CN101275745A - 垃圾气化炉炉渣冷却与床料分选回送装置及方法 - Google Patents

Abstract

垃圾气化炉炉渣冷却与床料分选回送装置与方法，采用水冷螺旋冷渣器(4)冷却从气化炉炉膛(1)底部排出的热炉渣(a)；采用密闭式振动筛(5)从炉渣内筛分出小颗粒炉渣(d)和大颗粒炉渣(e)；采用喷射器(6)将小颗粒炉渣(d)回送到气化炉炉膛(1)中；密封水槽(7)可防止可燃气泄漏或外界空气漏入。整个具有设备结构简单、操作方便、适用性强、热回收效率高、安全、连续、稳定等特点。

Description

垃圾气化炉炉渣冷却与床料分选回送装置及方法

技术领域

本发明是一种对垃圾气化炉产生的炉渣进行冷却与床料分选、回送的方法，尤其是一种水冷螺旋炉渣冷却、振动筛分选与喷射器回送等联合使用方法。

背景技术

随着经济发展和生活水平提高，生活垃圾的数量与日俱增，未经处理或处理不当的城市生活垃圾会侵占土地、污染水质和土壤、传播疾病、破坏自然景观，正在对人类生态环境造成不可逆转的破坏。因此，如何有效处理生活垃圾已成为关系城市社会和经济可持续发展不可忽视的问题。垃圾焚烧法由于具有显著减容的同时可获得能源的优势，被许多工业发达国家广泛应用。然而，垃圾焚烧带来的二恶英、重金属等二次污染和酸性气体对设备腐蚀等问题，促使人们不得不重新认识这项技术。垃圾气化熔融技术，是在焚烧基础上发展起来的新型垃圾处理技术，原理是：垃圾在450℃～650℃的还原性气氛下气化，产生可燃气体和易于铁、铝等金属回收的残留物。可燃气体随同未完全气化的残焦细颗粒和飞灰，进入熔融炉，在1350℃～1400℃条件下燃烧，可燃气和残焦细颗粒完全燃烬，无机物则熔融成玻璃质炉渣。这一技术不仅能使二恶英趋零排放，而且显著降低重金属等二次污染物排放值；同时垃圾气化可深度脱氯，有效减少受热面高温腐蚀，提高蒸汽参数和发电效率，并利于金属的回收利用。因此，该技术实现了彻底的无害化、显著的减容、广泛的物料适应和高效的能源与物资回收，是新一代环境友善的废物处理技术。流化床由于工艺简单、传热传质高、燃烧效率高、燃料适应性广等特点，目前已广泛应用于垃圾气化过程。

垃圾气化炉排渣时除了要尽可能回收利用热炉渣显热外，还要防止煤气散逸或外部空气漏入。流化床垃圾气化炉普遍采用燃煤底渣、石英沙、高岭土等物料作为蓄热床料，如何从气化炉底渣中分离出床料，成为床料回收利用必须解决的问题。对于垃圾焚烧炉排出的热炉渣的冷却，国内外已有数种成熟的冷渣器，主要是将热炉渣冷却并尽可能回收热炉渣的显热。但对流化床垃圾气化炉炉渣冷却，特别是流化床床料分选与回送，国内外未见相关报道。

发明内容

技术问题：本发明提出一种垃圾气化炉炉渣冷却与床料分选回送装置及方法，该方法具有设备结构简单、操作方便、适用性强、热回收效率高、安全、连续、稳定等特点。

技术方案：本发明的垃圾气化炉炉渣冷却与床料分选回送装置，其特征在于气化炉炉膛下部的热炉渣出口与水冷螺旋冷渣器的入料筒相连接。水冷螺旋冷渣器的冷炉渣出口通过柔性连接管与密闭式振动筛连接，在水冷螺旋冷渣器的冷炉渣出口处下方设有冷却水的进口，在水冷螺旋冷渣器的热炉渣进口处上方设有热水的出口。密闭式振动筛下部的一个出口通过柔性连接管与喷射器的进口连接，将小颗粒炉渣送入喷射器；密闭式振动筛下部的另一个出口与密封水槽连接，将大颗粒炉渣送入密封水槽。喷射器的出口接气化炉炉膛将小颗粒炉渣送入气化炉炉膛，在喷射器上设有空气的进口。在密封水槽中设有捞渣器，捞渣器的输出端位于密封水槽外，将大颗粒炉渣排出。水冷螺旋冷渣器采用调速电机驱动。

