一种农村垃圾连续式高温热解装置的制作方法

本发明涉及环保，具体为一种农村垃圾连续式高温热解装置。

背景技术：

1、农村垃圾来源于农民日常生活所产生的垃圾，主要来自农户家庭和集团性垃圾，比如学校、村镇办公场所和村镇商业、服务业、企业等单位生产和生活所产生的垃圾。农村垃圾的成分主要由泥沙、玻璃等部分无机物、包装物、秸秆木材、塑料、厨余等有机物组成，容易受到各地方的生活水平、生活习惯、地域、能源结构以及气候、季节等影响。

2、现阶段常用的垃圾处理方法主要有：填埋、堆肥、焚烧及高温热解等工艺。填埋处理缺点：一是:占地大；二是:有用资源没有回收；三是:有可能造成填埋场的大气、土壤和地下水等二次环境污染。堆肥法缺点：对垃圾中有机质含量要求较高，垃圾堆肥养分含量低，杂质含量较高，而且有部分物质难以降解，长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏，需在堆肥预处理或后处理单元进行严格分选；肥料中重金属含量不好控制，可能污染农田土壤。焚烧法缺点：一是:一次性投资大；二是：易产生二噁英等有毒有害气体；三是：运行成本高，尾气处理和飞灰处理成本比较高；四是：固废里的有机资源未回收，造成能源浪费。

3、高温热解技术是在绝氧(或缺氧)的条件下，对垃圾进行间接加热(加热温度可高达400℃-750℃)，使垃圾中有机组分发生化合键断裂、异构化和小分子聚合等反应，将大分子有机物转化为小分子燃料气、燃料油和焦炭等资源进行回收，消除垃圾中有机污染因子，回收有用资源。高温热解是目前最有发展前途的有机固废处理技术，但将其用于农村垃圾处理在国内则处于摸索阶段。

4、除了农村垃圾成分的复杂性，农村垃圾处理还需要面对缺水、缺气、电压不足、人工缺乏、以及部分农村地处偏远和运输难等现实问题。这种复杂条件下，传统的燃气回转炉、水喷淋式的油气冷凝、长时间大功率的电加热、连续式长周期运行等技术方式都存在应用困难。

5、针对上述的种种问题，都急需一种适合缺水缺气缺电的、偏远地区的、物料特性复杂变化的、连续式的、性价比高、处理彻底的农村垃圾处理方式。因此，本文提出一种农村垃圾连续式高温热解装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种农村垃圾连续式高温热解装置，具有高温油气的余热利用，不凝气燃烧尾气的余热利用，热空气辅助加热回转热解炉以及返回至热力氧化室的重新利用，用水极少，适合各种类型农村垃圾，性价比高，处理彻底等优点。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种农村垃圾连续式高温热解装置，主要由农村垃圾进料系统、出料系统、回转式热解炉系统、热力氧化室、热管换热装置、烟气净化器构成，其特征是：所述回转式热解炉系统包括回转滚筒、热风通道，所述回转滚筒的一端设置有农村垃圾进料系统，回转滚筒的另一端设置有出料系统，所述回转滚筒外壁设置有热风通道，所述热风通道一端内表面与回转滚筒连接处设有第二旋转密封，所述热风通道另一端内表面与回转滚筒连接处设有第三旋转密封，所述热风通道外壳的一端设有高温空气入口，所述热风通道外壳的另一端设有热风出口；

3、所述热管换热装置包括高温空气预热器、中温油气冷凝器、低温空气预热器，高温空气预热器采用热管换热器，设有上集箱及下集箱，上集箱为高温空气预热器空气侧，采用翅片热管，下集箱为高温空气预热器烟气侧，采用光管热管，中温油气冷凝器采用热管换热器，设有上集箱及下集箱，上集箱为中温油气冷凝器空气侧，采用翅片热管，下集箱为中温油气冷凝器油气侧，采用光管热管，低温空气预热器采用热管换热器，设有上集箱及下集箱，上集箱为低温空气预热器空气侧，采用翅片热管，下集箱为低温空气预热器烟气侧，采用光管热管；

4、所述高温空气入口通过高温空气管道连接高温空气预热器空气侧的出口，所述热风出口通过热空气管道连接热力氧化室的热空气进口，热风通道内设置有电加热元件，热风通道外壁依次包裹隔热层、外壳；

5、所述低温空气预热器空气侧的进口通过管道与鼓风机连接，低温空气预热器空气侧的出口通过管道与中温油气冷凝器空气侧的进口连接，中温油气冷凝器空气侧的出口通过管道与高温空气预热器空气侧的进口连接；

6、所述热力氧化室通过管道连接燃气进口，热力氧化室上设有不凝气进口、高温烟气出口，高温烟气出口通过高温烟气管道连接高温空气预热器烟气侧的进口，高温空气预热器烟气侧的出口通过管道连接低温空气预热器烟气侧的进口，低温空气预热器烟气侧的出口通过烟气管道连接烟气净化器，中温油气冷凝器油气侧的出口通过不凝气管道与不凝气进口连接。

