一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置

1.本发明属于固废处理环保设备领域，具体涉及一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置。


背景技术：

2.固体废物简称固废，日常生产、生活中不可避免会产生大量的固废，固废如果不能得到合理处置，就会造成严重的生态环境污染，所以固废处理已经成为一个非常严峻的技术问题。目前常用的处理方式主要是对固废进行直接焚烧，或者对固废进行热解气化，固废焚烧会产生大量的二噁英排放物，二恶英对人体健康能够造成重大威胁；然而现有的热解气化炉体又存在运行不稳定、气化气燃烧不彻底、烟气焦油含量高、依然存在二噁英排放等问题，无论从热解气化装置的高效运行还是设备维护等方面来看，减少焦油的生成都是一个值得重点关注的问题，因此很有必要对固废处理装置进行进一步地优化和改进。


技术实现要素：

3.针对上述情况，本发明设计了一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置，能够更好地确保热解气化炉体的连续稳定运行，消除间断启停炉对二噁英排放的影响，气化气燃烧更充分，烟气净化更彻底，降低烟气焦油含量。
4.为了实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置，包括气化炉体，气化炉体顶部设置有顶盖，所述顶盖上设置有用于投放固废的进料口和用于排出烟气的出气口，气化炉体底部设置有用于外排燃烧灰的出灰口，所述气化炉体内部同轴套设有进风套筒，进风套筒与气化炉体之间留设有进料夹套，所述进料夹套内设置有螺旋导料槽，进风套筒底部与气化炉体底部之间设置有排灰室，螺旋导料槽沿气化炉体内侧壁螺旋状自上而下固定设置，螺旋导料槽上端伸至进料口，螺旋导料槽下端伸至排灰室，所述进风套筒内部同轴套设有燃烧室，燃烧室与进风套筒之间留设有进风夹套，所述进风夹套外侧壁上设置有向进料夹套内吹风的出风口一，所述燃烧室内侧壁上设置有进风筒，进风筒上设置有向燃烧室内吹风的出风口二，所述顶盖上设置有鼓风机，鼓风机的出风端与进风夹套及进风筒的进风端连接，燃烧室底部设置有用于进入气化气的进气口，燃烧室底部设置有点火器，所述燃烧室和进风套筒的顶部均与顶盖下侧面固定连接。
6.进一步地，所述气化炉体优选为圆柱状的筒体，所述排灰室为设置在气化炉体下部的锥形底；出灰口上设置有可开关的排灰门。所述顶盖为圆形的盖板，顶盖活动盖设在气化炉体顶部，排灰室与气化炉体分体连接，排灰室与支架固定连接，顶盖与气化炉体之间以及气化炉体与排灰室之间设置有水封，气化炉体可转动地设置在排灰室与顶盖之间。所述气化炉体外侧同轴固定套设有齿圈，气化炉体侧方设置有驱动电机，驱动电机与支架固定连接，驱动电机的电机轴上设置有齿轮，所述齿轮与齿圈传动连接。所述排灰室顶部同轴设置有炉栅，炉栅位于出灰口上方。
7.进一步地，所述气化炉体外侧设置有螺旋输送机，螺旋输送机的进料端设置有喂料斗，出料端通过密封管道与气化炉体的进料口密封连接。
8.进一步地，所述进风套筒外侧壁上环形布设有多个出风口一；所述燃烧室内侧壁上设置有三根竖直的进风筒，三根进风筒顶部通过环形连通管相互连通，每根进风筒的侧壁上均开设有多个出风口二。
9.进一步地，所述燃烧室内部自上而下同轴设置有多层用于阻挡气化气上升的挡板，各所述挡板上设置有过气口。所述燃烧室侧壁上铺设有耐火瓷片。所述点火器采用电火花点火器。
10.进一步地，所述气化炉体外侧设置有龙门式的支架，所述顶盖通过悬挂吊挂设置在支架中间。
11.本发明还包括能够使其正常使用的其它组件，均为本领域的常规手段，另外，本发明中未加限定的装置或组件，如螺旋输送机、鼓风机、点火器等，均采用本领域的现有技术。