垃圾气化炉炉渣冷却与床料分选回送装置的回送方法为：

将从气化炉炉膛底部排出的热炉渣送入水冷螺旋冷渣器中冷却，冷却后的炉渣由水冷螺旋冷渣器送入密闭式振动筛内分为小颗粒炉渣和大颗粒炉渣，小颗粒炉渣由喷射器回送至气化炉炉膛，大颗粒炉渣进入密封水槽后由捞渣器捞出。

水冷螺旋冷渣器中热炉渣温度由900℃左右降到200℃以下，冷却水温度由20℃升高到80℃左右，螺旋旋转速度2～4r/min。密闭式振动筛的振动器的轴平面与振动方向线垂直，筛箱与振动方向线之间的夹角为20～45°。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是除了有效回收利用热炉渣的显热外，还具有床料分选与回收的功能，整个系统在运行过程中密封性好、无烟尘排放、可燃气不会外漏、安全可靠。

附图说明

图1是本发明的垃圾气化炉炉渣冷却与床料分选回送方法示意图，其中有：气化炉炉膛1、入料筒2、调速电机3、水冷螺旋冷渣器4、密闭式振动筛5、喷射器6、密封水槽7、捞渣器8、柔性连接管9，其中还包括热炉渣a、冷却水b、热水c、小颗粒炉渣d、大颗粒炉渣e、空气f。

具体实施方案：

本发明的垃圾气化炉炉渣冷却与床料分选回送装置中，气化炉炉膛1下部的热炉渣a出口与水冷螺旋冷渣器4的入料筒2相连接。水冷螺旋冷渣器4的冷炉渣出口通过柔性连接管9与密闭式振动筛5连接，在水冷螺旋冷渣器4的冷炉渣出口处下方设有冷却水b的进口，在水冷螺旋冷渣器4的热炉渣进口处上方设有热水c的出口。密闭式振动筛5下部的一个出口通过柔性连接管9与喷射器6的进口连接，将小颗粒炉渣d送入喷射器6；密闭式振动筛5下部的另一个出口与密封水槽7连接，将大颗粒炉渣e送入密封水槽7。喷射器6的出口接气化炉炉膛1将小颗粒炉渣d送入气化炉炉膛1，在喷射器6上设有空气f的进口。在密封水槽7中设有捞渣器8，捞渣器8的输出端位于密封水槽7外，将大颗粒炉渣e排出。水冷螺旋冷渣器4采用调速电机3驱动。

(1)因为垃圾气化炉排出的炉渣中含有可燃气体与可燃颗粒，用于热回收的冷渣器不能用空气冷却方式，本发明采用水冷螺旋冷渣器，一方面尽可能回收利用热炉渣中显热，将冷渣器的余热利用与气化炉的燃烧系统和热力系统有机结合，冷渣器产生的热水直接进入除氧器作为系统补给水，从而提高了气化炉经济性能；另一方面利用水冷螺旋冷渣器和水冷螺旋冷渣器上方的入料筒的料封特性，减少垃圾气化炉内可燃气从冷渣器中散逸或外部空气漏入气化炉。

为防止水冷螺旋冷渣器堵塞和片死以及转子和壳体磨损严重等问题，本发明采用如下解决措施：①灰渣从进口到出口适当下倾约7°～10°，调速电机驱动螺旋缓慢旋转(2～4r/min)，使灰渣不断地前进并与四周的冷却水均匀地强化换热；②炉渣在管子内只能以螺旋状轨迹向前滚动，不能滑动，摩擦系数低，并且不断与中空的螺旋叶片、轴以及空心外壳进行接触，放出热量，其热量由空心叶片、轴和空心外壳内流动的水带走，完成间接热交换过程，炉渣温度由900℃左右降到200℃以下，较低的冷炉渣有利于后续炉渣床料分选与回送。

