一种用于可燃工业固废的焚烧处理装置的制作方法

本实用新型涉及垃圾处理领域，具体而言涉及一种用于可燃工业固废的焚烧处理装置。

背景技术：

工业固废是指在工业生产过程中产生的固体废弃物，可分为一般工业固废和危险工业固废。一般工业固废包括可燃工业固废(如纺织物类、木质材料类、塑胶类、胶纸类、海绵类、泡沫类、过期产品销毁类等)，不可燃工业固废(如高炉渣、钢渣、赤泥、有色金属渣、粉煤灰、煤渣、废石膏、脱硫灰、电石渣、盐泥等)。随着国民经济的发展，我国工业固废的产生量越来越大。

由于可燃工业固废的热值较高，采用焚烧法对其进行处理具有减量化、无害化、生态化和资源化的优点。现有技术中通常采用热解炉 旋风炉处理可燃工业固废，热解炉内温度控制在500℃-800℃，发生缺氧热解，热解产生的挥发性气体和颗粒物全部进入旋风炉燃烧，旋风炉内温度在1100℃以上，然而，由于热解炉固定不动，较难保证炉内所有物料热解完全，未完全热解的物料进入旋风炉二次燃烧，可能会造成短时间内烟气污染物超标。另外，所有灰渣在旋风炉内高温熔融，出渣口易结焦缩圈，影响稳定运行。

因此，有必要提出一种新的用于可燃工业固废的焚烧处理装置，以解决可燃工业固废焚烧处置掺烧热值受限、设备复杂、预处理要求高、炉膛易结焦、安全可靠系数低等问题。

技术实现要素：

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本实用新型提供了一种用于可燃工业固废的焚烧处理装置，包括：

预处理单元，用于对所述可燃工业固废进行预处理；

逆流式回转窑，所述逆流式回转窑连接至所述预处理单元，经过预处理的可燃工业固废在所述逆流式回转窑内由窑头至窑尾进行干燥、热解和焚烧以产生热解气体，所述逆流式回转窑的窑尾设置有一次风入口，一次风从窑尾向窑头流动并与所述热解气体一起从窑头排出；

炉膛，所述炉膛连接至所述逆流式回转窑的窑头，所述热解气体在所述炉膛内进一步焚烧，所述炉膛内设置有水冷壁，以吸收所述热解气体焚烧产生的热量。

进一步，所述炉膛为筒体结构，所述水冷壁设置在所述炉膛内壁的表面。

进一步，所述热解气体在所述炉膛内达到温度超过850摄氏度，停留时间超过2秒要求。

进一步，所述逆流式回转窑内的温度不高于850℃，所述逆流式回转窑采用窑尾干式出渣。

进一步，所述焚烧处理装置还包括：一次风机，所述一次风机设置在所述逆流式回转窑的窑尾，以向所述逆流式回转窑内供给一次风并控制所述一次风的风量。

进一步，所述预处理单元包括分析装置、破碎装置、混合装置和/或进料装置，其中：

分析装置用于对所述可燃工业固废进行元素分析和热值分析；

破碎装置用于将所述可燃工业固废破碎为小于150mm的颗粒，在破碎过程中进行充氮保护；

混合装置基于所述元素分析和/或热值分析将经破碎的可燃工业固废进行配伍；

进料装置用于将配伍后的可燃工业固废输送至所述逆流式回转窑的窑头中。

进一步，经配伍的所述可燃工业固废的热值范围为

4000kcal/kg-4500kcal/kg。

进一步，所述逆流式回转窑的窑头采用密封处理，以保证窑头无漏风。

进一步，所述焚烧处理装置还包括：

余热锅炉，所述余热锅炉连接至所述炉膛，以回收所述热解气体焚烧产生的热量；

烟气净化单元，所述烟气净化单元连接至所述余热锅炉，以净化处理所述热解气体焚烧产生的烟气。

根据本实用新型提供的用于可燃工业固废的焚烧处理装置，通过采用逆流式回转窑，使经过预处理的可燃工业固废从窑头进入，一次风从窑尾进入，焚烧可燃工业固废产生的热解气体从窑头排出至炉膛中进一步焚烧，实现了可燃工业固废的充分燃烧，减少热量了损失，提高了热量利用率，降低了工艺成本，提高了经济效益。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1为根据本实用新型的实施例的一种用于可燃工业固废的焚烧处理装置的示意图。

附图标识

101、分析装置102、破碎装置

103、混合装置104、给料装置

201、逆流式回转窑202、一次风机

301、炉膛302、水冷壁

400、余热锅炉500、烟气净化单元

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本实用新型的一种用于可燃工业固废的焚烧处理装置。显然，本实用新型的施行并不限于垃圾处理领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。