12.本发明的有益效果如下：
13.本发明提供的集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置，确保热解气化炉体连续稳定运行，消除间断运行启停炉对二噁英排放的影响；在气化室内部配置燃烧室，即采用热解气化燃烧一体化技术，使得含焦油气化气充分高温燃烧，烟气净化更易实现；通过优化出气位置，降低气化气中的焦油含量，同时缩短气化室与二燃室的距离，气化气没有经过冷却过程，焦油仍以气态存在，更易燃烧，烟气净化更彻底，降低烟气焦油和二噁英排放含量，有利于更好地解决固废处理存在的环境污染问题。
附图说明
14.图1为实施例中固废处理装置的结构示意图。
15.图2为图1中燃烧室的立体结构示意图。
16.图3为图1中气化炉体沿a-a向的结构示意图。
17.图中：1—气化炉体；2—燃烧室；3—进风套筒；4—进风筒；5—螺旋导料槽；6—顶盖；7—水封；8—炉栅；9—排灰室；10—出灰口；11—鼓风机；12—出风口一；13—出风口二；14—螺旋输送机；15—支架；16—悬挂；17—进气口；18—出气口；19—挡板；20—密封管道；21—进料口；22—点火器；23—过气口；24—喂料斗；25—齿圈；26—齿轮；27—驱动电机。
具体实施方式
18.下面将结合具体的实施例，对本发明的技术方案进行清晰完整地描述，显然，所描述实施例仅仅是本发明的部分实施例，而非全部实施例。
19.实施例
20.如图1所示，一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置，包括气化炉体1，气化炉体顶部设置有顶盖6，所述顶盖上设置有用于投放固废的进料口21和用于排出烟气的出气口18，气化炉体底部设置有用于外排燃烧灰的出灰口10，所述气化炉体内部同轴套设有进风套筒3，进风套筒与气化炉体之间留设有进料夹套，所述进料夹套内设置有螺旋导料槽5，进风套筒底部与气化炉体底部之间设置有排灰室9，螺旋导料槽沿气化炉体内侧壁螺旋状自上而下固定设置，螺旋导料槽上端伸至进料口，螺旋导料槽下端伸至排灰室，所述进风
套筒内部同轴套设有燃烧室2，燃烧室与进风套筒之间留设有进风夹套，进风夹套外侧壁上设置有向进料夹套内吹风的出风口一12，所述燃烧室内侧壁上设置有进风筒4，进风筒上设置有向燃烧室内吹风的出风口二13，顶盖上设置有鼓风机11，鼓风机的出风端与进风夹套及进风筒的进风端连接，燃烧室底部设置有用于进入气化气的进气口17，燃烧室底部设置有点火器22，燃烧室和进风套筒的顶部均与顶盖下侧面固定连接。
21.所述气化炉体为圆柱状的筒体，所述排灰室为设置在气化炉体下部的锥形底；出灰口设置在锥形底的底部侧壁上，出灰口上设置有可开关的排灰门。排灰室顶部同轴设置有炉栅8，炉栅位于出灰口上方。顶盖为圆形的盖板，顶盖活动盖设在气化炉体顶部，排灰室与气化炉体分体连接，排灰室与支架固定连接，顶盖与气化炉体之间以及气化炉体与排灰室之间设置有水封7，所述水封为开口朝上的圆环形水槽，水封内装有水，一方面起到密封作用，另一方面具有润滑作用，位于气化炉体上方的水封与气化炉体固定连接，位于气化炉体下方的水封与排灰室固定连接；顶盖与上方水封之间滑动连接，气化炉体与下方水封之间滑动连接，气化炉体可转动地设置在排灰室与顶盖之间。气化炉体外侧同轴固定套设有齿圈25，气化炉体侧方设置有驱动电机27，驱动电机与支架固定连接，驱动电机的电机轴上设置有齿轮26，齿轮与齿圈传动连接。
22.所述气化炉体外侧设置有螺旋输送机14，螺旋输送机的进料端设置有喂料斗24，螺旋输送机下端设置有输送电机，螺旋输送机整体倾斜向上输送上料，出料端通过弯头状的密封管道20与气化炉体的进料口密封连接。
