[实用新型]双锥体回转式超导垃圾裂解炉

说明书

一种双锥体回转式超导垃圾裂解炉，由双锥体超导等温回转炉体、回转炉体驱动器、加热器及进料机四部分组成，其特征是双锥体超导等温回转炉体由同心的金属内管和金属外管构成一两头小中间粗的双锥体复合管等温超导回转炉体，炉体中粗部位是超导工质加热池，加热池外周是装有换热片的环周加热区。加热器用垃圾裂解炉自产气在炉体外加热炉体，产生的辐射热通过环周加热区、加热池及双锥体复合管超导回转炉体迅速均匀传导给回转炉中垃圾，使其快速高效裂解气化。该裂解炉避免了垃圾在炉内局部过热形成粘接、鼓包、起块、焦化的危险，避免了烟气的产生，屏蔽了裂解物质释放的有害物对环境的污染，有效遏止了二噁英排放，保护了环境；裂解的固体废渣可用作活性炭制造化工原料，综合经济效益明显。

技术领域：

本发明涉及一种生活垃圾处理装置，具体讲是一种低能耗高效率的双锥体回转式超导垃圾裂解炉。

背景技术

城市生活垃圾的处理已成为能源、环境与社会协调发展的一项重要工作，成为我国各级政府一件重要而紧迫的任务。

生活垃圾裂解气化是实现垃圾减量化、无害化、资源化的先进技术，在“垃圾围城”成为公害的今天，用裂解气化技术处理垃圾已受到世界各国和中国政府的高度重视。

垃圾的裂解气化是将生活垃圾放在一个特定的设备里，在一定的温度和压力下，使垃圾中的有机质和气化剂(例如蒸汽和水等)发生系列化学反应将垃圾转化为有CO、H₂、CH、C_NHm等可燃性气体和CO₂、 N₂等非可燃性气体的过程。标准的垃圾裂解气化必须具备三个条件，即具有均衡高温的裂解气化炉，适量的气化剂，按热负荷要求供给的热量，三者缺一不可。垃圾裂解气化是一个复杂的多项物理及化学过程，是垃圾与气化剂在高温和一定压力下发生化学反应将生活垃圾中的有机物转变成为可燃性气体的复杂过程，因之在气化过程中，对气化炉垃圾的温度、压力、气化剂都有严格的要求，特别是稳定的均衡的垃圾反应场温度更为重要。

目前，我国在垃圾处理过程中，有使用立式炉焚烧“气化”垃圾，垃圾基本上是在燃烧炉内焚烧，焚烧时排放出大量烟尘、颗粒物、酸性气体、未燃尽废物、重金属及微量有机化合物等，随之产生大量致癌的二噁英和重金属，垃圾减化量低，灰渣需后续处理，不能连续作业，运行费用和固定投资都很高。也有使用传统的裂解炉来处理垃圾，垃圾不必直接焚烧，但现有的传统的垃圾裂解炉炉壁是单层，加热器在炉壁外加热，垃圾反应区没有温度均衡装置，不能保持反应区相对稳定的温度和压力，使得裂解炉很难连续地稳定地产生可燃气体，仍避免不了烟气的产生，屏蔽不了裂解物释放的有害分子对环境的污染。特别是传统的裂解炉炉体为单层结构，加热器设在裂解炉垃圾进口端附近，用燃烧器在炉体外局部加热进口端附近单层炉体，辐射热量通过单层炉体只传导给进口端附近的垃圾，因垃圾裂解炉体直径大，轴向长，单管单层炉体局部受千度火焰高温加热，其温度场沿炉体轴向和径向的不均匀性导致了炉内的垃圾受热温度不均匀，形成局部过热而产生垃圾裂解副反应，甚至出现在炉内因局部过热出现垃圾炭化结焦的事故。另外炉内垃圾从进口端到到出口端行进中温度始终呈下降状态，大部分垃圾达不到裂解气化的温度条件，严重地影响到垃圾裂解气化的效率。

发明内容

维持裂解炉内前后端的温度的相对均衡、保持炉内垃圾合适的均衡的反应高温和压力，是实施生活垃圾高效裂解气化，防止二噁英等有毒物质产生污染环境的必要条件。

本发明针对上述传统裂解炉的缺陷及裂解炉工作的条件，设计出一种高效、安全、费用低、可连续作业的卧式双层管双锥体回转式超导垃圾裂解炉，利用外加热超导间壁，使垃圾在稳定的温度条件下裂解，产生热值较高的可燃气体，再将其回用燃烧，为垃圾裂解气化提供热能，从而使上述裂解炉存在的问题得到了妥善解决。该裂解气化炉利用了高温超导旋转热管的热屏蔽特性、快速传热特性、快速均热特性及旋转工质液位差重力回流加热区的原理，制成大型的两头细中部粗的超导等温回转炉体，用这种超导等温回转炉代替常规裂解炉，达到整个裂解炉内裂解温度的相对平衡，满足炉内垃圾均衡反应温度和压力，达到垃圾等温高效裂解快速气化的目的。其具体方案如下：