CN102878568B - 多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉及方法，所述窑炉包括窑炉体、厢式焚烧车、烟气净化装置和第二燃烧室，所述窑炉体由左至右依次分为干燥区、固融区、焚烧区以及冷却区，所述厢式焚烧车上设有垃圾仓并安装于窑炉体内，所述干燥区、固融区和焚烧区上方分别设有干燥气腔、固融气腔以及焚烧气腔，所述干燥气腔与烟气净化装置连接，所述固融气腔和焚烧气腔分别通过第一风机、第二风机与第二燃烧室连接；所述方法是在垃圾仓装满垃圾，而后被推入干燥区进行干燥，继而进入固融区固化，垃圾内的可燃烧物质在此被缺氧固化，再进入焚烧区焚烧，最后在冷却区被燃尽。本发明能焚烧高水分、低热值生活垃圾，且不产生任何三废二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种隧道式窑炉及其垃圾处理方法，尤其是一种多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉及方法。属于垃圾处理领域。
背景技术
随着我国国民经济的发展、人民生活水平的提高以及中国城市化进程加快，生活垃圾急剧增加，并且其有害成分的含量也越来越高，如处理不好，将会污染环境，威胁人民的身体健康，这不仅会制约社会的进步，也影响国民经济的可持续发展，因此，垃圾处理迫在眉睫。以前的垃圾处理一般是就地倒到河流、路边、空地、简单填埋，对环境污染相当严重，填埋的垃圾会产生大量沼气，可能产生爆炸和中毒事件，其废液对环境的污染更是无法治理，特别是污染地下水，严重影响人民的健康。国外垃圾焚烧设备是当今相对成熟的技术，但由于引进成本过高，无法广泛普及，而我国的垃圾存在着水分含量高，热值低等一些因素，无法与国外的垃圾焚烧设备很好的整合。
目前，垃圾焚烧排放标准日益严格，特别是要求烟气中有毒有害物质的排放得到有效的控制，低温焚烧烟气中会产生二噁英和呋喃等有毒有害物质污染环境，二噁英是对人体最毒的化合物之一，二噁英在705度以下是相当稳定的，高于此温度即开始裂解，垃圾焚烧炉温度必高于850度，有害物质才能在燃烧中裂解并充分燃尽。但技术落后的垃圾焚烧炉由于炉温低，必须添加燃油或燃煤等不住燃料才能达到炉温要求，焚烧成本高。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种能焚烧高水分、低热值生活垃圾，且不产生任何三废二次污染的多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉。
本发明的另一目的是为了提供一种上述多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉的垃圾焚烧处理方法。
本发明的目的可以通过采取以下技术方案达到：
多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉，包括窑炉体、多层炉桥结构的厢式焚烧车、烟气净化装置和第二燃烧室，所述窑炉体由左至右依次分为干燥区、固融区、焚烧区以及冷却区，所述厢式焚烧车上设有垃圾仓并安装于窑炉体内，所述干燥区、固融区和焚烧区上方分别设有干燥气腔、固融气腔以及包含若干个点火口的焚烧气腔，所述干燥气腔与烟气净化装置连接，所述固融气腔和焚烧气腔分别通过第一风机、第二风机与第二燃烧室连接。
作为一种优选方案，还包括余热利用装置和发电机组，所述第二燃烧室、余热利用装置和发电机组依次连接。
作为一种优选方案，所述干燥区、固融区、焚烧区以及冷却区分别设有干燥炉、固融炉、焚烧炉和冷却炉。
作为一种优选方案，在所述冷却区的冷却炉的炉膛两侧壁设有与焚烧区相连的弧形通道。
作为一种优选方案，所述窑炉体外壁采用钢板或砖石堆砌而成，内壁采用普通硅质板材制成，顶部设有与干燥气腔、固融气腔和焚烧气腔对应的气体流道槽，底部设有污水收集槽。
作为一种优选方案，所述厢式焚烧车内部底层设有倾斜状自动卸灰口，四壁采用普通硅质板材制成，前、后部各设有螺旋状间隙开口，顶部设有与干燥气腔、固融气腔和焚烧气腔对应的气体流道槽，底部设有在导轨上滑行的车轮；车厢两侧壁设有多根连接的通风管，底部设有炉条以及三角形气孔。
作为一种优选方案，所述每根通风管管壁上设有不规则小孔，每两根连接的通风管之间以倾斜15度间隔摆放。
作为一种优选方案，所述干燥气腔、固融气腔和焚烧气腔为弧形气腔。
作为一种优选方案，所述厢式焚烧车的高度和宽度小于干燥气腔、固融气腔和焚烧气腔，间隙为30mm-50mm。
本发明的另一目的可以通过采取以下技术方案达到：
多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉的垃圾焚烧处理方法，包括以下步骤：
