CN206109302U - 一种城镇生活垃圾减量无害化干馏处理机组 - Google Patents

Abstract

一种城镇生活垃圾减量无害化干馏处理机组，包括至少一预热干燥脱水炉、至少一干馏室和一气液分离***，预热干燥脱水炉加料口经第一高温旋转密封送料阀设置加料漏斗，加料漏斗内设置强制加料装置，预热干燥脱水炉内设置螺旋推料主轴，预热干燥脱水炉的出料口经第二高温旋转密封送料阀连接干馏室加料口，干馏室内设置干馏室螺旋送料组件，干馏室外侧设置第一、二中频加热单元，干馏室底部经第三高温旋转密封送料阀连接炭出口；预热干燥脱水炉上设置第一热解生成气体入口和第一热解生成气体出口；第一热解生成气体入口连接干馏室的第二热解生成气体出口，第一热解生成气体出口连接气液分离***的第二热解生成气体入口；气液分离***尾气供燃气发电机组发电。

Description

一种城镇生活垃圾减量无害化干馏处理机组

技术领域

本实用新型涉及生活垃圾处理装置，具体涉及一种在隔绝空气条件下，将生活垃圾热解气化干馏，避免垃圾处理产生二噁英等有害物质的城镇生活垃圾无害化干馏处理机组。

背景技术

目前，随着全球工业化，城市化发展，人民生活方式的改变及人口的不断增加，垃圾处理日益成为棘手的问题。群众对于生活垃圾无害化处理的呼声日渐强烈，特别是国内生活垃圾分类的不规范，更加大了生活垃圾的处理量，生活垃圾处理已经成为目前迫切需要解决的一大民生问题。目前国内外生活垃圾处理主要有卫生填埋、制（堆）肥、焚烧等方法。

我国目前大部分垃圾采取焚烧填埋的方式，只有农村少量采用制（堆）肥、生产沼汽等其他处理方式，这些处理方式都存在二次污染问题：垃圾填埋，虽然比不填埋和乱堆放有所进步，投资及运行费用也比焚烧低，但存在长期和不断增加占用土地、长期污染地下水和影响周边空气环境、产生烷类等气体引起自燃产生二恶英危害等问题；垃圾焚烧，虽然在减容减量和无害化处理以及少占土地等方面比填埋有优势，但存在投资大、运行费用高、难以有效遏制二恶英、废气排放大、热利用低、综合利用差等问题；制（堆）肥、生产沼汽等其他方式，虽对垃圾中的有机物进行了一定程度的利用，但不能处理不可腐烂的有机物和无机物，因而垃圾处理减量化不高、无害化不彻底（废气、废水、废渣、废塑料等危害物未能彻底解决，容易造成二次污染）、资源化利用差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对城镇生活垃圾处理中存在的难以有效遏制二恶英以及废水、废渣、有害气体等污染，且垃圾处理减量化不够、资源化利用较差、无害化不彻底等问题，提供一种能在隔绝空气条件下对生活垃圾进行裂解气化处理，有效遏制二恶英的城镇生活垃圾无害化干馏处理机组。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种城镇生活垃圾减量无害化干馏处理机组，包括至少一个预热干燥脱水炉、至少一个干馏室和一套气液分离***。所述预热干燥脱水炉的加料口经第一高温波纹膨胀节、第一高温旋转密封送料阀设置有加料漏斗，加料漏斗内设置有带螺杆推送的强制加料装置，所述预热干燥脱水炉内设置有由耐热钢制造的螺旋推料主轴，所述预热干燥脱水炉的出料口顺序经第一Ｙ型弹性轴承密封座套、第二高温波纹膨胀节、第二高温旋转密封送料阀连接所述干馏室的加料口，所述干馏室内设置干馏室螺旋送料组件，所述干馏室的中部外侧设置第一、二中频加热单元，所述干馏室的底部经顺序经第二Ｙ型弹性轴承密封座套、第三高温波纹膨胀节、第三高温旋转密封送料阀连接炭出口。所述预热干燥脱水炉的外壳的外侧设置恒温层，恒温层的底部设置第一热解生成气体入口，恒温层的顶部设置第一热解生成气体出口，使恒温层与预热干燥脱水炉的外壳之间形成热解生成气体通道。所述第一热解生成气体入口连接所述干馏室的第二热解生成气体出口，所述第一热解生成气体出口连接所述气液分离***的第二热解生成气体入口。所述气液分离***的尾部顺序设置空气压缩机、燃气存储罐，所述燃气存储罐连接燃气发电机组。

