本實(shí)用新型涉及固體廢棄物處理技術(shù)，具體地，涉及一種污泥熱解裝置。

背景技術(shù)：

城市污水經(jīng)過污水廠的干化處理后形成干化污泥，干化污泥中含有大量有機(jī)物質(zhì)，這些有機(jī)物質(zhì)通常有毒、惡臭并含有大量細(xì)菌和病毒，需要進(jìn)一步的處理。處理干化污泥的一種有效方式是進(jìn)行熱解，利用干化污泥中有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，在無氧條件下對(duì)其加熱，使有機(jī)物產(chǎn)生熱裂解，熱裂解后形成熱解氣和固體殘?jiān)瑥亩鴮?shí)現(xiàn)干化污泥的減量化、穩(wěn)定化和無害化處理。

在傳統(tǒng)的熱解裝置中，對(duì)于干化污泥熱解產(chǎn)生的熱解氣另行處理，即熱解氣引出爐膛后，再行冷凝、分離、凈化等后續(xù)處理，以獲得最終熱解產(chǎn)物——油和氣體。在必要時(shí)，可將處理后得到的氣體或油噴入爐膛內(nèi)焚燒，以補(bǔ)充提供熱解過程中需要的燃料。然而，熱解氣的處理設(shè)備的投入較大，占用爐體空間，并且熱解氣的后處理過程中存在較大的熱量損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種污泥熱解裝置，該裝置能夠減少燃料消耗，節(jié)省設(shè)備成本。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種污泥熱解裝置，所述污泥熱解裝置包括爐體和熱解反應(yīng)管，所述爐體包括一次燃燒室，所述熱解反應(yīng)管軸向貫穿所述一次燃燒室，所述熱解反應(yīng)管的軸向一端設(shè)有進(jìn)料口，軸向另一端設(shè)有出料口，所述熱解反應(yīng)管的管腔內(nèi)設(shè)有用于從所述進(jìn)料口向所述出料口推進(jìn)干化污泥的螺旋推進(jìn)器，所述熱解反應(yīng)管的管壁上開設(shè)有多個(gè)熱解氣 排氣口以將熱解氣排入所述一次燃燒室內(nèi)，所述爐體上還安裝有一級(jí)燃燒裝置以在所述一次燃燒室內(nèi)點(diǎn)燃所述熱解氣。

優(yōu)選地，所述爐體還包括二次燃燒室，所述二次燃燒室與所述一次燃燒室相連，所述二次燃燒室設(shè)置有二級(jí)燃燒裝置，所述二次燃燒室的頂部設(shè)置有煙氣排氣口。

優(yōu)選地，所述二次燃燒室設(shè)置在所述爐體的頂部。

優(yōu)選地，所述一級(jí)燃燒裝置和/或二級(jí)燃燒裝置為天然氣燃燒裝置。

優(yōu)選地，所述二級(jí)燃燒裝置為自帶配風(fēng)的天然氣燃燒裝置。

優(yōu)選地，所述污泥熱解裝置還包括用于向所述一次燃燒室內(nèi)鼓風(fēng)的鼓風(fēng)機(jī)。

優(yōu)選地，多個(gè)所述熱解氣排氣口沿所述熱解反應(yīng)管的長(zhǎng)度方向均勻且間隔布置。

優(yōu)選地，所述一級(jí)燃燒裝置設(shè)置在所述熱解反應(yīng)管的下方，所述熱解氣排氣口設(shè)置在所述熱解反應(yīng)管的管壁的頂部。

優(yōu)選地，所述污泥熱解裝置還包括向所述進(jìn)料口輸送干化污泥的螺旋輸送機(jī)。

優(yōu)選地，所述進(jìn)料口和/或出料口處還設(shè)置有中間緩存密封倉(cāng)，該中間緩存密封倉(cāng)的頂部設(shè)有上密封閥，所述中間緩存密封倉(cāng)的底部設(shè)有下密封閥。

