一种蓄热式垃圾热解处理系统及其方法技术方案

本发明专利技术属于垃圾清洁处理技术，具体涉及到一种蓄热式垃圾热解处理系统及其方法。针对现有技术中存在的上述问题，本发明专利技术提出了一种蓄热式垃圾热解处理系统及其方法，包括：链板式烘干机、料斗和蓄热式热解反应器，所述料斗与所述链板式烘干机相连。本发明专利技术区别于其他成本过高或工艺复杂的垃圾处理技术，利用内置式蓄热式辐射管作为加热源，通过对蓄热辐射管的合理布置，实现了反应器温度合理控制，并能够简化辐射管的设计，降低投资成本，无二噁英产生，绿色环保，结合垃圾副产物的综合利用，达到对垃圾清洁和有效的资源化处理。同时，实现了连续的炭化工艺，工艺简单，生产效率更高，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于垃圾清洁处理技术，具体涉及到一种蓄热式垃圾热解处理系统及其方法。
技术介绍
我国每年垃圾产量巨大，特别是大城市都出现了垃圾围城。垃圾的处理方式主要包括填埋和焚烧处理，由于填埋需要占用大量土地，并给地下水和土壤带来二次污染，因此很多城市选择垃圾焚烧发电处理。但垃圾焚烧发电过程中需要花费很大的代价才能控制焚烧过程中二噁英的产生。由于二噁英是一种强致癌物质，所以目前很多城市上垃圾焚烧项目都给周边居民带来了很大的不安，造成了大量的游行和抗议。垃圾热解处理技术被称为第三代垃圾处理技术，具有隔绝空气处理的特点，从而从机理上抑制了二噁英的产生，是一种先进的、清洁的垃圾处理技术。垃圾热解由于需要消耗很大的能量，目前很多热解处理工艺都存在成本过高或工艺复杂的问题。因此，开发出一种工艺简单、成本低的垃圾处理技术，对实现有效、低投入地处理垃圾具有重要意义。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提出了一种蓄热式垃圾热解处理系统及其方法，区别于其他成本过高或工艺复杂的垃圾处理技术，利用内置式蓄热式辐射管作为加热源，通过对蓄热辐射管的合理布置，实现了反应器温度合理控制，并能够简化辐射管的设计，降低投资成本，无二噁英产生，绿色环保，结合垃圾副产物的综合利用，达到对垃圾清洁和有效的资源化处理。同时，实现了连续的炭化工艺，工艺简单，生产效率更高，降低生产成本。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种蓄热式垃圾热解处理系统，其特征在于，包括：链板式烘干机；料斗，所述料斗与所述链板式烘干机相连；蓄热式热解反应器，包括：热解室、双蓄热式辐射管系统、进料口、焦油入口、出料口和热解气出口系统，其中，所述双蓄热式辐射管系统包括：辐射管、蓄热体、空气风机、烟气风机、空气管线、烟气管线、燃气管线、燃气烧嘴、换向阀，所述热解气出口系统包括：设置在所述热解室侧壁上并且位于相邻两层辐射管之间的多个热解气出口、将多个所述热解气出口连接的管路以及位于所述热解反应器下方侧部的热解气导出口，所述管路的下端与所述热解气导出口连接；其中，所述辐射管沿所述蓄热式热解反应器的高度方向呈多层布置在所述热解室内部，每层具有多根沿水平方向布置的所述辐射管，所述辐射管的两端分别与所述热解室的侧壁固定连接；所述蓄热体左右对称的设置在所述蓄热式热解反应器的外壁上，所述蓄热体中心设有所述燃气烧嘴，用于使通入的燃气和空气燃烧，产生烟气；所述蓄热式热解反应器外壁与所述热解室的侧壁之间形成密闭通道，所述密闭通道与所述辐射管和所述燃气烧嘴连通，用于将所述燃气烧嘴燃烧产生的烟气通入所述辐射管中，并使烟气通过热解室侧壁直接加热所述热解室；所述空气风机、烟气风机分别经所述空气管线、烟气管线与所述换向阀连接，所述换向阀和所述燃气管线分别与所述燃气烧嘴连接，并且，所述烟气风机与所述链板式烘干机连接，用于将所述蓄热式热解反应器排出烟气送入所述链板式烘干机作为烘干热源；半焦气化炉，所述半焦气化炉分别与所述热解反应器的出料口和净化系统连接，用于将热解半焦气化，并将气化产生的可燃气经燃气管送入所述净化系统；冷凝鼓风系统，所述冷凝鼓风系统设置在所述蓄热式热解反应器和净化系统之间，其入口与所述热解气导出口连接，出口分别与所述热解反应器顶部的焦油入口和所述净化系统连接，用于将所述热解反应器产生的热解气进行冷凝鼓风处理，其中，得到的可燃气送入净化系统，得到的焦油经所述焦油入口进入所述热解反应器进行反应；净化系统，所述净化系统分别与所述半焦气化炉、燃气发电机组、所述冷凝鼓风系统和所述燃气烧嘴连接，用于将所述半焦气化炉和所述冷凝鼓风系统产生的可燃气经净化后送入到所述燃气烧嘴和所述燃气发电机组；燃气发电机组，所述燃气发电机组与所述净化系统连接，用于将所述净化系统产生的净燃气进行发电。