專利名稱：多功能綜合體垃圾焚燒新工藝的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種廢物的焚燒技術(shù)，具體涉及一種垃圾焚燒新工藝。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，土地資源越來越緊張，而城市垃圾越來越多，土地已無法滿足城市垃圾填埋的需要，垃圾焚燒越來受到人們的重視。
一、國外垃圾焚燒的概況在國外，垃圾焚橈已較普遍，技術(shù)也比較成熟，最為人們所熟悉的就是馬丁爐法，其工藝如下垃圾由汽車運進密閉庫，吊車將垃圾送入馬丁爐的加料斗，通過液壓推料裝置，將垃圾推入爐內(nèi)，爐內(nèi)設有馬丁爐排(倒推爐排)，被予熱了的鼓風從爐排下送上來與垃圾混合，起到了干燥予熱作用，并參與燃燒，其爐溫可達800-1000℃，尾部端墻上設有油燒嘴，作為輔助熱源，垃圾在爐排上燃燒完后灰渣從尾灰斗排入出渣機，而后經(jīng)磁選機將鐵件分離之后送往渣場。爐內(nèi)產(chǎn)生的煙氣從爐頂?shù)闹鄙裏煹郎仙M入余熱鍋爐，被冷卻后的煙氣進入列管式空氣換熱器，進一步降溫后才進入電收塵器，煙氣在電收塵中得到凈化。而后經(jīng)風機排入煙囪，鍋爐產(chǎn)出1.6×106Pa的過熱蒸汽送往蒸汽機房發(fā)電。目前我國某特區(qū)的垃圾綜合處理廠就是從國外引入的馬丁爐工藝。該工藝技術(shù)成熟、處理量大，但灰渣不太干凈，有時還需噴點油，投資特大。
二、國內(nèi)垃圾焚燒的發(fā)展情況1、在國內(nèi)，人們也在積極研究，出現(xiàn)了多種焚燒工藝，最簡單的就是固定爐排燃燒人工加料，人工出灰，煙道噴點水將煙氣凈化一下，就從煙囪排空了，因而排煙含塵高，有時冒黑煙，加料出灰均是人工，工人勞動強度大。
2、鏈條爐燃燒工藝垃圾由吊車加入爐子加料斗落至鏈條爐排上，隨爐排轉(zhuǎn)動而進入爐內(nèi)并燃燒，爐溫700℃左右，灰渣從尾部排入渣坑，煙氣從尾部向上進入鍋爐(或噴淋煙道)再進入換熱器降溫后又經(jīng)過除塵器、脫酸器、脫水器，經(jīng)引風機排入煙囪，灰渣送往渣場，鍋爐產(chǎn)生蒸汽供熱。此工藝已在北京某縣建成，運轉(zhuǎn)下太好，爐溫低，灰渣不太干凈等。有待進一步改進。
3、模仿國外馬丁爐只是將電收塵改成麻石除塵，料倉為敞開式的，箕斗上料。試車結(jié)果爐溫上下去，最高只達810多度?；以桓蓛?，設備運轉(zhuǎn)不太正常，正在改進中還是有希望的。
上述工藝都有如下共同缺點(1)垃圾太濕時還要加輔助燃料；(2)爐溫不高僅700-800℃左右；(3)排煙含塵超標，有時還有黑煙；(4)灰渣不太干凈，甚至帶黑色，有時塑料袋還在；(5)有二次污染；(6)只有投入沒有產(chǎn)出蒸氣無用戶，發(fā)電下能上網(wǎng)；(7)這些沒有經(jīng)濟效益的垃圾焚燒，龐大的運行費成為各級政府的一大負擔。
本發(fā)明之目的旨在提供一種垃圾無需分揀入爐、適應性強、不要輔助燃料、運行成本低、爐溫高、灰渣干凈、殘余可燃物含量和排煙含塵黑度低、無二次污染、操作方便、利于維修的多功能綜合垃圾焚燒新工藝。