通過上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的污泥熱解裝置產(chǎn)生的熱解氣從熱解氣排氣口直接排到爐體的一次燃燒室內(nèi)燃燒，由于熱解氣不需要進(jìn)行凈化或分離等后處理，因而節(jié)省了相應(yīng)的后處理設(shè)備，降低了設(shè)備成本，并且由于高溫的熱解氣在爐體內(nèi)直接燃燒而不引出后進(jìn)行凈化或分離等處理，避免了熱解氣后處理過程中的熱量損失以及燃料損失，從而可以節(jié)省外部補(bǔ)充的燃料。

本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中：

圖1是本實(shí)用新型污泥熱解裝置的一種優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是從側(cè)面顯示的圖1中污泥熱解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1 一次燃燒室 2 熱解反應(yīng)管

3 旋轉(zhuǎn)軸 4 螺旋推進(jìn)器

5 熱解氣排氣口 6 進(jìn)料口

7 出料口 8 一級(jí)燃燒裝置

9 排氣通道 10 二次燃燒室

11 二級(jí)燃燒裝置 12 煙氣排氣口

13 進(jìn)料閥 14 螺旋輸送機(jī)

15 中間緩存密封倉(cāng) 16 上密封閥

17 下密封閥 18 電機(jī)

19 鼓風(fēng)機(jī)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。

在本實(shí)用新型中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下”通常是指參考本申請(qǐng)說明書附圖所表示的上下位置?！皟?nèi)、外”是指相對(duì)于各部件自身輪廓的內(nèi)外。

參見圖1、圖2所示，本實(shí)用新型提供的污泥熱解裝置包括爐體和熱解反應(yīng)管2，該熱解反應(yīng)管2軸向貫穿一次燃燒室1，熱解反應(yīng)管2的軸向一端設(shè)有進(jìn)料口6，軸向另一端設(shè)有出料口7，熱解反應(yīng)管2的管腔內(nèi)設(shè)有螺旋推進(jìn)器4，以從進(jìn)料口6向出料口7推進(jìn)干化污泥，熱解反應(yīng)管2的管壁上開設(shè)有多個(gè)熱解氣排氣口5，以將熱解氣排入一次燃燒室1中，爐體上還外置有一級(jí)燃燒裝置8以在一次燃燒室1內(nèi)點(diǎn)燃熱解氣。

所述爐體的爐壁處可設(shè)有耐火保溫材料，如耐火磚等，爐體可以具有各種合適的外形，比如為長(zhǎng)方體或圓筒體。

所述螺旋推進(jìn)器4為常見的螺旋推進(jìn)裝置，包括旋轉(zhuǎn)軸3和螺旋葉片等，旋轉(zhuǎn)軸3一般為空心軸且中空腔連接有冷卻液，從而可在高溫環(huán)境下冷卻螺旋推進(jìn)器4。螺旋推進(jìn)器4可由多種動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)，例如可以通過與旋轉(zhuǎn)軸3相連的電機(jī)18驅(qū)動(dòng)，在電機(jī)18的驅(qū)動(dòng)下，螺旋推進(jìn)器4在熱解反應(yīng)管2內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，將從進(jìn)料口6投放的干化污泥沿著筒體軸向推進(jìn)到出料口7，在此過程中干化污泥得以高溫?zé)峤?，熱解后的渣料從出料?排出。

爐腔(即一次燃燒室1)內(nèi)保持較高的溫度，例如450℃以上，以保證螺旋推進(jìn)器4內(nèi)的污泥能夠被加熱到有機(jī)物分解溫度以上，使其中的有機(jī)物發(fā)生熱分解，分解所產(chǎn)生的熱解氣從熱解氣排氣口5中排出，直接進(jìn)入到爐體的一次燃燒室1內(nèi)燃燒，燃燒后的煙氣可從排氣通道9排出。

