權利要求書: 1.一種帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置,所述帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置包括進料斗,其特征在于,所述帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置還包括:密封裝置,所述密封裝置設置于所述進料斗的下方,所述密封裝置的進料口與所述進料斗的出料口連接;
垃圾滲瀝液分離裝置,所述垃圾滲瀝液分離裝置的進料口通過料管與所述密封裝置的出料口連接,所述垃圾滲瀝液分離裝置用于將垃圾與垃圾中的滲瀝液分離;
氣化爐,所述氣化爐通過燃燒反應將垃圾轉化為合成氣和爐渣,所述氣化爐進料口的高度低于所述垃圾滲瀝液分離裝置出料口的高度;
豎井,所述豎井的進料端與所述垃圾滲瀝液分離裝置的出料口連接,所述豎井的出料端與所述氣化爐的進料口連接,工作時,所述豎井內(nèi)存儲垃圾,通過垃圾過濾掉合成氣中的大顆粒炭黑及與炭黑粘附在一起的焦油,完成自過濾,同時又使垃圾得到了干燥;
所述垃圾滲瀝液分離裝置包括分離裝置殼體、上段爐排和至少一個滲瀝液收集斗,所述分離裝置殼體的進料口通過所述料管與所述密封裝置的出料口連接,所述分離裝置殼體的出料口與所述豎井的進料端連接,所述分離裝置殼體的頂部設置有合成氣出口,所述上段爐排設置于所述分離裝置殼體的下部,所述上段爐排的送料方向與水平面成一夾角,所述滲瀝液收集斗設置于所述上段爐排的下方,每個所述滲瀝液收集斗的出液口通過異排管與滲瀝液收集管連接;
豎井內(nèi)設有破橋裝置,當出現(xiàn)垃圾堵塞豎井時,通過控制破橋裝置運轉,可有效將豎井疏通,保證垃圾通過的順暢性。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置,其特征在于,所述密封裝置為對輥給料器或雙層翻板閥。
3.根據(jù)權利要求2所述的帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置,其特征在于,所述料管與所述分離裝置殼體的進料口的連接處設置有第一推料器。
4.根據(jù)權利要求3所述的帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置,其特征在于,所述氣化爐包括氣化爐殼體、下段爐排、點火燃燒器和排渣機,所述氣化爐殼體的進料口與所述豎井的出料端連接,所述氣化爐殼體的出料口與所述排渣機的進料口連接,所述下段爐排設置于所述氣化爐殼體的下部,所述下段爐排的送料方向與水平面成一夾角,所述下段爐排從進料端至出料端依次劃分為氣化段、燃燒段和燃盡段,所述下段爐排每段的下方對應設置有至少一個集料斗,每個所述集料斗的下部設置出料口,每個所述集料斗的側壁設置有與一次風主管道連接的一次風進口,所述點火燃燒器設置于所述氣化爐殼體上且靠近其出料口的一端。
5.根據(jù)權利要求4所述的帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置,其特征在于,所述氣化爐殼體的頂部設置有防爆口。
6.根據(jù)權利要求5所述的帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置,其特征在于,所述氣化爐殼體的進料口與所述豎井下端的連接處設置有第二推料器。
7.根據(jù)權利要求4、5或6所述的帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置,其特征在于,所述排渣機為濕式排渣機。