专利技术人发现，本专利技术提出了一种蓄热式垃圾热解处理系统及其方法，区别于其他成本过高或工艺复杂的垃圾处理技术，利用内置式蓄热式辐射管作为加热源，通过对蓄热辐射管的合理布置，实现了反应器温度合理控制，并能够简化辐射管的设计，降低投资成本，并且无二噁英产生，绿色环保，结合垃圾副产物的综合利用，达到对垃圾清洁和有效的资源化处理。同时，实现了连续的炭化工艺，工艺简单，生产效率更高，降低生产成本。根据本专利技术的具体实施例，所述蓄热式热解反应器为立式炉结构。根据本专利技术的具体实施例，所述蓄热体沿所述蓄热式热解反应器的高度方向多层布置，每层包括左右对称的位于所述辐射管两端的两个蓄热体。根据本专利技术的具体实施例，所述换向阀通过空气/烟气管线与燃气烧嘴连接；所述燃气管一端与所述半焦气化炉的可燃气出口连接，另一端与所述净化系统连接；所述燃气管线一端与所述净化系统连接，另一端与所述燃气烧嘴连接。根据本专利技术的具体实施例，所述蓄热体为陶瓷蜂窝体材料，每层的蓄热体为4-8层的辐射管提供作为加热源的所述烟气。根据本专利技术的具体实施例，所述换向阀根据所述蓄热体温度变化设置换向时间间隔，优选的，为20-150s，以使所述双蓄热式辐射管系统的两侧交替进行燃烧-排烟气。根据本专利技术的具体实施例，所述料斗与所述进料口相连，所述出料口与半焦气化炉之间设有半焦输送装置。根据本专利技术的具体实施例，燃气和空气在所述燃气烧嘴中燃烧，产生600-1000℃的高温烟气；所述烟气经所述辐射管后，温度下降至500-900℃，并将所述蓄热体加热到500-850℃。同时，本专利技术提供了一种利用前面所述的系统进行垃圾蓄热式热解反应的方法，包括以下步骤：a.将垃圾破碎筛分送入链板式烘干机，烟气经烟气风机引入链板式烘干机作为烘干热源，对垃圾原料进行烘干；b.燃气和空气在一侧的燃气烧嘴中燃烧产生高温烟气，所述高温烟气通过热解室侧壁直接加热热解室，并把烟气通过辐射管内置在热解室中，为热解反应提供热源；所述高温烟气经所述辐射管后，对另一侧的蓄热体进行加热，最终烟气经所述烟气风机引入链板式烘干机中；c.换向阀根据所述蓄热体温度变化设置换向时间间隔，当换向阀换向后，所述一侧的燃气烧嘴停止供燃气，而所述另一侧烧嘴开始供燃气燃烧并产生高温烟气，以使所述双蓄热式辐射管系统的两侧交替进行燃烧-排烟气，为热解反应提供热源；d.烘干的垃圾原料进入料斗，通过进料口加入到蓄热式热解反应器中，经布置在所述反应器中的辐射管均布和加热，在所述热解反应器的热解室中完成热解过程，产生热解气和热半焦；产生的热解气通过设置在相邻两层的所述辐射管之间的多个热解气出口汇集，并从热解反应器下部的热解气导出口导出，产生的热半焦通过出料口排出到半焦气化炉中产生可燃气，所述可燃气送入净化系统进行净化处理；e．所述热解气进入冷凝鼓风系统，在冷凝鼓风过程中得到焦油和可燃气；产生的焦油回送至所述热解反应器顶部的焦油入口，与原料一起进入热解反应器进行反应，冷却后的可燃气送入净化系统进行净化处理；f．经净化系统产生的净可燃气，一部分送入燃气发电机组进行发电，另一部分送入燃气烧嘴中作为燃料。根据本专利技术的具体实施例，所述垃圾原料的粒径范围小于200mm；所述高温烟气为600-1000℃；所述烟气经所述辐射管后，温度下降至500-900℃，并将所述蓄热体加热到500-850℃。本专利技术的有益效果如下：本专利技术提出了一种蓄热式垃圾热解处理系统及其方法，区别于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄热式垃圾热解处理系统，其特征在于，包括：链板式烘干机；料斗，所述料斗与所述链板式烘干机相连；蓄热式热解反应器，包括：热解室、双蓄热式辐射管系统、进料口、焦油入口、出料口和热解气出口系统，其中，所述双蓄热式辐射管系统包括：辐射管、蓄热体、空气风机、烟气风机、空气管线、烟气管线、燃气管线、燃气烧嘴、换向阀，所述热解气出口系统包括：设置在所述热解室侧壁上并且位于相邻两层辐射管之间的多个热解气出口、将多个所述热解气出口连接的管路以及位于所述热解反应器下方侧部的热解气导出口，所述管路的下端与所述热解气导出口连接；其中，所述辐射管沿所述蓄热式热解反应器的高度方向呈多层布置在所述热解室内部，每层具有多根沿水平方向布置的所述辐射管，所述辐射管的两端分别与所述热解室的侧壁固定连接；所述蓄热体左右对称的设置在所述蓄热式热解反应器的外壁上，所述蓄热体中心设有所述燃气烧嘴，用于使通