(2)为了避免炉渣与空气直接接触，本发明中炉渣分选不采用空气分选装置，而采用机械密闭式振动筛。振动筛将炉渣分为细颗粒和粗颗粒。

振动筛由筛箱、弹性振动筛、振动器、减振弹簧和隔振架组成，振动器安装于筛箱上，便于操作、维护和检修，同时振动器远离了炉渣，减轻了炉渣温度对振动器的影响。筛箱底部经减振弹簧安装在隔振架，在筛箱壁上设置有观察孔和盖，可方便掌握筛分情况。振动器的轴平面与振动方向线垂直，筛箱与振动方向线之间的夹角为20～45°。弹性振动筛由多个小的矩形筛组成，通过整机振动的同时，引起各个小矩形筛进行床料筛选。由于整个筛面处于共振状态、其振动强度大、不堵孔、筛分效率高。

(3)振动筛分选出来的细颗粒作为流化床气化炉的床料由喷射器回送到气化炉内，实现床料的回收利用；振动筛分选出来的粗颗粒进入密封水槽后，由捞渣机捞出堆放，以备后期处理。密封水槽主要防止可燃气向环境中泄漏或外界空气向气化炉内泄漏。从而整个系统安全可靠、无可燃气排放。

Claims (5)

1.一种垃圾气化炉炉渣冷却与床料分选回送装置，其特征在于气化炉炉膛(1)下部的热炉渣(a)出口与水冷螺旋冷渣器(4)的入料筒(2)相连接。水冷螺旋冷渣器(4)的冷炉渣出口通过柔性连接管(9)与密闭式振动筛(5)连接，在水冷螺旋冷渣器(4)的冷炉渣出口处下方设有冷却水(b)的进口，在水冷螺旋冷渣器(4)的热炉渣进口处上方设有热水(c)的出口。密闭式振动筛(5)下部的一个出口通过柔性连接管(9)与喷射器(6)的进口连接，将小颗粒炉渣(d)送入喷射器(6)；密闭式振动筛(5)下部的另一个出口与密封水槽(7)连接，将大颗粒炉渣(e)送入密封水槽(7)。喷射器(6)的出口接气化炉炉膛(1)将小颗粒炉渣(d)送入气化炉炉膛(1)，在喷射器(6)上设有空气(f)的进口。在密封水槽(7)中设有捞渣器(8)，捞渣器(8)的输出端位于密封水槽(7)外，将大颗粒炉渣(e)排出。水冷螺旋冷渣器(4)采用调速电机(3)驱动。

2.根据权利要求1所述的垃圾气化炉炉渣冷却与床料分选回送装置，其特征在于水冷螺旋冷渣器(4)采用调速电机(3)驱动。

3.一种如权利要求1所述的垃圾气化炉炉渣冷却与床料分选回送装置的方法，其特征在于该方法为：

将从气化炉炉膛(1)底部排出的热炉渣(a)送入水冷螺旋冷渣器(4)中冷却，冷却后的炉渣由水冷螺旋冷渣器(4)送入密闭式振动筛(5)内分为小颗粒炉渣(d)和大颗粒炉渣(e)，小颗粒炉渣(d)由喷射器(6)回送至气化炉炉膛(1)，大颗粒炉渣(e)进入密封水槽(7)后由捞渣器(8)捞出。

4.一种如权利要求1所述的垃圾气化炉炉渣冷却与床料分选回送装置的方法，其特征在于水冷螺旋冷渣器(4)中热炉渣(a)温度由900℃左右降到200℃以下，冷却水(b)温度由20℃升高到80℃左右，螺旋旋转速度2～4r/min。

5.一种如权利要求1所述的垃圾气化炉炉渣冷却与床料分选回送装置的方法，其特征在于密闭式振动筛(5)的振动器的轴平面与振动方向线垂直，筛箱与振动方向线之间的夹角为20～45°。

Images