一種城市生活垃圾分選及熱分解系統的製作方法

2023-07-19 11:58:21 4

一種城市生活垃圾分選及熱分解系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種城市生活垃圾分選及熱分解系統，包括垃圾熱分解裝置和垃圾篩選裝置，所述垃圾篩選裝置包括垃圾粉碎裝置和風選裝置，風選裝置包括風選隧道，所述風選隧道的下部沿風選隧道的縱深方向設有多級垃圾沉降口；所述垃圾熱分解裝置的爐體包括相互套接的內筒和環形罐，環形罐狀腔體盛裝有機垃圾或生物質，接觸罐體中心內筒燃燒室熾熱的壁面，使垃圾進行高溫熱分解，產出的燃料氣由上部引氣出口對外輸出；生活垃圾得到有效的風選和烘乾，內熱分解產出的燃料氣達到中熱值程度。
【專利說明】一種城市生活垃圾分選及熱分解系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種垃圾處理設備，尤其涉及一種對生活垃圾進行分選、風乾及熱解的城市生活垃圾分選及熱分解系統。
【背景技術】
[0002]隨著我國城市的擴大以及部分農村轉為城鎮化政策的逐步實施，由城鎮居民丟棄的生活垃圾正在迅速的增加，解決生活垃圾對城市周邊環境的汙染已經迫在眉睫了。城市生活垃圾的處理多數地方採用填埋和焚燒二種，填埋垃圾不但浪費土地，還伴留坑底層垃圾髒水的滲流問題，它將嚴重汙染土地和地下水資源。而焚燒垃圾如果沒有控制好垃圾的燃燒溫度以及煙氣的排放處理，會向大氣排放飛灰、氧化硫、氯化氫、二噁英等有毒氣體，對人和生物都會產生嚴重的危害。
[0003]城市生活垃圾是由丟棄的有機物和無機物等組成的，這個龐大的資源如果能得到可行性的篩選分類，然後將有機垃圾進行環保性的熱分解，產出的燃料氣可進行化工產品的提取及燃燒發電，實現其變廢為寶的再利用。垃圾分選，歷來是垃圾處理技術的瓶頸，不管是焚燒、填埋處理工藝，還是綜合處理工藝，垃圾分選不徹底導致下工序無法處理而使整條生產線都不能正常運行。
[0004]常規的熱分解爐是在爐底燃燒生物質及垃圾，烘烤爐內上方的垃圾及生物質，燃氣由上方的出氣口流出，由於是厭氧燃燒烘烤生物質及垃圾，使其發生熱分解，伴隨很多的氮氣摻混燃氣中，故為低熱值的燃料氣。不利於化工提取及燃料氣的有效利用。
實用新型內容
[0005]為了克服上述現有技術的缺陷，本實用新型提供了一種城市生活垃圾分選及熱分解系統，該系統的生活垃圾得到有效的風乾和分選，且風乾和分選後的有機垃圾在熱分解爐以隔絕空氣方式，使有機垃圾及生物質接觸爐內筒壁面散熱的高溫進行熱烘烤，避免了空氣中的氮氣參入，使爐內熱分解產出的燃料氣達到中熱值程度。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:
[0007]—種城市生活垃圾分選及熱分解系統，包括垃圾熱分解裝置和垃圾篩選裝置，其特徵在於:所述垃圾熱分解裝置包括爐體，所述爐體包括內筒和環形罐，所述內筒套接在環形罐內，所述內筒的內部中空為燃燒室，內筒的外壁與環形罐的內壁之間形成用於熱分解垃圾的環形腔體，所述內筒與環形罐相接的兩端分別設有燃料氣進口和高溫燃氣出口，且燃料氣進口和高溫燃氣出口與燃燒室相通；所述環形罐上還設置有垃圾進料口和燃料氣出口，所述垃圾進料口和燃料氣出口與環形腔體相通；