所述预热干燥脱水炉、干馏室及气液分离***分设于车间的三个楼层，且所述预热干燥脱水炉水平设置于顶层楼面上，所述干馏室经壳体支撑滑动组件竖直设置于中间楼层，使所述预热干燥脱水炉与干馏室呈倒L状布置，所述气液分离***水平设置于底层楼面上。

所述壳体支撑滑动组件包括由外及内设于顶层楼面安装处的第一壳体支撑滑动组件、第二壳体支撑滑动组件和设于中层楼面安装处的第三壳体支撑滑动组件，且第二壳体支撑滑动组件及第三壳体支撑滑动组件的内侧设有滑动轴承，且干馏室的下部外壳经弹性支撑座固定于中层楼面上，以消除因为高温导致干馏室外壳的拉伸变形，实现浮动支撑固定。

所述螺旋推料主轴经轴承安装于预热干燥脱水炉的前端盖与后端盖之间，且前端盖经螺栓固定于预热干燥脱水炉的筒体上，螺旋推料主轴的前端伸出预热干燥脱水炉，并经外置于预热干燥脱水炉的轴承固定座支撑固定后连接于推料电机，轴承固定座和推料电机都固定安装于车架上。当螺旋推料主轴长时间工作出现磨损或者需要更换，松开位于前端盖的锁紧螺栓，可通过推动车架使螺旋推料主轴反方向移动，螺旋推料主轴即可移出预热干燥脱水炉，方便预热干燥脱水炉的维护检修。

所述预热干燥脱水炉上设置有干燥气体安全阀及气压温度检测单元，且气压温度检测单元与所述第一高温旋转密封送料阀的控制端连接；所述干馏室的上部设置有中子料位计，所述干馏室的底部设置有炭检测仪，中子料位计和炭检测仪分别与干馏室控制***连接，干馏室控制***的输出端连接第二、三高温旋转密封送料阀的控制端。

所述第一、二中频加热单元的外侧设置保温层。

所述炭出口的附近设置水雾喷淋除尘冷却装置。

所述预热干燥脱水炉和干馏室分别为多个，且所有预热干燥脱水炉的第一热解生成气体出口经气体集成器连接所述气液分离***的第二热解生成气体入口。

所述燃气发电机组的输出端连接公用电网。

所述燃气发电机组的输出端连接城镇生活垃圾无害化干馏处理机组的供电端。

本实用新型工作时，经分选粉碎的垃圾进入加料漏斗，在带螺杆推送的强制加料装置强制送料下，经第一高温旋转密封送料阀周期性进入预热干燥脱水炉，预热干燥脱水炉内的螺旋推料主轴持续推料而对垃圾加压，以排除垃圾中的残留空气，当垃圾量达到一定数量，螺旋推料主轴推进产生的压力达到施加于末端的第二高温旋转密封送料阀叶片上的压力传感器预先设定的压力值时，第二高温旋转密封送料阀开始工作并往干馏室推送定量垃圾物料，实现进入干馏室的垃圾无空气残留，为后续高温干馏实现生活垃圾无氧裂解，避免产生二恶英等有害气体。干馏室外设置的第一、二中频加热单元持续对进入的垃圾加热，使其炭化、产生热解气体。干馏室热解出的热气进入预热干燥脱水炉，为预热干燥脱水炉的垃圾物料进行加热烘干，产生的水蒸气等送入气液分离***，经气液分离后的气体经空气压缩机处理后进入燃气发电机组。

与现有技术相比，本实用新型具有下述有益效果：

1、本实用新型在预热干燥脱水炉的出料口、干馏室的出料口分别设置Ｙ型弹性轴承密封座套，同时在加料漏斗的下部、预热干燥脱水炉的出料口、干馏室的出料口分别设置高温波纹膨胀节，因而能消除因为持续加热产生的高温对预热干燥脱水炉及干馏室壳体延伸变形的影响，另外，干馏室通过带轴承的壳体支撑滑动组件装设于顶层楼面与中层楼面之间，能进一步避免持续加热对干馏室壳体在竖直方向上的影响。

