塑料垃圾本身由石油提煉，分子形式為碳氫化合物為主，通過隔氧常壓狀態下對反應釜外部進行加熱，溫度升至500度左右，致使釜內塑料分子發生裂分解，大分子打開轉變為小分子產生輕質油、可燃氣體等物質，利用產生的不凝固氣體提供熱解能源，此原理與石油提煉汽柴油相同。
垃圾熱解焚燒爐采用液壓活塞式進料方式和螺旋機出渣，使熱解爐做到連續進料和連續出渣，同時，將不分選的大塊垃圾破碎工序放在熱解爐內完成，加快物料的熱解速度，提高了熱解爐的工作效率。
工作原理：
熱解爐從上到下，依次為干燥層、干餾層、還原層、氧化層。
(1)干燥層
熱解爐上層為干燥層，垃圾由進料器進入爐內，由密封進料器。垃圾首先在干燥層由爐膛壁面輻射，高溫熱解氣化煙氣對流以及熱解氣化層導熱三方作用下干燥，其中的水分揮發。該層溫度為200-300℃。
(2)干餾層
干燥后的垃圾逐漸降至熱解段，在控制的缺氧條件下有機物發生熱解，生成可燃氣體和灰渣。在熱分解段和氣化燃燒段分解成一氧化碳、氣態烴類等混合物進入混合煙氣中。熱解氣化后的殘留物(液態焦油、較純的碳素及垃圾本身含有的無機灰土和惰性物質) 進入燃燒層充分燃燒。燃燒層沿高度方向可分為氧化區和還原區。
(3)還原層
還原區內CO2和H2O被熾熱的C還原，產生CO、H2等可燃氣體，進入混合煙氣中。
(4)氧化層
氧化區內發生碳、焦油和氧氣發生劇烈的氧化反應，燃燒溫度可達到850～1000℃，燃燒產生的熱量用來提供還原區、熱解氣化層和干燥層所需的熱量。
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