專利名稱：熱解炭化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用熱解技術(shù)、采用城市垃圾為原料制造燃料塊的專用設(shè)備——熱解炭化爐。
背景技術(shù)：
有人類從事生產(chǎn)和生活的地方，就會(huì)有廢棄物產(chǎn)生；有廢棄物，就會(huì)發(fā)生環(huán)境問(wèn)題。隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)力迅速提高，工業(yè)化和城市化的進(jìn)程也逐步加快。時(shí)至今日，全球很多國(guó)家和地區(qū)，已經(jīng)進(jìn)入到高度發(fā)達(dá)的工業(yè)化和城市化時(shí)期。與此相伴隨的是城市垃圾產(chǎn)出的種類和數(shù)量在快速增長(zhǎng)，城市垃圾的危害性在逐漸凸顯。
我國(guó)現(xiàn)有30萬(wàn)人口以上的城市668座。每年產(chǎn)出的生活垃圾約1.5億噸，產(chǎn)出的各種工業(yè)有機(jī)廢棄物、畜禽垃圾約4.5億噸；全國(guó)城市垃圾總產(chǎn)出量，每年高達(dá)6億噸。而且據(jù)有關(guān)專家估算，平均每年還在以8％的速度遞增。據(jù)2004年8月公布的城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年報(bào)有關(guān)數(shù)據(jù)，現(xiàn)在全國(guó)共有各種類型的城市垃圾處理場(chǎng)575座，垃圾處理總能力可以達(dá)到21.9萬(wàn)噸/日，能占全部城市垃圾總產(chǎn)出量的13.3％。
根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析，我國(guó)現(xiàn)在仍有相當(dāng)數(shù)量的中小城市，在城市垃圾的處理手段上，依然停留在露天堆放、簡(jiǎn)易填埋或就地焚燒的初始時(shí)期；但也確有相當(dāng)數(shù)量的大中城市，在城市垃圾的處理手段上，已經(jīng)發(fā)展到安全處理階段。據(jù)了解，在最近幾年內(nèi)，國(guó)家利用國(guó)債資金已安排建設(shè)城市垃圾處理項(xiàng)目359個(gè)，項(xiàng)目投資總額已高達(dá)245億元，僅國(guó)債資金投入就高達(dá)80多億元。這些城市垃圾處理項(xiàng)目建成投入運(yùn)營(yíng)后，可以使我國(guó)城市垃圾的處理技術(shù)水平，提高到相當(dāng)高的歷史階段。
我國(guó)廣大科技工作者在長(zhǎng)期從事城市垃圾處理技術(shù)的研發(fā)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)對(duì)比、篩選和逐步淘汰、改進(jìn)，現(xiàn)在推廣應(yīng)用比較普遍的城市垃圾安全處理技術(shù)，主要有衛(wèi)生填埋技術(shù)、焚燒處理技術(shù)和堆肥處理技術(shù)。
上述技術(shù)的缺點(diǎn)具體表現(xiàn)在1、焚燒處理技術(shù)的主要弱點(diǎn)是建設(shè)規(guī)模大，建設(shè)周期長(zhǎng)；設(shè)備技術(shù)復(fù)雜，操作運(yùn)行困難；投資額度大，運(yùn)營(yíng)成本高；僅能適應(yīng)對(duì)有較高熱值的可燃性城市垃圾進(jìn)行處理，適應(yīng)范圍較??；特別是焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的嚴(yán)重二次污染，治理難度大，達(dá)標(biāo)排放難。
2、衛(wèi)生填埋技術(shù)的主要弱點(diǎn)是占地面積大，占地時(shí)間長(zhǎng)，土地修復(fù)再利用機(jī)率較小；工程處理不當(dāng)，極易對(duì)土地、水體、大氣造成嚴(yán)重污染，選址比較困難；垃圾資源化利用率極低。
