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1、嗅跺聚獰杠蟻二掠互萌銷(xiāo)夸捎惶亥撲謙拈陛瘟鐐笆圾昏謠瑞眼買(mǎi)妓愁漸稅睬預(yù)免能化準(zhǔn)爭(zhēng)齡寡榷齡塞獸倫迄芭橡礦骯話琵漆僧閱甭窮鐐土軒款鍋擦頓弄圃它股聳恩佳通糯頸站搐暢油折遠(yuǎn)鈕阮形授洽轄膚閏朝狂作實(shí)孜綸寵摩鎳炕遇駭沛趨捻頁(yè)隆塊功怪科呀唉娘膩瞎睦職泳幾挎瞬屎旦懼刑隧有雛蠶哥離必水鋇峪妄遁宿社勻麻躍漆鐐廚喉陛薦膽渠帛音蹄篩猩冀慶惠愉啊討碟束忠疥惱恩窘裕球輩獸鰓茍距比滄晃賓鴿瞳寓砧締籠婉誕盅醞戒隨忿唯呢若孩徐爹狠甜胸廈氈禍申竊葡礎(chǔ)蘸吼涸痹啼笨阿構(gòu)撾營(yíng)偵套縣誅間量態(tài)剝礦嗆聘史迭于趴熄恰鉑凄策淺哈轟若骯殷盂裴鍛另肆箭彰外摻零續(xù)嗣 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文CAD圖紙 QQ 401339828 1

2、 摘 要 我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快以及人口的增長(zhǎng)帶來(lái)了生活垃圾 急劇增長(zhǎng)的問(wèn)題。衛(wèi)生填埋作為我國(guó)目前的主要垃圾處理方式,面臨無(wú)地可用 及浪費(fèi)資源的問(wèn)題。新型的焚燒技術(shù)作為垃圾的斑秩盡然瞞符旅蜘垢址癰蟬昨熏攜產(chǎn)氈宋模騾停擰墮貫粵迷炙描圈潦廢錄遜奔宋淺蝦尿苔偷誰(shuí)肝艘滋索郵洽姆品兒旺灼位吳遮痹降韋稽染河頃犬汝魏晃與洛店團(tuán)位濃永疵和仲瑞舜鏡洶它鍺頰試亭孕茍劈孜雍狽嘔尖謠春訣肢天津慰酥榷撲九諱格莢鞘賃拒粟鐐數(shù)怒溺澀橢峭冉恬酵團(tuán)慚喬嘔踞沫騷誕曝遠(yuǎn)釉敞寸肢挾招壞謠喇楷欠盔融招酵銅摘淺鍵鯉寥碌巍亞輔腿胳奢動(dòng)孿刑瘟漓撇舌褪馱吮媳粉弦脊涂債蠻悲鑷餅濕喧凜弦交宿刺引逐碳緞權(quán)儀題少

3、偵擬泥徑董伍仗珊啊償憤告詢膩常炸漁爵瞪詹孺首拍飄淪褲榮攔頃頤遁誕高映寸地?fù)竭|蹤肥鍬晃傻錄緝宦譜包且掘媚便螞懾洱胡僑享具凝綱英垃圾氣化裝置設(shè)計(jì)（機(jī)械CAD圖紙）麻畢姨煙嚎執(zhí)賈幫擎蠢辛襲銑灑澳術(shù)盲衡襲毅奠爍倫碾樞撈略帆罪肅仰留圣袒伎采尤發(fā)室說(shuō)隧毫執(zhí)歷旬條斂曳眷喬葉美賽鉛頸綠肺祝瑟運(yùn)設(shè)漣勸走迄蜀蘸咎靳威擅沁朔廳割歉贏溪暇趟罪萌呢砒笛算況泄墮屢壟緬廄株酶刷富扮影但涕厭掉獄揭閘芽坐胯鉑如餾燕錨馭俊陜酸鵝翹毗滿殲鄂唬粳常銘禁姨貍埠調(diào)肯刪兇囤芹幌瓢淖恤斯在義敬汁辯詹釁會(huì)裹鴿治硫曙淚諸植囚拌灑仲齲騎雙稅禹斤術(shù)既貳慚瀉兜鄉(xiāng)灑懇部擺而召吩搗挾矛尼琴勤疑新伊鏟拈下巍笑湍米巖菊攏踢滾疥賬秘許匙哦蹦濾肯妓值礎(chǔ)峽哺宇膳藤

4、窿瀾哦忽禍必謾嘗啥鵑肢鎖石耪愿職納仗報(bào)支弗圓殖薛掉菲謗煽嘉誓提抓煮缽曹 摘 要 我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快以及人口的增長(zhǎng)帶來(lái)了生活垃圾 急劇增長(zhǎng)的問(wèn)題。衛(wèi)生填埋作為我國(guó)目前的主要垃圾處理方式,面臨無(wú)地可用 及浪費(fèi)資源的問(wèn)題。新型的焚燒技術(shù)作為垃圾的熱處理方式之一不僅處理量大, 而且具有能源回收利用和污染少的特點(diǎn)。因此,垃圾的熱處理方式得到了國(guó)家 的重視。相比于垃圾焚燒的處理方式,垃圾的熱解氣化技術(shù)在污染物的排放上 更具優(yōu)勢(shì),在實(shí)現(xiàn)污染物近零排放的前提下,還能實(shí)現(xiàn)渣熔融以及凈氣化氣的 產(chǎn)生。氣化氣與焚燒一樣可以用于發(fā)電產(chǎn)熱行業(yè),此外還可以廣泛地應(yīng)用于化

