墙内壁的开孔上方，布置有挡渣瓦，防止灰渣污染灰刀驱动装置的传动轴。
26.进一步的，灰盘的底部安装有灰盘拨齿；灰盘拨齿与穿过炉墙的灰盘驱动装置配合连接，实现动力传递，避免驱动装置被污染。
27.进一步的，设置进风管可使物料燃烧更充分。
28.进一步的，设置多个落渣口可保证均匀落渣。
29.进一步的，升降导轨可实现不同高度的搅拌、使燃烧更均匀，搅拌冷却风可防止搅拌轴和搅拌桨叶温度过高，设置搅拌中心导叶可破开中间的物料。
30.进一步的，设置多个压力温度测点可有效监测炉膛内物料的燃烧情况。
31.综上所述，本发明可实现较高的燃尽率，确保出渣的顺畅，便于排渣过程的自动化控制，有效的实现城市、乡村有机固废减量化、资源化和无害化处理。
32.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
33.图1为本发明结构。
34.其中：1.物料进口；2.炉膛；3.炉篦；4.炉墙；5.炉篦底座；6.灰盘；7.灰盘驱动装置；8.回转轴承；9.水冷出渣斗；10.灰渣出口；11.进风管；12.驱动拨齿；13.灰盘拨齿；14.挡渣板；15.落渣口；16.合成气出口；17.搅拌桨叶；18.搅拌冷却风出口；19.搅拌轴；20.搅拌升降装置；21.升降导轨；22.搅拌驱动器；23.搅拌冷却风入口；24.压力温度测点；25.搅拌中心导叶。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
39.还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
40.在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
41.请参阅图1，本发明一种有机固废立式搅拌热解气化炉，包括物料进口1、炉膛2、炉篦3、炉墙4、炉篦底座5、灰盘6、灰盘驱动装置7、回转轴承8、水冷出渣斗9、灰渣出口10、进风
管11、驱动拨齿12、灰盘拨齿12、挡渣板14、落渣口15、合成气出口16、搅拌桨叶17、搅拌冷却风出口18、搅拌轴19、搅拌升降装置20、升降导轨21、搅拌驱动器22、搅拌冷却风入口23、压力温度测点24、搅拌中心导叶25。
42.炉墙4内部密封设置有炉膛2，物料进口1位于炉膛2上方的一侧，炉膛2上方的另一侧对应设置有合成气出口16；炉篦3呈锥形结构，位于炉膛2的下方；在炉篦3与炉墙4之间的环形空间下方布置有灰盘6，灰盘6的底部安装有灰盘拨齿12；灰盘拨齿12与穿过炉墙4的灰盘驱动装置7配合连接，实现动力传递。
43.炉篦3的底部四周与笼形结构的炉篦底座5连接，炉篦底座5上开设有多个落渣口15；炉篦底座5的中心留有开口，并向下延伸，延伸的端部布置有固定的水冷落渣斗10；在炉篦3的底部中心区域布置有进风管11；炉篦底座5的下部与炉墙4之间的环形空间内布置有灰盘6；灰盘6的底部安装有灰盘拨齿12；灰盘拨齿12与穿过炉墙4的灰盘驱动装置7配合连接，实现动力传递。
44.炉篦3的上方设置有搅拌桨叶17，搅拌桨叶17通过搅拌轴19与炉墙4外部设置的搅拌驱动器22连接，搅拌驱动器22通过搅拌升降装置20与升降导轨21连接；搅拌驱动器22上设置有搅拌冷却风入口23，搅拌桨叶17上设置有搅拌冷却风出口18，搅拌冷却风入口23和搅拌冷却风出口18通过搅拌轴19连通，搅拌桨叶17的下侧与炉篦3之间设置有搅拌中心导叶25。
45.炉墙4上间隔设置有多个压力温度测点24。
46.灰盘6的中心位置处布置有水冷出渣斗9，灰盘6、炉篦底座5与水冷出渣斗9之间布置有回转轴承8，回转轴承8与水冷出渣斗9紧密连接，通过水冷出渣斗9中的冷却水，对回转轴承8进行冷却，保证其不会因为过热而引起润滑油缺失进而导致过快磨损。
47.灰盘6中心位置的落渣口15与回转轴承8之间布置有挡灰板，并且在挡灰板和回转轴承8之间布置有密封绝热填料，避免灰渣污染回转轴承9，同时隔绝高温气体，防止回转轴承9过热而失效；同时灰盘6的四周靠近炉墙4的位置处布置有挡渣板14，挡渣板14的高度接近灰刀驱动装置7传动轴的位置。
48.本发明一种有机固废立式搅拌热解气化炉的工作原理如下：
49.有机固废通过物料进口1进入炉膛2内，在炉篦3上进行焚烧/气化，在此过程中，由于炉排的旋转，对炉篦3上的垃圾进行搅动，促进其燃尽；
50.燃尽后的固废残渣通过炉篦3四周的环形空间排出炉膛2，在此过程中，通过控制出渣速度确保灰渣具有较高的燃尽率；
51.灰渣经炉篦底座5上的落渣口15，通过灰盘底部中心掉入水冷出渣斗9内，在水冷出渣斗9内的排渣余热被水冷外壳吸收，冷却后的灰渣通过灰渣出口10排出炉外。
52.本发明采用一种用于有机固废的旋转炉排炉装置，适合乡村、城市发展的需求，在工业、民用都有很大的需求空间，该技术有效的实现城市、乡村有机固废减量化、资源化和无害化处理，该技术的有点归结起来主要有以下几点：
53.(1)实现了较高的燃尽率
54.由于有机固废具有成分波动大，难易燃尽的特点，因此确保其具有较高的燃尽率一直是一个技术难题。而本发明通过调节出渣速度，确保了有机固废在炉内具有足够停留时间的同时，还可以通过增大炉排的搅动来提升其燃尽率，因此相比现有技术，可以有效的
提升有机固废在旋转炉排上的燃尽率。
55.(2)确保出渣的顺畅
56.本发明通过对旋转部件的水冷，确保旋转部件可以得到良好的润滑不卡死，同时由于旋转灰刀的角度可调，大大增加了出渣速度的调节范围，使得有机固废在炉膛内得到充分搅动，避免了其结焦，从而保证了出渣顺畅。
57.(3)便于排渣过程的自动化控制。
58.通过本发明的实施，可以通过对旋转炉排上温度的实时监测，来判断炉内物料的焚烧/气化反应是否均匀，进而调整不同的旋转灰刀角度和炉排转速，可以在不改变排渣量的情况下，提升旋转炉篦内的搅动，通过自动化控制确保炉内物料的充分燃尽，同时设备的运行机械能耗降低。
59.综上所述，本发明一种有机固废立式搅拌热解气化炉，实现了较高的燃尽率，能够确保出渣的顺畅，便于排渣过程的自动化控制。
60.以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。