8.根據(jù)權利要求6所述的帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置,其特征在于,所述第一推料器、上段爐排、下段爐排、第二推料器均由液壓缸驅(qū)動。
9.根據(jù)權利要求4、5或8所述的帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置,其特征在于,所述點火燃燒器為可伸縮點火燃燒器。
說明書: 一種帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置技術領域[0001] 本發(fā)明涉及垃圾處理設備技術領域,具體涉及一種帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置。背景技術[0002] 隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國每年產(chǎn)生的垃圾不斷地增多。據(jù)中國統(tǒng)計年鑒統(tǒng)計,僅城市生活垃圾一項,近年來全國清運量平均增量為377.4萬t/a,平均增長率為2.35%,2016年全國清運的生活垃圾為20362萬噸,無害化處理19673.8萬噸,其中焚燒7378.4萬噸。[0003] 我國處理城市生活垃圾常用的方法有衛(wèi)生填埋法、堆肥法和焚燒法。衛(wèi)生填埋法處理周期長,占地面積大,對滲瀝液、甲烷、硫化氫等的處理有一定要求,堆肥法處理范圍窄,且有異味問題,焚燒法投資成本高,并產(chǎn)生二噁英、重金屬等有害物質(zhì)。[0004] 垃圾氣化能夠?qū)崿F(xiàn)較高的碳轉化率和產(chǎn)能,產(chǎn)生的合成氣經(jīng)過凈化后可以直接進行燃燒、發(fā)電或經(jīng)制備而成為更高級的化學制品,同時顯著降低如二噁英之類的大氣污染物的排放,具有廣闊的應用前景,但是常規(guī)的垃圾氣化爐產(chǎn)生的合成氣熱值低、未燃盡的炭黑絮狀物多、大分子鏈焦油多、爆燃現(xiàn)象頻繁等缺點,同時合成氣凈化工藝較為復雜且成本較高,直接制約著氣化技術的發(fā)展。[0005] 中國專利申請?zhí)枮閆L201521054015.2的專利文獻公開了一種醫(yī)療廢物聯(lián)合處置系統(tǒng),其組成包括:一級氣化爐系統(tǒng)、二級反應器、余熱利用系統(tǒng)、合成氣凈化系統(tǒng)及合成氣利用系統(tǒng),還包括用于處置爐渣和飛灰的三級反應器,其中,所述二級反應器和三級反應器配備有等離子體發(fā)生系統(tǒng)。但是這種處置系統(tǒng)的一級氣化爐系統(tǒng)產(chǎn)生的合成氣中炭黑含量依然很高,對凈化系統(tǒng)及后續(xù)系統(tǒng)造成極大壓力。發(fā)明內(nèi)容[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置,用以解決現(xiàn)有的氣化爐存在無法有效去除合成氣中的炭黑,以及安全性低的問題。[0007] 為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置,該裝置既能很好地完成垃圾的氣化,又通過垃圾本身對合成氣進行自過濾凈化,不耗費其他原料,同時對垃圾進行干燥升溫,有利于氣化的充分進行,具有垃圾氣化效率高、合成氣品質(zhì)高、環(huán)保效果好、經(jīng)濟性強等優(yōu)點。