23.如图3所示，所述进风套筒外侧壁上环形布设有多个出风口一，按环形排列有四层，一层六个出风口一，每两个出风口一之间的夹角为60
°
，使得空气能够均匀分布在气化炉体内；所述燃烧室内侧壁上设置有三根竖直的进风筒，三根进风筒顶部通过环形连通管相互连通，每根进风筒上设置四个出风口二，出风口二的朝向均为偏心30
°
，三根筒的出风风向形成一个等边三角形，使得燃烧室内部的空气流动能够形成循环，使得气化气燃烧完全。
24.如图2所示，所述燃烧室内部自上而下同轴设置有多层用于阻挡气化气上升的挡板19，各所述挡板上设置有过气口23。所述燃烧室侧壁上铺设有耐火瓷片。所述点火器采用电火花点火器。所述气化炉体外侧设置有龙门式的支架15，顶盖通过悬挂16吊挂设置在支架中间。
25.本发明提供的固废处理装置的气化炉体内部设置燃烧室，并在燃烧室外壁安装一个进风套筒；燃烧室与进风套筒上部有顶盖，三者为一体，并将顶盖悬挂在支架上；进料装置采用螺旋输送机，并与顶盖上的进料口通过密封管道相连，保证密封性；进风套筒外壁与底部均与气化炉体留有间隔，进风套筒的外壁与气化炉体留有间隔是为了方便进料，底部留有间隔是为了方便灰分与气化气更好的分离；气化炉体与顶盖之间安装水封，起到较好的耐磨与密封作用，并在炉体内壁与进风套筒外壁之间增加导料槽，方便进料；气化炉体底部安装有炉栅，方便灰分落入排灰室并定期从出灰口排出；燃烧室侧壁上铺设有耐火瓷片，燃烧室内的热量向气化炉体内传递，利用其加热固废物料，自给自足；气化炉体和燃烧室之间会产生大量焦油，因此要尽量缩短气化炉体和燃烧室之间的距离，固废物料热解产生的气化气从燃烧室底部进气口进入燃烧室，在燃烧室内部增设挡板，减缓气化气的上升速度，使得气化气在燃烧室内停留更长的时间，气化炉体热解燃烧时，燃烧更加彻底，有利于二噁
英等有害物质的燃净；同时进风套筒的外壁开设有出风口一，向气化炉体内均匀地通入一定量空气，燃烧部分固废物料，提供固废物料部分热解的所需热量；在燃烧室内壁设有三根进风筒，筒上有出风口二，向燃烧室内通入空气，有助于固废物料热解气化气的充分燃烧，最终烟气通过燃烧室顶部的出气口排出。
26.本发明提供的固废处理装置的工作过程为：固废物料由螺旋输送机通过密封管道向螺旋导料槽送料，同时由鼓风机通过进风套筒向气化炉体内通入一部分空气，使其能够燃烧一部分固废物料提供部分热解的能量；热解过后的固废物料生成灰分和气化气，灰分通过炉栅落入下方排灰室，定期排灰；而气化气则进入燃烧室内，由点火器点燃，同时燃烧室内壁的进风筒送入一部分空气，并在燃烧室内安置有挡板，使得气化气在燃烧室内停留更长时间，使其燃烧更完全，同时能为气化炉体热解固废物料提供一部分热量；最后烟气通过燃烧室顶部出气口排出。
27.本发明的技术方案并不限于上述具体实施例的限制，在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置，包括气化炉体，所述气化炉体顶部设置有顶盖，所述顶盖上设置有进料口和出气口，气化炉体底部设置有出灰口，其特征在于：所述气化炉体内部同轴套设有进风套筒，进风套筒与气化炉体之间留设有进料夹套，所述进料夹套内设置有螺旋导料槽，进风套筒底部与气化炉体底部之间设置有排灰室，螺旋导料槽沿气化炉体内侧壁螺旋状自上而下固定设置，螺旋导料槽上端伸至进料口，螺旋导料槽下端伸至排灰室，所述进风套筒内部同轴套设有燃烧室，燃烧室与进风套筒之间留设有进风夹套，所述进风夹套外侧壁上设置有向进料夹套内吹风的出风口一，所述燃烧室内侧壁上设置有进风筒，进风筒上设置有向燃烧室内吹风的出风口二，所述顶盖上设置有鼓风机，鼓风机的出风端与进风夹套及进风筒的进风端连接，燃烧室底部设置有进气口，燃烧室底部设置有点火器，所述燃烧室和进风套筒的顶部均与顶盖下侧面固定连接。