一种用于处理固体废弃物的气化炉密闭进料装置的制作方法

专利查询2022-05-14  3



1.本实用新型涉及固体废弃物的处理设备技术领域,具体为一种用于处理固体废弃物的气化炉密闭进料装置。


背景技术:

2.现有固体废弃物处理技术,如焚烧、热解气化,水泥窑协同等,有需要将外部的物料输送至处理工段内。常见的进料方式如抓斗进料、螺旋进料、刮板或提升进料等。这几种进料方式都通过机械作用力,将物料输送至处理工段。但这些进料方式无法做到密闭,在进料过程中容易进入空气。在受料区正压的情况下,内部的烟气和热量存在冒出的可能。这样不光造成了热损耗,还污染外部环境。部分固体废弃物具有不均质性,在螺旋进料和刮板进料等方式下,容易照成堵塞,导致机械故障。
3.在热解气化等需要控制炉内绝氧,使之达到还原气氛的情况下,更加需要在进料过程中做到绝氧。甚至最大可能的排除物料中夹带的氧气,使反应过程中做到最大限度的绝氧,从而让炉内达到还原气氛,提高合成气的产气量,和控制新的污染物产生。做到“资源化”和“无害化”,为后续炉内的“减量化”提高效率。


技术实现要素:

4.本实用新型提供了一种用于处理固体废弃物的气化炉密闭进料装置,在气化炉的进料端对物料进行密闭压缩,以排出物料内夹带的氧气,同时解决物料进入热解通道后产生的水蒸气和合成气难以排出的问题。
5.本实用新型的技术方案包括压缩通道、冷态通道、热解通道、闸门机构、压缩机构及压型机构;所述压缩通道、冷态通道和热解通道顺次同轴连通,构成固体废弃物的进料通道;所述闸门机构设于压缩通道与冷态通道之间,通过控制闸门机构的开启和关闭能够将压缩通道与冷态通道切断和连通;所述压缩机构设于压缩通道上背向闸门机构的一端,能够将物料压缩后向冷态通道一侧推动;所述压型机构设于冷态通道上,包括液压缸及与液压缸活塞杆连接的压型凸模,所述活塞杆伸出方向竖直向下,能够推动压型凸模对冷态通道内的物料块上表面冲压形成沟槽通道。
6.作为上述方案的优选,所述压缩机构包括第一压缩机构和第二压缩机构,第一压缩机构包括第一液压缸,设于压缩通道上背向闸门机构的一端,第一液压缸活塞杆前端设有推板,所述推板设于压缩通道内,通过第一液压缸活塞杆的伸长,能够将压缩通道内的物料向前推动;
7.第二压缩机构包括压料门、第二液压缸及连杆,所述压缩通道顶部靠近第一压缩机构的一端开设有进料口,所述压料门设于进料口处,且与进料口一侧铰接,所述第二液压缸活塞杆与连杆一端铰接,连杆另一端与压料门固定连接,通过活塞杆的伸缩,使连杆能够带动压料门绕铰接部转动,以将进料口关闭和打开。
8.作为上述方案的优选,所述冷态通道顶壁设有一开口,所述压型机构的压型凸模
设于开口内,所述压型凸模的压型面为半圆柱面,压型凸模的轴向长度大于等于压缩成型的物料块沿物料推送方向的长度。
9.作为上述方案的优选,所述热解通道的侧壁为双层结构,内层壁和外层壁之间有间隔,形成环形烟气通道,所述环形烟气通道的两端各设有一开口,靠近冷态通道一侧的开口为烟气出口,另一开口为烟气入口。
10.作为上述方案的优选,所述环形烟气通道内设有多个扰流板,沿环形烟气通道轴向均匀分布,且垂直于物料移动方向设置;所述扰流板为“凹”字形板件结构,通过凹陷部卡在热解通道内层壁的外壁,且相互贴合固定,扰流板外沿与热解通道外层壁的内壁贴合,且在凹陷部处形成将扰流板两侧空间连通的唯一开口,相邻两块扰流板与热解通道内、外层壁形成的开口分别位于内层壁的上方和下方。
11.作为上述方案的优选,所述压缩通道进料口上方设有受料斗,受料斗底部开口与进料口对接,所述压料门设于受料斗内。
12.作为上述方案的优选,所述闸门机构包括闸板和第三液压缸,所述第三液压缸纵向设置,其活塞杆能够向下伸出,活塞杆下端连接闸板,所述压缩通道和冷态通道之间设有间隔,所述闸板能够伸入该间隔内,将压缩通道和冷态通道隔离。
