本發(fā)明涉及熱解爐，尤其是涉及一種用于市政污泥的熱解爐。

背景技術(shù)：

1、在污泥處理領(lǐng)域，常見的處理方式包括填埋和焚燒。填埋雖然操作簡便，但其占用大量土地資源且可能引發(fā)長期環(huán)境污染問題。相比之下，焚燒處理能更徹底地解決污泥問題。焚燒前，污泥需經(jīng)預(yù)處理，尤其是干燥過程，以大幅降低其含水率，確保污泥能迅速達到燃點并穩(wěn)定燃燒。

2、近年來，針對污泥干燥與炭化技術(shù)的創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)。例如，一項專利(公告號：202123234465.8)提出了一種三筒回轉(zhuǎn)式干化設(shè)備，該設(shè)備通過物料依次經(jīng)過內(nèi)筒、中筒、外筒的設(shè)計，實現(xiàn)了高效干燥。另一項專利(公告號：201821422112.6)則介紹了一種雙層滾筒污泥炭化裝置，通過將傳統(tǒng)單筒結(jié)構(gòu)改進為雙筒，不僅優(yōu)化了炭化環(huán)境，還實現(xiàn)了干燥與炭化的一體化操作，顯著減少了設(shè)備占地面積。在這一過程中，污泥先在內(nèi)筒完成干燥及初步熱解，隨后在外筒接受高溫?zé)煔獾臒崃浚趽P料板的幫助下均勻受熱，最終實現(xiàn)從熱解到炭化的轉(zhuǎn)變，從而延長了炭化路徑，提升了整體炭化效率。

3、盡管上述技術(shù)在提高干燥與炭化效率方面取得了顯著進展，但現(xiàn)有技術(shù)中的干燥與炭化設(shè)備，盡管能夠有效地減少污泥的含水率并促進炭化過程，但在能量利用效率上仍有待提高。具體而言，從干燥到炭化的過程中，部分輸入的能量未能有效轉(zhuǎn)化為熱能，用于加速污泥的熱解與炭化，而是以熱損失的形式散失，導(dǎo)致整體熱轉(zhuǎn)換率不高。這一問題限制了設(shè)備的能源效率，增加了運行成本，同時也對環(huán)境造成了不必要的熱能浪費。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于市政污泥的熱解爐，以解決上述背景技術(shù)中提出現(xiàn)有技術(shù)中的干燥與炭化設(shè)備，盡管能夠有效地減少污泥的含水率并促進炭化過程，但部分輸入的能量未能有效轉(zhuǎn)化為熱能，用于加速污泥的熱解與炭化，而是以熱損失的形式散失的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于市政污泥的熱解爐，包括依次套接設(shè)置的第一筒體、第二筒體和第三筒體；

3、所述第一筒體的內(nèi)部形成內(nèi)物料通道；所述內(nèi)物料通道用于熱解大粒徑的顆粒物料；

4、所述第一筒體與第二筒體之間形成煙道，所述煙道用作熱解爐與外部環(huán)境的接口，且用于排放熱解過程中產(chǎn)生的高溫氣體和煙塵；

5、所述第二筒體與第三筒體之間形成外物料通道，所述外物料通道用于熱解小粒徑的顆粒物料；

6、驅(qū)動機構(gòu)，用于驅(qū)動第三筒體以第一筒體、第二筒體和第三筒體的同心軸旋轉(zhuǎn)。

7、進一步的，所述第一筒體、第二筒體和第三筒體的一端安裝有用于篩分物料顆粒大小的網(wǎng)套，所述網(wǎng)套外圈開設(shè)有用于對應(yīng)外物料通道的小網(wǎng)孔和對應(yīng)于內(nèi)物料通道的大網(wǎng)孔。

8、進一步的，所述網(wǎng)套中心向內(nèi)凹陷設(shè)置，即所述網(wǎng)套表面由外圈小網(wǎng)孔向中心大網(wǎng)孔呈傾斜設(shè)置，即所述網(wǎng)套過中軸線的截面呈錐形設(shè)置，即由第一筒體、第二筒體和第三筒體的端部向外物料通道以及向內(nèi)物料通道充入物料時，其網(wǎng)套中心低于網(wǎng)套的外圈設(shè)置。

9、進一步的，所述網(wǎng)套可拆卸連接于第三筒體，所述網(wǎng)套上固定連接有套圈，所述套圈套接于第三筒體的端部，所述套圈上螺接有用于抵緊第三筒體圓周側(cè)壁的定位螺栓。