3、堆肥處理技術(shù)的主要弱點(diǎn)是堆肥設(shè)備龐大，生產(chǎn)制造困難；工藝技術(shù)復(fù)雜，操作控制要求嚴(yán)格；建設(shè)周期較長(zhǎng)，投資額度較大；僅能適應(yīng)對(duì)城市垃圾中的可降解有機(jī)物進(jìn)行處理，適應(yīng)范圍較小。
發(fā)明人就是根據(jù)上述城市垃圾處理現(xiàn)狀，在認(rèn)真分析總結(jié)了現(xiàn)在普遍推廣應(yīng)用的各類城市垃圾處理技術(shù)裝備的優(yōu)勢(shì)和弱點(diǎn)以后，結(jié)合多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)積累，完成了城市垃圾熱解炭化爐的設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作和使用方便、采用缺氧間接加熱方式、使城市垃圾炭化后制成燃料塊的熱解炭化爐。該熱解炭化爐應(yīng)用熱解技術(shù)加熱分解城市垃圾中的有機(jī)物質(zhì)，在熱解反應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)恰當(dāng)?shù)墓こ碳夹g(shù)手段，制造缺氧間接加熱條件，嚴(yán)格控制加熱溫度、升溫速率和保溫時(shí)間等控制因素，使城市垃圾中的有機(jī)物質(zhì)中的碳元素形成固態(tài)炭，使炭化后的城市垃圾轉(zhuǎn)化制成燃料塊。
本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)該熱解炭化爐包括爐殼、鋼板基礎(chǔ)、耐火隔熱保溫層、電熱元件、傳感器、反應(yīng)器、螺旋攪拌翻搗器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、爐蓋、自動(dòng)操縱控制顯示系統(tǒng)、安裝基礎(chǔ)，所述的爐殼內(nèi)襯以耐火隔熱保溫層，在耐火隔熱保溫層外敷設(shè)有電熱元件，并與反應(yīng)器內(nèi)的傳感器相聯(lián)接，在電發(fā)熱元件與耐火隔熱保溫層之間，加裝一層隔熱反射板，其爐殼、耐火隔熱保溫層、電熱元件、爐蓋和下面設(shè)置的鋼板基礎(chǔ)構(gòu)成爐殼主體，爐殼主體和安裝基礎(chǔ)相聯(lián)結(jié)，所述的爐殼主體的內(nèi)部設(shè)置有反應(yīng)器，爐殼主體與反應(yīng)器之間預(yù)留有狹小間隙，螺旋攪拌翻搗器設(shè)置在反應(yīng)器的內(nèi)部，在螺旋攪拌翻搗器的下面設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
所述的爐殼被設(shè)計(jì)成敞開(kāi)式圓桶形，爐殼下端和鋼板基礎(chǔ)連接，爐殼上端設(shè)計(jì)成全敞開(kāi)式，通過(guò)反應(yīng)器上的全開(kāi)啟式鼓形爐蓋封閉。
所述的反應(yīng)器被設(shè)計(jì)成可以全開(kāi)啟也可以全封閉式的圓桶形，反應(yīng)器頂端為全開(kāi)啟式鼓形爐蓋，爐蓋上裝有帶氣鎖裝置的排氣口，反應(yīng)器下端設(shè)計(jì)成錐體形，在反應(yīng)器底端帶有出料口，傳感器被設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)的適應(yīng)位置，與自動(dòng)操縱控制顯示系統(tǒng)及電熱元件相聯(lián)接。
所述的螺旋攪拌翻搗器由鋼管軸和螺旋葉片構(gòu)成，被安裝在反應(yīng)器內(nèi)，并通過(guò)支撐架聯(lián)接固定在反應(yīng)器內(nèi)，螺旋攪拌翻搗器的鋼管軸下端，與安裝在反應(yīng)器外部的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相聯(lián)接。
所述的自動(dòng)操縱控制顯示系統(tǒng)選擇配備的是計(jì)算機(jī)自動(dòng)操縱控制顯示系統(tǒng)，能按應(yīng)用熱解技術(shù)需要的規(guī)范熱解環(huán)境和可控反應(yīng)條件設(shè)置的控制程序和運(yùn)行參數(shù)，統(tǒng)一操作調(diào)控?zé)峤馓炕癄t的各種機(jī)、電、液工件元件，完成設(shè)定的指令，同時(shí)完成顯示成打字記錄。