所述帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置包括進料斗,所述帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置還包括:[0008] 密封裝置,所述密封裝置設置于所述進料斗的下方,所述密封裝置的進料口與所述進料斗的出料口連接;[0009] 垃圾滲瀝液分離裝置,所述垃圾滲瀝液分離裝置的進料口通過料管與所述密封裝置的出料口連接,所述垃圾滲瀝液分離裝置用于將垃圾與垃圾中的滲瀝液分離;[0010] 氣化爐,所述氣化爐通過燃燒反應將垃圾轉化為合成氣和爐渣,所述氣化爐進料口的高度低于所述垃圾滲瀝液分離裝置出料口的高度;[0011] 豎井,所述豎井的進料端與所述垃圾滲瀝液分離裝置的出料口連接,所述豎井的出料端與所述氣化爐的進料口連接,工作時,所述豎井內(nèi)存儲垃圾,通過垃圾過濾掉合成氣中的大顆粒炭黑及與炭黑粘附在一起的焦油,完成自過濾,同時又使垃圾得到了干燥。[0012] 優(yōu)選的,所述密封裝置為對輥給料器或雙層翻板閥。[0013] 優(yōu)選的,所述垃圾滲瀝液分離裝置包括分離裝置殼體、上段爐排和至少一個滲瀝液收集斗,所述分離裝置殼體的進料口通過所述料管與所述密封裝置的出料口連接連接,所述分離裝置殼體的出料口與所述豎井的進料端連接,所述分離裝置殼體的頂部設置有合成氣出口,所述上段爐排設置于所述分離裝置殼體的下部,所述上段爐排的送料方向與水平面成一夾角,所述滲瀝液收集斗設置于所述上段爐排的下方,每個所述滲瀝液收集斗的出液口通過異排管與滲瀝液收集管連接。[0014] 優(yōu)選的,所述料管與所述分離裝置殼體的進料口的連接處設置有第一推料器。[0015] 優(yōu)選的,所述氣化爐包括氣化爐殼體、下段爐排、點火燃燒器和排渣機,所述氣化爐殼體的進料口與所述豎井的出料端連接,所述氣化爐殼體的出料口與所述排渣機的進料口連接,所述下段爐排設置于所述氣化爐殼體的下部,所述下段爐排的送料方向與水平面成一夾角,所述下段爐排從進料端至出料端依次劃分為氣化段、燃燒段和燃盡段,所述下段爐排每段的下方對應設置有至少一個集料斗,每個所述集料斗的下部設置出料口,每個所述集料斗的側壁設置有與一次風主管道連接的一次風進口,所述點火燃燒器設置于所述氣化爐殼體上且靠近其出料口的一端。[0016] 優(yōu)選的,所述氣化爐殼體的頂部設置有防爆口。[0017] 優(yōu)選的,所述氣化爐殼體的進料口與所述豎井下端的連接處設置有第二推料器。[0018] 優(yōu)選的,所述排渣機為濕式排渣機。[0019] 優(yōu)選的,所述第一推料器、上段爐排、下段爐排、第二推料器均由液壓缸驅(qū)動。[0020] 優(yōu)選的,所述點火燃燒器為可伸縮點火燃燒器。[0021] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點:[0022] (1)由于設置了豎井,可通過其中存儲的垃圾過濾掉合成氣中的大顆粒炭黑以及與炭黑粘附在一起的焦油,使合成氣具有較高的清潔度。[0023] (2)被豎井中垃圾過濾出來的炭黑及焦油隨垃圾再次進入氣化區(qū)域重新氣化,能量利用率高。[0024] (3)垃圾在過濾合成氣的同時,自身被加熱干燥,含水率降低,溫度提升,有利于后續(xù)氣化的進行。[0025] (4)合成氣穿過豎井后的溫度可通過調(diào)整豎井內(nèi)的垃圾高度進行改變,為后續(xù)系統(tǒng)提供了便利。[0026] (5)系統(tǒng)采用機械爐排,有效保證了垃圾進料及排渣的順暢性,實現(xiàn)了氣化的連續(xù)性。[0027] (6)上段爐排的下方設置有滲瀝液收集斗及導排管,導排管的結構可有效防止?jié)B瀝液產(chǎn)生的沼氣進入氣化爐,對運行中的氣化爐造成危險。[0028] 綜上所述,本系統(tǒng)真正實現(xiàn)了垃圾氣化的高效資源化,更適于推廣使用。附圖說明[0029] 圖1為本發(fā)明帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置的結構示意圖。[0030] 附圖標號說明:1、進料斗;2、密封裝置;3、料管;4、垃圾滲瀝液分離裝置;5、豎井;6、氣化爐;41、分離裝置殼體;42、上段爐排;43、滲瀝液收集斗;44、合成氣出口;45、異排管;