13.本实用新型的有益效果在于:
14.1.上述技术方案通过压紧机构将物料压缩,提高物料密度,将物料挤压后推入冷态通道,整个过程中做到了对物料的密闭绝氧。在绝氧环境下,通过外部炉内的余热通道,使物料在热解通道内提前烘干热解碳化,降低了后端焚烧或热解气化工段的能耗,提高了处理后端的处理效率。
15.2.上述技术方案将进料、压缩、推入等操作流程编入一键式自动化程序,其操作简单,作业效率高。同时由于采用通道挤压进料的方式,没有复杂的机械运转和复杂的空间运输,使故障率大大低于其它进料方式。
16.3.上述技术方案中利用炉内的烟气余热,在热解通道外形成烟气余热通道,将热解通道内的物料进行加热,有效提高了对炉内余热的利用率,大大降低了处理成本。而且本实用新型中,在烟气通道内增设了扰流板,使得烟气的流动路径更加曲折,进一步提高了对烟气余热的利用率。
17.4.上述技术方案可根据后端处理工段的大小,设计通道尺寸和长度。模块化程度高,兼容性好。针对垃圾焚烧炉、热解气化炉、等离子气化炉等工艺都能很好的兼容。
18.5.上述技术方案中,在冷态通道设计压型模具,对冷态通道内的物料块进行压型,使物料块上表面形成沟槽通道,物料块再推离冷态通道进入热态的热解通道,产生的水蒸气和热解气会聚集在沟槽通道内,并沿热解通道顺利排入炉内。提高了设备运行的稳定性和安全性。
附图说明
19.图1为本实用新型的整体结构示意图。
20.图2和图3为本实用新型中扰流板与热解通道的装配结构示意图。
21.图4为本实用新型中物料块通过压型机构压型形成沟槽通道的结构示意图。
具体实施方式
22.以下结合附图详细描述本实用新型的实施例。
23.如图1所示,本实施例的技术方案包括压缩通道19、冷态通道15、热解通道12、闸门机构、压缩机构及压型机构;压缩通道19、冷态通道15和热解通道12顺次同轴连通,构成固体废弃物的进料通道;闸门机构设于压缩通道19与冷态通道15之间,通过控制闸门机构的开启和关闭能够将压缩通道19与冷态通道15切断和连通;压缩机构设于压缩通道19上背向闸门机构的一端,能够将物料压缩后向冷态通道15一侧推动;压型机构设于冷态通道15上,包括液压缸6及与液压缸6的活塞杆连接的压型凸模7,活塞杆伸出方向竖直向下,能够推动压型凸模7对冷态通道15内的物料块16上表面冲压形成沟槽通道22,如图4所示。
24.压缩机构包括第一压缩机构和第二压缩机构,第一压缩机构包括第一液压缸1,设于压缩通道19上背向闸门机构的一端,第一液压缸1活塞杆前端设有推板20,推板20设于压缩通道19内,通过第一液压缸1活塞杆的伸长,能够将压缩通道19内的物料向前推动;
25.第二压缩机构包括压料门3、第二液压缸18及连杆17,压缩通道19顶部靠近第一压缩机构的一端开设有进料口,压料门3设于进料口处,且与进料口一侧铰接,第二液压缸18活塞杆与连杆17一端铰接,连杆17另一端与压料门3固定连接,通过活塞杆的伸缩,使连杆17能够带动压料门3绕铰接部转动,以将进料口关闭和打开。
26.冷态通道15顶壁设有一开口,压型机构的压型凸模7设于开口内,压型凸模7的压型面为半圆柱面,如图3所示,压型凸模7的轴向长度大于等于压缩成型的物料块16沿物料推送方向的长度。
27.热解通道12的侧壁为双层结构,内层壁9和外层壁8之间有间隔,形成环形烟气通道10,环形烟气通道10的两端各设有一开口,靠近冷态通道15一侧的开口为烟气出口 14,另一开口为烟气入口13。