爐體1設(shè)置有一級(jí)燃燒裝置8，該一級(jí)燃燒裝置8用于點(diǎn)燃一次燃燒室1內(nèi)的熱解氣，同時(shí)一級(jí)燃燒裝置8在污泥熱解裝置啟動(dòng)時(shí)以及在熱解氣燃燒的熱量不足時(shí)可以補(bǔ)充提供燃料。在圖示的實(shí)施方式中，爐體上還安裝有用于向一次燃燒室1內(nèi)鼓風(fēng)的鼓風(fēng)機(jī)19，以提供燃燒用氧氣。一級(jí)燃燒裝置 8可以是燃燒液體油的燃燒裝置，或者是燃燒可燃?xì)怏w的燃燒裝置，優(yōu)選為天然氣燃燒裝置。所述一級(jí)燃燒裝置可以為點(diǎn)火槍，該點(diǎn)火槍的噴火嘴伸入到一次燃燒室11內(nèi)。甚至，一級(jí)燃燒裝置8可同時(shí)向一次燃燒室1內(nèi)配給空氣，即優(yōu)選為自帶配風(fēng)(即按比例配給空氣)的天然氣燃燒裝置。

本實(shí)用新型的污泥熱解裝置在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，干化污泥在螺旋推進(jìn)器4內(nèi)從進(jìn)料口6向出料口7方向移動(dòng)時(shí)，干化污泥中的有機(jī)物質(zhì)被加熱后分解，產(chǎn)生的熱解氣從熱解氣排氣口5直接進(jìn)入爐體的一次燃燒室1內(nèi)，在其中燃燒并產(chǎn)生熱量，該熱量使熱解反應(yīng)管2的管腔內(nèi)維持干化污泥分解所需的高溫；在裝置啟動(dòng)時(shí)，一級(jí)燃燒裝置8可提供輔助燃燒，結(jié)合熱解氣點(diǎn)火燃燒的燃燒熱量，一并使?fàn)t體內(nèi)溫度達(dá)到并保持于干化污泥熱解所需要的溫度，例如550℃～650℃。

在上述技術(shù)方案中，熱解氣從熱解氣排氣口5直接排到一次燃燒室1內(nèi)燃燒，一方面，由于熱解氣不需要進(jìn)行引出爐體后的分離、凈化等后續(xù)處理，因而節(jié)省了相應(yīng)的后處理設(shè)備，降低了設(shè)備成本，另一方面，從熱解反應(yīng)管2排出的熱解氣為高溫氣體，其自身攜帶有較高的熱能，由于不直接排出爐體外，避免了高溫?zé)峤鈿獾臒崃繐p失，也避免了氣體因泄漏或滯留而造成的損失，因而提高了能量的利用效率，能夠大量節(jié)省一級(jí)燃燒裝置需要的燃料。

在本實(shí)用新型中，污泥熱解裝置還優(yōu)選地包括二次燃燒室10，二次燃燒室10可通過排氣通道9與一次燃燒室1連通，二次燃燒室10設(shè)置有二級(jí)燃燒裝置11，二次燃燒室10的頂部可設(shè)置有煙氣排氣口12。由于從熱解反應(yīng)管2排出的熱解氣通常為氣、油、水和粉塵的混合物，在一次燃燒室1內(nèi)難以完全燃燒，因而未燃燒完全的煙氣(即有毒氣體)從排氣通道9中排出，進(jìn)入二次燃燒室10。有毒氣體在二次燃燒室10可充分燃燒，防止類似二惡英等有毒物體的直接排空，以達(dá)到環(huán)保要求。二次燃燒室10中設(shè)置的二級(jí)燃燒裝置11可以是燃燒液體油的燃燒裝置，或者是燃燒可燃?xì)怏w的燃燒裝 置，優(yōu)選為天然氣燃燒裝置。所述二級(jí)燃燒裝置可以為點(diǎn)火槍，該點(diǎn)火槍的噴火嘴伸入到二次燃燒室10的腔室內(nèi)。二次燃燒室10中燃燒后的氣體從煙氣排氣口12中排出，可以進(jìn)行后續(xù)尾氣處理。

其中，二次燃燒室10優(yōu)選為沿豎直方向的柱體形狀，其尺寸、體積等參數(shù)需確保從一次燃燒室1排出的煙氣進(jìn)入二次燃燒室10后能夠達(dá)到完全燃燒。例如，確保煙氣在二次燃燒室10內(nèi)于850℃以上的環(huán)境溫度下停留至少2秒，或者于1100℃以上的環(huán)境溫度下停留至少1秒，并盡量使得煙氣在二次燃燒室10內(nèi)呈流態(tài)均勻分布。