2、本实用新型将预热干燥脱水炉竖直设置，能使预热干燥脱水炉的各处受热均匀，尽可能减小高温导致干馏室变形造成的干馏室故障。

3、本实用新型的干馏室机采用中频或电阻丝式的加热方式对干馏室内的物料进行加热，同时在干馏室的壳体外设计内衬为隔热耐火材料做成的保温层，在干馏室末端的出料口前部设计有水套，用于对干馏热解后的固态物进行降温处理，能防止裂解气化后的生成物粘附于干馏室机壳。

4、本实用新型螺旋推料主轴在驱动机构的驱动下，持续推送料，只有当位于螺旋推料主轴末端的第二高温旋转密封送料阀叶片上的压力传感器达到预先设定的压力值，第二高温旋转密封送料阀才开始工作并往干馏室内推送定量垃圾物料，这样既能保证干馏室内物料充分炭化，又能实现对干馏室进料口的密封。

5、本实用新型的干馏室内设置的干馏室螺旋送料组件能尽可能保证垃圾物料干馏的充分性，并在螺旋推进过程中疏松垃圾物料，避免垃圾物料的堆积。

6、本实用新型借鉴煤气发生炉的生产工艺，采用垃圾干馏热解产生的高温裂解气体的余热对预热干燥脱水炉内的垃圾物料进行烘干预热，循环后热解产生的气体经气液分离***进行油水分离等气液处理后，将可燃气体经空气压缩机压缩存储于燃气储气罐中，供燃气发电机发电，产生的电能可并网发电，也可供干馏室的第一、二中频加热单元对干馏室进行外加热，实现了热能的充分循环利用，实现了垃圾的无害化、减量化、资源化处理，从本质上有效降低了垃圾处理成本。

附图说明

图 1为本实用新型一实施例的结构示意图。

图 2为本实用新型实施例的生活垃圾处理方法流程图。

图中：1—带螺杆推送的强制加料装置，2—加料漏斗,3—第一高温旋转密封给料阀,4—第一高温波纹膨胀节,5—推料电机,6—轴承固定座,7—前端盖,8—车架,9—螺旋推料主轴,10—螺旋推料叶片,11—预热干燥脱水炉外壳,12—预热干燥脱水炉,13—预热干燥脱水炉支撑座,14—恒温层,15—第一热解生成气体入口，16—第一热解生成气体出口,17—气压温度检测单元,18—干燥气体安全阀,19—后端盖,20—第一Ｙ型弹性轴承密封座套, 21—第二高温波纹膨胀节，22—第二高温旋转密封给料阀，23—干馏电机，24—干馏室螺旋推送驱动电机轴承固定座, 25—第一热解生成气体出口，26—干馏室，27—第一壳体支撑滑动组件，28—第二壳体支撑滑动组件，29—滑动轴承，30—中子料位计，301—炭检测仪，31—第一中频加热单元，311—第一中频加热控制器，32—干馏室螺旋送料组件，33—第二中频加热单元，331—第二中频加热控制器，34—保温层，35—第三壳体支撑滑动组件，36—第二Ｙ型弹性轴承密封座套，37—弹性支撑座，38—第三高温波纹膨胀节，39—水套，40—水套入口，41—水套出口，42—第三高温旋转密封给料阀，43—炭出口，44—水雾喷淋除尘冷却装置，45—冷却水池，46—气液分离***，460—第二热解生成气体入口，461—气液粉尘旋风分离器，462～466—气液分离塔, 467—空气压缩机，468—燃气存储罐，47—燃气发电机组，48—干馏室控制***。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的内容作进一步的说明，以助于理解本实用新型的内容。

