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一种干湿垃圾联合焚烧的装置的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-01 01:31:13

本技术涉及垃圾处理,具体的,涉及一种湿垃圾负压焚烧和干垃圾正压焚烧处理垃圾的装置。

背景技术:

1、通常的,城乡社区、街道和村镇垃圾分类后的“厨余垃圾”进行发酵降解制取有机肥料,而分类后的“其它垃圾”进行焚烧处理;一般情况下,分类出的“其它垃圾”中还含有一定量的碳水化合物(如厨余物质,瓜果皮和菜叶),含水率在40%-80%(wt%),热值低,还没有进行干燥脱水处理,将分类出的原态“其它垃圾”称为湿垃圾,特别是雨季收集的“其它垃圾”含水率更高,热值低,需要对“其它垃圾”进行干燥脱水的预处理;将原态的“其它垃圾”进行干燥脱水,含水率在10%-30%(wt%)的垃圾,称为干垃圾,干垃圾才能在焚烧炉内彻底焚烧至烬;垃圾的发酵脱水或垃圾的烘干需要热源和电能,这增加了垃圾焚烧处理运行成本;在本技术人公开的cn219063467u《一种干湿垃圾焚烧发电的设备》中,湿垃圾的焚烧是借助于干垃圾焚烧产生的高温烟气输送到连续转动的炉排炉内进行烘干、焚烧和排渣的过程;湿垃圾含水率高、热值低,干垃圾焚烧排放的烟气热量在炉排炉内被湿垃圾(包括无机物、有机物和水)的烘干和焚烧吸收掉,导致进入二次燃烧室的烟气温度低;在旋转炉排炉内,湿垃圾物料从炉排炉的低温区进入后不断的移向高温区焚烧至烬,特别的,当湿垃圾进入炉排炉低温区后,湿垃圾中易挥发的有机物在受热后变成气相产物,气相产物不经过高温焚烧区焚烧,而是直接从炉排炉的低温区排入二次燃烧室,烟气中的有机污染物没有达到高温分解;当雨季或湿垃圾含水率高时,二次燃烧室内达不到分解二噁英850-1100℃温度范围;

2、关于对社区分类出的原态“其它垃圾”(称为湿垃圾)不预先进行干燥脱水,而是直接焚烧的技术设备已有推广应用和文献报导,原态的“其它垃圾”(称为湿垃圾)可以在固定式炉箅子的负压焚烧炉内进行350℃以下温度的缺氧“闷烧”至烬,也可以在往复式炉排的负压焚烧炉内进行650-750℃焚烧至烬,负压焚烧湿垃圾排出的烟气中夹带一定量的焦油、二噁英和易挥发性有机物,需要对烟气在850-1100℃温度范围进行二次燃烧室的热分解处理,提高二次燃烧室内温度,需要额外提供燃料(如燃气或燃油)给二燃烧加热,这增大了垃圾处理的能耗成本;

技术实现思路

1、本实用新型针对现有技术不足,提供一种干湿垃圾联合焚烧的装置,所述的装置包括:负压焚烧炉,引风机一,正压焚烧炉,鼓风机二,二次燃烧室,鼓风机一,余热回收设备,引风机二,烟气净化装置和烟囱;

2、所述的负压焚烧炉,包括立式的金属炉体一,所述炉体一外壁用保温材料包裹保温,所述炉体一上部配置烟气出口一和卸料口,所述卸料口上部配置阀门,所述的阀门上部配置料斗,进料机出口与所述的料斗内部连接相通;所述炉体一的下部配置炉箅子一,所述炉箅子一上方是热分解室,所述热分解室下部侧壁配置排渣门一,所述炉箅子一下方配置炉灰室一,所述炉灰室一侧壁配置排灰门,空气进口一配置在所述的炉灰室一中部的侧面,空气进口一的进口配置空气流量调节阀门一;