1)先将需要处理的垃圾装入厢式焚烧车的垃圾仓，将垃圾仓推入干燥区；
2)将干燥区的干燥炉温度控制在50～55度，对垃圾进行干燥，干燥后进入固融区；
3)将固融区的固融炉温度控制在250-255度，对垃圾进行固化，使垃圾内的可燃烧物质被缺氧固化，固化后进入焚烧区；
4)将焚烧区的焚烧炉温度控制在850～855度，点火对垃圾进行焚烧处理，最进入冷却区，冷却炉吸入空气对垃圾进行冷却，最后处理剩余的残渣；
5)在焚烧区通过通风管道把一部分气体引入到固融区的两侧以及底部，用第一风机和第二风机分别将固融区的气体和焚烧区的另一部分气体抽出，进入第二燃烧室进行二次燃烧，燃烧后将余留气体输送至余热利用装置，余热利用装置通过通风管道将部分气体导入干燥区，剩余气体通过蒸汽锅炉转换能量与发电机组进行发电；
6)将干燥区余留的烟气通过烟气净化装置引入烟囱排入大气，即完成整个处理过程。
本发明相对于现有技术具有如下突出的有益效果：
1、本发明的隧道式窑炉结构合理、简单实用、管理方便，而且市场造价便宜、管理费用低，垃圾不需分类即可直接燃烧，能适应垃圾种类、热值、含水率变化以及季节和气候的变化，实现垃圾的自动焚烧。
2、本发明的隧道式窑炉主体设备无需电力设施和任何辅助燃料即可对垃圾进行焚烧处理，一次性点火后就能达到永不熄火的效果，适用于远离市郊和基础设施不齐全的地方。
3、本发明的隧道式窑炉在垃圾被干燥固化后焚烧，在窑炉体和焚烧车内采用硅制材料保温以及提高燃烧率，在短暂的时间内让垃圾充分燃烧，并可导入第二燃烧室再次升温燃烧并利用余热发电，利国利民。
4、本发明的隧道式窑炉对垃圾经过焚烧处理后的残渣体积减少90％以上，重量减少85％以上，减量效果好，处理彻底。
5、本发明的隧道式窑炉集自动送料、干燥、固化、焚烧、清灰、除尘、自动化控制于一体，在干燥区、固融区、焚烧区使用不同的温阶处理垃圾，让有毒有害物质充分燃尽。
附图说明
图1为本发明隧道式窑炉结构示意图。
图2为本发明隧道式窑炉的侧面示意图。
图3为本发明隧道式窑炉的原理框图。
具体实施方式
实施例1：
如图1和图2所示，本实施例的隧道式窑炉包括窑炉体1、多层炉桥结构的厢式焚烧车2、烟气净化装置3、第二燃烧室4、余热利用装置11和发电机组12，所述窑炉体1由左至右依次分为干燥区1-1、固融区1-2、焚烧区1-3以及冷却区1-4，所述厢式焚烧车2上设有垃圾仓2-1并安装于窑炉体1内，所述干燥区1-1、固融区1-2和焚烧区1-3上方分别设有干燥气腔5、固融气腔6以及包含若干个点火口8的焚烧气腔7，供气体燃烧及流通；所述干燥气腔5与烟气净化装置3连接，所述固融气腔6和焚烧气腔7分别通过第一风机9、第二风机10与第二燃烧室4连接，所述第二燃烧室4、余热利用装置11和发电机组12依次连接。
其中，在所述冷却区1-4的冷却炉的炉膛两侧壁设有弧形通道13，该弧形通道与焚烧区1-3相连，由于炉内处于负压状态，垃圾的臭味不会排放出炉外，在炉膛内设计机械密封装置，以减少空气进入干燥区1-1和固融区1-2。所述窑炉体1外壁采用钢板或砖石堆砌而成，内壁采用普通硅质板材制成，底部设有污水收集槽。所述厢式焚烧车2内部底层设有倾斜状自动卸灰口，四壁采用普通硅质板材制成，前、后部各设有螺旋状间隙开口，底部设有车轮，车轮在导轨上滑行；车厢两侧壁设有多根连接的通风管，顶部设有与干燥气腔5、固融气腔6和焚烧气腔7对应的气体流道槽，底部设有炉条以及三角形气孔，以便气体进入。所述每根通风管管壁上设有不规则小孔，每两根连接的通风管之间以倾斜15度间隔摆放。所述厢式焚烧车的高度和宽度小于干燥气腔5、固融气腔6和焚烧气腔7，间隙为30mm-50mm，厢式焚烧车2由推杆顶推入窑炉体1内，推杆用气动或液压推动机推动。
如图1和图3所示，本实施例的垃圾焚烧处理方法如下：
1)先将需要处理的垃圾装入厢式焚烧车2的垃圾仓2-1，将垃圾仓2-1推入干燥区1-1；
2)将干燥区1-1的干燥炉温度控制在50度，对垃圾进行干燥，将垃圾的含水率由80％降到2％左右，干燥后进入固融区1-2；
3)将固融区1-2的固融炉温度控制在250度，对垃圾进行固化，使垃圾内的可燃烧物质被缺氧固化，固化后进入焚烧区1-3；
4)将焚烧区1-3的焚烧炉温度控制在850度，点火对垃圾进行焚烧处理，进入冷却区1-4，冷却炉吸入空气对垃圾进行冷却，最后处理剩余的残渣；
5))在焚烧区1-3通过通风管道把一部分气体引入到固融区1-2的两侧以及底部，用第一风机9和第二风机10分别将固融区1-2的气体和焚烧区1-3的另一部分气体抽出，进入第二燃烧室4进行二次燃烧，燃烧后将余留气体输送至余热利用装置11，余热利用装置11通过通风管道将部分气体导入干燥区1-1，剩余气体通过蒸汽锅炉转换能量与发电机组12进行发电；