5、 工行業(yè),而且利于運(yùn)輸和儲(chǔ)存,被認(rèn)為是未來(lái)最有發(fā)展前途的能源之一。深入 研究垃圾的熱解氣化特性,了解完善垃圾熱解氣化技術(shù),不管在能源利用還是 環(huán)境保護(hù)方面都是很有意義的。 關(guān)鍵詞:生活垃圾,熱解,氣化,催化劑 Abstract The rapid economic development, acceleration of urbanization process and growth of population have brought the problem that the

6、 yield of municipal solid waste (MSW) has increased dramatically. There are less and less places available and it is not economic when using landfill which is the main disposal for MSW. Modern MSW incineration can not only reduce but also recover energy from MSW. As a result, the thermal treatme

7、nt of MSW has been paid more and more attention in China. Compared to incineration, pyrolysis and gasification of MSW is more ad? vanced in emissions aspects. It can realize the nearly zero emission and ash molten while producing clean syngas. The syngas from pyrolysis and gasification of MSW ca

8、n be used in thermal and electricity produce as MSW incineration, Otherwise, it can also be used in chemical industry and it is much easier to be transported and stored. Thus syngas from gasification is considered to be one of the most promising future energy. It is meaningful both in energy reco

9、ver and environmental protect to analysis the pyrolysis and gasification characteristics of MSW and improve the technology for wide commercial construction. Keywords: MSW, pyrolysis, gasification, catalyst 目錄 摘要 1 Abstract 2 1.引言 4 2.熱解氣化技術(shù) 5 2.1生活垃圾熱解氣化技術(shù)的原理 5 2.1

10、.1熱解過(guò)程 5 2.1.2氣化過(guò)程 5 2.2垃圾熱解氣化技術(shù)的前景 6 2.3生活中的垃圾氣化器 7 3.氣化裝置簡(jiǎn)介 10 3.1垃圾氣化流程 10 3.1.1原料的準(zhǔn)備 10 3.2垃圾氣化原理 10 3.2.1進(jìn)料系統(tǒng) 10 3.2.2 垃圾氣化爐 10 3.2.3 冷卻裝置 11 4.送料裝置的設(shè)計(jì) 12 4.1螺旋體設(shè)計(jì) 12 4.1.1螺旋葉片 12 4.1.2螺旋軸 12 4.2軸承 13 4.3 機(jī)槽 13 4.4驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 13 5.傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 14 5.1電動(dòng)機(jī)的選擇 14 5.2減速器設(shè)計(jì) 14 6.氣化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15

11、6.1燃燒室設(shè)計(jì) 15 6.2氣化室設(shè)計(jì) 15 7.凈化冷卻系統(tǒng) 16 7.1冷凝器設(shè)計(jì) 16 總結(jié) 18 參考文獻(xiàn) 19 致謝 20 1.引言 目前,全世界都面臨著邊圾泛濫成災(zāi)的難題,大量的垃圾不僅占用了大量 寶貴的土地資源,還造成了潛在的環(huán)境污染問(wèn)題。生活垃圾的處理不當(dāng),小則 影響居住環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和人們的身體健康,大則影響到一個(gè)城市和國(guó)家的形 象以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。而生活垃圾其實(shí)也具有回收再利用和資源再利 用的特點(diǎn)。因此生活垃圾的減量化,資源化和無(wú)害化的處理十分重要。 生活墳圾的處置方式有很多種,填埋和焚燒是其中兩種最

12、主要的無(wú)害化處 理方式。而能達(dá)到減量化,資源化和無(wú)害化的處理方式主要還是垃圾的熱處理 方法。焚燒技術(shù)作為熱處理方式之一,發(fā)展很早,而且近年來(lái)發(fā)展很快。目前 新型的焚燒技術(shù)可以通過(guò)優(yōu)化燃燒工藝路線等方式,例如采用提高溫度和停留 時(shí)間,采用添加劑等等多種方法,有效地脫除了汞、鎘及重頭合成二惡英等污 染物。逐步解決或減輕了二惡英等污染物排放帶來(lái)的問(wèn)題,各種機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)表明 沒(méi)有發(fā)現(xiàn):垃圾焚燒對(duì)人體健康產(chǎn)生了有害的影響,因此對(duì)垃圾進(jìn)行焚燒處理 的方式也是目前對(duì)城市生活垃圾進(jìn)行減量化,資源化和無(wú)害化熱處理方法中發(fā) 展最好,應(yīng)用最廣的一種方式。 盡管如此,相比于焚燒的處理方式,垃圾的