46、滲瀝液收集管;47、第一推料器;51、破橋裝置;61、氣化爐殼體;62、下段爐排;63、點火燃燒器;64、排渣機;65、集料斗;66、一次風進口;67、一次風主管道;68、防爆口;69、第二推料器;621、氣化段;622、燃燒段;623、燃盡段。
具體實施方式[0031] 以下實施例用于說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。[0032] 實施例1[0033] 如圖1所示,該帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置包括進料斗1、密封裝置2、垃圾滲瀝液分離裝置4、氣化爐6和豎井5,此外,還可以增設其它附屬設備,如風機、液壓站、閉式冷卻塔等設備。[0034] 本實施例處理的垃圾為經(jīng)過預處理的生活垃圾,無大件且含水率控制在35%以內(nèi)。[0035] 進料斗1用于存儲垃圾,并將垃圾導入密封裝置2。進料斗1為常規(guī)爐排式垃圾焚燒爐的進料斗1,垃圾儲量大于0.5h處理量,以保證垃圾進料的穩(wěn)定性。[0036] 密封裝置2設置于進料斗1的下方,密封裝置2的進料口與進料斗1的出料口連接;在本實施例中密封裝置2為對輥給料器,通過對輥相向向內(nèi)旋轉,在將垃圾定量送入料管3,同時還可有效防止外界空氣漏入或煙氣逸出,保證系統(tǒng)的密封性,避免環(huán)境污染。
[0037] 料管3呈管狀結構,料管3豎直或傾斜設置,料管3出料口的尺寸大于進料口的尺寸,確保垃圾在重力的作用下順暢通過,以減少垃圾堵塞料管3的可能性,工作時,料管3內(nèi)存儲有足夠高的垃圾,有效防止外界空氣漏入或煙氣逸出。[0038] 垃圾滲瀝液分離裝置4用于將垃圾與垃圾中的滲瀝液分離,垃圾滲瀝液分離裝置4包括分離裝置殼體41、上段爐排42和兩個滲瀝液收集斗43,分離裝置殼體41的進料口通過料管3與密封裝置2的出料口連接,分離裝置殼體41的出料口與豎井5的進料端連接,分離裝置殼體41的頂部設置有合成氣出口44,經(jīng)過垃圾過濾之后的合成氣通過合成氣出口44排出。[0039] 上段爐排42設置于分離裝置殼體41的下部,上段爐排42的送料方向與水平面成一夾角(即上段爐排42進料端的高度高于出料端的高度),上段爐排42在本實施例中為往復式機械爐排,上段爐排42由液壓缸驅(qū)動,上段爐排42可沿著其出料方向往復運動,從而將進料端的垃圾輸送至豎井5。[0040] 滲瀝液收集斗43設置于上段爐排42的下方,滲瀝液收集斗43的數(shù)量并不限定于兩個,具體根據(jù)上段爐排42的長度確定。每個滲瀝液收集斗43的出液口通過異排管45與滲瀝液收集管46連接,異排管45由一個U型管與一個倒置的U型管串連構成,異排管45利于防止?jié)B瀝液產(chǎn)生的沼氣進入氣化爐6,對氣化爐6造成危險。垃圾沿著上段爐排42運動的過程中,垃圾中的大部分滲瀝液會通過上段爐排42的縫隙向下流入滲瀝液收集斗43中,通過異排管45流入滲瀝液收集管46中,再通過滲瀝液收集管46輸送給后續(xù)收集處理設備進行收集和處理。進一步的,料管3與分離裝置殼體41的進料口的連接處設置有第一推料器47,第一推料器47由液壓缸驅(qū)動,第一推料器47通過往復運動可將料管3下端的垃圾源源不斷地推送至上段爐排42的進料端。
