一种多段式垃圾炭化加热炉制造技术

本发明专利技术提供了一种多段式垃圾炭化加热炉，该加热炉具有多个加热区，每个加热区可独立地控制不同的加热温度。该加热炉可以提高生物油和炭的产量，减少副反应的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于加热装置
，具体涉及一种多段式垃圾炭化加热炉。
技术介绍
目前，我国城市生活垃圾的年产量高达1.8亿吨，城市人均垃圾年产量约为440公斤，且每年以超过10％的速度迅猛增加，预测到2030年，中国城市生活垃圾年产量将达到4.09亿吨。大中城市，尤其是特大城市的人均垃圾产生量相对较高，其增长速率到达20％左右。如果对这些垃圾不能妥善的处理和处置，那其中的有毒有害物质(重金属、病原微生物等)就会通过一定的环境介质如土壤、大气、地表或地下水进入生态系统中并形成污染。这不仅会破坏生态环境，导致不可逆的生态变化，而且还会对动植物安全以及人类的健康造成危害。目前垃圾处理只能通过焚烧处理来减少垃圾容量。焚烧处理法会产生二噁英等各种危害环境的污染物质，安全的垃圾焚烧处理设备价格高、投资规模大，焚烧处理只能通过处理费用来维持运营，一般垃圾中树脂、塑料类占10％左右，剩下的就是餐厨、纸、木片等。CN104263388A公开了一种垃圾炭化反应系统包括反应釜、反应箱、蒸汽发生器和控制装置，其中，蒸汽发生器连接反应釜，所述蒸汽发生器用于向所述反应釜提供蒸汽；所述反应箱用于放置垃圾，当反应时，将所述反应箱推入所述反应釜反应生成碳化混合物，当反应完成后，将所述反应箱从所述反应釜中拉出。CN102304372A公开一种处理有机垃圾的过热蒸汽炭化炉，它包括过热蒸汽发生炉、有机垃圾炭化炉、汽轮发电机以及气液分离器、气液分离器等部件组成。CN102606236A公开了一种内置蒸汽管式垃圾处理废热发电系统，包括有垃圾气化炉和汽轮蒸汽发电装置，其中，汽轮蒸汽发电装置包括有蒸汽发生器、蒸汽排出管、蒸汽包、汽轮机和发电机，蒸汽包、汽轮机和发电机依次连接，所述蒸汽发生器设在垃圾气化炉内；蒸汽发生器是由上环形管、多个直管和下环形管构成的圆柱笼形结构，每个直管的两端分别和上环形管和下环形管相连通；所述上环形管与蒸汽排出管的一端连通，蒸汽排出管的另一端与蒸汽包相连通，所述下环形管上连通有进水管。CN104976621A公开了一种生活垃圾热解气化炉，炉体由外向内包括焚烧炉外壳、耐火砖层、焚烧炉内胆；炉体底部设有排渣部件，水密封部件；其特征在于，炉体上部设有空气进气口、可燃气出口；炉体底部设有水蒸气进口；炉体顶部设有水蒸气出口；在耐火砖层和焚烧炉内胆之间设有一中空夹层；该夹层底部与炉体内底部连通，该夹层上部与可燃气出口连通；该夹层中设有空气进气通道，该空气进气通道上部与炉体上部所设的空气进气口连通，空气进气通道的下部与炉体内底部连通。CN204325273U公开了一种以水蒸汽为气化介质的垃圾等离子体气化炉，包括上部的垃圾气化室与下部的高温水蒸汽发生室，垃圾气化室与高温水蒸汽发生室之间设置有间隔排列的水冷炉拱，水冷炉拱将垃圾气化室与高温水蒸汽发生室分开；所述高温水蒸汽发生室的内壁周向布置两个等离子体炬，采用低温水蒸汽作为等离子体炬的工作气体。CN102746903A公开了一种把生活垃圾干馏-气化炉分割成多个标准干馏处理单元，根据不同处理能力的需要，组合成大型的生活垃圾干馏-气化炉，标准干馏处理单元为立方形炉体，上方设置垃圾的干馏段和干燥段，利用垃圾处于无氧状态下先把垃圾干馏，分解出干馏煤气和碳化物残渣，碳化物在下方燃烧层燃烧产生高温，以水蒸汽和空气作气化剂，还原层高温状态下的碳化物把燃烧产生的CO2和水蒸气还原，生成气化煤气，就不产生二噁英；高温的气化煤气在上升的过程中把垃圾干馏段的垃圾加热、干馏，继续上升把干燥段的垃圾加烘干，把垃圾中的有机物转变为清洁燃气，收集干馏煤气和气化煤气进行利用，实现无二噁英、无废气排放。WO2011/000513A1公开了一种综合垃圾处理系统和方法，其包括可燃垃圾源的使用，用于从可回收材料中分离所述的可燃垃圾的分离器，用于将所述的可燃垃圾干燥以产生热解原料的真空干燥器和用于将所述的热解原料高温分解以生成焦炭和热解气体的热解器。