本實(shí)用新型熱解炭化爐具備了獨(dú)立完成全部熱解炭化技術(shù)的各種功能，不僅能應(yīng)用于城市垃圾處理領(lǐng)域，還可以得到更廣泛的應(yīng)用；特別是對(duì)當(dāng)前一些數(shù)量較多、影響較大、極難找到恰當(dāng)處理方法的特殊固體有機(jī)廢棄物，更有比較廣泛的應(yīng)用前景。比如，對(duì)中原地區(qū)普遍存在的麥稻作物秸桿野外就地焚燒引發(fā)的嚴(yán)重影響環(huán)境、交通、飛行安全等問(wèn)題，如能應(yīng)用發(fā)明專利產(chǎn)品進(jìn)行集中簡(jiǎn)單熱解炭化處理，必將使多方受益。
該技術(shù)產(chǎn)品是實(shí)現(xiàn)對(duì)城市垃圾進(jìn)行無(wú)害化、減量化、資源化處理目標(biāo)的新途徑，也是對(duì)現(xiàn)行普遍推廣應(yīng)用的城市垃圾處理技術(shù)的新突破；而且整體投資額度不大，產(chǎn)品銷售應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，運(yùn)營(yíng)成本費(fèi)用不高，經(jīng)濟(jì)效益比較可觀。


圖1為熱解炭化爐整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如附圖1所示本發(fā)明專用設(shè)備熱解炭化爐包括爐殼1、鋼板基礎(chǔ)2、耐火隔熱保溫層3、電熱元件4、傳感器5、反應(yīng)器6、螺旋攪拌翻搗器7、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8、爐蓋9、自動(dòng)操縱控制顯示系統(tǒng)10、安裝基礎(chǔ)11，所述的爐殼1內(nèi)襯以耐火隔熱保溫層3，在耐火隔熱保溫層3外敷設(shè)有電熱元件4，并與反應(yīng)器6內(nèi)的傳感器5相聯(lián)接，在電發(fā)熱元件4與耐火隔熱保溫層3之間，加裝一層隔熱反射板，其爐殼1、耐火隔熱保溫層3、電熱元件4、爐蓋9和下面設(shè)置的鋼板基礎(chǔ)2構(gòu)成爐殼主體12，爐殼主體12和安裝基礎(chǔ)11相聯(lián)結(jié)，所述的爐殼主體12的內(nèi)部設(shè)置有反應(yīng)器6，爐殼主體12與反應(yīng)器6之間預(yù)留有狹小間隙13，螺旋攪拌翻搗器7設(shè)置在反應(yīng)器6的內(nèi)部，在螺旋攪拌翻搗器7的下面設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8。
所述的爐殼1被設(shè)計(jì)成敞開(kāi)式圓桶形，用普通鋼板焊成，爐殼1下端和鋼板基礎(chǔ)2連接，爐殼1上端設(shè)計(jì)成全敞開(kāi)式，通過(guò)反應(yīng)器6上的全開(kāi)啟式鼓形爐蓋9封閉。
所述的反應(yīng)器被設(shè)計(jì)成可以全開(kāi)啟也可以封閉式的圓桶形，反應(yīng)器頂端，設(shè)計(jì)成全開(kāi)啟式鼓形爐蓋，爐蓋上裝有帶氣鎖裝置的與煙氣治理系統(tǒng)的吸風(fēng)口相聯(lián)接的排氣口，反應(yīng)器下端設(shè)計(jì)成錐體形，傳感器被設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)的適應(yīng)位置，與自動(dòng)操縱控制顯示系統(tǒng)及電熱元件相聯(lián)接。通過(guò)螺旋輸送器與配料攪拌工序相聯(lián)接。