3、所述的正压焚烧炉,包括金属材质的圆柱体或方体的炉体二,所述的炉体二底部上方是炉灰室二,炉体二中部下方是高温焚烧区,炉体二中部上方是垃圾干燥区,炉体二上部是下闸阀、料仓和上闸阀的加料装置;所述的炉灰室二上方配置炉箅子二,所述炉箅子二上方是高温焚烧区,所述的高温焚烧区周围的炉体二的侧壁内配置耐火砖进行保温,所述的高温焚烧区上方是垃圾干燥区,所述的垃圾干燥区上方配置下闸阀,所述的下闸阀上方配置料仓,所述的料仓上方配置上闸阀,所述的炉箅子二下方配置炉灰室二,所述炉灰室二侧壁分别配置排灰门和配置空气进口三,所述的炉箅子二上方侧壁上配置烟气出口二和测温仪一,烟气进口一配置在所述的炉箅子二上方并与炉体二内部相通;排渣门二配置在炉体二下部侧壁的炉箅子二的上方位置;炉体二上部侧壁配置出气口,所述的炉箅子上方的炉体二下部侧壁配置进气口,所述的出气口与进气口通过通气管连接相通;所述的炉箅子一和炉箅子二,属于锅炉炉排,包括固定式炉桥、锥盘式旋转炉排、活动往复式炉排或旋转链条炉排;

4、所述的二次燃烧室,属于长方体或圆柱体的金属壳体,所述壳体内层配置耐火材料进行蓄热和保温,所述的壳体内部配置1层或多层的阻风耐火蓄热的隔板,所述壳体上配置有空气进口二、烟气进口三、烟气出口三和测温仪二,属于工业上垃圾焚烧炉后面配置的二次燃烧室;

5、所述的烟气净化装置,属于工业上垃圾焚烧的烟气净化处理设备,具有脱硫、脱氯,脱焦油,除尘和除去voc挥发性有机物的功能,包括(a)碱液喷淋塔,用碱液(如氢氧化钠液体)与烟气中的酸性物质(如二氧化硫、硫化氢、氯化氢和二氧化碳)发生酸碱中反应除去烟气中的酸性物质,(b)静电除尘器,用静电除尘器除去烟气中的焦油,(c)活性炭吸附箱,用活性炭吸附除去烟气中的重金属和除去小分子有机污染物,(d)低温催化燃烧设备,除去烟气中的voc易挥发性有机物;

6、所述的余热回收设备,包括余热锅炉、管壳式换热器或管式换热器,将高温烟气的热量转化成热水、蒸汽或热空气;

7、所述的负压焚烧炉的烟气出口一通过排烟管一与引风机一进口连接相通,所述的引风机一出口通过排烟管二与正压焚烧炉的烟气进口一连接相通,鼓风机二出口通过空气流量调节阀门二与正压焚烧炉的空气进口三连接相通,所述的正压焚烧炉的烟气出口二通过烟道管与二次燃烧室的烟气进口三连接相通;鼓风机一的出口通过空气流量调节阀门三与所述的二次燃烧室的空气进口二连接相通,所述的二次燃烧室的烟气出口三通过管道与余热回收设备的烟气进口五连接相通,所述的余热回收设备的烟气出口四通过管道与烟气净化装置的烟气进口四连接相通,所述的烟气净化装置的烟气出口五经过管道和引风机二的进口连接相通,所述的引风机二的出口经过管道与烟囱进口连接相通;

8、通过所述装置实施一种干湿垃圾联合焚烧的原理是:

9、本实用新型借助于民间铁匠铺打铁的风箱正压供氧提高炉温的思路,风箱的推拉杆速度越快,炼铁炉内的正压空气(氧气)的压力就越大,氧气密度也就越大,炉膛的温度就越高,炉内锻造的铁块就越红;采用鼓风机二将高于大气压的空气输送到正压焚烧炉内,可以大幅度提升垃圾焚烧温度,加快垃圾的焚烧;正压焚烧炉中就只有一个泄压的烟气出口二,垃圾焚烧中的下闸阀、排渣门二和排灰门都处在关闭状态,确保垃圾在正压焚烧炉内处于正压环境下焚烧;本实用新型正压状况下的高热值的干垃圾焚烧,能提高氧气、热辐射和热传递的穿透力,增大氧气压力进入垃圾内部深处进行燃烧,导致正压焚烧炉的高温焚烧区的炉膛焚烧温度达到850-1100℃高温,垃圾焚烧速度快;将原态“其它垃圾”低温焚烧炉排出的含有大量一氧化碳和焦油的黑烟输送到正压焚烧炉的850-1100℃高温焚烧区以及在二次燃烧室进行“3t+e”高温焚烧,将黑烟中的二噁英和有机废弃物彻底分解;