GB2006/002409A公开了一种用于处理垃圾的方法，所述方法包括：(i)(a)气化步骤，所述气化步骤包括在氧和蒸汽存在下在气化单元中处理所述垃圾，以产生废气和炭，或者(b)热解步骤，所述热解步骤包括在热解单元中处理所述垃圾，以产生废气和炭；和(ii)等离子体处理步骤，所述等离子体处理步骤包括在氧存在下和任选地在蒸汽存在下在等离子体处理单元中对所述废气和炭进行等离子体处理。在“浅析城市生活垃圾的资源化处理方式”，章备，中国市政工程，2013年6月，第3期(总第166期)，53-55中，介绍了城市生活垃圾的处理已从传统的填埋、焚烧和生化处理方式逐步过渡至循环经济和资源化处理，并且介绍了生活垃圾封闭式低温炭化处理和有机质固废处理厂的项目建设，指出生活垃圾封闭式内循环低温炭化技术是一种固体生物质的热化学加工方法，该工艺产生高热值气态燃料，该技术资源化程度较高，部分垃圾渗滤液、喷淋水经过生化处理后也可达标排放。然而，在上述文献和其它现有技术中，炭化通常是在单个加热炉或加热区中进行，温度控制的灵活性和有效性低，导致副产物较多，例如生成的生物油易于分解成小分子气体。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术人经过深入系统研究和大量实验，充分结合城市生活垃圾炭化的过程以及生物油和碳类材料的生成分解机理，在整个垃圾处理的全流程工艺环节进行了全面研究，提供了以下技术，有效减少了结焦的产生。在本专利技术的一方面，提供了一种多段式垃圾炭化加热炉，该加热炉具有多个加热区，每个加热区可独立地控制不同的加热温度。所述多个加热区为依次串联设置。所述加热区的数目可以为n，n为≥3的整数且为奇数，其中第(n+1)/2个加热区为主加热区，具有在各个加热区中最高的加热温度。沿垃圾行进方向，在主加热区之前，每个加热区的温度从第1个加热区至主加热区逐渐升高，在主加热区之后，从主加热区至n个加热区逐渐降低。在一个特别优选的实施方案中，从第1个加热区至主加热区逐渐升高的温度幅度为60-160℃，从主加热区至第n个加热区逐渐降低的温度幅度为10-50℃。这种梯度升温和梯度降温的加热区设置，能够避免生活垃圾的急剧温度变化和过度分解，减少副产物的生成。另外，这种采用快升温、慢降温的方式，可以使垃圾快速有效分解，同时有能够最大限度地避免产物的不期望的分解。优选地，所述蒸汽入口呈狭缝状。优选地，所述蒸汽入口的长度(即狭缝长度)为加热区侧壁高度的至少1/4，且蒸汽入口靠近加热区的上部。该长度能够确保蒸汽在加热区内的冲击吹扫范围足够大。更优选地，所述两个侧壁上设置的蒸汽入口对向设置。在生产中发现，在采用顶吹过热蒸汽时，即通过加热区顶部通入蒸汽时，加热装置使用一段时间后，在加热区的内部、尤其是内壁顶部内壁容易产生结焦，结焦会影响产物气体物流的取出，严重影响了生产的进行。为此，本专利技术人经过大量研究，采用侧面对置狭缝式蒸汽入口。过热蒸汽通过对置的蒸汽入口送入时，产生对向冲突从而产生沿加热区壁的侧向流动，能够有效避免生物油物质集聚在加热区内部上壁，从而有效避免结焦的产生。所述蒸汽入口优选设置有由多孔板组成的气流分布板。在一个优选实施方式中，所述加热区的内部设置有内衬。更优选地，所述内衬为四层结构，以最接近加热区外壳的衬层为第一层，以最远离加热区外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多段式垃圾炭化加热炉，该加热炉具有多个加热区，每个加热区可独立地控制不同的加热温度。

【技术特征摘要】
1.一种多段式垃圾炭化加热炉，该加热炉具有多个加热区，每个加热区可独立地控制不同的加热温度。2.根据权利要求1所述的加热炉，其中所述多个加热区依次串联设置。3.根据权利要求1或2所述的加热炉，其中所述加热区的数目为n，n为≥3的整数且为奇数。4.根据权利要求2或3所述的加热炉，其中第(n+1)/2个加热区为主加热区，具有在各个加热区中最高的加热温度。5.根据权利要求1所述的加热炉，其中在每个加热区的两个侧壁分别设置至少一个蒸汽入...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩先福，王红军，贺伟力，
申请(专利权)人：新奥生态环境治理有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11