28.为了提高高温烟气在烟气通道内的导热效果,本实施例中在环形烟气通道内设计多个扰流板11,如图2和图3所示,沿环形烟气通道轴向均匀分布,且垂直于物料移动方向设置;扰流板11为“凹”字形板件结构,通过凹陷部21卡在热解通道内层壁9的外壁,且相互贴合固定,扰流板11外沿与热解通道外层壁8的内壁贴合,且在凹陷部处形成将扰流板11两侧空间连通的唯一开口,用于烟气的流通,相邻两块扰流板与热解通道内、外层壁形成的开口分别位于内层壁的上方和下方。
29.压缩通道19进料口上方设有受料斗2,受料斗2底部开口与进料口对接,压料门3 设于受料斗2内。
30.闸门机构包括闸板5和第三液压缸4,第三液压缸4纵向设置,其活塞杆能够向下伸出,活塞杆下端连接闸板5,压缩通道19和冷态通道15之间设有间隔,闸板5能够伸入该间隔内,将压缩通道19和冷态通道15隔离。
31.以下详细描述上述方案的工作原理:
32.上述方案采用成熟的工业压块机,将物料压缩成高密度的物料块16,将进料通道再与外加热绝氧热解通道12相结合,使通道成为绝氧热解反应釜,再进入炉内,预先降低含水率、同时产生合成气。
33.在本实施例中,为了使物料不夹带氧气和进料过程中不进入氧气,将物料预先压缩,排除夹带的氧气。在密闭通道内,使物料自身形成冷态密封段从而密闭后端热态的物
料。压缩后的物料由于密度增大,导热效率提高,更有利于物料的升温。
34.通过第二液压缸18带动连杆17以控制压料门3开启,物料由受料斗下落至压缩通道19内,然后压料门3关闭,压料门3对物料进行第一次压缩(上下压缩),然后通过第一液压缸1对第一次压缩的物料向前推进至闸板5处,闸板5与液压缸推板20共同作用,对物料进行第二次压缩(左右压缩),从而将物料压紧形成物料块16。
35.第三液压缸4控制闸板5打开,压紧后的物料块16被第一液压缸1继续向前推进至冷态通道15内,压型机构的液压缸驱动压型凸模7向下对物料块16上表面进行压型,使物料块16上表面形成沟槽通道22。
36.完成压型的物料块16在后续物料块16的推动下,进入热解通道12,使物料块16 在热解通道12内,在绝氧环境下热解碳化,逐渐蒸发出物料的水蒸气,同时还原出高热值的合成气,水蒸气及合成气顺着沟槽通道22排入炉内。
37.本实施例采用绝氧工况进料技术,通过压块机将物料压缩成块逐步推入通道,提前脱水碳化直至进入炉内。通过外加热给热解通道12内的物料加热,对热解通道12内的物料蒸发降低含水率,提前热解碳化产生合成气。由于物料压缩后,在密闭通道内产生的水蒸气和合成气很难排出。随着外部热量给热解通道12内的物料逐渐升温,物料产生的水蒸气和合成气量会增大。存在憋着排不出或排不过来的可能,严重甚至会产生压力过大,导致通道变形损坏或喷出,产生安全隐患。
38.因此上述技术方案在做到绝氧的同时,通过压型机构对物料块16冲压形成沟槽通道 22,也解决了水蒸气和合成气(可燃气)无法正常排除的问题。物料在密闭进料热解通道12内稳定加热碳化,提前实现降低含水率和资源化的有效利用,乃至使后端处理更为高效和节能。
39.上述技术方案通过压缩机构将物料压缩成高密度几何块状物料,再从冷态段逐渐推入密闭进料碳化热解通道12内。热解通道12外是垃圾焚烧或热解气化炉的余热或其它热源,使通道内在绝氧的环境下达到热解碳化的温度。物料在热解通道12外部加热下,会逐渐蒸发水蒸气和还原出高热值的合成气。
40.在本实施例中,通过抓斗将物料投入至受料斗,在第二液压缸18的收缩下,将压料门3打开。由于由于压料门3的扇形结构设计,在开合过程中不会带入带出物料,物料能顺利进入下方的压缩区。扇形结构压料门3关闭会形成暂存的受料斗,并将上批次掉落压缩区的物料进行压缩。
41.以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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