参见图1，本实用新型一实施例包括分设于三楼层的预热干燥炉12、干馏室26及气液分离***46。预热干燥炉12的加料口经第一高温波纹膨胀节4、第一高温旋转密封送料阀3设置有加料漏斗2，加料漏斗2内设置有带螺杆推送的强制加料装置1。预热干燥脱水炉12水平设置于顶层楼面上。预热干燥脱水炉12的前端经螺栓固定设置有前端盖7，后端固定设置后端盖19，前、后端盖7、19实现了预热干燥脱水炉12的前、后端密封。一螺旋推料主轴9经轴承安装于前端盖7与后端盖19之间，且螺旋推料主轴9的前端伸出预热干燥脱水炉12，并经外置于预热干燥脱水炉12的轴承固定座6支撑固定后连接于推料电机5。轴承固定座6和推料电机5固定于车架8上，这样，当预热干燥脱水炉12内出现卡死等状况时，可通过拆除固定前端盖7的螺栓，而经车架8将推料电机5连接的螺旋推料主轴9整体从预热干燥脱水炉12内抽出，方便检修维护。预热干燥脱水炉外壳11上均布有多组导热金属片，保证预热干燥脱水炉12内的垃圾受热均匀。预热干燥脱水炉外壳11的外侧设置恒温层14，恒温层14的底部设置第一热解生成气体入口15，恒温层14的顶部设置第一热解生成气体出口16，使恒温层14与预热干燥脱水炉外壳11之间形成热解生成气体通道。预热干燥脱水炉12的恒温层14上设置有干燥气体安全阀18及气压温度检测单元17，且气压温度检测单元17与第一高温旋转密封送料阀3的控制端连接，以根据预热干燥脱水炉12内的状况调整进料速度。

预热干燥脱水炉12的后端出料口顺序经第一Ｙ型弹性轴承密封座套20、第二高温波纹膨胀节21、第二高温旋转密封给料阀22连接干馏室26的入料口。干馏室26经第一壳体支撑滑动组件27、第二壳体支撑滑动组件28及第三壳体支撑滑动组件35竖直设置于顶层楼面与中层楼面之间，且第二壳体支撑滑动组件28及第三壳体支撑滑动组件35的内侧设有滑动轴承29，不仅使干馏室26受热时，各个方向能发生均等变形，且在发生竖直方向延伸变形时，能自动调整安装位置。干馏室26与预热干燥脱水炉12呈L型布置。壳体支撑滑动组件35包括干馏室26内设置经干馏电机23驱动的干馏室螺旋送料组件32，以及第一中频加热单元31、第二中频加热单元33，干馏室26的第一中频加热单元31、第二中频加热单元33外侧设置保温层34。保温层34的顶部干馏室26上设置中子料位计30，保温层34的底部干馏室26上设置炭检测仪301，中子料位计30和炭检测仪301分别与干馏室控制***48连接，干馏室控制***48的输出端连接第二、三高温旋转密封出料阀22、42的控制端。干馏室26的底部经第二Ｙ型弹性轴承密封座套36、第三高温波纹膨胀节38、第三高温旋转密封出料阀42连接炭出口43，且第三高温波纹膨胀节38与第三高温旋转密封出料阀42之间的输料管上设置水套39。炭出口43的附近设置水雾喷淋除尘冷却装置44，以对炭出口43送出的炭进行除尘冷却。

干馏室26的上部设置第二热解生成气体出口25，且第二热解生成气体出口25连接预热干燥脱水炉12的第一热解生成气体入口15，以对干馏室26产生的热解气体循环利用。预热干燥脱水炉12的第一热解生成气体出口16连接气液分离***46的第二热解生成气体入口460。

气液分离***46设于底层楼面上，且气液分离***46的尾部顺序设置空气压缩机467、燃气存储罐468，燃气存储罐468的送气口连接燃气发电机组47。燃气发电机组47的输出端连接公用电网，或者连接第一、二中频加热单元31、33的电源端。

在图1所示的实施例中，预热干燥脱水炉12和干馏室26为独立的一组，但本实用新型并不局限于此，预热干燥脱水炉12和干馏室26也可为多组，多组预热干燥脱水炉12的第一热解生成气体出口16经气体集成器连接于气液分离***6的第二热解生成气体入口460。