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這種多功能綜合體垃圾焚燒新工藝具有垃圾焚燒的主工藝流程或垃圾焚燒主工藝流程加帶熱能利用供熱、發(fā)電、制取蒸餾水的輔助工藝流程，主工藝流程以多功能綜合體垃圾焚燒裝置為核心，連接有上料系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)、供風系統(tǒng)、排灰系統(tǒng)、復燃系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、污水循環(huán)系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、汽化冷卻系統(tǒng)和煙氣排空系統(tǒng)，多功能綜合體垃圾焚燒裝置包括有依次連接連通的加料斗、提升爐門、燃燒室、復燃室、冷卻器、二圾換熱器、汽化冷卻煙道、旋風收塵器，一級換熱器、脫S.CL2裝置、引風機，燃燒室下面為爐排，爐排下面為風室和灰斗，復燃室、冷卻器、二級換熱器、旋風收塵器、一級換熱器下面也都安裝有灰斗，復燃室、冷卻器、二級換熱器下端還安裝有復燃風管。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，克服了現(xiàn)有國內(nèi)外垃圾焚燒工藝存在的垃圾太濕需添加輔助燃料、爐溫不高、排煙含塵超標、灰渣不干凈、有二次污染、只有投入無經(jīng)濟效益等缺點，本發(fā)明工藝具有；(1)、垃圾無需分揀入爐，適應性強，只要控制入爐前最大物料尺寸就可以了；(2)、不要任輔助燃料，運行成本低；(3)、爐溫高，可達850-1100℃；( 4)、灰渣干凈，殘余可燃物含量＜6％；(5)，排煙含塵＜250mg/Nm3，排煙黑度＜1級；(6)、無二次污染；(7)、操作方便利于維修；(8)、加上輔助工藝流程，經(jīng)濟效益極佳。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖；圖2為本發(fā)明主工藝流程加帶輔助工藝流程圖；圖3為輔助工藝流程圖；圖4為多功能綜合體垃圾焚燒裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為上料系統(tǒng)工藝流程圖；圖6為液壓傳動系統(tǒng)工藝流程圖；圖7為供風系統(tǒng)工藝流程圖；圖8為排灰系統(tǒng)工藝流程圖；圖9為復燃系統(tǒng)工藝流程圖；圖10為供水系統(tǒng)工藝流程圖；圖11為污水循環(huán)系統(tǒng)工藝流程圖；圖12為汽化冷卻系統(tǒng)工藝流程圖；圖13為輔助工藝中蒸餾水制取系統(tǒng)流程圖；圖14為輔助工藝中發(fā)電系統(tǒng)流程圖；圖15為輔助工藝中冷卻水循環(huán)系統(tǒng)流程圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作一步的詳細說明1、主流程的構(gòu)成參見圖1．主流程是以多功能綜合體垃圾焚燒裝置(見圖4)為核心并帶有10個小系統(tǒng)，組成一個完整的垃圾焚燒體系。多功能綜合體垃圾焚燒裝置由多個設備有機構(gòu)成，包括了加料斗(1)、提升爐門(2)、燃燒室(3)、弧形機械爐排(4)、復燃室(5)、冷卻器(6)、二級換熱器(7)、旋風收塵器(8)、冷卻煙道(9)(有時不用)、一級換熱器(10)、脫S.CL2裝置(11)、引風機(15)、風室(12)、灰斗(13)、(14)、復燃風管(16)。圍繞主體設備有十個小系統(tǒng)。
1°上料系統(tǒng)(見圖5)；2°液壓傳動系統(tǒng)(見圖6)3°供風系統(tǒng)(見圖7)4°排灰系統(tǒng)(見圖8)5°復燃系統(tǒng)(見圖9)6°供水系統(tǒng)(見圖10)7°污水循環(huán)系統(tǒng)(見圖11)8°檢測系統(tǒng)9°汽化冷卻系統(tǒng)(見圖12)10°煙氣排空系統(tǒng)2、主流程的作用①將垃圾充分燃燒，灰渣干凈，殘留可燃物少，煙氣中可燃物少，不冒黑煙，消除有毒物質(zhì)和臭味。
