立式震动超导垃圾裂解气化炉制造技术

一种立式震动超导垃圾裂解气化炉，由双层管炉体，炉体振动器和燃烧器三部分组成，其特征是双层管炉体由两层圆管和双层圆封头连通构成一杯型超导体，杯型超导体内管壁装散热翅片，外管壁裹耐高温保温层，封头中装高温超导工质，燃烧器置双层圆封头下边炉座中，炉座下方是炉体振动器，炉盖上有带活门和喷水口的进料管，燃烧器用垃圾裂解气化炉自产气在炉体外下部加热产生的辐射热通过杯型超导体和烟囱，迅速均匀传导给炉体中垃圾完成垃圾高效裂解气化。该裂解炉反应区温度高，恒温性好，避免了传统单层裂解炉垃圾在炉内局部过热形成粘接、鼓包、起块、焦化的危险，屏蔽了有害裂解物的释放，遏止了二噁英的产生，产气效率高，裂解的固体残渣可用作活性炭制造化工原料，综合经济效益提高明显。

Vertical Vibration Superconducting Garbage Pyrolysis Gasifier

A vertical vibrating superconducting garbage pyrolysis gasifier is composed of a double-layer tube furnace body, a furnace body vibrator and a burner. Its characteristics are that the double-layer tube furnace body consists of two layers of circular tubes and two layers of circular heads connected to form a cup-type superconductor. The cup-type superconductor inner tube wall is equipped with radiator fins, the outer tube wall is coated with a high temperature insulation layer, the high temperature superconducting working substance is installed in the head, and the burner is equipped with a double-layer circular head. In the hearth, under the hearth is the vibrator of the hearth, and there are feeding pipes with valve and spray nozzle on the hearth. The radiation heat generated by the self-produced gas of the burner in the lower part of the hearth heated by the waste pyrolysis gasifier outside the body of the hearth passes through cup superconductor and chimney, which can quickly and evenly transmit to the waste in the hearth to complete the efficient pyrolysis and gasification of the waste. The reaction zone of the pyrolysis furnace has high temperature and good constant temperature, which avoids the danger of bonding, bulging, lumping and coking of traditional single-layer pyrolysis furnace garbage, shields the release of harmful pyrolysis products, inhibits the generation of dioxins, and has high gas production efficiency. The solid residue of pyrolysis can be used as raw material for the manufacture of activated carbon, and the comprehensive economic benefit is obviously improved.