本实用新型使用时，先将生活垃圾进行分选，剔除建筑垃圾以及金属，同时综合考虑中频加热的热能转换效率，将分选后的垃圾粉碎待用。

分选粉碎后的垃圾从加料漏斗2送入，同时在自身重力及带螺杆推送的强制加料装置1的螺杆推送下进入第一高温旋转密封给料阀3。第一高温旋转密封给料阀3周期性经第一高温波纹膨胀节4将垃圾送入预热干燥脱水炉12。预热干燥脱水炉12的推料电机5驱动螺旋推料主轴9转动，利用螺旋推料主轴9上的螺旋叶片10不断挤压垃圾物料，以排除进入预热干燥脱水炉12的垃圾物料中的空气。预热干燥脱水炉12使用时，根据气压温度检测单元17的检测数值控制推料电机5的运转，以保证垃圾物料具有适当的干度，避免发生自燃产生有害气体，同时根据气压温度检测单元17的检测数值控制第二高温旋转密封给料阀22的设定压力，以调整干馏室26的进料速率。预热干燥脱水炉外壳11上均布有多组导热金属片，保证预热干燥脱水炉12内的垃圾受热均匀，同时减缓第一热解生成气体入口15进入的高温热解气的流动速度。预热干燥脱水炉12因高温烘烤产生的水蒸气由干燥气体安全阀18控制，当超出安全值后，干燥气体安全阀18自动打开泄气至安全值，同时螺旋推料主轴9不断压缩垃圾，排除垃圾中的残留空气，当垃圾量达到一定数量，螺旋推料主轴9推进产生的压力达到第二高温旋转密封给料阀22的预设压力值，第二高温旋转密封给料阀22开始工作并往干馏室26推送定量垃圾物料。干馏室螺旋送料组件32不断搅动物料，使物料在第一、二中频加热单元31、33的协同加热下进行无氧干馏，均匀炭化。干馏室26的上部设置中子料位计30，下部设置炭检测仪301，中子料位计30和炭检测仪301分别与干馏室控制***48连接，干馏室控制***48的输出端连接第二、三高温旋转密封出料阀22、42的控制端，从而可根据干馏室26的物料高度及炭化率控制第二、三高温旋转密封出料阀22、42的进料或送料速度。干馏室26热解生成气体余热经第一热解生成气体入口15进入预热干燥脱水炉12，为预热干燥脱水炉12的垃圾物料进行加热烘干，然后进入气液分离***46进行气液分离，之后的尾气经空气压缩机467压缩后进入燃气储存罐468，之后再送入燃气发电机组47发电。由于预热干燥脱水炉12产生的水蒸气等由干燥气体安全阀18排出，且第二高温旋转密封给料阀22在达到预设压力时才开始定量输送物料至干馏室26，因而进入干馏室26的垃圾无空气残留，为后续中频高温干馏实现了生活垃圾无氧裂解，避免了产生二噁英等有害气体。

预热干燥脱水炉12后端设置的第一Ｙ型弹性轴承密封座套20与预热干燥脱水炉12的前端盖7实现组合密封，保证整个预热干燥脱水炉的密封性。

安装于干馏室入口处的第二高温旋转密封出料阀22与预热干燥脱水炉入料口处的第一高温旋转密封出料阀3组合实现预热干燥脱水炉的密闭，避免外界空气进入影响干馏效果。

Claims (10)

1.一种城镇生活垃圾减量无害化干馏处理机组，包括至少一个预热干燥脱水炉（12）、至少一个干馏室（26）和一套气液分离***（46），其特征在于：所述预热干燥脱水炉的加料口经第一高温波纹膨胀节（4）、第一高温旋转密封送料阀（3）设置有加料漏斗（2），加料漏斗内设置有带螺杆推送的强制加料装置（1），所述预热干燥脱水炉内设置有螺旋推料主轴（9），所述预热干燥脱水炉的出料口顺序经第一Ｙ型弹性轴承密封座套（20）、第二高温波纹膨胀节（21）、第二高温旋转密封送料阀（22）连接所述干馏室（26）的加料口，所述干馏室（26）内设置干馏室螺旋送料组件（32），所述干馏室（26）的中部外侧设置第一、二中频加热单元（31、33），所述干馏室（26）的底部经顺序经第二Ｙ型弹性轴承密封座套（36）、第三高温波纹膨胀节（38）、第三高温旋转密封送料阀（42）连接炭出口（43）；所述预热干燥脱水炉的外壳（11）的外侧设置恒温层（14），恒温层（14）的底部设置第一热解生成气体入口（15），恒温层的顶部设置第一热解生成气体出口(16)，使恒温层与预热干燥脱水炉的外壳之间形成热解生成气体通道；所述第一热解生成气体入口（15）连接所述干馏室的第二热解生成气体出口(25)，所述第一热解生成气体出口(16)连接所述气液分离***（46）的第二热解生成气体入口（460）；所述气液分离***（46）的尾部顺序设置空气压缩机（467）、燃气存储罐（468），所述燃气存储罐（468）连接燃气发电机组（47）。

