[发明专利]一种垃圾碳化热解方法及水、气热量交换装置

权利要求书

1.一种垃圾碳化热解方法，其特征是：包括以下步骤：

S1:将分选破碎后的垃圾物料进行预热、干燥，垃圾物料的含水率降至20%以下，得到干燥垃圾物料，其中，垃圾预热、干燥过程中启动热介质为水蒸气；

S2:将S1得到干燥垃圾物料在绝氧、温度为800℃~900℃、负压、间接外加热环境条件下进行碳化热解处理，其中，碳化热解设备的启动燃料为天热气，得到燃料燃烧生产的烟气、碳化热解产生可燃气和炭黑；

S3:将S2得到的30%的可燃气和炭黑为碳化热解设备中提供燃料，其中，先将炭黑进行制棒，制棒后的炭黑为碳化热解设备提供燃料，可燃气和炭黑为碳化热解设备中提供燃料后，停止使用天然气加热；

S4:将S2得到的烟气和剩余70%可燃气通过同一热量交换装置同时与空气和冷水进行换热处理，得到热空气、热水、高温水蒸气、换热后的烟气和可燃气；

S5:将S4得到的40%的热空气通入碳化热解设备中与可燃气混合后为碳化热解设备提供燃料；将剩余60%的热空气和高温水蒸气导入S1中提供热量进行预热、干燥，此时，停止使用S1中的热介质；剩余70%可燃气通过净化系统进行净化，净化后的可燃气可进行储存、发电；换热后的烟气通过净化除尘系统进行净化，净化达标后进行排放。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾碳化热解方法，其特征在于：所述S2中：干燥垃圾碳化热解的温度环境为850℃。

3.根据权利要求1所述的一种垃圾碳化热解方法，其特征在于：所述S4中：热水用于提供生活热水或供暖。

4.根据权利要求1所述的一种垃圾碳化热解方法，其特征在于：所述S5中：剩余60%的热空气和高温水蒸气采用间接加热方式对垃圾物料进行预热、干燥，其中，高温水蒸气对垃圾加热后，再通过冷凝器进行冷凝，水蒸气冷凝后形成的水再次通过热量交换装置进行换热。

5.一种用于权利要求1所述的垃圾碳化热解方法中的水、气热量交换装置，包括立式换热筒，其特征在于：所述立式换热筒为圆环形且上端开口的空腔结构，立式换热筒的空腔内设有螺旋结构的换热槽，换热槽上方设有为换热槽提供冷水的供水组件，其中，供水组件安装在立式换热筒的开口位置且与立式换热筒的开口密封连接，所述立式换热筒的空腔上端设有供气管，立式换热筒的空腔底部设有出水管；

所述立式换热筒的内部安装有气换热组件，所述气换热组件包括安装板，所述安装板的上端中部位置镶嵌密封安装有密闭的进气腔，所述进气腔设有进气管，安装板的下端中部位置镶嵌密封安装有密闭的出气腔，所述出气腔设有出气管，所述进气腔与出气腔之间连接有多个与其连通的换热腔；

所述安装板的上端面设有与进气腔密封套接的密封盖，其中，密封盖与立式换热筒密封连接，密封盖安装有两个与立式换热筒的内部连通且对称分布在安装板两侧的排气管，安装板的下端面设有有两个对称且为半圆形密闭空腔结构的均气腔，其中，均气腔与立式换热筒密封连接，均气腔与出气腔密封套接连接，均气腔的上端面开有多个进气孔，均气腔的下端面安装有两个与其内部连通且对称分布在安装板两侧的输气管；

其中，立式换热筒的内壁、安装板、密封板、两个均气腔共同构成两个密闭的气体换热空间；

水、气热量交换装置使用时，将供水管与供水装置连接，供气管与垃圾干燥设备连接，出水管与生活热水储存设备或供暖系统连接，出气管与垃圾干燥设备和碳化热解设备连接，左端的排气管与净化设备连接，左端的输气管与碳化热解设备中的可燃气排放口连接，右端的排气管与净化除尘设备连接，右端的输气管与碳化热解设备的烟气排放口连接。

6.根据权利要求5所述的水、气热量交换装置，其特征在于：所述换热槽的数量为两个，其中，两个换热槽的最高部对称分布，且两个换热槽的旋向相同。

7.根据权利要求5所述的水、气热量交换装置，其特征在于：所述换热槽的底部开有多个渗水孔，其中，渗水孔靠近立式换热筒的内侧壁。