優(yōu)選地，所述二次燃燒室10設(shè)置在所述爐體1的上方，這樣設(shè)置可以使從一次燃燒室1到二級(jí)燃燒室10的排氣通道路徑較短，并且排氣方向位于上方，有利于氣體通暢地流動(dòng)。

熱解氣從熱解氣排氣口5排出后在一次燃燒室1內(nèi)燃燒，通常在熱解氣排氣口5處即被點(diǎn)燃而形成加熱爐體的火焰。熱解氣排氣口5在熱解反應(yīng)管2的管壁上可以根據(jù)需要進(jìn)行各種排列布置。優(yōu)選地，所述熱解氣排氣口5沿?zé)峤夥磻?yīng)管2的長(zhǎng)度方向(即軸向)均勻且間隔布置，這樣可以使一次燃燒室1及熱解反應(yīng)管2被均勻加熱，也有利于熱解氣從熱解反應(yīng)管2內(nèi)排出。

優(yōu)選地，一級(jí)燃燒裝置8設(shè)置在熱解反應(yīng)管2的下方，熱解氣排氣口5設(shè)置在熱解反應(yīng)管2的管壁的頂部。將一級(jí)燃燒裝置8設(shè)置在筒熱解反應(yīng)管2的下方可以使一級(jí)燃燒裝置8更好地加熱熱解反應(yīng)管2并且易于點(diǎn)燃熱解氣，熱解氣排氣口5設(shè)置在熱解反應(yīng)管2的管壁的頂部則有利于熱解氣從熱解反應(yīng)管2中排出。

為了使熱分解過程安全地進(jìn)行，螺旋推進(jìn)器內(nèi)的干化污泥需要與空氣隔絕。優(yōu)選地在進(jìn)料口6設(shè)置進(jìn)料閥13，該進(jìn)料閥13在停止進(jìn)料時(shí)可以封閉進(jìn)料口6，隔絕外部空氣，避免空氣中的氧氣進(jìn)入熱解反應(yīng)管2內(nèi)與熱解氣發(fā)生反應(yīng)。

干化污泥可以通過多種方式進(jìn)料。優(yōu)選地，所述污泥熱解裝置設(shè)置有與所述進(jìn)料口6連接的螺旋輸送機(jī)14，通過螺旋輸送機(jī)輸送污泥到進(jìn)料口6進(jìn)料。

干化污泥在熱解反應(yīng)管2內(nèi)熱解處理后，其中的有機(jī)物通過熱分解而被炭化，形成的固體殘?jiān)鼜某隽峡?排出。為便于固體殘?jiān)奶幚砗痛鎯?chǔ)，如圖1所示，出料口7處可以設(shè)置中間緩存密封倉(cāng)15，中間緩存密封倉(cāng)15具有較大的容積，可以一次存儲(chǔ)較多殘?jiān)?。中間緩存密封倉(cāng)15的設(shè)置更多地為了便于隔絕空氣，中間緩存密封倉(cāng)15的頂部設(shè)置有上密封閥16，中間緩存密封倉(cāng)15的底部設(shè)有下密封閥17。在運(yùn)行過程中，通過控制器的控制，先使上密封閥16開啟，下密封閥17關(guān)閉，殘?jiān)M(jìn)入中間緩存密封倉(cāng)15暫存，中間緩存密封倉(cāng)15中可設(shè)置計(jì)位器，待達(dá)到一定高度位置后，可控制關(guān)閉上密封閥16，繼而開啟下密封閥17，從而殘?jiān)蓮闹虚g緩存密封倉(cāng)15的底部出口向外排出。同樣地，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的是，在進(jìn)料口6處也可類似設(shè)置中間緩存密封倉(cāng)及其上、下密封閥等，在此不再細(xì)述。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本實(shí)用新型對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容。