所述的反應(yīng)器6被設(shè)計(jì)成可以全開(kāi)啟也可以封閉式的圓桶形，用耐腐蝕不銹鋼板焊成，為了裝填熱解物料方便，反應(yīng)器6頂端為全開(kāi)啟式鼓形爐蓋9，爐蓋9上裝有帶氣鎖裝置的與煙氣治理系統(tǒng)的吸風(fēng)口相聯(lián)接的排氣口14，為了出料干凈、方便，反應(yīng)器6下端設(shè)計(jì)成錐體形，反應(yīng)器底板用耐腐蝕不銹鋼板焊成基座，以便與螺旋攪拌翻搗器、爐殼基座相聯(lián)接，在反應(yīng)器6底端帶有出料口15，傳感器5被設(shè)置在反應(yīng)器6內(nèi)的適應(yīng)位置，與自動(dòng)操縱控制顯示系統(tǒng)10及電熱元件4相聯(lián)接。
所述的螺旋攪拌翻搗器7由耐腐蝕不銹鋼管軸16和螺旋葉片17焊接組成，被安裝在反應(yīng)器6內(nèi)，并通過(guò)支撐架18聯(lián)接固定在反應(yīng)器6相應(yīng)部位，螺旋攪拌翻搗器7的軸16下端與安裝在反應(yīng)器6外部的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8相聯(lián)接，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8由電動(dòng)機(jī)19、減速器20、驅(qū)動(dòng)大齒輪21等部件組成。
所述的自動(dòng)操縱控制顯示系統(tǒng)10選擇配備的是計(jì)算機(jī)自動(dòng)操縱控制顯示系統(tǒng)，能按應(yīng)用熱解技術(shù)需要的規(guī)范熱解環(huán)境和可控反應(yīng)條件設(shè)置的控制程序和運(yùn)行參數(shù)，統(tǒng)一操作調(diào)控?zé)峤馓炕癄t的各種機(jī)、電、液工件元件，完成設(shè)定的指令，同時(shí)完成顯示成打字記錄。
本實(shí)用新型的熱解炭化處理過(guò)程是根據(jù)熱解技術(shù)理論，采取獨(dú)創(chuàng)的工程技術(shù)手段，將城市垃圾熱解炭化制取固態(tài)碳。
熱解炭化爐的規(guī)范熱解環(huán)境設(shè)計(jì)根據(jù)熱解技術(shù)理論，對(duì)有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行熱解炭化的規(guī)范環(huán)境要求是有機(jī)物質(zhì)的熱解炭化反應(yīng)必須在缺氧環(huán)境中接受間接加熱方式下進(jìn)行。
熱解時(shí)炭化爐的可控反應(yīng)條件設(shè)計(jì)根據(jù)熱解技術(shù)理論，要使有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過(guò)熱解炭化反應(yīng)處理后轉(zhuǎn)化成固態(tài)碳，就必須嚴(yán)格控制加熱溫度，升溫速率及保溫時(shí)間等三項(xiàng)能夠直接影響控制熱解炭化結(jié)果的反應(yīng)條件。
為使熱解炭化爐能夠把城市垃圾有機(jī)物質(zhì)可燃物質(zhì)基本上全部轉(zhuǎn)化成固態(tài)碳，在研究確定熱解炭化爐的各種運(yùn)行技術(shù)參數(shù)時(shí)，根據(jù)熱解技術(shù)理論數(shù)據(jù)和大量試驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)科學(xué)匹配優(yōu)化后，特別精確設(shè)計(jì)了加熱溫度、升溫速率及保溫時(shí)間的反應(yīng)條件具體數(shù)值。
加熱溫度熱解炭化爐的裝料初始爐溫，采取季節(jié)常溫或前爐出料后余溫裝料。加熱溫度，共設(shè)計(jì)四個(gè)溫度區(qū)段第一加溫區(qū)段從季節(jié)常溫或前爐出料后余溫開(kāi)始，最高加熱溫度達(dá)到250度(變化幅度允許±15度)。選擇確定使用此數(shù)值，是因?yàn)樵诖藴貐^(qū)內(nèi)，熱解物料能夠充分徹底脫水，而且能夠使熱解物料的大分子開(kāi)始裂解成中、小分子。
第二加溫區(qū)段從上溫區(qū)最高溫度250度開(kāi)始，最高加熱溫度達(dá)到480度(變化幅度允許±10度)。選擇確定使用此數(shù)值，是國(guó)為在此溫區(qū)內(nèi)，熱解物料的大分子能夠完成充分裂解成中、小分子，而且能夠脫甲基。但是，在此溫區(qū)內(nèi)，熱解物料裂解后生成水與架橋部分的分解次甲基鍵尚不能進(jìn)行聚合反應(yīng)，更不能再次進(jìn)行裂解、脫氫、聚合、氫化等再反應(yīng)。因此，在此溫區(qū)內(nèi)，能夠基本保持熱解物料的初始固態(tài)形狀。