[0008]所述垃圾篩選裝置包括垃圾粉碎裝置和風選裝置，所述風選裝置包括風選隧道，所述風選隧道的一端為高速燃氣入口，另一端連接旋流分離裝置，所述風選隧道的下部沿風選隧道的縱深方向設有多級垃圾沉降口；
[0009]所述垃圾篩選裝置分選後的垃圾通過垃圾傳送帶送入垃圾熱分解裝置的垃圾進料口。
[0010]還包括託架，所述爐體堅向斜置於託架上，所述託架上設有齒輪，所述齒輪與環形罐外壁上的環形齒條嚙合，所述環形罐的底部還設置有碳化物排出口。
[0011]所述的內筒的外壁上設置有高溫熱管。
[0012]還包括增壓泵、集氣罐和化工裝置，所述增壓泵的一端與燃料氣出口相連，增壓泵的另一端與集氣罐相連，所述集氣罐與燃料氣進口相連，所述集氣罐還與化工裝置相連。
[0013]所述燃料氣出口、燃料氣進口、高溫燃氣出口和碳化物排出口均設置有控制閥門。
[0014]所述風選隧道的上部且靠近高速燃氣入口端設有垃圾入口，所述垃圾入口與垃圾粉碎裝置的垃圾出口配合，所述靠近高速燃氣入口端的垃圾沉降口的下方設置有垃圾儲存裝置，所述遠離高速燃氣入口端的垃圾沉降口的下方設置有垃圾傳送帶。
[0015]所述垃圾粉碎裝置包括依次設置的用於粉碎垃圾的彈性滾軋碾壓機和旋轉破碎機，還包括將經彈性滾軋碾壓機和旋轉破碎機粉碎的垃圾送入垃圾入口的垃圾傳輸帶。
[0016]所述旋流分離裝置底部設有排出口，所述排出口位於垃圾傳送帶的上方。
[0017]本實用新型具有以下優點:
[0018]1、本實用新型中垃圾篩選裝置包括垃圾粉碎裝置和風選裝置，所述風選裝置包括風選隧道，所述風選隧道的一端為高速燃氣入口，另一端連接旋流分離裝置，所述風選隧道的下部沿風選隧道的縱深方向設有多級垃圾沉降口，從高速燃氣入口通入高速燃氣，較輕的有機垃圾被風吹到風選隧道縱深後段的沉降口落下，因此生活垃圾得到有效的分選、烘乾。垃圾熱分解裝置包括爐體，所述爐體包括內筒和環形罐，所述內筒套接在環形罐內，所述內筒的內部中空為燃燒室，內筒的外壁與環形罐的內壁之間形成用於熱分解垃圾的環形腔體，所述內筒與環形罐相接的兩端分別設有燃料氣進口和高溫燃氣出口，且燃料氣進口和高溫燃氣出口與燃燒室相通；所述環形罐上還設置有垃圾進料口和燃料氣出口，所述垃圾進料口和燃料氣出口與環形腔體相通，經垃圾篩選裝置分選、烘乾後的垃圾通過垃圾傳送帶送入垃圾熱分解裝置的垃圾進料口，有機垃圾在環形腔體中以隔絕空氣方式，接觸爐內筒壁面散熱的高溫進行熱烘烤，避免了空氣中的氮氣參入，使爐內熱分解產出的燃料氣達到中熱值程度，對大氣的排放無明顯的煙塵，只有氮氣、少量的二氧化碳以及排放出的微量汙染氣體符合國家標準範圍要求。
[0019]2、本實用新型中包括託架，所述爐體堅向斜置於託架上，所述託架上設有齒輪，所述齒輪與環形罐外壁上的環形齒條嚙合，所述環形罐的底部還設置有碳化物排出口，經過齒輪傳動，使爐體繞爐體中心慢速轉動，迫使爐內的垃圾及生物質循環翻動接觸熾熱內壁進行熱分解，由於環形罐狀爐體傾斜地面安裝在託架上，也利於爐體內垃圾熱分解後的炭化顆粒向罐內底部沉積，並經下部的碳化物排出口及其閥門控制實施間歇式炭化顆粒排出。
[0020]3、本實用新型中內筒的外壁上設置有高溫熱管，用以提高內筒燃燒室內的熱量向環形腔體內傳遞，熱量均勻，以提高熱分解的效果。