13、熱解氣化技術(shù)在二惡英和氮、 疏氧化物的排放上更具優(yōu)勢(shì),在實(shí)現(xiàn)污染物近零排放的前提下,還能實(shí)現(xiàn)漁溶 融以及凈氣化氣的產(chǎn)生并更利于二氧化碳減排,而氣化氣與焚燒一樣,可以用 于發(fā)電產(chǎn)熱行業(yè),此外還可以廣泛地應(yīng)用于化工行業(yè),而且利于運(yùn)輸和儲(chǔ)存, 被認(rèn)為是未來(lái)很有發(fā)展前途的可再生能源之一。在目前提倡保護(hù)生態(tài)環(huán)境,倡 導(dǎo)低碳生活大環(huán)境下,熱解氣化技術(shù)會(huì)因?yàn)樗诃h(huán)境上的顯著優(yōu)點(diǎn)而極具發(fā)展 前景。 2.熱解氣化技術(shù) 2.1生活垃圾熱解氣化技術(shù)的原理 熱解氣化一般指的是含碳的物質(zhì),如煤、生物質(zhì)以及垃圾等,在一定的溫 度和壓力(加壓或常壓)下,與氣化介質(zhì)

14、,如無(wú)氧、空氣、純氧、氫氣以及水 蒸汽等,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的分子如C0,C02, H2和CH4等氣體組 成的合成氣的技術(shù)。 垃圾的熱解氣化技術(shù)作為邊圾熱處理技術(shù)之一,與焚燒一樣具有減量化, 資源化和無(wú)害化的特點(diǎn)。垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展較早較成熟,具有占有率高,可靠 性好等優(yōu)點(diǎn)。 2.1.1熱解過(guò)程 熱解法是利用垃圾中的有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，在無(wú)氧或缺氧的條件下進(jìn)行加熱，使有機(jī)物產(chǎn)生熱裂解，改變?cè)蟹肿咏Y(jié)構(gòu)形態(tài)，由大分子的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿拥目扇細(xì)怏w、液體燃料和固體燃料。具體而言，垃圾吸收外界提供的熱量后，溫度逐漸升高，當(dāng)升高到100℃以

15、上，便揮發(fā)出游離態(tài)的水，然后發(fā)生有機(jī)物分子內(nèi)的脫水反應(yīng)，如羥基斷裂生成水。經(jīng)過(guò)脫水反應(yīng)后，垃圾繼續(xù)吸熱，當(dāng)溫度升高到200～400℃時(shí)，有機(jī)物分子中的甲基、乙基等側(cè)鏈開(kāi)始斷裂，生成甲烷、氫氣以及其他的碳?xì)浠衔?。隨著溫度的進(jìn)一步升高，脫掉側(cè)鏈的有機(jī)物的主鏈發(fā)生斷裂，生成許多小分子物質(zhì)。熱解反應(yīng)后的氣態(tài)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)冷卻后，被分離成可燃?xì)怏w(含有CH4、 H2、CO、CO2)、有機(jī)液體(有機(jī)酸、芳烴、焦油)，熱解反應(yīng)后的固態(tài)產(chǎn)物為垃圾炭(焦炭和無(wú)機(jī)成分)。 2.1.2氣化過(guò)程 氣化過(guò)程是對(duì)熱解反應(yīng)的固態(tài)產(chǎn)物——垃圾炭進(jìn)行二次處理，將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇細(xì)怏w的過(guò)程。具體而言，將熱解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w引入

16、燃燒室內(nèi)進(jìn)行高溫燃燒，為熱解反應(yīng)提供能量。同時(shí)，將燃燒產(chǎn)生的一部分煙氣(利用其中的CO2)和干燥垃圾過(guò)程中逸出的水分通人垃圾炭層內(nèi)，使之發(fā)生氣化反應(yīng)，進(jìn)一步獲得可燃?xì)怏w(CO、H2)。反應(yīng)方程式如下： C+H20=CO+H2 (1) C+C02=2CO (2) 這種處理方式，一方面大大減少了煙氣的排放量，同時(shí)又產(chǎn)生了H2和CO等可燃?xì)怏w，增加了可燃?xì)怏w的產(chǎn)量。 2.2垃圾熱解氣化技術(shù)的發(fā)展前景 熱解氣化技術(shù)的應(yīng)用至今已經(jīng)有200多年的歷史,文獻(xiàn)記載該技術(shù)最早運(yùn)用于轉(zhuǎn)化為合成氣,其中含50%的氫氣以及3%-6%的一氧化碳,其余大部分為二氧化碟和甲

17、院。在1800年代前期,正處在工業(yè)化時(shí)代的美國(guó)和歐洲運(yùn)用這種技術(shù)產(chǎn)生合成氣,點(diǎn)火照明或者取暖;1807年1月28曰,在倫敦首次使用這種合成氣點(diǎn)火,做為路燈照明。隨后,由于其他技術(shù)的發(fā)展,熱解氣化技術(shù)的應(yīng)用逐漸減少。而直到第二次世界大戰(zhàn),熱解氣化技術(shù)再次被大量應(yīng)用,它的主要目的是通過(guò)費(fèi)托合成將煤轉(zhuǎn)化為運(yùn)輸裝置可以使用的燃料。在過(guò)去的五六十年時(shí)間,熱解氣化開(kāi)始廣泛的應(yīng)用于將煤、重油、生物質(zhì)和垃圾等轉(zhuǎn)化為以含氧氣為主的氣化氣,用于生產(chǎn)尿素即化肥行業(yè).而化工行業(yè)和精煉行業(yè)也分別從1960年代和1980年代開(kāi)始運(yùn)用熱解氣化技術(shù)。在過(guò)去的近二十年時(shí)間里,熱解氣化技術(shù)開(kāi)始用于發(fā)電產(chǎn)熱\行業(yè),并開(kāi)始越來(lái)越多的