【技术实现步骤摘要】
立式震动超导垃圾裂解气化炉
：本专利技术涉及一种生活垃圾处理装置，具体讲是一种低能耗高效率的立式震动超导垃圾裂解气化炉
技术介绍
城市生活垃圾的处理已成为能源、环境与社会协调发展的一项重要工作，成为我国各级政府一件重要而紧迫的任务。生活垃圾裂解气化是实现垃圾减量化、无害化、资源化的先进技术，在“垃圾围城”成为公害的今天，用裂解气化技术处理垃圾已受到世界各国和中国政府的高度重视。垃圾的裂解气化是将生活垃圾放在一个特定的设备里，在一定的温度和压力下，使垃圾中的有机质和气化剂(例如水蒸汽和水等)发生系列化学反应将垃圾转化为有CO、H2、CH、CNHm等可燃性气体和CO2、N2等非可燃性气体的过程。标准的垃圾裂解气化必须具备三个条件，即恒温裂解气化炉，适量的气化剂，按热负荷要求供给的热量，三者缺一不可。垃圾裂解气化是一个复杂的多项物理及化学过程，是垃圾与气化剂在高温和一定压力下发生化学反应将生活垃圾中的有机物转变成为可燃性气体的复杂过程。在气化过程中，对气化炉垃圾的温度、压力、气化剂都有严格的要求，特别是稳定的均衡的垃圾反应场温度更为重要。目前，我国在垃圾处理过程中，有使用立式炉“气化”垃圾，垃圾基本上是在燃烧炉内焚烧，焚烧时排放出大量烟尘、颗粒物、酸性气体、未燃尽废物、重金属及微量有机化合物等，随之产生大量致癌的二噁英和重金属，垃圾出气量低，灰渣大，需后续处理，不能连续作业，运行费用和固定投资都很高。也有使用传统的裂解炉来处理垃圾，垃圾不必焚烧，但现有的传统的垃圾裂解炉是单层炉壁，采用炉壁外供热，垃圾反应区没有温度平衡装置，不能保持反应区相对稳定的温度和压力，使得裂解炉很难连续地稳定地产生可燃气体，仍避免不了烟气的产生，屏蔽不了裂解物释放的有害分子对环境的污染。特别是传统的裂解炉炉体为单管单层结构，加热器设在裂解炉垃圾进口端附近，用燃烧器在炉体外局部加热进口端附近单管单层炉体，辐射热量通过单层炉体传导给进口端附近的垃圾，因垃圾裂解炉体直径大，轴向长，单管单层炉体局部受千度火焰高温加热，其温度场沿炉体轴向和径向的不均匀性导致了炉内的垃圾受热温度不均匀，形成局部过热而产生垃圾裂解副反应，甚至出现在炉内因局部过热出现垃圾炭化结焦的事故。另外炉内垃圾从进口端到到出口端行进中温度始终呈下降状态，大部分垃圾达不到裂解气化的温度条件，严重地影响到垃圾裂解气化的效率。
技术实现思路
维持裂解炉内温度的相对平衡、保持炉内垃圾均衡反应高温和一定压力，是实施生活垃圾高效裂解气化，防止二噁英等有毒物质产生污染环境的必要条件。本专利技术根据上述传统裂解炉的缺陷及裂解炉工作的条件，设计出一种高效、安全、费用低、可连续作业的立式双层管超导垃圾裂解气化炉，利用外加热超导垃圾裂解气化炉底部，使封闭在双层管内的高温工质反复进行物理相变传递热量给裂解气化炉，使炉内垃圾在相对均衡的高温条件下裂解，产生热值较高的可燃气体，再将其回用燃烧，为垃圾裂解气化提供热能，从而使上述裂解炉存在的问题妥善解决。该裂解气化炉充分利用高温超导热管的热屏蔽特性、快速传热特性、快速均热特性及相变工质重力回流加热区的原理，保持裂解炉内裂解温度相对平衡，达到垃圾均温高效快速裂解气化目的。其具体方案内容如下：一种立式震动超导垃圾裂解气化炉，由双层管炉体，炉体振动器和燃烧器三部分组成。其特征是双层管炉体是两个圆管套在一起的双层圆筒，双层圆筒两层之间构成圆周超导腔道，双层圆筒下端是双层圆封头，双层圆封头与双层圆筒连接连通构成一杯型超导体，杯型超导体的圆周超导腔道内管壁装若干散热翅片，外管壁裹装耐高温保温层。杯型超导体下部的双层圆封头中装高温超导工质，其外部装若干吸热翅片。杯型超导体上部装耐高温保温层炉盖，炉盖上安装有带活门的进料管，进料管上装喷水口，炉盖左侧装与冷凝器连接的裂解气出口组成。双层管炉体装在炉座上，双层圆封头置炉座中，双层圆封头下边是燃烧器，燃烧器通过管道与炉体外储气罐连通。燃烧器进气口置炉座左侧，燃烧器的排气烟囱置双层管炉体正中，烟囱下端口与双层圆封头连接不连通，烟囱上端穿过炉盖与余热回收器进热口连接，余热回收器预热空气出口与燃烧器进气口连通。燃烧器辐射热场与双层圆封头、吸热翅片及烟囱下端口对应，燃烧器工作所产生的辐射热通过加热双层圆封头里面的高温超导工质使其相变气化，通过杯型超导腔体的圆周超导腔道、若干散热翅片将辐射热量均匀传导给双层管炉体内搅动翻滚的垃圾，使垃圾裂解气化。烟囱内的余热通过烟囱管壁传导给炉体中心的垃圾，再剩余热被余热回收器利用，将预热的空气送入炉座供燃烧器使用，以提高自产燃气燃烧效率。当高温超导工质通过杯型超导腔体和烟囱管将潜热均匀地传导给垃圾后，卸载潜热的高温超导工质由气态相变为液态，在重力作用下从圆周超导腔道回流到双层圆封头继续得热气化，周而复始，将外部燃烧器的辐射热量源源不断供给裂解气化炉垃圾裂解气化。所述的炉体振动器置炉体炉座下方，由驱动电机、装在电机轴上的偏心轮、驱动电机本体与炉座连接，炉座放在滚球上组成。驱动电机工作，炉体震荡，垃圾自上向下移动，逐渐被裂解气化。所述的杯型超导体的圆周超导腔道是杯型超导体的冷凝段，双层圆封头是杯型超导体的蒸发段，双层圆封头左侧的出渣口与双层圆封头蒸发段腔体隔绝，与双层管炉体内腔连通。所述的加装在杯型超导体双层圆封头中间的高温超导工质为活化的、工作温度在600℃至900℃的液态金属或者液态合金金属。所述的装在双层管炉体外管壁和炉盖上的耐高温保温层是导热系数在0.05W/(m.K)以下的，耐热温度大于900℃的无机保温材料，如氧化铝多晶纤维棉，稀土保温泥，陶瓷纤维保温棉，或者石棉保温层，石墨保温层等，其厚度为15cm～20cm。所述的炉体炉座下方振动的驱动电机是变频电机，驱动电机的震动频率在80Hz/min～120Hz/min之间。所述的装在燃烧器排气烟囱上的余热回收器是超导管高效余热回收器，目的将燃烧器产生的余热大部分回收。所述的炉盖上进料管上装喷水口，喷水口给湿度较低的垃圾增加水量，水分的存在可缩短垃圾热解气化反应持续时间，提高垃圾裂解气化反应速率，增大垃圾直链断裂生成轻质气体的挥发份CO、二氧化碳、氢气、甲烷等的速度，且温度越高，热解进行越快，产气效果越明显。裂解炉产生的气体进入冷凝器、除尘器，冷凝器将气体中的热量送给TR透平发电机发电。产生的可燃气体一部分供给裂解气化炉使用，一部分供燃气机发电，产生的残渣是很好的有机原料，从炉体残渣口排出。立式震动超导垃圾裂解气化炉工作原理是：生活垃圾通过进料管加湿后进人气化炉的炉膛垃圾反应区，驱动电机工作，炉体振动，垃圾在重力作用下向下运动。燃烧器工作所产生的辐射热通过加热双层圆封头里面的高温超导工质相变气化，通过杯型超导腔体的圆周超导腔道、若干散热翅片和烟囱管将辐射热量均匀传导给双层管炉体内振荡的垃圾，使垃圾裂解气化。裂解炉产生的可燃气体通过出气口、冷凝器、除尘器进入储气罐，一部分作为裂解炉的燃料，另一部分用于发电或作其它使用。当高温超导工质通过杯型超导腔体、烟囱管将燃烧器的热量均匀地传导给垃圾后，卸载潜热的高温超导工质由气态相变为液态，在重力作用下从圆周超导腔道回流到双层圆头底和超导搅拌杆下端头继续得热气化，周而复始，将外部燃烧器的辐射热量源源不断地供给裂解气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立式震动超导垃圾裂解气化炉，由双层管炉体(1)，炉体振动器(2)和燃烧器(3)三部分组成。其特征是双层管炉体(1)是两个圆管套在一起的双层圆筒(4)，双层圆筒(4)两层之间构成圆周超导腔道(5)，双层圆筒(4)下端是双层圆封头(6)，双层圆封头(6)与双层圆筒(4)连接连通构成一杯型超导体，杯型超导体的圆周超导腔道(5)的内管壁(7)装有若干散热翅片(8)，外管壁(31)裹装耐高温保温层(9)，杯型超导体下部的双层圆封头(6)中装高温超导工质(10)，其外部装若干吸热翅片(11)，杯型超导体(1)上部装有耐高温保温层炉盖(12)，炉盖(12)上安装有带活门的进料管(13)，进料管(13)上装喷水口(14)，炉盖(12)左侧装与冷凝器(15)连接的裂解气出口(16)构成；双层管炉体(1)装在炉座(17)上，双层圆封头(6)置炉座(17)中部；双层圆封头(6)下边是燃烧器(3)，燃烧器(3)通过管道(18)与炉体外储气罐(19)连通，燃烧器(3)进气口(20)置炉座(17)左侧，燃烧器(3)的排气烟囱(21)置双层管炉体正中，烟囱(21)下端口(22)与双层圆封头(6)连接不连通，烟囱(21)上端穿过炉盖(12)与余热回收器(23)进热口(24)连接，余热回收器(23)预热空气出口(25)与燃烧器进气口(20)连通；燃烧器(3)辐射热场与双层圆封头(6)、吸热翅片(11)及烟囱下端口(22)对座。...