[0041] 豎井5的出料端與氣化爐殼體61的進料口連接,豎井5呈管狀結構,豎井5傾斜或豎直設置,豎井5構成自過濾空間。工作時,豎井5內(nèi)存儲有垃圾,通過垃圾過濾掉合成氣中的大顆粒炭黑及與炭黑粘附在一起的焦油,完成自過濾過程,垃圾過濾合成氣的同時自身又被合成氣干燥,為后續(xù)燃燒作為準備。豎井5內(nèi)垃圾的高度可通過控制上段爐排42和下段爐排62的運動實現(xiàn),既能保證過濾效果,又可調(diào)整垃圾層阻力。合成氣穿過垃圾后溫度降低,垃圾料層的高度越高合成氣的溫降越大,垃圾料層的高度越低合成氣的溫降越小,因此通過調(diào)整豎井5內(nèi)垃圾的高度,可保證合成氣的溫降保持在合理范圍內(nèi)。豎井5出料口的尺寸大于進料口的尺寸,保證垃圾順暢通過豎井5。進一步的,豎井5內(nèi)設有破橋裝置51,當出現(xiàn)垃圾堵塞豎井5時,通過控制破橋裝置51運轉,可有效將豎井5疏通,保證垃圾通過的順暢性。[0042] 氣化爐6包括氣化爐殼體61、下段爐排62、點火燃燒器63和排渣機64,氣化爐殼體61的出料口與排渣機64的進料口連接,氣化爐殼體61進料口的高度低于分離裝置殼體41出料口的高度。進一步的,氣化爐殼體61的頂部呈斜面,可引導合成氣反向向上運動。進一步的,氣化爐殼體61的頂部設置有防爆口68,在氣化爐6運行過程中遇到爆燃情況時,為了保證氣化爐殼體61的安全,防爆口68為爆燃氣體最先破壞的部位,從而提高整套氣化裝置的安全性。
[0043] 下段爐排62設置于氣化爐殼體61的下部,下段爐排62的送料方向與水平面成一夾角(即下段爐排62進料端的高度高于出料端的高度),下段爐排62為往復式機械爐排,下段爐排62由液壓缸驅(qū)動,可沿著下段爐排62的出料方向往復運動。[0044] 按照垃圾在下段爐排62上的變化過程,下段爐排62從進料端至出料端依次劃分為氣化段621、燃燒段622和燃盡段623,垃圾在氣化段621生成合成氣,在燃燒段622進行不完全燃燒,未燃盡的碳在燃盡段623繼續(xù)燃燒直至燃盡變?yōu)闋t渣,其中,氣化段621氣化反應所需的能量來自于垃圾在燃燒段622和燃盡段623的燃燒反應。在本實施例中,氣化段621和燃燒段622為同一爐排,而燃盡段623為單獨的一個爐排,當然,也可每段單獨設置一個爐排,具體根據(jù)實際效果進行確定。下段爐排62每段的下方對應設置有一個集料斗65,每個集料斗65的下部設置出料口,集料斗65用于收集下段爐排62每段下漏的碳渣或爐渣,每個集料斗65的側壁設置有與一次風主管道67連接的一次風進口66,通過一次進風口給每段下段爐排62進行供氣,提高垃圾的反應效率。[0045] 點火燃燒器63設置于氣化爐殼體61上且靠近其出料口的一端。點火燃燒器63用于在點火時投入使用,在本實施例中,點火燃燒器63為可伸縮點火燃燒器63,燃料為輕柴油,點火燃燒器63可在點火成功后停止并退出,以防止點火燃燒器63被燒壞。[0046] 進一步的,氣化爐殼體61的進料口與豎井5下端的連接處設置有第二推料器69,第二推料器69同樣也由液壓缸驅(qū)動,通過第二推料器69的往復運動可將豎井5落下的垃圾推送至下段爐排62。[0047] 排渣機64用于將垃圾完全燃燒產(chǎn)生的爐渣排出氣化爐6,在本實施例中排渣機64為濕式排渣機,濕式排渣機正常運行中充滿水,通過自動補水裝置控制水位,既能冷卻爐渣,又保持了系統(tǒng)的密封性。冷卻后的爐渣由刮板機帶走。