10、進一步的，所述外物料通道內(nèi)設(shè)置有用于刮除第三筒體內(nèi)壁以及第二筒體外壁結(jié)焦物料的刮擦機構(gòu)。

11、進一步的，所述刮擦機構(gòu)包括多個固定連接于第三筒體內(nèi)壁上的第一刮板和多個固定連接于第二筒體外壁上的第二刮板，多個所述第一刮板沿第三筒體的軸向方向分布設(shè)置用于刮除第二筒體外壁的結(jié)焦物料，多個所述第二刮板沿第二筒體的軸向方向分布設(shè)置，用于刮除第三筒體外壁的結(jié)焦物料，所述第一刮板與第二刮板均處于外物料通道，當(dāng)?shù)谝还伟迮c第二刮板處于同一軸線上時，所述第一刮板與第二刮板交錯設(shè)置。

12、進一步的，所述第一刮板沿第三筒體的內(nèi)壁呈螺旋分布，所述第二刮板沿第二筒體的內(nèi)壁也呈螺旋分布。

13、進一步的，所述第二筒體與第三筒體之間環(huán)形等距離固定連接有支撐桿。

14、進一步的，所述第一筒體的內(nèi)部設(shè)置有用于運輸物料的螺旋輸送軸。

15、進一步的，所述驅(qū)動機構(gòu)包括電機、齒輪和外齒環(huán)，所述齒輪同軸心固定連接于電機的輸出軸上，所述外齒環(huán)固定連接于第三筒體的端部，且所述外齒環(huán)與第三筒體同軸心設(shè)置，所述外齒環(huán)與齒輪相互嚙合。

16、本發(fā)明技術(shù)方案可以產(chǎn)生如下技術(shù)效果

17、熱能利用率顯著提升：通過將第一筒體內(nèi)部的內(nèi)物料通道與第二筒體和第三筒體之間的外物料通道分離設(shè)計，小粒徑顆粒物料在外物料通道中熱解，而大粒徑顆粒物料在內(nèi)物料通道中熱解。這種設(shè)計不僅增加了物料與熱源的接觸面積，提高了熱交換效率，而且煙氣出口溫度因更高效的熱利用而降低，減少了熱能的浪費。

18、熱解效率優(yōu)化：小粒徑顆粒物料在外物料通道中熱解，在外物料通道中不受粗顆粒阻擋，可以更均勻地受熱，從而加快熱解速度。同時，大粒徑顆粒物料在內(nèi)物料通道中熱解，避免了細顆粒物的填充效應(yīng)，使得熱解效率更高。

19、物料處理靈活性增強：物料在進入熱解爐之前即可通過網(wǎng)套進行篩分，分別進入不同筒體熱解，既保證了物料的熱解效率，又提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性，即使面對進料量波動也能有效處理。

20、密封性能與輸送安全性改善：物料優(yōu)先通過內(nèi)筒，由于內(nèi)筒直徑較小，物料的密封性得以加強，減少熱能的外泄。此外，采用螺旋輸送軸進行物料運輸，其直徑可以減小，降低了螺旋輸送軸因直徑過大而受損的風(fēng)險。

21、刮擦機構(gòu)的雙重功能：在外物料通道中設(shè)置刮擦機構(gòu)，不僅能有效清除筒體內(nèi)外壁的結(jié)焦物料，避免物料粘附，還能作為熱傳遞媒介，進一步增加受熱面積，提高熱解爐的整體熱轉(zhuǎn)換效率。

22、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與能耗降低：通過在第二筒體與第三筒體之間設(shè)置環(huán)形等距分布的支撐桿，增強了熱解爐的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時，優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計有助于降低運行能耗，減少維護成本。

23、綜上所述，本發(fā)明的熱解爐不僅在熱解效率、物料處理靈活性、熱能利用率和系統(tǒng)穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，而且通過獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了節(jié)能減排的目標，為市政污泥的高效環(huán)保處理提供了新的解決方案。