入的燃气和空气燃烧，产生烟气；所述蓄热式热解反应器外壁与所述热解室的侧壁之间形成密闭通道，所述密闭通道与所述辐射管和所述燃气烧嘴连通，用于将所述燃气烧嘴燃烧产生的烟气通入所述辐射管中，并使烟气通过热解室侧壁直接加热所述热解室；所述空气风机、烟气风机分别经所述空气管线、烟气管线与所述换向阀连接，所述换向阀和所述燃气管线分别与所述燃气烧嘴连接，并且，所述烟气风机与所述链板式烘干机连接，用于将所述蓄热式热解反应器排出烟气送入所述链板式烘干机作为烘干热源；半焦气化炉，所述半焦气化炉分别与所述热解反应器的出料口和净化系统连接，用于将热解半焦气化，并将气化产生的可燃气经燃气管送入所述净化系统；冷凝鼓风系统，所述冷凝鼓风系统设置在所述蓄热式热解反应器和净化系统之间，其入口与所述热解气导出口连接，出口分别与所述热解反应器顶部的焦油入口和所述净化系统连接，用于将所述热解反应器产生的热解气进行冷凝鼓风处理，其中，得到的可燃气送入净化系统，得到的焦油经所述焦油入口进入所述热解反应器进行反应；净化系统，所述净化系统分别与所述半焦气化炉、燃气发电机组、所述冷凝鼓风系统和所述燃气烧嘴连接，用于将所述半焦气化炉和所述冷凝鼓风系统产生的可燃气经净化后送入到所述燃气烧嘴和所述燃气发电机组；燃气发电机组，所述燃气发电机组与所述净化系统连接，用于将所述净化系统产生的净燃气进行发电。...

【技术特征摘要】
1.一种蓄热式垃圾热解处理系统，其特征在于，包括：链板式烘干机；料斗，所述料斗与所述链板式烘干机相连；蓄热式热解反应器，包括：热解室、双蓄热式辐射管系统、进料口、焦油入口、出料口和热解气出口系统，其中，所述双蓄热式辐射管系统包括：辐射管、蓄热体、空气风机、烟气风机、空气管线、烟气管线、燃气管线、燃气烧嘴、换向阀，所述热解气出口系统包括：设置在所述热解室侧壁上并且位于相邻两层辐射管之间的多个热解气出口、将多个所述热解气出口连接的管路以及位于所述热解反应器下方侧部的热解气导出口，所述管路的下端与所述热解气导出口连接；其中，所述辐射管沿所述蓄热式热解反应器的高度方向呈多层布置在所述热解室内部，每层具有多根沿水平方向布置的所述辐射管，所述辐射管的两端分别与所述热解室的侧壁固定连接；所述蓄热体左右对称的设置在所述蓄热式热解反应器的外壁上，所述蓄热体中心设有所述燃气烧嘴，用于使通入的燃气和空气燃烧，产生烟气；所述蓄热式热解反应器外壁与所述热解室的侧壁之间形成密闭通道，所述密闭通道与所述辐射管和所述燃气烧嘴连通，用于将所述燃气烧嘴燃烧产生的烟气通入所述辐射管中，并使烟气通过热解室侧壁直接加热所述热解室；所述空气风机、烟气风机分别经所述空气管线、烟气管线与所述换向阀连接，所述换向阀和所述燃气管线分别与所述燃气烧嘴连接，并且，所述烟气风机与所述链板式烘干机连接，用于将所述蓄热式热解反应器排出烟气送入所述链板式烘干机作为烘干热源；半焦气化炉，所述半焦气化炉分别与所述热解反应器的出料口和净化系统连接，用于将热解半焦气化，并将气化产生的可燃气经燃气管送入所述净化系统；冷凝鼓风系统，所述冷凝鼓风系统设置在所述蓄热式热解反应器和净化系统之间，其入口与所述热解气导出口连接，出口分别与所述热解反应器顶部的焦油入口和所述净化系统连接，用于将所述热解反应器产生的热解气进行冷凝鼓风处理，其中，得到的可燃气送入净化系统，得到的焦油经所述焦油入口进入所述热解反应器进行反应；净化系统，所述净化系统分别与所述半焦气化炉、燃气发电机组、所述冷凝鼓风系统和所述燃气烧嘴连接，用于将所述半焦气化炉和所述冷凝鼓风系统产生的可燃气经净化后送入到所述燃气烧嘴和所述燃气发电机组；燃气发电机组，所述燃气发电机组与所述净化系统连接，用于将所述净化系统产生的净燃气进行发电。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蓄热式热解反应器为立式炉结构。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述蓄热体沿所述蓄热式热解反应器的高度方向多层布置，每层包括左右对称的位于所述辐射管两端的两个蓄热体。4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述换向阀通过空气/烟气管线与燃气烧嘴连接；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈水渺，肖磊，薛逊，王东方，姜朝兴，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11