【技术特征摘要】
1.一种立式震动超导垃圾裂解气化炉，由双层管炉体(1)，炉体振动器(2)和燃烧器(3)三部分组成。其特征是双层管炉体(1)是两个圆管套在一起的双层圆筒(4)，双层圆筒(4)两层之间构成圆周超导腔道(5)，双层圆筒(4)下端是双层圆封头(6)，双层圆封头(6)与双层圆筒(4)连接连通构成一杯型超导体，杯型超导体的圆周超导腔道(5)的内管壁(7)装有若干散热翅片(8)，外管壁(31)裹装耐高温保温层(9)，杯型超导体下部的双层圆封头(6)中装高温超导工质(10)，其外部装若干吸热翅片(11)，杯型超导体(1)上部装有耐高温保温层炉盖(12)，炉盖(12)上安装有带活门的进料管(13)，进料管(13)上装喷水口(14)，炉盖(12)左侧装与冷凝器(15)连接的裂解气出口(16)构成；双层管炉体(1)装在炉座(17)上，双层圆封头(6)置炉座(17)中部；双层圆封头(6)下边是燃烧器(3)，燃烧器(3)通过管道(18)与炉体外储气罐(19)连通，燃烧器(3)进气口(20)置炉座(17)左侧，燃烧器(3)的排气烟囱(21)置双层管炉体正中，烟囱(21)下端口(22)与双层圆封头(6)连接不连通，烟囱(21)上端穿过炉盖(12)与余热回收器(23)进热口(24)连接，余热回收器(23)预热空气出口(25)与燃烧器进气口(20)连通；燃烧器(3)辐射热场与双层圆封头(6)、吸热翅片(11)及烟囱下端口(22)对座。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：田海金，
申请(专利权)人：西安美润环保工程技术有限公司，田海金，
类型：发明
国别省市：陕西,61