第三加溫區(qū)段從上溫區(qū)最高溫度480度開(kāi)始，保持在480度(變化幅度允許±18度)穩(wěn)定溫度線上有較長(zhǎng)時(shí)間不變。選擇確定使用此數(shù)值，是因?yàn)樵谳^長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定加熱溫度不變，能夠確保熱解物料不僅可以充分熱解炭化，而且可以保持熱解物料的初始固態(tài)形狀得到穩(wěn)定，達(dá)到使城市垃圾有機(jī)物質(zhì)可燃物質(zhì)基本上全部轉(zhuǎn)化成固態(tài)碳的目的。
第四加溫區(qū)段從上溫區(qū)最高溫度480度開(kāi)始，采取斷電停止加熱，靠自然冷卻方式逐步降溫；待爐內(nèi)熱解物質(zhì)溫度降至140度以下后出爐。選擇確定使用此數(shù)據(jù)，是為了確保已經(jīng)形成的固態(tài)碳，不會(huì)因自身溫度過(guò)高，在出爐時(shí)遇氧或明火而燃燒，造成事故。
升溫速率熱解炭化爐的升溫速率，共設(shè)計(jì)有兩個(gè)升溫區(qū)間。
第一個(gè)升溫區(qū)間在第一加溫區(qū)段內(nèi)，從季節(jié)常溫或前爐出料后余溫開(kāi)始，在30分鐘時(shí)間內(nèi)用較快升溫速率迅速把加熱溫度升高到250度，升溫速率為7.5度/分(變化幅度允許±0.3度/分)。選擇確定使用上數(shù)據(jù)，是因?yàn)橛幂^快升溫速率，能使熱解物料迅速?gòu)氐酌撍⒛荛_(kāi)始脫甲基步裂解，為下步熱解炭化反應(yīng)奠定基礎(chǔ)條件。
第二升溫區(qū)間在第二加溫區(qū)段內(nèi)，從上溫區(qū)同高溫度250度開(kāi)始，在90分鐘時(shí)間內(nèi)，用較緩慢的升溫速率，把加熱溫度升高到480度；升溫速率為2.56度/分(變化幅度允許±0.2度/分)。選擇確定使用此數(shù)據(jù)，是因?yàn)橛幂^緩慢的升溫速率，能使熱解物料最大程度上保持初始固態(tài)形狀，盡最大可能阻止熱解物料產(chǎn)生氣態(tài)或液態(tài)產(chǎn)物出現(xiàn)，以便達(dá)到使城市垃圾有機(jī)物質(zhì)可燃物質(zhì)基本上全部轉(zhuǎn)化成固態(tài)碳的目的。
保溫時(shí)間熱解炭化爐的保溫時(shí)間，設(shè)計(jì)在加熱溫度最高限值480度的溫度線上，保持穩(wěn)定120分鐘(變化幅度允許±20分)。選擇確定使用此數(shù)據(jù)，是因?yàn)樵诖藭r(shí)間內(nèi)，能夠使熱解物料應(yīng)該發(fā)生的脫水、脫甲基、裂解等熱解炭化反應(yīng)，都能得到充分徹底進(jìn)行；而且還能夠使熱解物料的初始固態(tài)形狀得到充分炭化和穩(wěn)定。
可控反應(yīng)條件的實(shí)現(xiàn)熱解炭化爐對(duì)加熱溫度、升溫速率及保溫時(shí)間等三項(xiàng)能夠直接影響控制熱解炭化結(jié)果的可控反應(yīng)條件的實(shí)現(xiàn)，是通過(guò)自動(dòng)操縱控制顯示系統(tǒng)，統(tǒng)一操縱調(diào)控?zé)峤馓炕癄t的機(jī)、電、液等工作元件及傳感器、顯示器等，按精確設(shè)定的加熱溫度、升溫速率及保溫時(shí)間的反應(yīng)條件具體數(shù)值和允許變化幅度，指令熱解炭化爐按規(guī)定程序和數(shù)值正確運(yùn)行，形成熱解炭化處理的可控反應(yīng)條件。
熱解炭化爐的保溫及熱傳導(dǎo)設(shè)計(jì)熱解炭化爐的保溫及熱傳導(dǎo)，不僅直接影響熱解炭化爐的運(yùn)行質(zhì)量，而且還將直接影響熱解炭化產(chǎn)物的產(chǎn)品質(zhì)量。為此，在熱解炭化爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采取以下四項(xiàng)工程技術(shù)手段第一項(xiàng)在熱解炭化爐爐殼的鋼板內(nèi)，襯以高科技含量的耐火隔熱保溫材料，形成有效保溫層；能夠有效阻止電發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱能向爐外傳導(dǎo)，提高熱能有效利用率，確保熱解炭化爐的運(yùn)行質(zhì)量。