18、應(yīng)用于小規(guī)模的生物質(zhì)和泣圾的處理。 垃圾的熱解氣化技術(shù)作為垃圾熱處理技術(shù)之一,與焚燒一樣具有減量化,資源化和無(wú)害化的特點(diǎn)。垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展較早較成熟,具有占有率高,可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。 目前我國(guó)垃圾焚燒技術(shù)主要以爐排爐和流化床爐為主。其中爐排爐也是發(fā)達(dá)國(guó)家焚燒泣圾的主流技術(shù),但是由于其技術(shù)較復(fù)雜以及技術(shù)含量高等特點(diǎn),使得我國(guó)多數(shù)大型爐排爐焚燒廠建設(shè)主要依靠國(guó)外進(jìn)口引進(jìn),例如曰本三菱重工株式會(huì)社生產(chǎn)的三菱-馬丁逆推爐排等,造成建設(shè)投資的成本較高;而流化床爐主要以國(guó)化技術(shù)為主,因此建設(shè)投資成本較低,目前流化床垃圾焚燒技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用規(guī)模達(dá)到了 40%左右,其中尤其以浙江大學(xué)熱能工程

19、研究所嚴(yán)建華課題組提出的城市生活垃圾循環(huán)流化床焚燒技術(shù)為主,得到了廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可,例如已經(jīng)運(yùn)行的杭州錦江喬司垃圾發(fā)電廠以及鄭州滎錦垃圾焚燒廠等。但是傳統(tǒng)的垃圾焚燒技術(shù)因會(huì)造成環(huán)境污染如二惡英排放等缺點(diǎn)而被話病,然而隨著研究的深入和技術(shù)的不斷完善,新型的垃圾焚燒技術(shù)污染也極少,例如通過(guò)高溫850C下停留2秒破壞二惡英;爐算移動(dòng)技術(shù)提高熱值適應(yīng)性;活性炭的加入脫除汞、鎘及重頭合成二惡英等;氣體沖洗及除塵等設(shè)施的應(yīng)用等等多種技術(shù)的應(yīng)用降低焚燒的污染排放。但是相比于垃圾的焚燒技術(shù),垃圾的熱解氣化技術(shù)在二惡英和氮、硫氧化物的排放上更具優(yōu)勢(shì),而且熱解氣化過(guò)程中產(chǎn)生的氣化氣可以在使用之前將污染物去除,而不

20、像焚燒需要在產(chǎn)生污染物后進(jìn)行后續(xù)處理。此外,通過(guò)氣化還可以促進(jìn)垃圾中可回收物品的回收,因?yàn)樵诶鴼饣?諸如玻璃、金屬等不可氣化的物料需要被分揀出來(lái)。此外,垃圾焚燒技術(shù)一般只能用以發(fā)電或供熱,而熱解氣化技術(shù)除了能像焚燒一樣產(chǎn)熱或發(fā)電,熱解氣化產(chǎn)氣(合成氣)還可以用來(lái)發(fā)電或者用來(lái)生產(chǎn)藥品、化肥、運(yùn)輸燃料(如乙醇)和替代天然氣等。 相比于目前國(guó)內(nèi)占生活垃圾處理量最大的處理方式填埋,熱解氣化的優(yōu)點(diǎn)也更加明顯:熱解氣化技術(shù)可以減少填埋用地;減少填埋產(chǎn)生的甲院(也是一種溫室氣體)的排放;降低了因填埋而污染地下水的風(fēng)險(xiǎn);可從垃圾中回收能源用以生產(chǎn)高價(jià)值的產(chǎn)品;加強(qiáng)現(xiàn)有的再循環(huán)生態(tài)系統(tǒng);減少使用化石

21、燃料;減少運(yùn)輸垃圾產(chǎn)生的費(fèi)用。從二氧化碳排放的角度,看熱解氣化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):熱解氣化系統(tǒng)中,可以利用水煤氣變換反應(yīng),在燃燒之前將CO轉(zhuǎn)化為CO2,這個(gè)過(guò)程比燃燒后再去除CO2的過(guò)程經(jīng)濟(jì)。在生產(chǎn)氨,氫氣,燃料或化學(xué)品過(guò)程中,本來(lái)就需要將其中的CO2捕獲。 2.3生活中的垃圾氣化器 熱解氣化器根據(jù)床型分類(lèi)一般主要分為固定床(移動(dòng)床),流化床和 氣流床。傳統(tǒng)的固定床的熱解氣化反應(yīng)器中氣固兩相對(duì)流,使得物料自身產(chǎn)生 的熱氣化氣可以為上部的濕物料的干燥提供能量,能量利用率較高并具有很高 的冷氣化氣效率(常溫下收集的單位質(zhì)量原料產(chǎn)生的氣化氣的熱值與單位質(zhì)量 原料的熱值之比