②凈化煙氣，使排煙含塵達標，降低有害成分。
③降低煙溫，取出多余的熱并加以利用。
3、主流程介紹①核心設備-多功能綜合體垃圾焚燒裝置，臥式。
該裝置設有加料斗(1)、起著存料和密封二種作用。要求入爐物料最大尺寸不要超過料斗內(nèi)空最大尺寸，并設有清理孔。
該裝置設有提升爐門(2)、停爐時防止加料口冒煙。
該裝置設有燃燒室(3)、臥式，燃燒室頂部有兩段反射拱，將熱量幅射給垃圾，使垃圾被子熱，干燥、促使其著火，為垃圾的燃燒創(chuàng)造一個良好的條件，為方便操作看火，側(cè)墻上設有操作門和觀察門。爐頂采用了吊掛爐頂，燃燒室下面為爐排前面與加料斗(1)連通，后面向下是灰斗(14)，上面與復燃室(5)相連通。
該裝置設有弧形機械爐排，它由推料爐排和燃燒爐排兩部分組成。爐排兩頭撓起呈弧形，頭部撓高，使入爐物料形成斜坡，接受反射過來的幅射熱，尾部撓起，使爐排后部灰渣層增厚，使爐排各處阻力均勻，提高空氣的利用率。推料爐排按照爐內(nèi)燃燒的快慢及時將垃圾推入爐內(nèi)，著火后的爐料又被燃燒爐排分布到整個爐排上，與助燃空氣接觸產(chǎn)生強烈的燃燒，爐排除了均勻地做前后運動外，還均勻地做上下擺動，使爐料不斷翻動，充分燃燒，爐排有縫隙，使風室的風能吹上來。
該裝置設有
形復燃室(5)、煙氣進復燃室后減速，有高溫復燃風助燃。
該裝置設有冷卻器(6)，其作用是降低煙溫取出余熱，產(chǎn)生蒸氣，設有下聯(lián)箱、受熱管(蒸發(fā)管)、上聯(lián)箱(或汽包)、下降管、排污閥等。要求水質(zhì)為軟化水。
該裝置設有二級換熱器(7)，其作用是換熱，加熱，助燃空氣，另外也有降塵的作用，其形式可以是懸掛式換熱器，受熱元件插入爐內(nèi)，也可是列管式，煙氣直接穿過換熱器，緊布在冷卻器之后，要求入口煙溫不大于600℃。
該裝置在爐體之后，設有旋風收塵器(8)，目的是將煙氣降塵，旋風收塵器的入口速度5-8Nm/s，收塵效率達65-85°。
該裝置必要時還設立汽化冷卻煙道(9)協(xié)助煙氣降溫，苦煙溫不高，則可省去，只設煙道，不要水冷。
該裝置還設有一級換熱器(10)，其目的是利用低溫余熱，用來加熱助燃空氣同時也保護了引風機。該設備要求入口煙溫不大于380℃，煙氣含塵低一點。
該裝置設有引風機(15)，其目的是維持爐膛的正常負壓，介噴溫度≌180-200℃，工作狀態(tài)較好。
該裝置設有脫S.cl裝置，因為塑料制品中含有一定量的S.CL2，為了消除這些有害物質(zhì)才設置了脫S.CL裝置，它由頂部噴頭、殼體、瓷環(huán)組成，其原理是先將SCL2溶于水中，然后在污水池中加入石灰，或其他堿類物質(zhì)進行酸堿中和，污水循環(huán)使用。
該裝置還設有復燃風管(16)一頭與風機相連通，一頭與復燃室相通，向復燃室提供高溫的空氣，增強復燃的效果。
該裝置還設有灰斗(13)、(14)，其作用是存灰、放灰，又起到密閉作用。
2、十個小系統(tǒng)介紹。
①上料系統(tǒng)(見圖5)該工藝有兩種料侖和兩種上料方式，一是半密閉式料侖，鏟車加箕斗提升方式二是全密閉式料侖，吊車上料。對于30-50噸/日的生產(chǎn)線則用前者，對于大于50噸/日的生產(chǎn)線則可用后者。
②液壓傳動系統(tǒng)(見圖6 )它由液壓泵站、冷卻器、液壓缸三部分組成，液壓油經(jīng)液壓泵站加壓送往液壓缸，然后經(jīng)冷卻器冷卻后流回流壓泵站，冷卻器采用水冷確保油溫在38℃以下工作為宜。液壓泵站是爐排工作的動力源。