根据本实用新型提供的用于可燃工业固废的焚烧处理装置，如图1所示，包括：

预处理单元，用于对所述可燃工业固废进行预处理；

逆流式回转窑201，所述逆流式回转窑201连接至所述预处理单元，经过预处理的可燃工业固废在所述逆流式回转窑201内由窑头至窑尾进行干燥、热解和焚烧以产生热解气体，所述逆流式回转窑201的窑尾设置有一次风入口，一次风从窑尾向窑头流动并与所述热解气体一起从窑头排出；

炉膛301，所述炉膛301连接至所述逆流式回转窑201的窑头，所述热解气体在所述炉膛301内进一步焚烧，所述炉膛301内设置有水冷壁302，以吸收所述热解气体焚烧产生的热量。

示例性地，所述预处理单元包括分析装置101、破碎装置102、混合装置103和/或进料装置104。

示例性地，所述分析装置101用于对所述可燃工业固废进行元素分析和热值分析。在一个实施例中，入厂的可燃工业固废首先进行元素分析及热值分析，建立入库台账。

进一步，可燃工业固废处置主要方式包括生活垃圾掺混燃烧、水冷炉排焚烧、循环流化床焚烧。生活垃圾一般采用空冷炉排焚烧处置，当掺烧工业固废时，一般要求掺混后物料热值小于3000kcal/kg，且长时间掺烧可燃工业固废，易导致空冷炉排的损坏和炉膛结焦；水冷炉排处置时，入炉物料的热值一般不超过4000kcal/kg，尽管水冷炉排可提高掺烧比例用于高热值工业固废的处理，但水冷炉排结构复杂，制造工艺难度大，加工周期长，成本高，对炉排片间的管接头密封性能要求，存在泄漏停炉的风险，安全性不高；循环流化床处理的物料热值可高达7000kcal/kg，但对物料预处理要求高(需破碎成小于20mm左右的粒径)，物料与床料一起形成流化状态需要较大压头和较大的风量，运行成本高，床料处于流化状态，对炉膛和受热面的磨损大，运行时间短。因此，采用本实用新型提供的可燃工业固废的焚烧处理装置来处理热值约为4000kcal/kg的可燃工业固废，具有焚烧彻底、过程简单、环境友好、设备成本低等优点。

示例性地，所述破碎装置102用于将所述可燃工业固废破碎为小于150mm的颗粒，在破碎过程中进行充氮保护。在一个实施例中，由于可燃工业固废的热值较高，且为易燃物，在破碎过程中与破碎装置的金属刀片摩擦，可能发生局部着火的情况，因此通过在破碎过程中进行充氮保护，以避免可燃工业固废着火。

示例性地，所述混合装置103基于所述元素分析和/或热值分析将经破碎的可燃工业固废进行配伍。在一个实施例中，所述混合装置103包括抓斗，由于破碎过程通常是对同批次固废(通常同批次固废为相同或相似物质，例如纺织物)进行破碎，为了调节烟气中的元素和/或焚烧物的热值，通常基于分析步骤中建立的入库台账(包括元素分析和热值分析信息)对物料进行配伍。

示例性地，所述进料装置104用于将配伍后的可燃工业固废输送至所述逆流式回转窑201的窑头中。在一个实施例中，所述进料装置104包括但不限于链板机和/或进料小车，以将经过检测、破碎、混合的物料送入所述逆流式回转窑201的窑头中。

示例性地，所述逆流式回转窑201用于干燥、热解和焚烧可燃工业固废以产生热解气体。进一步，与顺流式回转窑不同，在逆流式回转窑201，可燃工业固废在从窑头向窑尾运动，一次风(助燃空气)从窑尾向窑头流动，二者在回转窑内的流向相反。

进一步，在所述逆流式回转窑201的窑尾设置有一次风机202，以向所述逆流式回转窑201内供给一次风并控制所述一次风的风量。

进一步，所述逆流式回转窑201的窑头采用密封处理，以保证窑头无漏风，避免物料在窑头燃烧。

在一个实施例中，可燃工业固废进入逆流式回转窑201以后，在自身重力和回转窑的转动作用下由窑头向窑尾移动，物料因在窑内不断翻滚，充分与氧气接触并发生反应，发生干燥、挥发分热解析出(热解)、固定碳焚烧(焚烧)三个阶段，产生热解气体。窑尾由一次风机202供给一次风，以控制可燃工业固废和热解气体在逆流式回转窑201中的焚烧情况，不仅使物料完全燃烧，而且使所述逆流式回转窑内的温度不高于850℃，窑尾出渣温度约200℃，所述逆流式回转窑采用窑尾干式出渣。