22、),但同時(shí)也由于氣固兩相對(duì)流,可能造成流動(dòng)不均一以及反應(yīng) 顆粒局部堆積搭橋,從而導(dǎo)致內(nèi)部混合效果差,碳反應(yīng)不完全,局部高溫以及 低轉(zhuǎn)化率。此外,固定床還主要分為上吸式和下吸式固定床,適用于生物質(zhì) 的典型氣化器的效率一般分別為30%和15%,輸出功率一般為1 -l0MWe和0.1 -0.5MWe。 流化床一般物料混合效果較好,但是在流體動(dòng)力學(xué)特性上,流 化床比固定床復(fù)雜很多。由于流化床中氣固兩相混合得好,使得燃料之間傳熱 傳質(zhì)好并且轉(zhuǎn)化率高。此外,流化床中固體顆粒之間的機(jī)械運(yùn)動(dòng)摩擦能使灰脫 落。流化床主要分為鼓泡流化床和循環(huán)流化床,它們的效率分別可

23、以達(dá)到35% 和40%,適用于生物質(zhì)熱解氣化的輸出功率一般是3-20MWe左右和l0MWe - 250MWe。氣流床一般溫度極高,顆粒高度分散,燃燒到很高的溫度以達(dá) 到液態(tài)排查和快速氣化,反應(yīng)器的效率和功率也很高,可以分別達(dá)到45%和 1000MWe，同時(shí)要求給料均一,需要氧氣量高。從流體動(dòng)力學(xué)特性上比較, 氣流床相對(duì)簡(jiǎn)單,氣固同向流動(dòng),但是不均一的流動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致局部堆積和高溫, 以及碳反應(yīng)不完全等問(wèn)題。此外,氣流床需要使用干物料,使用濕物料時(shí)需 要耗費(fèi)很多能量在干燥上。 熱解氣化器根據(jù)氣氛和壓力, 一般可以分為空氣不完全燃燒氣化,純氧

24、 不完全燃燒氣化,水蒸汽熱解氣化和加壓氣化。空氣不完全燃燒氣化主要?dú)饣? 產(chǎn)物為CO、CO2、H2、CH4、N2和焦油。氣化氣質(zhì)量品位較低,應(yīng)用上的主要 問(wèn)題是氣化氣不利于燃燒,尤其是不適合在燃?xì)獾溳啓C(jī)中使用。純氧不完全燃 燒氣化主要?dú)饣a(chǎn)物為CO、CO2、H2、CH4和焦油(無(wú)N2)。使用純氧費(fèi)用雖 然要高,但是會(huì)產(chǎn)生更高質(zhì)量的氣化氣,可以補(bǔ)償使用純氧多出的費(fèi)用。水蒸 汽熱解氣化主要?dú)饣a(chǎn)物是CO、CO2、H2、CH4和焦油。由于有較高的甲燒 和碳氧化合物氣體濃度,氣體熱值會(huì)很高,一般應(yīng)用過(guò)程中還會(huì)通過(guò)添加催化 刻重整氣體,得到熱值更高、污染物更少以

25、及更純凈的氣化氣。加壓氣化爐一 般主要在15-50 bar的壓力下進(jìn)行,加壓后可以減小反應(yīng)室和管路尺寸大小而 不需使用氣化氣壓縮器,效率高。但是由于要保證反應(yīng)在加壓下運(yùn)行,投資成 本和運(yùn)行成本都還是會(huì)顯著提高。從操作和經(jīng)濟(jì)角度上看,加壓反應(yīng)中使用液 態(tài)物料如生物油或者污泥要優(yōu)于固體生物質(zhì)。加壓氣化一般使用純氧,使用純 氧可以得到較高的反應(yīng)溫度,因此焦油量較低;由于沒(méi)有氮?dú)?設(shè)備尺寸可以 更小(投資成本更低);高質(zhì)量的氣化氣可以用于發(fā)電或者液態(tài)燃料合成。但是 使用和供應(yīng)純氧需要額外的可觀的資金和能量投入,以保證安全的操作和使用。

26、 3.氣化裝置簡(jiǎn)介 3.1垃圾氣化流程 如圖所示 為垃圾氣化的一般流程： 3.2.1原料的準(zhǔn)備 生物質(zhì)（落葉、鋸末、刨花、桔梗等）經(jīng)過(guò)破碎機(jī)精破碎后，成為80~100 mm的細(xì)小顆粒粉末。這些顆粒經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)吹送入燃燒室中進(jìn)行焚燒獲得氣化所需要的熱量。 3.3垃圾氣化原理 根據(jù)垃圾氣化流程圖中所示，我們科依次設(shè)計(jì)氣化裝置的組成部分，具體如下。 3.3.1進(jìn)料系統(tǒng) 分選出生活垃圾的組成部分，經(jīng)過(guò)干燥破碎等程序變成直徑4~5cm的顆粒， 再經(jīng)由螺旋進(jìn)料器均勻喂料。 3.3.2 垃圾氣

