[发明专利]一种旋转床热解炉和处理垃圾的方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化处理领域，尤其涉及一种旋转床热解炉和处理垃圾的方法。

背景技术

随着经济和城市化进展的加速、人口不断增长以及生活水平的不断提高，我国能源消耗巨大，同时生活垃圾产生量也在快速增加，目前大城市中2/3面临垃圾围城困境，通过技术手段将生活垃圾变为可利用资源，缓解我国能源和环境危机是非常重要的课题。城市生活垃圾来源广泛、成分复杂，给垃圾处理带来很大的困难。

生活垃圾热解技术以其资源化利用率高，环境污染小的优点越来越被人们所青睐。热解的主要产物有热解油、热解气和热解炭，可以作为能源再次利用。但是，热解后的热解炭经过冷却再利用损失了大量的余热，影响了整个工艺的热利用率。

现有技术公开了一种生活垃圾热解资源化综合处理系统，该系统包括预处理装置、蓄热式旋转床热解炉、油气分离净化装置、固定床气化装置、热解气储存装置和可燃气回收装置；该系统将生活垃圾经过分选、破碎、烘干、成型等预处理后，在热解炉内热解得到高温油气和热解炭，热解炭气化后生成气化可燃气，用以作为蓄热式燃气辐射管燃烧器的燃料。其中，该技术有如下缺点：(1)热解后的垃圾炭呈高温热态，这部分热量没有进行回收；(2)垃圾炭气化需要单独设置气化床，投资成本高，而且不适用于小规模的垃圾处理厂；(3)热解后垃圾炭有大量无机灰渣，碳含量低，利用常规的气化装置气化需要补煤并再次加热至高温，能耗高。

现有技术还公开了一种逆流回转生活垃圾热解碳化炉系统及垃圾处理工艺，该系统主要包括进料装置、垃圾炭化炉炉体、出渣螺旋器、热解气焚烧炉、循环风机、空气预热器、鼓风机、管道阀门等设备构成，并结合与垃圾炭化炉炉体连接的气、热循环装置进行完善，配合对垃圾炭化炉炉体温度，垃圾停留时间的控制，实现对生活垃圾及有机固体废弃物进行处理，此项发明得到的产品热解气直接进入焚烧炉燃烧产生850℃-1100℃的高温烟气，垃圾炭作为最终产品。但该技术仍有如下缺陷：(1)该法是在加热无氧的条件下将生活及有机固废分解成可燃气体和炭渣，可燃气直接焚烧没有得到回收利用；(2)此系统将生活垃圾热解产生的垃圾炭作为最终产品，由于垃圾炭热值较低，市场销路不畅，且含有重金属等有毒有害物质，如果将垃圾炭作为最终产品，经济效益较差，技术推广比较困难。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明旨在提出一种在一个炉体内即能够完成垃圾干燥、热解、气化、氧化的旋转床热解炉以及处理垃圾的方法，实现工艺流程缩短，设备投资减少，热利用率提高，生产成本降低的目的。

为实现上述目的，本发明提出了一种旋转床热解炉，该旋转床热解炉为炉顶、内炉壁、外炉壁、旋转的炉底围成的环形空间结构，该环形空间结构按炉料运动方向分为干燥热解区、气化区和燃烧区，且各区之间具有顶部压低的过渡区；其中，

所述炉底为穿孔板结构；

所述内炉壁以及所述外炉壁具有多个插入的辐射管燃烧器，多个所述辐射管燃烧器均具有燃料口和烟气口；

所述干燥热解区的顶部设有热解物料入口和热解油气出口，底部设有热解炭出口；

所述气化区的顶部设有气化气出口，底部设有空气气化剂入口和水蒸气入口；所述气化气出口和所述燃料口相连，

所述燃烧区的顶部设有烟气出口、底部设有空气入口和灰渣出口；所述辐射管燃烧器的烟气口和所述烟气出口连通，使辐射管燃烧器产生烟气全部汇集至所述燃烧区顶部的烟气出口；所述烟气出口和所述空气气化剂入口相连。

进一步地，所述过渡区长度大于1m。优选地，所述过渡区的顶部高度比炉底铺料厚度大1-5cm。

本发明还提出了一种包括上述旋转床热解炉的系统，该系统还包括油气净化装置、风机和储气罐；其中，

所述油气净化装置包括热解油气入口、热解油出口和热解气出口，所述热解油气入口和所述热解油气出口相连，

所述热解气出口分为两路，一路通过所述风机和所述燃料口相连，另一路连接储气罐。

具体地，所述气化气出口通过所述风机和所述燃料口相连。

优选地，该系统还包括预处理单元，预处理单元包括垃圾入口、无机杂质出口、金属出口和预处理后物料出口；所述预处理后物料出口和所述热解物料入口相连。

进一步地，该系统还包括气化剂鼓风机，所述烟气出口通过所述气化剂鼓风机连接所述空气气化剂入口。

具体地，该系统还包括螺旋出料机和空气鼓风机，所述螺旋出料机和所述灰渣出口相连，所述空气鼓风机和所述空气入口相连。

本发明还提出一种利用上述旋转床热解炉处理垃圾的方法，该方法包括：