[0048] 在具體實施方法中,采用本實施例中帶有自過濾的爐排式垃圾氣化裝置的主要工作過程如下:[0049] (1)垃圾首先進行預處理,生活垃圾需分揀、篩分、破碎。入爐垃圾要求無大件,含水率35%以下。[0050] (2)垃圾由貯倉經(jīng)上料系統(tǒng)送入進料斗1。[0051] (3)啟動對輥給料器、上段爐排42、下段爐排62及第一推料器47,進行上料。[0052] (4)啟動點火燃燒器63進行啟爐,待爐溫升高到一定程度后垃圾開始著火燃燒。[0053] (5)配備的一次風機通過一次風進口66為氣化爐6配風,通過變頻器及風管上的電動擋板門實現(xiàn)入爐風量的調(diào)節(jié)。[0054] (6)下段爐排62由液壓桿驅(qū)動,保證入爐物料反應完全后可以順利排渣,實現(xiàn)氣化的連續(xù)性。[0055] (7)通過下段爐排62運動和風量的調(diào)整,維持燃盡段623溫度600℃,燃燒段622溫度800℃,氣化段621溫度750℃。[0056] (8)調(diào)整豎井5內(nèi)垃圾的高度,維持氣化段621溫度700℃。[0057] (9)垃圾氣化產(chǎn)生的合成氣逆垃圾而上,穿過豎井5,經(jīng)過豎井5內(nèi)垃圾的過濾后,大顆粒炭黑及與炭黑粘附在一起的焦油含量大幅降低,相比無自過濾的氣化裝置,炭黑含量減少80%以上。[0058] (10)合成氣進入分離裝置殼體41內(nèi),最終由合成氣出口44排出,此時合成氣的熱3
值可達5000kJ/m以上。
[0059] 實施例2[0060] 本實施例處理的垃圾為經(jīng)過高溫滅菌、破碎后的醫(yī)療廢物。[0061] 本實施例帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置同樣包括進料斗1、密封裝置2、垃圾滲瀝液分離裝置4、氣化爐6和豎井5,此外,還可以增設其它附屬設備,如風機、液壓站、閉式冷卻塔等設備。[0062] 進料斗1用于存儲垃圾,并將垃圾導入密封裝置2。進料斗1為常規(guī)爐排式垃圾焚燒爐的進料斗1,垃圾儲量大于1h處理量,以保證垃圾進料的穩(wěn)定性。[0063] 密封裝置2設置于進料斗1的下方,密封裝置2的進料口與進料斗1的出料口連接;在本實施例中密封裝置2為雙層翻板閥,運行過程中,至少有一層關閉,有效防止外界空氣漏入或煙氣逸出,保證系統(tǒng)的密封性,避免環(huán)境污染。
[0064] 料管3呈管狀結構,料管3豎直或傾斜設置,料管3出料口的尺寸大于進料口的尺寸,確保垃圾在重力的作用下順暢通過,以減少垃圾堵塞料管3的可能性,工作時,料管3內(nèi)存儲有足夠高的垃圾,有效防止外界空氣漏入或煙氣逸出。[0065] 垃圾滲瀝液分離裝置4用于將垃圾與垃圾中的滲瀝液分離,垃圾滲瀝液分離裝置4包括分離裝置殼體41、上段爐排42和兩個滲瀝液收集斗43,分離裝置殼體41的進料口通過料管3與密封裝置2的出料口連接,分離裝置殼體41的出料口與豎井5的進料端連接,分離裝置殼體41的頂部設置有合成氣出口44,經(jīng)過垃圾過濾之后的合成氣通過合成氣出口44排出。[0066] 上段爐排42設置于分離裝置殼體41的下部,上段爐排42的送料方向與水平面成一夾角(即上段爐排42進料端的高度高于出料端的高度),上段爐排42在本實施例中為往復式機械爐排,上段爐排42由液壓缸驅(qū)動,上段爐排42下部無風室,不需要通入空氣。[0067] 滲瀝液收集斗43設置于上段爐排42的下方,滲瀝液收集斗43的數(shù)量并不限定于兩個,具體根據(jù)上段爐排42的長度確定。