6)将干燥区1-1余留的烟气通过烟气净化装置3引入烟囱排入大气，所排出的是对周边环境不构成任何影响的水蒸气，即完成整个处理过程。
以上所述，仅为本发明优选的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉，其特征在于：包括窑炉体(1)、多层炉桥结构的厢式焚烧车(2)、烟气净化装置(3)和第二燃烧室(4)，所述窑炉体(1)由左至右依次分为干燥区(1-1)、固融区(1-2)、焚烧区(1-3)以及冷却区(1-4)，所述厢式焚烧车(2)上设有垃圾仓(2-1)并安装于窑炉体(1)内，所述干燥区(1-1)、固融区(1-2)和焚烧区(1-3)上方分别设有干燥气腔(5)、固融气腔(6)以及包含若干个点火口(8)的焚烧气腔(7)，所述干燥气腔(5)与烟气净化装置(3)连接，所述固融气腔(6)和焚烧气腔(7)分别通过第一风机(9)、第二风机(10)与第二燃烧室(4)连接。
2.根据权利要求1所述的多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉，其特征在于：还包括余热利用装置(11)和发电机组(12)，所述第二燃烧室(4)、余热利用装置(11)和发电机组(12)依次连接。
3.根据权利要求1或2所述的多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉，其特征在于：所述干燥区(1-1)、固融区(1-2)、焚烧区(1-3)以及冷却区(1-4)分别设有干燥炉、固融炉、焚烧炉和冷却炉。
4.根据权利要求3所述的多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉，其特征在于：在所述冷却区(1-4)的冷却炉的炉膛两侧壁设有与焚烧区(1-3)相连的弧形通道(13)。
5.根据权利要求4所述的多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉，其特征在于：所述窑炉体(1)外壁采用钢板和砖石堆砌而成，内壁采用普通硅质板材制成，底部设有污水收集槽。
6.根据权利要求4所述的多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉，其特征在于：所述厢式焚烧车(2)内部底层设有倾斜状自动卸灰口，四壁采用普通硅质板材制成，前、后部各设有螺旋状间隙开口，顶部设有与干燥气腔(5)、固融气腔(6)和焚烧气腔(7)对应的气体流道槽，底部设有在导轨上滑行的车轮；车厢两侧壁设有多根连接的通风管，底部设有炉条以及三角形气孔。
7.根据权利要求6所述的多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉，其特征在于：所述每根通风管管壁上设有不规则小孔，每两根连接的通风管之间以倾斜15度间隔摆放。
8.根据权利要求6所述的多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉，其特征在于：所述厢式焚烧车(2)的高度和宽度小于干燥气腔(5)、固融气腔(6)和焚烧气腔(7)，间隙为30mm-50mm。
9.根据权利要求6所述的多温阶垃圾焚烧处理的隧道式窑炉，其特征在于：所述干燥气腔(5)、固融气腔(6)和焚烧气腔(7)为弧形气腔。
10.基于权利要求6所述隧道式窑炉的垃圾焚烧处理方法，其特征在于包括以下步骤：
1)先将需要处理的垃圾装入厢式焚烧车(2)的垃圾仓(2-1)，将垃圾仓(2-1)推入干燥区(1-1)；
2)将干燥区(1-1)的干燥炉温度控制在50～55度，对垃圾进行干燥，干燥后进入固融区(1-2)；
3)将固融区(1-2)的固融炉温度控制在250-255度，对垃圾进行固化，使垃圾内的可燃烧物质被缺氧固化，固化后进入焚烧区(1-3)；
4)将焚烧区(1-3)的焚烧炉温度控制在850～855度，点火对垃圾进行焚烧处理，进入冷却区(1-4)，冷却炉吸入空气对垃圾进行冷却，最后处理剩余的残渣；
5)在焚烧区(1-3)通过通风管道把一部分气体引入到固融区(1-2)的两侧以及底部，用第一风机(9)和第二风机(10)分别将固融区(1-2)的气体和焚烧区(1-3)的另一部分气体抽出，进入第二燃烧室(4)进行二次燃烧，燃烧后将余留气体输送至余热利用装置(11)，余热利用装置(11)通过通风管道将部分气体导入干燥区(1-1)，剩余气体通过蒸汽锅炉转换能量与发电机组(12)进行发电；
6)将干燥区(1-1)余留的烟气通过烟气净化装置(3)引入烟囱排入大气，即完成整个处理过程。
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