7、进一步的，所述农村垃圾进料系统包括斗式提升机、料斗、双层翻板阀、溜槽，料斗的出口连接双层翻板阀，双层翻板阀的下部连接溜槽，溜槽的出口连接第一旋转密封。

8、进一步的，所述出料系统包括出料罐，出料罐上设置有出料罐进口、渣出口和油气出口，出料罐进口连接第四旋转密封，渣出口连接双层出渣阀，双层出渣阀出口连接固渣收集器，油气出口通过油气管道连接中温油气冷凝器油气侧的进口。

9、进一步的，所述回转滚筒由齿轮传动装置驱动实现转动。

10、进一步的，所述烟气管道上设有引风机。

11、进一步的，所述中温油气冷凝器油气侧油品出口连接油品回收装置。

12、本发明的有益效果是：

13、(1)、全过程的能量供给与余热利用设计，包括高温油气的余热利用、不凝气燃烧尾气的余热利用、热空气辅助加热回转热解炉以及返回至热力氧化室的重新利用等。

14、(2)、采用风冷方式冷凝油气以回收油品，而且采用150℃-300℃之间的中温空气，由于冷却介质的温度高于100℃，所以热解油气中所含的水蒸气不会冷凝，因此冷凝后的油品含水量很低，省略了传统的油水分离装置。同时，由于中温冷凝，所以不凝气中含有较多的低沸点气体成分，热值比常规水冷凝要高，后续稳定的热力燃烧容易实现。风冷方式冷凝不需用水，而且不受地域和季节限制。

15、(3)、采用洁净的高温热空气送入热解炉进行余热利用，而非传统的燃烧炉高温烟气的返炉利用，杜绝高温烟气的粉尘污染电加热元件。

16、(4)、进料、出料做到了隔绝空气以及连续运行功能，保证了缺氧热解的安全性。

17、(5)、采用电加热连续式热解。连续式运行带来了垃圾处理量规模的大幅度提升，而且不存在常规加热炉加热后冷却又再加热的重复能量浪费，运行费用大幅降低。

技术特征：

1.一种农村垃圾连续式高温热解装置，主要由农村垃圾进料系统(1)、出料系统(2)、回转式热解炉系统(3)、热力氧化室(4)、热管换热装置(5)、烟气净化器(6)构成，其特征是：所述回转式热解炉系统(3)包括回转滚筒(31)、热风通道(32)，所述回转滚筒(31)的一端设置有农村垃圾进料系统(1)，回转滚筒(31)的另一端设置有出料系统(2)，所述回转滚筒(31)外壁设置有热风通道(32)，所述热风通道(32)一端内表面与回转滚筒(31)连接处设有第二旋转密封(33)，所述热风通道(32)另一端内表面与回转滚筒(31)连接处设有第三旋转密封(34)，所述热风通道(32)外壳的一端设有高温空气入口(35)，所述热风通道(32)外壳的另一端设有热风出口(36)；

2.根据权利要求1所述的一种农村垃圾连续式高温热解装置，其特征是：所述农村垃圾进料系统(1)包括斗式提升机(12)、料斗(13)、双层翻板阀(14)、溜槽(15)，料斗(13)的出口连接双层翻板阀(14)，双层翻板阀(14)的下部连接溜槽(15)，溜槽(15)的出口连接第一旋转密封(16)。

3.根据权利要求1所述的一种农村垃圾连续式高温热解装置，其特征是：所述出料系统(2)包括出料罐(21)，出料罐(21)上设置有出料罐进口(22)、渣出口(23)和油气出口(24)，出料罐进口(22)连接第四旋转密封(25)，渣出口(23)连接双层出渣阀(26)，双层出渣阀(26)出口连接固渣收集器(27)，油气出口(24)通过油气管道(28)连接中温油气冷凝器油气侧(522)的进口。

4.根据权利要求1所述的一种农村垃圾连续式高温热解装置，其特征是：所述回转滚筒(31)由齿轮传动装置驱动实现转动。

5.根据权利要求1所述的一种农村垃圾连续式高温热解装置，其特征是：所述烟气管道(7)上设有引风机(55)。

6.根据权利要求1所述的一种农村垃圾连续式高温热解装置，其特征是：所述中温油气冷凝器油气侧(522)油品出口连接油品回收装置(17)。

技术总结一种农村垃圾连续式高温热解装置，主要由农村垃圾进料系统、出料系统、回转式热解炉系统、热力氧化室、热管换热装置、烟气净化器构成，回转式热解炉系统包括回转滚筒、热风通道，回转滚筒的一端设置有农村垃圾进料系统，回转滚筒的另一端设置有出料系统，回转滚筒外壁设置有热风通道，热风通道一端内表面与回转滚筒连接处设有第二旋转密封，热风通道另一端内表面与回转滚筒连接处设有第三旋转密封，热风通道外壳的一端设有高温空气入口。本发明具有高温油气的余热利用，不凝气燃烧尾气的余热利用，热空气辅助加热回转热解炉以及返回至热力氧化室的重新利用，用水极少，适合各种类型农村垃圾，性价比高，处理彻底等优点。技术研发人员：雷震东,东苏平,王丽梅受保护的技术使用者：优尼环境科技（深圳）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16