第二項(xiàng)熱解炭化爐的電發(fā)熱元件敷設(shè)在保溫層外，但在電發(fā)熱元件與保溫層之間，加裝一層高科技含量的隔熱反射板，使電發(fā)熱元件發(fā)出的熱能經(jīng)過(guò)隔熱反射板的反射后，能以最大比率向反應(yīng)器方向輻射，以便提高熱能的有效利用率。
第三項(xiàng)在保溫層外敷設(shè)電發(fā)熱元件；電發(fā)熱元件通電發(fā)熱后，只能通過(guò)保溫層與反應(yīng)器之間預(yù)留的狹小間隙，直接反應(yīng)器輻射傳導(dǎo)熱能，使反應(yīng)器里的熱解炭化物料能夠順暢、快捷、高效率接受輻射熱能加熱。
第四項(xiàng)因裝填在反應(yīng)器內(nèi)的城市垃圾有機(jī)物可燃物本身導(dǎo)熱性能極低，再加上不便通過(guò)工程技術(shù)手段設(shè)置熱解炭化物料之間的導(dǎo)熱間隙，造成熱解炭化物料的熱傳導(dǎo)極其困難。為此，熱解炭化爐在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)計(jì)安裝了螺旋攪拌翻搗器。在對(duì)城市垃圾有機(jī)物質(zhì)可燃物質(zhì)進(jìn)行熱解炭化處理過(guò)程中，通過(guò)設(shè)置在反應(yīng)器外的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)的螺旋攪拌翻搗器不停轉(zhuǎn)動(dòng)，使熱解炭化物料在螺旋葉片作用下，不僅能不斷進(jìn)行自位翻動(dòng)，而且還能進(jìn)行被提升到反應(yīng)器頂端后，再沿反應(yīng)器內(nèi)壁滑落到底部的整體反復(fù)升降運(yùn)動(dòng)。這種獨(dú)創(chuàng)的工程技術(shù)手段，能夠較好地解決城市垃圾有機(jī)物質(zhì)的熱能傳導(dǎo)困難問(wèn)題，確保其能夠在熱解炭化處理過(guò)程中，快速接受熱能，全部均勻受熱，充分進(jìn)行熱解炭化反應(yīng)。
熱解炭化處理的運(yùn)行安排設(shè)計(jì)城市原生垃圾經(jīng)過(guò)嚴(yán)格分選處理以后的適于進(jìn)行熱解炭化處理的有機(jī)物質(zhì)和可燃物質(zhì)，經(jīng)過(guò)“帶式輸送機(jī)”裝入熱解炭化爐以后，全部熱解炭化反應(yīng)處理過(guò)程，均在熱解炭化爐中封閉運(yùn)行完成，最后全部轉(zhuǎn)化成固態(tài)碳。然后，通過(guò)出料口把固態(tài)碳經(jīng)過(guò)“螺旋輸送機(jī)”，送入配料攪拌工序進(jìn)行配料攪拌處理。
城市垃圾有機(jī)物質(zhì)和可燃物質(zhì)，在熱解炭化爐中經(jīng)熱解炭化處理后轉(zhuǎn)化成的固態(tài)碳，成粉末狀或中粒徑塊狀的固態(tài)形式；發(fā)熱值≥4800大卡；灰份量≤3％；水份量≤0.9％。
熱解炭化爐在設(shè)計(jì)上具有一次性能夠封閉完成全部熱解炭化處理工藝任務(wù)的功能；熱解炭化爐在運(yùn)行上采取單爐間歇式輪番進(jìn)行投料出料的生產(chǎn)加工方式運(yùn)行。
熱解炭化爐的配置數(shù)量，根據(jù)城市垃圾處理場(chǎng)日收處理城市原生垃圾數(shù)量，城市原生垃圾中有機(jī)物質(zhì)和可燃物質(zhì)含量比例，熱解炭化爐設(shè)計(jì)單爐有效處理容積及熱解炭化處理過(guò)程全部運(yùn)行時(shí)間等因素，經(jīng)計(jì)算后確定。