与温度一般在1000℃以上的顺流回转窑相比，通过使逆流式回转窑内温度不高于850℃，可以有效缓解回转窑内灰渣熔融结渣以及窑尾的缩圈情况，延长耐火材料寿命及连续运行时间；顺流式回转窑窑尾出渣温度约1100℃，因此通常采用湿式出渣，而逆流式回转窑窑尾出渣温度约200℃，可以采用干式直接出渣，不仅操作简便，而且降低了故障率，减少了热量的浪费。

示例性地，炉膛301连接至所述逆流式回转窑201的窑头，以使所述热解气体在所述炉膛301内进一步焚烧。

进一步，所述炉膛301为筒体结构，炉膛内壁的表面上设置有水冷壁302，以吸收所述热解气体焚烧产生的热量。

进一步，所述炉膛301的侧壁上设置有二次风口。

在一个实施例中，未充分燃烧的热解气体从逆流式回转窑201的窑头排出进入炉膛301内，由于热解气体在逆流式回转窑201窑头处处于缺氧环境，当进入炉膛301中混合二次风形成富氧环境后，在炉膛301中充分燃烧。需要说明的是，所述热解气体在所述炉膛内达到温度超过850℃，停留时间超过2秒(850℃/2s)要求，可有效焚毁烟气中的大分子有机物，有效降低后续二噁英的合成。

此外，通过在炉膛301里面敷设水冷壁302，可以吸收热解气体充分燃烧产生的热量，进而可用于发电等，以减少热量损失并提高热量利用率。

本实用新型提供的用于可燃工业固废的焚烧处理装置还包括余热锅炉400和烟气净化单元500。

示例性地，所述余热锅炉400连接至所述炉膛301，以回收所述热解气体焚烧产生的热量。在一个实施例中，余热锅炉400回收炉膛301产生的烟气的热量可以用于加热给水产生过热蒸汽，进而通过汽轮机带动发电机发电。

示例性地，所述烟气净化单元500连接至所述余热锅炉400，以净化处理所述热解气体焚烧产生的烟气。在一个实施例中，从余热锅炉400排出的烟气经烟气净化单元500处理，达到国家相应的排放标准后排出。所述烟气净化单元500包括急冷塔、干法脱酸装置、除尘装置、湿法脱酸装置、蒸汽加热器以及烟囱。具体地，从余热锅炉400排出的烟气的温度约为550℃，进入急冷塔，烟气在1秒钟内被降低至200℃以下，避免二噁英合成温度区间。接下来，烟气进入干法脱酸装置，作为一个实例，干法脱酸装置、以小苏打为吸收剂，去除烟气中的hcl、so2等酸性气体，进一步，干法脱酸装置中还设置有活性炭，以吸附烟气中二噁英。接下来，烟气进入除尘装置，作为一个实例，采用布袋除尘器去除烟气中的灰尘和颗粒物。接下来，烟气进入湿法脱酸装置，作为一个实例，湿法脱酸装置以naoh溶液为吸收剂，进一步去除烟气中的酸性气体。之后，烟气进入蒸汽加热器，对烟气进行加热脱白后经由烟囱排出。

需要说明的是，上述烟气净化单元500的配置仅是示例性地，还可以根据烟气成分调整烟气净化单元500的设置或顺序，以使烟气满足排放标准。

本实用新型提供的用于可燃工业固废的焚烧处理装置的工作过程为：预处理单元对可燃工业固废进行分析、破碎、混合后，由进料装置将经过预处理的物料送入逆流式回转窑的窑头中，同时，向逆流式回转窑的窑尾供给一次风，使可燃工业固废在逆流式回转窑内干燥、热解、焚烧，以产生热解气体，并且使所述逆流式回转窑内的温度不高于850℃；从逆流式回转窑窑头排出的热解气体进入炉膛中混合二次风进一步燃尽，所述热解气体在所述炉膛内达到850℃/2s要求，以保证有害物质被完全分解，并且在炉膛内敷设水冷壁以吸收热解气体充分燃烧产生的热量；热解气体在炉膛中燃烧产生的烟气进入余热锅炉进行余热回收利用后，进入烟气处理单元5，烟气达到排放标准后排出。

根据本实用新型提供的用于可燃工业固废的焚烧处理装置，通过采用逆流式回转窑，使经过预处理的可燃工业固废从窑头进入，一次风从窑尾进入，焚烧可燃工业固废产生的热解气体从窑头排出至炉膛中进一步焚烧，实现了可燃工业固废的充分燃烧，减少热量了损失，提高了热量利用率，降低了工艺成本，提高了经济效益。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。