[0021]4、本實用新型中包括增壓泵、集氣罐和化工裝置，所述增壓泵的一端與燃料氣出口相連，增壓泵的另一端與集氣罐相連，所述集氣罐與燃料氣進口相連，所述集氣罐還與化工裝置相連，有機垃圾在環形腔體密閉熱分解得到的燃料氣，經燃料氣出口增壓至集氣罐中，再通過增壓泵將集氣罐中的燃料氣通過燃料氣進口壓入燃燒室內燃燒，高溫燃氣經高溫燃氣出口送入熱交換裝置，以獲得再利用，如通過直通管道進入燃氣輪機外部的高壓氣體總管，然後經連接的周向多路支管一同驅動燃氣輪機的渦輪旋轉做功。
[0022]5、本實用新型中燃料氣出口、燃料氣進口、高溫燃氣出口和碳化物排出口均設置有控制閥門。提高了整個垃圾熱分解爐運行穩定、且安全可控。
[0023]6、本實用新型中風選隧道的上部且靠近高速燃氣入口端設有垃圾入口，所述垃圾入口與垃圾粉碎裝置的垃圾出口配合，經粉碎的垃圾能落入高速燃氣入口處，便於風選，所述靠近高速燃氣入口端的垃圾沉降口的下方設置有垃圾儲存裝置，所述遠離高速燃氣入口端的垃圾沉降口的下方設置有垃圾傳送帶，風選隧道通入高速燃氣，垃圾按自身的重量，分別沿隧道縱深的梯次沉降口落下，使不同比重的垃圾得到篩選，較重的無機垃圾在風選隧道的前段落入垃圾儲存裝置，較輕的有機垃圾被風吹到風選隧道縱深後段的沉降口落下，並通過垃圾傳送帶送入垃圾熱分解裝置的垃圾進料口，進入環形腔體內實施熱分解。
[0024]7、本實用新型中垃圾粉碎裝置包括依次設置的用於粉碎垃圾的彈性滾軋碾壓機和旋轉破碎機，還包括將經彈性滾軋碾壓機和旋轉破碎機粉碎的垃圾送入垃圾入口的垃圾傳輸帶，垃圾在分選及烘乾之前進行多次粉碎，有利於生活垃圾的分篩。
[0025]8、本實用新型中旋流分離裝置底部設有排出口，所述排出口位於垃圾傳送帶的上方，燃氣由中心的上方出口排出，輕體的垃圾物及添加的淨化燃氣石灰粉沉積在底部的排出口，經傳送帶一同送入垃圾熱分解裝置的垃圾進料口，並進入環形腔體內實施熱分解。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0027]圖2為本實用新型的垃圾熱分解爐的爐體內部結構示意圖；
[0028]圖中標記1為爐體，2為內筒，2.1為燃燒室，3為環形罐，3.1環形腔體，4為垃圾進料口，5為燃料氣出口，6為燃料氣進口，7為高溫燃氣出口，8為碳化物排出口，9為增壓泵，10為集氣罐，11為化工裝置，12為高溫熱管，13為託架，14為齒輪，15為控制閥門，16為彈性滾軋碾壓機，17為旋轉破碎機，18垃圾傳輸帶，19為風選隧道，20為垃圾入口，21為高速燃氣入口，22為垃圾沉降口，23為垃圾傳送帶，24為旋流分離裝置，25為排出口，26為垃圾儲存裝置。
【具體實施方式】
[0029]實施例1
[0030]如圖1、圖2所示，一種城市生活垃圾分選及熱分解系統，包括垃圾熱分解裝置和垃圾篩選裝置，垃圾熱分解裝置包括爐體1，所述爐體1包括內筒2和環形罐3，所述內筒2套接在環形罐3內，內筒2與環形罐3不相通，內筒2的內部中空為燃燒室2.1，內筒2的外壁與環形罐3的內壁之間形成用於熱分解垃圾的環形腔體3.1，所述內筒2與環形罐3相接的兩端分別設有燃料氣進口 6和高溫燃氣出口 7，且燃料氣進口 6和高溫燃氣出口 7與燃燒室2.1相通；在環形罐上還設置有垃圾進料口 4和燃料氣出口 5，所述垃圾進料口 4和燃料氣出口 5與環形腔體3.1相通；所述環形罐3的底部還設置有碳化物排出口 8 ;燃料氣經燃料氣進口 6通入燃燒室2.1燃燒，生活有機垃圾經垃圾進料口 4進入環形腔體3.1內，由於環形腔體3.1是一個相對密閉的空間，使燃燒室2.1壁面熱能，通過內筒壁向環形罐狀腔內的有機垃圾及生物質傳遞烘烤熱量，實施熱分解，因避免了空氣中的氮氣參入，使爐內熱分解產出的燃料氣達到中熱值程度。有機垃圾後的產物碳化顆粒通過碳化物排出口 8排出。