每個滲瀝液收集斗43的出液口通過異排管45與滲瀝液收集管46連接,異排管45由一個U型管與一個倒置的U型管串連構成,異排管45利于防止?jié)B瀝液產(chǎn)生的沼氣進入氣化爐6,對氣化爐6造成危險。垃圾沿著上段爐排42運動的過程中,垃圾中的大部分滲瀝液會通過上段爐排42的縫隙向下流入滲瀝液收集斗43中,通過異排管45流入滲瀝液收集管46中,再通過滲瀝液收集管46輸送給后續(xù)收集處理設備進行收集和處理。進一步的,料管3與分離裝置殼體41的進料口的連接處設置有第一推料器47,第一推料器47由液壓缸驅(qū)動,第一推料器47通過往復運動可將料管3下端的垃圾源源不斷地推送至上段爐排42的進料端。
[0068] 豎井5的出料端與氣化爐殼體61的進料口連接,豎井5呈管狀結構,豎井5傾斜或豎直設置,豎井5構成自過濾空間。工作時,豎井5內(nèi)存儲有垃圾,通過垃圾過濾掉合成氣中的大顆粒炭黑及與炭黑粘附在一起的焦油,完成自過濾過程,垃圾過濾合成氣的同時自身又被合成氣干燥,為后續(xù)燃燒作為準備。豎井5內(nèi)垃圾的高度可通過控制上段爐排42和下段爐排62的運動實現(xiàn),既能保證過濾效果,又可調(diào)整垃圾層阻力。合成氣穿過垃圾后溫度降低,垃圾料層的高度越高合成氣的溫降越大,垃圾料層的高度越低合成氣的溫降越小,因此通過調(diào)整豎井5內(nèi)垃圾的高度,可保證合成氣的溫降保持在合理范圍內(nèi)。豎井5出料口的尺寸大于進料口的尺寸,保證垃圾順暢通過豎井5。進一步的,豎井5內(nèi)設有破橋裝置51,當出現(xiàn)垃圾堵塞豎井5時,通過控制破橋裝置51運轉,可有效將豎井5疏通,保證垃圾通過的順暢性。[0069] 氣化爐6包括氣化爐殼體61、下段爐排62、點火燃燒器63和排渣機64,氣化爐殼體61的出料口與排渣機64的進料口連接,氣化爐殼體61進料口的高度低于分離裝置殼體41出料口的高度。進一步的,氣化爐殼體61的頂部呈斜面,可引導合成氣反向向上運動。進一步的,氣化爐殼體61的頂部設置有防爆口68,在氣化爐6運行過程中遇到爆燃情況時,為了保證氣化爐殼體61的安全,防爆口68為爆燃氣體最先破壞的部位,從而提高整套氣化裝置的安全性。
[0070] 下段爐排62設置于氣化爐殼體61的下部,下段爐排62的送料方向與水平面成一夾角(即下段爐排62進料端的高度高于出料端的高度),下段爐排62為往復式機械爐排,下段爐排62由液壓缸驅(qū)動,可沿著下段爐排62的出料方向往復運動。[0071] 按照垃圾在下段爐排62上的變化過程,下段爐排62從進料端至出料端依次劃分為氣化段621、燃燒段622和燃盡段623,垃圾在氣化段621生成合成氣,在燃燒段622進行不完全燃燒,未燃盡的碳在燃盡段623繼續(xù)燃燒直至燃盡變?yōu)闋t渣,其中,氣化段621氣化反應所需的能量來自于垃圾在燃燒段622和燃盡段623的燃燒反應。在本實施例中,氣化段621和燃燒段622為同一爐排,而燃盡段623為單獨的一個爐排,當然,也可每段單獨設置一個爐排,具體根據(jù)實際效果進行確定。下段爐排62每段的下方對應設置有一個集料斗65,每個集料斗65的下部設置出料口,集料斗65用于收集下段爐排62每段下漏的碳渣或爐渣,每個集料斗65的側壁設置有與一次風主管道67連接的一次風進口66,通過一次進風口給每段下段爐排62進行供氣,提高垃圾的反應效率。[0072] 點火燃燒器63設置于氣化爐殼體61上且靠近其出料口的一端。點火燃燒器63用于在點火時投入使用,在本實施例中,點火燃燒器63為可伸縮點火燃燒器63,燃料為輕柴油,點火燃燒器63可在點火成功后停止并退出,以防止點火燃燒器63被燒壞。[0073] 進一步的,氣化爐殼體61的進料口與豎井5下端的連接處設置有第二推料器69,第二推料器69同樣也由液壓缸驅(qū)動,通過第二推料器69的往復運動可將豎井5落下的垃圾推送至下段爐排62。