技術(shù)特征：

1.一種用于市政污泥的熱解爐，其特征在于：包括依次套接設(shè)置的第一筒體(110)、第二筒體(120)和第三筒體(130)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于市政污泥的熱解爐，其特征在于：所述第一筒體(110)、第二筒體(120)和第三筒體(130)的一端安裝有用于篩分物料顆粒大小的網(wǎng)套(310)，所述網(wǎng)套(310)外圈開設(shè)有用于對應(yīng)外物料通道(160)的小網(wǎng)孔(350)和對應(yīng)于內(nèi)物料通道(140)的大網(wǎng)孔(340)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于市政污泥的熱解爐，其特征在于：所述網(wǎng)套(310)中心向內(nèi)凹陷設(shè)置，即所述網(wǎng)套(310)表面由外圈小網(wǎng)孔(350)向中心大網(wǎng)孔(340)呈傾斜設(shè)置，即所述網(wǎng)套(310)過中軸線的截面呈錐形設(shè)置，即由第一筒體(110)、第二筒體(120)和第三筒體(130)的端部向外物料通道(160)以及向內(nèi)物料通道(140)充入物料時，其網(wǎng)套(310)中心低于網(wǎng)套(310)的外圈設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于市政污泥的熱解爐，其特征在于：所述網(wǎng)套(310)可拆卸連接于第三筒體(130)，所述網(wǎng)套(310)上固定連接有套圈(320)，所述套圈(320)套接于第三筒體(130)的端部，所述套圈(320)上螺接有用于抵緊第三筒體(130)圓周側(cè)壁的定位螺栓(330)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于市政污泥的熱解爐，其特征在于：所述外物料通道(160)內(nèi)設(shè)置有用于刮除第三筒體(130)內(nèi)壁以及第二筒體(120)外壁結(jié)焦物料的刮擦機構(gòu)(200)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于市政污泥的熱解爐，其特征在于：所述刮擦機構(gòu)(200)包括多個固定連接于第三筒體(130)內(nèi)壁上的第一刮板(210)和多個固定連接于第二筒體(120)外壁上的第二刮板(220)，多個所述第一刮板(210)沿第三筒體(130)的軸向方向分布設(shè)置用于刮除第二筒體(120)外壁的結(jié)焦物料，多個所述第二刮板(220)沿第二筒體(120)的軸向方向分布設(shè)置，用于刮除第三筒體(130)外壁的結(jié)焦物料，所述第一刮板(210)與第二刮板(220)均處于外物料通道(160)，當(dāng)?shù)谝还伟?210)與第二刮板(220)處于同一軸線上時，所述第一刮板(210)與第二刮板(220)交錯設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于市政污泥的熱解爐，其特征在于：所述第一刮板(210)沿第三筒體(130)的內(nèi)壁呈螺旋分布，所述第二刮板(220)沿第二筒體(120)的內(nèi)壁也呈螺旋分布。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于市政污泥的熱解爐，其特征在于：所述第二筒體(120)與第三筒體(130)之間環(huán)形等距離固定連接有支撐桿(170)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于市政污泥的熱解爐，其特征在于：所述第一筒體(110)的內(nèi)部設(shè)置有用于運輸物料的螺旋輸送軸(180)。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于市政污泥的熱解爐，其特征在于：所述驅(qū)動機構(gòu)(400)包括電機(410)、齒輪(420)和外齒環(huán)(430)，所述齒輪(420)同軸心固定連接于電機(410)的輸出軸上，所述外齒環(huán)(430)固定連接于第三筒體(130)的端部，且所述外齒環(huán)(430)與第三筒體(130)同軸心設(shè)置，所述外齒環(huán)(430)與齒輪(420)相互嚙合。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種用于市政污泥的熱解爐，涉及熱解爐技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的干燥與炭化設(shè)備，盡管能夠有效地減少污泥的含水率并促進炭化過程，但部分輸入的能量未能有效轉(zhuǎn)化為熱能，用于加速污泥的熱解與炭化，而是以熱損失的形式散失的技術(shù)問題，具體為一種用于市政污泥的熱解爐，包括依次套接設(shè)置的第一筒體、第二筒體和第三筒體；第一筒體的內(nèi)部形成內(nèi)物料通道；內(nèi)物料通道用于熱解大粒徑的顆粒物料；第一筒體與第二筒體之間形成煙道，煙道用作熱解爐與外部環(huán)境的接口；第二筒體與第三筒體之間形成外物料通道，外物料通道用于熱解小粒徑的顆粒物料；驅(qū)動機構(gòu)，用于驅(qū)動第三筒體以第一筒體、第二筒體和第三筒體的同心軸旋轉(zhuǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：吳云生,安瑩玉,田汪洋,車磊
受保護的技術(shù)使用者：北控水務(wù)(中國)投資有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10