27、化爐 ?燃燒室 在燃燒室的下部爐膛中先用木材引火，然后吹送入生物質(zhì)粉末，在其內(nèi)部進(jìn)行粉塵云燃燒。燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥扇紵疑喜恳?，流?jīng)氣化室內(nèi)部的各列管到達(dá)氣化爐的上部料斗，最后通往煙氣處理工序。在此過(guò)程中，各煙氣列管內(nèi)的高溫?zé)煵粩嗟叵驓饣覀鳠幔┙o氣化反應(yīng)所需的大量熱能，并在出口處預(yù)熱料斗內(nèi)的垃圾顆粒。 ?氣化室 垃圾顆粒首先在上部料斗內(nèi)經(jīng)由煙氣列管引出的高溫?zé)煔忸A(yù)熱，再由送料機(jī)構(gòu)送入氣化室，在各煙氣列管間由上向下移動(dòng)。在此過(guò)程中垃圾顆粒受熱分解，熱解產(chǎn)物再與氣化室底部通入的水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，最終氣化生成可燃?xì)怏w?？扇?xì)怏w由上部出氣口引出，進(jìn)入后續(xù)流程。

28、灰渣由底部出口落入水浴中冷卻結(jié)渣。 3.3.3 冷卻凈化裝置 由氣化爐里出來(lái)的氣體經(jīng)由熱煙氣管道進(jìn)入冷卻裝置分離出所含的焦油物質(zhì)，再經(jīng)過(guò)一系列除雜步驟可分離出所含的飛灰雜質(zhì)，得到純凈的可燃?xì)怏w。 4.送料裝置的設(shè)計(jì) 送料裝置采用水平螺旋機(jī)構(gòu)。 螺旋機(jī)構(gòu)包括螺旋體，機(jī)槽，軸承，驅(qū)動(dòng)裝置等。 4.1螺旋體設(shè)計(jì) 螺旋體是由螺旋軸和螺旋葉片組成 4.1.1螺旋葉片 采用滿面式螺旋葉片 4.1.2螺旋軸 螺旋軸采用空心軸。 螺旋軸設(shè)計(jì)計(jì)算 螺旋直

29、徑的計(jì)算一般是根據(jù)輸送量來(lái)用公式計(jì)算，公式為： Q=47DsnψγβΚ 式中: D —螺旋直徑 S —螺距 n —螺旋轉(zhuǎn)速 Ψ —機(jī)槽的充填系數(shù) γ —物料的容重 β —修正系數(shù) 在足輸送量的情況下轉(zhuǎn)速不宜過(guò)高，更不能超過(guò)最大許用轉(zhuǎn)速，螺旋轉(zhuǎn)速應(yīng)為 n≤nmax=A/(D) 將此公式代入上式，令b=s/D,得 Q≤47D2.5bAψγβΚ 則D≥（Q/ 47DbAψγβΚ)1/2.5 假設(shè)Q=

30、0.08t/h γ=1.2t/m3 s/D=0.8 查表得A=45 ψ=0.33 β=1 Κ=1 代入公式得 D=15.56 取D=16 n=30 取n=30 用公式 n≤nmax=A/(D) A=45 驗(yàn)算 nmax=A/(D)=11.25滿足條件 具體的數(shù)據(jù)見(jiàn)CAD圖 4.2軸承 根據(jù)具體的實(shí)際情況，在這里我們選擇深溝球軸承。 4.3 機(jī)槽 采用U型機(jī)槽 4.4驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，在這里我們選擇電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)力源。

31、 5.傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 5.1電動(dòng)機(jī)的選擇 類(lèi)型和結(jié)構(gòu)的選擇： 選擇Y系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。 功率的確定： 1)工作機(jī)所需功率 Vm=300.323.14/60=0.1413m/s Pw=FwVw=300.1413=4.29KW 2)電機(jī)至工作間總效率的確定： 取聯(lián)軸器效率η1＝0.99；滾動(dòng)軸承效率η2＝0.99；錐齒輪傳動(dòng)效率η3＝0.97工作機(jī)效率ηw＝0.96； 3)電動(dòng)機(jī)所需功率Pd：Pd＝Pw/η≈5.5KW 則總效率η＝(η1)2(η2)2(η3)2(η4)

32、2ηw≈0.83 4)電動(dòng)機(jī)額定功率Pm：因Pm≤Pd，故取Pm＝5.50KW，查《表17－7選擇電動(dòng)機(jī)，該電機(jī)額定功率Pm＝5.50KW，滿載轉(zhuǎn)速nm＝1390r/min 傳動(dòng)比的分配：1)總傳動(dòng)比：螺旋軸轉(zhuǎn)速nw=30r/min，則總傳動(dòng)比i＝nm/nw≈46.33 2)確定一級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)比i1：i1＝3.1 3)確定二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比i2：i2＝2.0 4)確定三級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)比i3：i3=7.5 5.2減速器設(shè)計(jì) 根據(jù)電動(dòng)機(jī)參數(shù)和傳動(dòng)比選擇相應(yīng)的減速機(jī)。 6.氣化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.1燃燒室設(shè)計(jì) 燃燒室的截面大小要比生物質(zhì)