[0031]垃圾篩選裝置包括垃圾粉碎裝置和風選裝置，垃圾粉碎裝置包括依次設置的用於粉碎垃圾的彈性滾軋碾壓機16和旋轉破碎機17，還包括將彈性滾軋碾壓機16和旋轉破碎機17粉碎的垃圾送入垃圾入口 20的垃圾傳輸帶18 ;所述風選裝置包括風選隧道19，風選隧道19橫向放置，風選隧道19的一端為高速燃氣入口 21 (用於通入高壓燃氣，吹動風選隧道19內的生活垃圾)，其另一端連接旋流分離裝置24，所述風選隧道19的上部且靠近高速燃氣入口 21端設有垃圾入口 20，垃圾入口 20與垃圾粉碎裝置的垃圾出口配合(即與垃圾粉碎裝置的垃圾傳輸帶23配合)，在風選隧道19的下部沿風選隧道19的縱深方向設有多級(多個)垃圾沉降口 22，所述靠近高速燃氣入口 21端的垃圾沉降口 22的下方設置有垃圾儲存裝置26 (用於存放較重的無機垃圾，並將其運走)，在遠離高速燃氣入口端的垃圾沉降口 22的下方設置有垃圾傳送帶23，即多級垃圾沉降口 22，大致其前半部分的垃圾沉降口22的下方設置為垃圾儲存裝置26，後半部分下方設置垃圾傳送帶23，較輕的有機垃圾從後半部分的垃圾沉降口 22落在垃圾傳送帶23上，被垃圾傳送帶23傳輸到熱分解爐中的垃圾進料口 4。
[0032]在風選隧道4的設有燃氣及輕體垃圾顆粒旋流分離裝置9，燃氣由中心的上方出口排出，輕體的垃圾物及添加的淨化燃氣石灰粉沉積在底部的排出口 10，經垃圾傳送帶8傳輸到熱分解爐中的垃圾進料口 4。
[0033]進一步的，垃圾熱分解裝置中還包括託架13，所述爐體I堅向斜置於託架13上，所述託架13上設有齒輪14，所述齒輪14與環形罐外壁上的環形齒條(圖中未示出)嚙合，經過齒輪14的傳動，使爐體I繞爐體I的中心慢速轉動，迫使爐內的垃圾及生物質循環翻動接觸熾熱內壁進行熱分解，由於環形罐狀的爐體I傾斜地面安裝在託架13上，也利於爐體I內垃圾熱分解後的炭化顆粒向罐內底部沉積，並經下部的碳化物排出口 8及其閥門控制實施間歇式炭化顆粒排出。
[0034]為提高內筒燃燒室2.1內的熱量向環形腔體3.1內傳遞，熱量均勻，以提高熱分解的效果，所述的內筒I的外壁上設置有高溫熱管12。
[0035]更進一步的提高有機垃圾燃料氣的利用，還包括增壓泵9、集氣罐10和化工裝置11，所述增壓泵9的一端與燃料氣出口 5相連，增壓泵9的另一端與集氣罐10相連，所述集氣罐10與燃料氣進口 6相連，所述集氣罐10還與化工裝置11相連，有機生活垃圾在環形腔體3.1密閉下熱分解得到的燃料氣，經燃料氣出口 5增壓至集氣罐中10，再通過增壓泵9將集氣罐中10的燃料氣通過燃料氣進口 6通入燃燒室2.1內燃燒，高溫高壓燃氣經高溫燃氣出口 7送入熱交換裝置，以獲得再利用。如通過直通管道進入燃氣輪機外部的高壓氣體總管，然後經連接的周向多路支管一同驅動燃氣輪機的渦輪旋轉做功。集氣罐10還與化工裝置11相連，也可將燃料氣直接應用於化工原料的提取。
[0036]上述燃料氣出口 5、燃料氣進口 6、高溫燃氣出口 7和碳化物排出口 8均設置有控制閥門15，以提高整個垃圾熱分解爐運行穩定、安全可控。