③供風系統(tǒng)(見圖7)垃圾燃燒離不開空氣，熱空氣更好，本系統(tǒng)由鼓風機，一級換熱器、二級換熱器、風室四個部分組成，其間用風管連通，進風室之前有閥門，空氣由鼓風機加壓后送進一級換熱器，被加熱至150-200℃左右又送到二級換熱器，出換熱器風溫達300-500℃左右然后送入爐排下面的風室，穿過爐排與垃圾接觸參與予熱、干燥與燃燒，空氣量一般2-3Nm3/kg，塑料含量高的垃圾則可采用3-5Nm3/kg，過剩空氣系數(shù)為1.8，不同類換熱器相組較好地利用了余熱，如低溫煙氣的余熱只有采用熱管換熱，效率才高體積也小。而噴流換熱器與列管換熱器的組合是最佳組合，總空氣量分配爐排下進風為一次風占總量的70％在爐排上進入膛的空氣叫二次風占總量的10％-15％，復燃室的風叫三次風占總量的10-15％。
④排灰系統(tǒng)(見圖8)垃圾焚燒后產(chǎn)生的灰渣約為總量的20-30％(重量)在爐子下設立灰斗、灰斗帶閥門，定期放灰，爐排下灰斗中的灰成砂粒狀，且均勻，用裝載車直接送往建材庫，爐排尾部灰斗中的灰渣結(jié)成大塊，需破碎篩分后由裝載車送建材庫，鐵器用人工分離，作廢鋼鐵回收，爐后灰斗的灰顆粒較細，多屬草木灰，有一定肥效可做復合肥。
⑤復燃系統(tǒng)(見圖9)
空氣經(jīng)復燃風機加壓后送入復燃風管(16)經(jīng)復燃室隔墻噴出與煙氣混合，將未燃盡的可燃物燃盡，消除黑煙，既使是燒工業(yè)垃圾也能適應。
⑥供水系統(tǒng)(見圖10)供水有二條線，一條線供水處理裝置，生產(chǎn)軟水供冷卻器用，一條線直接供風機和液壓泵站冷卻用。
⑦污水循環(huán)系統(tǒng)(見圖11)本系統(tǒng)由污水池、水泵、脫S.CL2裝置構(gòu)成，污水經(jīng)水泵加壓后送至脫S.CL2裝置頂部，經(jīng)噴咀噴成霧，使之與煙氣中的S.Cl接觸形成稀酸，從下部流出進入污水池，池水酸度增大，于是向池中加入石灰，進行酸堿中和降低酸度，中和后的污水又由泵送往除S.CL2裝置頂部，循環(huán)使用，將風機的冷卻水引入做為新水，濃縮后的污水從底部吸出經(jīng)壓濾機過濾后流回池子，所以沒有污水外溢，不會形成二次污染。
⑧檢測系統(tǒng)燃燒室爐膛、復燃室、爐尾、一圾換熱器入口處均沒有熱電偶測定煙溫，一級換熱器出風口、二級換熱器出風口和風室設有熱電偶測定風溫，爐膛還設測壓一次元件，各儀表集中在儀表房。
⑨汽化冷卻系統(tǒng)(見圖12)它由水泵、鈉離子交換器、除氧器(有的不用)、冷卻器、汽水分離器等組成，水經(jīng)水泵加壓后送往鈉離子交換器進行軟化，軟化后的水送除氧器或直接送冷卻器汽化，形成汽水混合物，在上聯(lián)箱或汽包中分離，水流回下聯(lián)箱，汽送往汽水分離器或直接送用戶，其作用就是冷卻煙氣將余熱取出，同時也有降塵的作用。
⑩煙氣排空系統(tǒng)它主要由脫水彎頭、閘門、煙囪三部分組成閘門只有多臺爐其一個煙囪才有，煙囪要磚煙囪。
4，輔助工藝流程介紹見圖3輔助流程是圍繞蒸汽如何利用作文章，本工藝輔助流程推出三個方案。
①直接供熱，要求蒸氣有一定壓力，能輸送到一定的距離。
②發(fā)電系統(tǒng)見圖14。中低壓蒸氣經(jīng)過過熱送到汽輪機將熱能變成機械能，汽輪機又帶動發(fā)電機，機械能又變成電能，可以自用，也可以升變壓上網(wǎng)，汽輪機和發(fā)電機的軸都必須水冷，水循環(huán)使用。
③蒸餾水制取系統(tǒng)見圖13A、蒸餾水制取系統(tǒng)，包括蒸餾水制取系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。