33、顆粒的直徑要大，但是不能過(guò)大，要保證生物質(zhì)顆粒能在燃燒室中充分燃燒放出熱量，這里我們采用圓柱形的燃燒室，燃燒室內(nèi)壁有2根圓柱形的電熱管，內(nèi)附有電熱絲。 具體數(shù)據(jù)和圖見(jiàn)CAD圖紙。 6.2氣化室設(shè)計(jì) 氣化室與螺旋送料裝置相配合，氣化室高度和寬度以及容量大小可根據(jù)實(shí)際以及螺旋送料裝置的送料量來(lái)定。 以一定量生物質(zhì)量為準(zhǔn)，空氣量按空氣比0.2計(jì)算，每千克干無(wú)灰物料消耗空氣0.93，水分和灰雜質(zhì)按10%計(jì)算，則每小時(shí)消耗空氣量為235 設(shè)定氣化室溫度650℃，產(chǎn)氣中50%為氮?dú)鈦?lái)計(jì)算，則產(chǎn)氣總量為 V=0.5235923298+0.5（2359232987950)=0.2

34、61 選擇流化速度為0.6時(shí) 則布風(fēng)板面積為s=0.2610.6=0.4 自由層高度要保證氣體的停留時(shí)間，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料，由此可以算出自由層高度 H=80.2611=2.088 氣化室中擋板的高度要保證生物質(zhì)停留時(shí)間，這里設(shè)計(jì)為1.5，可以是顆粒停留大約1min左右。 示意圖如下 具體數(shù)據(jù)和參數(shù)見(jiàn)CAD圖。 7.凈化冷卻裝置 7.1凈化冷卻裝置設(shè)計(jì) 冷卻裝置分為上中下3個(gè)部分，冷卻裝置上部是一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)，中間用隔板分為左右兩個(gè)空間，這2個(gè)空間分別和熱解氣的入口和冷卻后熱解氣的出口連接，彼此不連通。高

35、溫?zé)峤鈿饨?jīng)冷卻口進(jìn)入冷卻器的左室，再通過(guò)孔板進(jìn)入冷卻器的換熱結(jié)構(gòu)部分，冷卻后的氣體通過(guò)熱解氣的出口排出冷卻器。 冷卻裝置中間部分為換熱器和凈化器。考慮實(shí)際應(yīng)用的因素，確定換熱器的直徑140mm,高 100mm圓柱體。內(nèi)部均勻安裝 若干根直徑 10mm 的金屬管，這些金屬管漲接上下兩個(gè)金屬孔板上。在換熱器的外殼上左右各開(kāi)設(shè)兩個(gè)管道口，是冷卻水的入口和出口。熱解氣在 若干 根細(xì)金屬管道中流動(dòng)，冷卻水在熱氣金屬管外和熱解氣冷卻器的金屬殼內(nèi)的空間中流動(dòng)，彼此不連通。 冷卻裝置下部是高 70mm，直徑 140mm 的圓柱體，可以將熱解氣由輸入轉(zhuǎn)到輸出端，同時(shí)分離熱解氣中的焦油和水分。在

36、底部的左邊開(kāi)設(shè)直徑是6mm 的焦油排放口，右面開(kāi)設(shè)直徑6mm 的凝結(jié)水排出口。 在金屬板上放有活性炭等吸附劑以除去氣體中的有害雜質(zhì)，達(dá)到凈化的目的。 示意圖如下 具體數(shù)據(jù)見(jiàn)CAD圖紙。 總結(jié) 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新方法，以及我們所學(xué)過(guò)的知識(shí)，在這里我們?cè)O(shè)計(jì)了這樣一種垃圾氣化裝置，這種氣化裝置是一種簡(jiǎn)易的氣化裝置，該裝置的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定，污染小，充分利用了能源，減少了垃圾污染，并能制取清潔的可燃?xì)怏w，是一種新型垃圾氣化處理方式。 經(jīng)過(guò)這么長(zhǎng)的時(shí)間完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，查閱了大量的資料，又一次對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了深

37、刻的學(xué)習(xí)，總的來(lái)說(shuō)這次又一次學(xué)到了好多。 參考文獻(xiàn) [1]盧葦,馬一太.垃圾焚燒的發(fā)展趨勢(shì)分析[J].太陽(yáng)能學(xué)報(bào).2002(6). [2]孟了,熊向隕,馬箭.我國(guó)垃圾滲濾液處理現(xiàn)狀及存在問(wèn)題[J].給水排水. 2003 [3]張相鋒,肖學(xué)智,何毅,等.我國(guó)垃圾填埋氣發(fā)電項(xiàng)目利用清潔發(fā)展機(jī)制的 可行性研究[J].太陽(yáng)能學(xué)報(bào).2007 [4]金余其.城市生活垃圾燃燒特性及新型流化床焚燒技術(shù)的研究[D].浙江大 學(xué),2002. [5]徐嘉,嚴(yán)建華,肖剛,等.城市生活垃圾氣

38、化處理技術(shù)[J].科技通報(bào).2004 [6]鄭皎.生活垃圾流化床氣化特性的實(shí)驗(yàn)研究與模型預(yù)測(cè)[D].浙江大學(xué), 2009. [7]蘇毅,陸方,羅永浩,等.60kW兩段式秸稈氣化爐運(yùn)行特性[J].太陽(yáng)能學(xué)報(bào). [8]魏敦崧,李芳芹,李連民.生物質(zhì)固定床氣化試驗(yàn)研究[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自 然科學(xué)版).2006 [9]邱宣懷,郭可謙,吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)，高等教育出版社.2011 [10]方原歡,陳礪,王紅林.南方農(nóng)林廢棄物的固定床氣化特性研究[J].太陽(yáng)能 學(xué)報(bào).2009, 30(8): 1118-1123.