2.根据权利要求1所述的一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置，其特征在于：所述气化炉体为圆柱状的筒体，所述排灰室为设置在气化炉体下部的锥形底；所述出灰口设置在排灰室的侧壁上，出灰口上设置有可开关的排灰门。3.根据权利要求2所述的一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置，其特征在于：所述顶盖为圆形的盖板，顶盖活动盖设在气化炉体顶部，排灰室与气化炉体分体连接，顶盖与气化炉体之间以及气化炉体与排灰室之间设置有水封，气化炉体可转动地设置在排灰室与顶盖之间。4.根据权利要求3所述的一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置，其特征在于：所述气化炉体外侧同轴固定套设有齿圈，气化炉体侧方设置有驱动电机，驱动电机的电机轴上设置有与齿圈传动连接的齿轮。5.根据权利要求2所述的一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置，其特征在于：所述排灰室顶部同轴设置有炉栅，所述炉栅设置在所述出灰口的上方。6.根据权利要求1所述的一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置，其特征在于：所述气化炉体外侧设置有螺旋输送机，螺旋输送机的进料端设置有喂料斗，出料端通过密封管道与气化炉体的进料口密封连接。7.根据权利要求1所述的一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置，其特征在于：所述进风套筒外侧壁上环形布设有多个出风口一；所述燃烧室内侧壁上设置有三根竖直的进风筒，三根进风筒顶部通过环形连通管相互连通，每根进风筒的侧壁上均开设有多个出风口二。8.根据权利要求1所述的一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置，其特征在于：所述燃烧室内部自上而下同轴设置有多层挡板，各所述挡板上设置有过气口。9.根据权利要求1所述的一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置，其特征在于：所述气化炉体外侧设置有龙门式的支架，所述顶盖通过悬挂吊挂设置在支架中间。10.根据权利要求1所述的一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置，其特征在于：所述燃烧室侧壁上铺设有耐火瓷片；所述点火器采用电火花点火器。

技术总结
本发明属于固废处理环保设备领域，具体涉及一种集热解、气化、燃烧于一体的固废处理装置，气化炉体顶盖上设有进料口和出气口，气化炉体底部设有出灰口，气化炉体内部套设有进风套筒，进风套筒与气化炉体间设有进料夹套，进料夹套内设有螺旋导料槽，进风套筒内套设有燃烧室，燃烧室与进风套筒之间设有进风夹套，进风夹套壁上设有出风口一，燃烧室内侧壁上设有进风筒，进风筒上设有出风口二，顶盖鼓风机出风端与进风夹套及进风筒进风端连接，燃烧室底部设有进气口，燃烧室底设有点火器，气化炉体外设有齿圈，齿圈侧方啮合设有驱动气化炉体旋转的动力齿轮。该固废处理装置热解气化运行连续稳定，气化气燃烧充分，可降低烟气焦油和二噁英排放。噁英排放。噁英排放。


技术研发人员：梅艳阳 郑炎鑫 陈莹 侯靖凡 侯原浩
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：2023.05.05
技术公布日：2023/8/1