本系統(tǒng)第一階段是將蒸汽冷卻變成蒸餾水，冷卻分二級，第一級是將110℃的蒸汽冷卻至99℃的蒸餾水，采用的設備為熱管冷卻器，其傳熱快效率高，K值可達225大卡/米2時℃，第二級，采用蛇形管冷卻器，將蒸餾水冷卻至常溫，進入儲水箱，水泵將水箱的水送到過濾器過濾，經(jīng)消毒自動灌瓶封蓋、打碼、包裝入庫，產(chǎn)品可達GB8537-87規(guī)定的各項指標，蒸餾水是比一般純水更高級的純水。
2、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)(見圖15)蒸汽變成水放出巨大的熱量，需要大量的冷卻水來吸收這部分熱量，大量的冷卻水必須循環(huán)使用，故還設有冷卻塔將水降溫10-12℃才可循環(huán)使用，見圖15。
蒸餾水制取車間可以設置這一點，車間內(nèi)盡可能密封，保持無菌，操作人員必須換鞋更衣上崗。
本發(fā)明工藝流程的主要特點和積極效果①垃圾下分揀入爐，適應性強，只要控制入爐前最大物料尺寸；②不要任何輔助燃料，運行成本低；③爐溫高，850-1100℃；④灰渣干凈殘余可燃物含量＜6％；⑤排煙含塵＜250mg/Nm3，排煙黑度＜1級；⑥無二次污染；⑦操作方便，利于維修；⑧如果上輔助流程，經(jīng)濟效益極佳。
本工藝是以多功能綜合體垃圾焚燒裝置為核心，故稱為多功能綜合體垃圾焚燒新工藝。
權(quán)利要求
1.一種多功能綜合體垃圾焚燒新工藝，其特征在于具有垃圾焚燒的主工藝流程或垃圾焚燒主工藝流程加帶熱能利用供熱、發(fā)電、制取蒸餾水的輔助工藝流程，主工藝流程以多功能綜合體垃圾焚燒裝置為核心，連接有上料系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)、供風系統(tǒng)、排灰系統(tǒng)、復燃系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、污水循環(huán)系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、汽化冷卻系統(tǒng)和煙氣排空系統(tǒng)，多功能綜合體垃圾焚燒裝置包括有依次連接連通的加料斗(1)、提升爐門(2)、燃燒室(3)、復燃室(5)、冷卻器(6)、二級換熱器07)、汽化冷卻煙道(9)、旋風收塵器(8)、一級換熱器(10)、脫S.CL2裝置(11)、引風機(15)，燃燒室(3)下面為爐排(4)，爐排(4)下面為風室(12)和灰斗(13)，復燃室(5)、冷卻器(6)、二級換熱器(7)、旋風收塵器(8)、一級換熱器(10)下面也都安裝有灰斗(14、13)，復燃室(5)、冷卻器(6)、二級換熱器(7)下端還安裝有復燃風管(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綜合體垃圾焚燒新工藝，其特征在于燃燒室(3)為臥式燃燒室，頂部有兩段反射拱，將熱量輻射給垃圾，為方便操作，側(cè)墻上設有操作門和觀察門，爐頂采用吊掛爐頂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綜合體垃圾焚燒新工藝，其特征在于爐排(4)為弧形機械爐排，它由推料爐排和燃燒爐排兩部分組成，爐排(4)兩頭撓起呈弧形，頭部撓高。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綜合體垃圾焚燒新工藝，其特征在于復燃室為