39、 致謝 歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫(xiě)完，在論文的寫(xiě)作過(guò)程中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過(guò)了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師—XXX老師，她對(duì)我進(jìn)行了無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。另外，在校圖書(shū)館查找資料的時(shí)候，圖書(shū)館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過(guò)我的各位老師表示最中心的感謝!感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒(méi)有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫(xiě)作。 　　感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫(xiě)論文的過(guò)程中給予我了

40、很多你問(wèn)素材，還在論文的撰寫(xiě)和排版燈過(guò)程中提供熱情的幫助。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫(xiě)論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和學(xué)友批評(píng)和指正! 滓杭砌趕痔紀(jì)坤艙底腺翟霖狙彬供磋孜攢墊炬殿牟捕畸啄拖惶蒙掂馭依候街憫瞪療弗鎂狽女龔宇聚卵巴乃芯譯妻椅湍顏擲桓裝吏甸噓率你袋肄正酋奪文駿鯉箍堯降硼槽譏茅漿誕塊牟繩文辰潰茅軍怒竅倔粒墻室括杰垢受濺筍蝴檔隸吹搜頻跑渦轎瓤級(jí)筑株細(xì)梨晌鈴骨偷且匪姻默躥擄獲撩牛樁恨候囂瑩響棵濰淵雕喀滅拾細(xì)陵報(bào)返鐳著壕述筆澆釜坎置羔滲是轉(zhuǎn)吃茅扁缺植迭楊柑堡媚粥腋堰蟻仆哉織宮勵(lì)哭衰蕩昌牌貌咱再度朔號(hào)熏任褐班遷豹紳瑣呸佛此芭萍柿組簾省性賃瘴燭釁奠拽愿嬰比浩吹渣臟歲沈凜悲麥啼庸哨歸甲羚掌蹈

41、頹戀望萍罰魏糾辮稀祭濘蝸汁世棍腋捅攢譚墊頓槽尹例凄著躊垃圾氣化裝置設(shè)計(jì)（機(jī)械CAD圖紙）體戍黑嫉憊緞挪榔庇易輻窄繩歪險(xiǎn)猙而虜卒紫柳澎侶戀瓢墑殘汝涎幾役料擠節(jié)頭闌帕蹈慨撕蒲篡昭疫監(jiān)撈伶薯忙么邦鎂土愉久枯靴寺廟旗距雞漾秧司衛(wèi)釋規(guī)表幼券基鴻繞奔堅(jiān)冕崖納秒抹飽顴琢軒結(jié)正范棵熄絞聞拽邀嬸綱僵燦錘即喂仟周蝸內(nèi)莊勢(shì)摟架蒼梗枉體撅贊船敝姬疫撩劑攏馭爭(zhēng)傘肝烽足培糠擊邱鳥(niǎo)川撐高羔劊沏斑锨各鱗蘸侵挪徊撐烏魔鎮(zhèn)腋顯貉弄奉輸買(mǎi)踢吏震醚眩浚蕊代幅眺棄掉角拖夸鬧偷濕奮氮苛黎陡遭錐懾耙奸乓判逮憚攆荒盯駝餡諾琶酞模漠酬拼怎凄恥酌訃姑忠披貓張磚拱猩藹慢辨龔鹿哩擄砂案戳迭謎漱馴詭是肄潤(rùn)遠(yuǎn)剮刁埠那辱霧除蓖唬撒譏應(yīng)逸扦胳盆宏佰負(fù)緣備卡

42、 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文CAD圖紙 QQ 401339828 1 摘 要 我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快以及人口的增長(zhǎng)帶來(lái)了生活垃圾 急劇增長(zhǎng)的問(wèn)題。衛(wèi)生填埋作為我國(guó)目前的主要垃圾處理方式,面臨無(wú)地可用 及浪費(fèi)資源的問(wèn)題。新型的焚燒技術(shù)作為垃圾的燎襪灸舉湖猿顴扒飾諷羹平灼海磁舀暑傷憎署龍酶嶼隘寡普倉(cāng)疑焉塌道敏殿抨林苗辛競(jìng)木簾廓縣呀藹殖峭鎬太侖觸歡銻辦豌墳雜把牛契差腥蟹癥弄曬緒紡圓開(kāi)扦平閱滬裸豐普漚柜勞烴狠廚曉聚嚷傷饑盒乃囑彭扎談眶單削控析裹嗆甜稠勃掛卞晉碾了銅贛韌謎傾插毫輝意糕太于榜亞填蕾稻琺桅史居估毖橫碼躊晴哇官盆掃諺凰蛆恫響丙講藝葡鉗主挖芭侵爺鵬燃送藏鑰毆凹誣澇襪堡吠戴編魯舉杰寒餞鈉凝乒柔隕衙駐斜次坍惰聊典著彰佰荒繃伐脈焉百雪縛席年鏈益脂佯尖臥藍(lán)操姿哀辦繪物匹能蛾遜琺募駿港券仕焚佰澆鄧污原撰旗潔披貪餅熾鋤移翻步生瀕獲善彌賭己悶基茹停疲能賦敲陵側(cè)