10、通常的,社区分类后的原态“其它垃圾”含水率高,热值低,特别是采用引风机抽烟气的固定炉排(如炉篦子)负压焚烧炉或负压往复式炉排炉焚烧“其它垃圾”时,炉膛温度低,垃圾焚烧速度慢,焚烧产生大量的含有一氧化碳和焦油的黑烟,需要将黑烟引入二次燃烧室进行850-1100℃的二次燃烧处理,这给后序烟气达标处理增加运行成本;本实用新型采用在“其它垃圾”中先挑一部分含水率低、热值高的废塑料、废橡胶或纸屑作为干垃圾原料,或将一部分“其它垃圾”进行干燥,使湿垃圾含水率降低到30%(wt%)以下变成干垃圾,湿垃圾干燥所需热量来自正压焚烧炉焚烧垃圾后的高温烟气余热,或是采用来源丰富的热值高的工农业有机废弃物(如塑料制品废料、橡胶制品废料、有机合成物制品废料、林业制品废弃物或农膜废弃物)作为干垃圾原料;将干垃圾原料在正压焚烧炉进行850-1100℃高温焚烧;同时的,将社区分类后的低热值的原态“其它垃圾”焚烧后排放的含有一氧化碳和焦油的黑烟引入到正压焚烧炉的高温焚烧区进行高温焚烧,以及将正压焚烧炉高温焚烧区排出的火焰烟气引入二次燃烧室进行不少于3秒中的850-1100℃温度范围的焚烧,实施“3t+e”的垃圾焚烧处理,利用正压焚烧炉内干垃圾焚烧产生的高温火焰烟气的热量,不需要额外购买燃料(如燃气、燃油)给二次燃烧室加热升温去分解烟气中的二噁英和有机污染物,这是本实用新型特征之一;

11、本实用新型中,在正压焚烧炉的高温焚烧区上部垃圾干燥区内会发生原料受热后产生水蒸气和焦油气体,增大正压焚烧炉上部的压力,容易出现压力超标的安全事故,通过通气管将水蒸气和焦油气体泄压或返回到低压力的高温焚烧区,将水蒸气引入到850-1100℃的高温焚烧区发生水煤气反应(c+h2o→co+h2),产生了增加热值的可燃烧的氢气和一氧化碳,提高正压焚烧炉的焚烧温度;将正压焚烧炉产生的焦油气体引入到高温焚烧区进行燃烧,减少了烟气中的焦油排放量,提高了高温焚烧区的温度;同时的,焦油的焚烧也提高了垃圾焚烧的热利用率,这是本实用新型特征之一;

12、利用料仓上方的上闸阀和料仓下方的下闸阀的交替打开或关闭,可以有效地防止添加垃圾原料时,正压焚烧炉内的水蒸气和焦油气相物不能从正压焚烧炉内溢出造成环境的污染,可以确保添加垃圾原料时不影响正压焚烧炉的连续化的正常操作,这是本实用新型主要特征之一;

13、所述的垃圾,包括生活垃圾、农林有机废弃物和工业有机废弃物。

14、本实用新型的有益效果是:

15、1.本实用新型正压焚烧炉,能提高氧气、热辐射和热传递的穿透力,增大氧气压力进入垃圾内部深处进行燃烧,导致正压焚烧炉的高温焚烧区的焚烧温度高,垃圾焚烧速度快,焦油被高温裂解,垃圾在高温焚烧区焚烧后以850-1100℃的火焰气体形式从烟气出口二喷出,为二次燃烧室提供热源,

16、2.社区分类出的原态“其它垃圾(湿垃圾)”在负压焚烧炉内焚烧后产生的含有一氧化碳和易挥发有机废弃物的烟气输送到正压焚烧炉的高温焚烧区或/和二次燃烧室进行850-1100℃高温焚烧,借助于正压焚烧炉的干垃圾焚烧产生的高温火焰烟气热量,勿需额外购买燃料(如燃气、燃油)给二次燃烧室加热去分解烟气中的二噁英和有机污染物,极大地降低了垃圾焚烧无害化处理的能耗成本;

17、3.本实用新型具有运行成本低,热利用率高,采用的装置技术成熟,结构简单,操作容易,维修方便,造价低廉,具备好的工业实用性;

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