2.根据权利要求1所述的一种城镇生活垃圾减量无害化干馏处理机组，其特征在于：所述预热干燥脱水炉（12）、干馏室（26）及气液分离***（46）分设于车间的三个楼层，其中所述预热干燥脱水炉（12）水平设置于顶层楼面上，所述干馏室（26）经壳体支撑滑动组件竖直设置于顶层楼面与中层楼面之间，使所述预热干燥脱水炉（12）与干馏室（26）呈倒L状布置，所述气液分离***（46）水平设置于底层楼面上。

3.根据权利要求2所述的一种城镇生活垃圾减量无害化干馏处理机组，其特征在于：所述壳体支撑滑动组件包括由外及内设于顶层楼面安装处的第一壳体支撑滑动组件（27）、第二壳体支撑滑动组件（28）和设于中层楼面安装处的第三壳体支撑滑动组件（35），且第二壳体支撑滑动组件（28）及第三壳体支撑滑动组件（35）的内侧设有滑动轴承（29），且干馏室（26）的下部外壳经弹性支撑座（37）固定于中层楼面上。

4.根据权利要求1所述的一种城镇生活垃圾减量无害化干馏处理机组，其特征在于：所述螺旋推料主轴（9）经轴承安装于预热干燥脱水炉的前端盖（7）与后端盖（19）之间，且前端盖经螺栓固定于预热干燥脱水炉的筒体上，螺旋推料主轴的前端伸出预热干燥脱水炉，并经外置于预热干燥脱水炉的轴承固定座（6）支撑固定后连接于推料电机（5），轴承固定座和第一推料电机都固定安装于车架（8）上。

5.根据权利要求1所述的一种城镇生活垃圾减量无害化干馏处理机组，其特征在于：所述预热干燥脱水炉（12）上设置有干燥气体安全阀（18）及气压温度检测单元（17），且气压温度检测单元与所述第一高温旋转密封送料阀（3）的控制端连接；所述干馏室（26）的上部设置有中子料位计（30），所述干馏室（26）的底部设置有炭检测仪（301），中子料位计（30）和炭检测仪（301）分别与干馏室控制***（48）连接，干馏室控制***的输出端连接第二、三高温旋转密封送料阀（22、42）的控制端。

6.根据权利要求1所述的一种城镇生活垃圾减量无害化干馏处理机组，其特征在于：所述第一、二中频加热单元（31、33）的外侧设置保温层（34）。

7.根据权利要求1所述的一种城镇生活垃圾减量无害化干馏处理机组，其特征在于：所述炭出口（43）的附近设置水雾喷淋除尘冷却装置（44）。

8.根据权利要求1所述的一种城镇生活垃圾减量无害化干馏处理机组，其特征在于：所述预热干燥脱水炉（12）和干馏室（26）分别为多个，且所有预热干燥脱水炉（12）的第一热解生成气体出口(16)经气体集成器连接所述气液分离***（46）的第二热解生成气体入口（460）。

9.根据权利要求1所述的一种城镇生活垃圾减量无害化干馏处理机组，其特征在于：所述燃气发电机组（47）的输出端连接公用电网。

10.根据权利要求1所述的一种城镇生活垃圾减量无害化干馏处理机组，其特征在于：所述燃气发电机组（47）的输出端连接城镇生活垃圾无害化干馏处理机组的供电端。