[0074] 排渣機64用于將垃圾完全燃燒產(chǎn)生的爐渣排出氣化爐6,在本實施例中排渣機64為濕式排渣機,濕式排渣機正常運行中充滿水,通過自動補水裝置控制水位,既能冷卻爐渣,又保持了系統(tǒng)的密封性。冷卻后的爐渣由鏈板機帶走。[0075] 在具體實施方法中,采用本實施例中帶有自過濾的爐排式垃圾氣化裝置的主要工作過程如下:[0076] (1)醫(yī)療廢物首先進高溫滅菌、破碎。入爐垃圾要求無大件,含水率35%以下。[0077] (2)醫(yī)療廢物由貯倉經(jīng)上料系統(tǒng)送入進料斗1。[0078] (3)依次打開雙層翻板閥,進行上料。[0079] (4)啟動點火燃燒器63進行啟爐,待爐溫升高到一定程度后垃圾開始著火燃燒。[0080] (5)配備的一次風機通過一次風進口66為氣化爐6配風,通過變頻器及風管上的電動擋板門實現(xiàn)入爐風量的調(diào)節(jié)。[0081] (6)下段爐排62由液壓桿驅(qū)動,保證入爐物料反應完全后可以順利排渣,實現(xiàn)氣化的連續(xù)性。[0082] (7)通過下段爐排62運動和風量的調(diào)整,維持燃盡段623溫度850℃,燃燒段622溫度1000℃,氣化段621溫度850℃。[0083] (8)調(diào)整豎井5內(nèi)垃圾的高度,維持氣化段621溫度800℃。[0084] (9)醫(yī)療廢物氣化產(chǎn)生的合成氣逆醫(yī)療廢物而上,穿過豎井5,經(jīng)過豎井5內(nèi)醫(yī)療廢物的過濾后,大顆粒炭黑及與炭黑粘附在一起的焦油含量大幅降低,相比無自過濾的氣化裝置,炭黑含量減少90%以上。[0085] (10)合成氣進入分離裝置殼體41內(nèi),最終由合成氣出口44排出,此時合成氣的熱3
值可達5000kJ/m以上。
[0086] 由于采用上述方案,本發(fā)明具有如下優(yōu)點:[0087] (1)由于設置了豎井5,可通過其中存儲的垃圾過濾掉合成氣中的大顆粒炭黑以及與炭黑粘附在一起的焦油,使合成氣具有較高的清潔度。[0088] (2)被豎井5中垃圾過濾出來的炭黑及焦油隨垃圾再次進入氣化區(qū)域重新氣化,能量利用率高。[0089] (3)垃圾在過濾合成氣的同時,自身被加熱干燥,含水率降低,溫度提升,有利于后續(xù)氣化的進行。[0090] (4)合成氣穿過豎井5后的溫度可通過調(diào)整豎井5內(nèi)的垃圾高度進行改變,為后續(xù)系統(tǒng)提供了便利。[0091] (5)系統(tǒng)采用機械爐排,有效保證了垃圾進料及排渣的順暢性,實現(xiàn)了氣化的連續(xù)性。[0092] (6)上段爐排42的下方設置有滲瀝液收集斗43及導排管,導排管的結構可有效防止?jié)B瀝液產(chǎn)生的沼氣進入氣化爐6,對運行中的氣化爐6造成危險。[0093] 雖然,上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施例對本發(fā)明做了詳盡的描述,但在本發(fā)明基礎上,可以對之做一些修改或改進,這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此,在不偏離本發(fā)明精神的基礎上所做的這些修改或改進,均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。
聲明:
“帶有自過濾功能的爐排式垃圾氣化裝置” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)