權(quán)利要求1.一種炭化城市垃圾制造燃料的熱解炭化爐，其特征在于該熱解炭化爐包括爐殼(1)、鋼板基礎(chǔ)(2)、耐火隔熱保溫層(3)、電熱元件(4)、傳感器(5)、反應(yīng)器(6)、螺旋攪拌翻搗器(7)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)、爐蓋(9)、自動(dòng)操縱控制顯示系統(tǒng)(10)、安裝基礎(chǔ)(11)，所述的爐殼(1)內(nèi)襯以耐火隔熱保溫層(3)，在耐火隔熱保溫層(3)外敷設(shè)有電熱元件(4)，并與反應(yīng)器(6)內(nèi)的傳感器(5)相聯(lián)接，在電發(fā)熱元件(4)與耐火隔熱保溫層(3)之間，加裝一層隔熱反射板，其爐殼(1)、耐火隔熱保溫層(3)、電熱元件(4)、爐蓋(9)和下面設(shè)置的鋼板基礎(chǔ)(2)構(gòu)成爐殼主體(12)，爐殼主體(12)和安裝基礎(chǔ)(11)相聯(lián)結(jié)，所述的爐殼主體(12)的內(nèi)部設(shè)置有反應(yīng)器(6)，爐殼主體(12)與反應(yīng)器(6)之間預(yù)留的狹小間隙(13)，螺旋攪拌翻搗器(7)設(shè)置在反應(yīng)器(6)的內(nèi)部，在螺旋攪拌翻搗器(7)的下面設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解炭化爐，其特征在于所述的爐殼(1)被設(shè)計(jì)成敞開(kāi)式圓桶形，爐殼(1)下端和鋼板基礎(chǔ)(2)連接，爐殼(1)上端設(shè)計(jì)成全敞開(kāi)式，通過(guò)反應(yīng)器(6)上的全開(kāi)啟式鼓形爐蓋(9)封閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解炭化爐，其特征在于所述的反應(yīng)器(6)被設(shè)計(jì)成可以全開(kāi)啟也可以全封閉式的圓桶形，反應(yīng)器(6)頂端為全開(kāi)啟式鼓形爐蓋(9)，爐蓋(9)上裝有帶氣鎖裝置的排氣口(14)，反應(yīng)器(6)下端設(shè)計(jì)成錐體形，在反應(yīng)器(6)底端帶有出料口(15)，傳感器(5)被設(shè)置在反應(yīng)器(6)內(nèi)的適應(yīng)位置，與自動(dòng)操縱控制顯示系統(tǒng)(10)及電熱元件(4)相聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解炭化爐，其特征在于所述的螺旋攪拌翻搗器(7)由鋼管軸(16)和螺旋葉片(17)構(gòu)成，被安裝在反應(yīng)器(6)內(nèi)，并通過(guò)支撐架(18)聯(lián)接固定在反應(yīng)器(6)內(nèi)，螺旋攪拌翻搗器(7)的鋼管軸(16)下端，與安裝在反應(yīng)器(6)外部的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)相聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種利用熱解技術(shù)、采用城市垃圾為原料制造燃料塊的專用設(shè)備——熱解炭化爐，該熱解炭化爐由爐殼、鋼板基礎(chǔ)、耐火隔熱保溫層、電熱元件、傳感器、反應(yīng)器、螺旋攪拌翻搗器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、爐蓋、自動(dòng)操縱控制顯示系統(tǒng)、安裝基礎(chǔ)構(gòu)成，該技術(shù)產(chǎn)品是實(shí)現(xiàn)對(duì)城市垃圾進(jìn)行無(wú)害化、減量化、資源化處理目標(biāo)的新途徑，也是對(duì)現(xiàn)行普遍推廣應(yīng)用的城市垃圾處理技術(shù)的新突破；而且整體投資額度不大，產(chǎn)品銷售應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，運(yùn)營(yíng)成本費(fèi)用不高，經(jīng)濟(jì)效益比較可觀。
文檔編號(hào)C10B53/00GK2918425SQ20062002822
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者張興權(quán) 申請(qǐng)人:張興權(quán)