形，并加有高溫復燃風助燃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綜合體垃圾焚燒新工藝，其特征在于冷卻器(6)設有下聯(lián)箱，受熱管或蒸發(fā)管、上聯(lián)箱或汽包、下降管、排污閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綜合體垃圾焚燒新工藝，其特征在于脫S.CL2裝置由噴頭、殼體、瓷環(huán)構(gòu)成，先將S.CL2溶于水中，然后在污水中加入石灰，或其他堿類物質(zhì)，進行酸堿中和。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綜合體垃圾焚燒新工藝，其特征在于供風系統(tǒng)由鼓風機、一級換熱器、二級換熱器、風室四個部分組成，相互間用風管連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綜合體垃圾焚燒新工藝，其特征在于污水循環(huán)系統(tǒng)由污水池、水泵、脫S.CL2裝置構(gòu)成，污水經(jīng)水泵加壓后送至脫S.CL2裝置頂部，經(jīng)噴咀噴成霧，使之與煙氣中的S.Cl接觸形成稀酸，從下部流出進入污水池。池水酸度增大，向池中加入石灰，或其他堿類物質(zhì)進行酸堿中和，中和后的污水又由泵送往除S.CL2裝置頂部，循環(huán)使用，將風機的冷卻水引入做為新加水，污水從底部吸出經(jīng)壓濾機過濾后流回水池。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綜合體垃圾焚燒新工藝，其特征在于汽化冷卻系統(tǒng)由水泵、鈉離子交換器、除氧器、冷卻器、汽水分離器組成，水經(jīng)水泵加壓后送往鈉離子交換器進行軟化，軟化后的水送除氧器或直接送冷卻器汽化，形成汽水混合物，在上聯(lián)箱或汽包中分離，水流回下聯(lián)箱，汽送往汽水分離器或直接送用戶。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綜合體垃圾焚燒新工藝，其特征在于輔助工藝流程中具有蒸餾水制取系統(tǒng)，蒸餾水制取系統(tǒng)包括蒸餾水制取和冷卻水循環(huán)，首先將蒸氣冷卻變成蒸餾水，冷卻分二級，第一級是將110℃的蒸汽冷卻至99℃的蒸餾水，采用的設備為熱管冷卻器，第二級采用蛇形管冷卻器，將蒸餾水冷卻至常溫進入儲水箱，水泵將水箱的水送到過濾器過濾，消毒，自動灌瓶封蓋、打碼、包裝入庫，冷卻水循環(huán)設有冷卻塔，將水溫降至10-12℃，循環(huán)使用。
全文摘要
一種多功能綜合體垃圾焚燒新工藝,具有垃圾焚燒主工藝流程或主工藝流程加帶熱能利用供熱、發(fā)電、制取蒸餾水的輔助工藝流程,主工藝流程以多功能綜合體垃圾焚燒裝置為核心,連接有上料系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)、供風系統(tǒng)、排灰系統(tǒng)、復燃系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、污水循環(huán)系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、汽化冷卻系統(tǒng)和煙氣排空系統(tǒng)。本發(fā)明設計合理、功能齊全、經(jīng)濟適用,性能先進。
文檔編號F23G5/00GK1220373SQ97108350
公開日1999年6月23日 申請日期1997年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月16日
發(fā)明者胡鎮(zhèn)成 申請人:胡鎮(zhèn)成