[发明专利]一种梯度变温式垃圾热解方法

说明书

本发明属于生活垃圾处理技术领域，更具体地，涉及一种梯度变温式垃圾热解方法。该垃圾热解方法通过控制垃圾热解炉腔底部进氧量，控制发生燃烧反应物料层的厚度，进而使得固体物料下行的同时，高温烟气上行；在固体物料和气体烟气逆向行进的过程中，高温烟气将热量向上层物料传递，且氧浓度逐渐降低，如此自下而上依次形成燃烧、热解、气化和干燥的温度梯度，而垃圾物料自进入该热解炉后，自上而下逐步实现干燥、气化、热解和燃烧，底部物料燃烧后从出渣通道排出，上层物料自动下移，实现垃圾物料自动、连续、稳定、自供热式高效低能耗热解处理。

技术领域

本发明属于生活垃圾处理技术领域，更具体地，涉及一种梯度变温式垃圾热解方法。

背景技术

通常生活垃圾处理方式包括卫生填埋、堆肥、焚烧。卫生填埋技术历史悠久，工艺成熟，但占地面积大，垃圾彻底处理时间久，会造成大量土地资源消耗，同时容易造成污染泄漏等问题。生活垃圾堆肥能将垃圾资源化利用，转化为肥料，但对垃圾原料要求较高，同时产出肥料肥效不高，并且有较大安全风险。垃圾焚烧能够将生活垃圾彻底处理，转化为二氧化碳、水、无机灰渣等无污染成分，但同时易产生硫化物、氮氧化物、二噁英等污染物和有毒物质。

垃圾热解处理是可替代焚烧处理的热处理方式，在无氧环境下，热解反应将生活垃圾转化为氢气、一氧化碳、低分子有机物等组成的热解气(油)和残炭，并不伴随二噁英的产生。热解气(油)、残炭进一步燃烧，彻底氧化为二氧化碳和水。热解反应避免了含氯的高分子有机物直接不完全燃烧，能有效减少二噁英等有毒气体的产生。但热解反应为吸热反应，且要求无氧环境，大部分热解设备无法同时做到完全密闭、无氧环境和足够热量供应，导致热解处理效果不理想。

CN110848705A公开了一种生活垃圾限氧式热解炉，其炉体内腔由下到上分为干燥层、热解层和发生燃烧反应物料层，其通过进气支管限制氧气供给，使得垃圾依次进行干燥、热解和燃烧，然而，在实际的生产运行过程中，这一理想的温度梯度很难形成。比如该专利文献其说明书中记载，“炉体的外壁上设有环形进风管，环行进风管在圆周上四个方向分别设有进风管支管”，在实际运行过程中，发现环形进风管以及圆周上四个方向设置进风管支管，很难保证炉内氧气均匀分布，比如靠近圆周进风口处氧气浓度高而炉腔中央氧气浓度低，导致四周附近形成发生燃烧反应物料层，而中央不能形成，也自然很难形成自上而下的干燥层、热解层和发生燃烧反应物料层的温度梯度，导致中央区域垃圾物料热解燃烧不充分。另一方面，其“炉体顶部设置有圆锥体顶盖，炉体的内腔在进料口下方设置有圆锥体布料器，布料器经桥架与炉体连接，进料口下部设有导料滑板”，这一布料器的设置会导致物料在炉腔内部四周边缘处堆积厚度达，而中心区域物料堆积厚度薄，这样在供氧燃烧时中央物料薄的区域容易先燃烧形成发生燃烧反应物料层，甚至会形成中心区域自下而上均为发生燃烧反应物料层，周围为热解层，导致物料不能形成自上而下的干燥层、热解层和发生燃烧反应物料层。导致垃圾物料热解反应不完全，烟气出口总是能够检测出二噁英，同时也不能实现自热式反应，需要外部持续供热，能耗较大。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种能够真正实现梯度变温、的垃圾热解方法，旨在解决现有技术限氧式垃圾热解炉不能实现理想的温度梯度、热解不充分、热解效率低、不能真正实现自供热的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种梯度变温式垃圾热解方法，包括如下步骤：

(1)将垃圾物料在密封条件下进行压缩进料，以挤出其中的空气，得到压缩后的垃圾物料；

(2)所述压缩后的垃圾物料自垃圾热解炉顶部中央的进料口处进入，在落下的同时由于重力的作用使该垃圾物料分散，并向四周扩散实现均匀布料；