【權利要求】
1.一種城市生活垃圾分選及熱分解系統，包括垃圾熱分解裝置和垃圾篩選裝置，其特徵在於:所述垃圾熱分解裝置包括爐體(I)，所述爐體(I)包括內筒(2)和環形罐(3)，所述內筒⑵套接在環形罐⑶內，所述內筒⑵的內部中空為燃燒室(2.1)，內筒的外壁與環形罐(3)的內壁之間形成用於熱分解垃圾的環形腔體(3.1)，所述內筒(2)與環形罐(3)相接的兩端分別設有燃料氣進口(6)和高溫燃氣出口(7)，且燃料氣進口(6)和高溫燃氣出口(7)與燃燒室(2.1)相通；所述環形罐(3)上還設置有垃圾進料口(4)和燃料氣出口(5)，所述垃圾進料口(4)和燃料氣出口(5)與環形腔體(3.1)相通； 所述垃圾篩選裝置包括垃圾粉碎裝置和風選裝置，所述風選裝置包括風選隧道(19)，所述風選隧道(19)的一端為高速燃氣入口(21)，另一端連接旋流分離裝置(24)，所述風選隧道(19)的下部沿風選隧道(19)的縱深方向設有多級垃圾沉降口(22)； 所述垃圾篩選裝置分選後的垃圾通過垃圾傳送帶(23)送入垃圾熱分解裝置的垃圾進料口⑷。
2.根據權利要求1所述的城市生活垃圾分選及熱分解系統，其特徵在於:還包括託架(13)，所述爐體(I)堅向斜置於託架(13)上，所述託架(13)上設有齒輪(14)，所述齒輪(14)與環形罐(3)外壁上的環形齒條嚙合，所述環形罐(3)的底部還設置有碳化物排出口⑶。
3.根據權利要求2所述的城市生活垃圾分選及熱分解系統，其特徵在於:所述的內筒(2)的外壁上設置有高溫熱管(12)。
4.根據權利要求3所述的城市生活垃圾分選及熱分解系統，其特徵在於:還包括增壓泵(9)、集氣罐(10)和化工裝置(11)，所述增壓泵(9)的一端與燃料氣出口(5)相連，增壓泵(9)的另一端與集氣罐(10)相連，所述集氣罐(10)與燃料氣進口(6)相連，所述集氣罐(10)還與化工裝置(11)相連。
5.根據權利要求4所述的城市生活垃圾分選及熱分解系統，其特徵在於:所述燃料氣出口(5)、燃料氣進口(6)、高溫燃氣出口(7)和碳化物排出口(8)均設置有控制閥門(15)。
6.根據權利要求1-5任一所述的城市生活垃圾分選及熱分解系統，其特徵在於:所述風選隧道(19)的上部且靠近高速燃氣入口(21)端設有垃圾入口(20)，所述垃圾入口(20)與垃圾粉碎裝置的垃圾出口配合，所述靠近高速燃氣入口(21)端的垃圾沉降口(22)的下方設置有垃圾儲存裝置(26)，所述遠離高速燃氣入口(21)端的垃圾沉降口(22)的下方設置有垃圾傳送帶(23)。
7.根據權利要求6所述的城市生活垃圾分選及熱分解系統，其特徵在於:所述垃圾粉碎裝置包括依次設置的用於粉碎垃圾的彈性滾軋碾壓機(16)和旋轉破碎機(17)，還包括將經彈性滾軋碾壓機(16)和旋轉破碎機(17)粉碎的垃圾送入垃圾入口(20)的垃圾傳輸帶(18)ο
8.根據權利要求7所述的城市生活垃圾分選及熱分解系統，其特徵在於:所述旋流分離裝置(24)底部設有排出口(25)，所述排出口(25)位於垃圾傳送帶(23)的上方。
【文檔編號】B09B3/00GK203526186SQ201320674334
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月30日 優先權日:2013年10月30日
【發明者】李小朝, 張宏業 申請人:德陽東星機械製造有限公司