CN103438462A - 一种利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置，该利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置包括：干燥机、沸腾炉和给料装置；沸腾炉通过给料装置连接干燥机。本发明通过利用烟气循环将餐厨垃圾干燥与焚烧两个独立的装置结合为一体，有效利用了焚烧过程中的余热，给料装置的设置确保了餐厨垃圾连续均匀进入炉膛，从而减少了餐厨垃圾的中途转储和运输，节约投资。本发明采用的给料装置，有效的增加了餐厨垃圾的焚烧量，减少了检修以及人工费用运行成本低，餐厨垃圾干化产生的臭气进入炉膛焚烧，不会产生环境污染。此外，本发明结构简单，操作方便，提高了一种性能良好的利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置。

Description

一种利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置

技术领域

本发明属于垃圾处理设备技术领域，尤其涉及一种利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置。

背景技术

随着饮食业的快速发展，餐厨垃圾的产量与日剧增，一般的大城市每天产生生活垃圾3000吨以上，其中餐厨垃圾约占50%以上，餐厨垃圾泛指产生于餐厅、公共食堂等餐饮行业以及居民日常生活中的食物加工下脚料和食用残余，以淀粉类、蛋白质、食物纤维、动物脂肪等有机物质为主要成分，其有机质含量高、含水率较高、易腐发臭等特点决定了餐厨垃圾既是一种污染物，又是一种资源，据不完全统计，我国的餐厨垃圾产量在2000年就已达到了4500万t，如按每年10%的递增速度计算，到2011年我国的餐厨垃圾年产生量将远远超过1亿t，如此大量的餐厨垃圾不能得到妥善的处理，已经成为城市环境污染的主要问题，严重威胁人们的正常生活和身体健康，餐厨垃圾直接饲喂动物，食物链短循环极易带来口蹄疫等疾病感染；由“泔脚”派生的“潲水油”，极易产生致癌物—黄曲霉素，对人体健康危害极大；垃圾中的“厨余”容易变质、腐烂、滋生病菌，造成疾病的传播；散发的恶臭气体污染大气；对餐厨垃圾直接填埋会产生大量的渗沥液而污染地表水和地下水；焚烧法处理脱油脱水餐厨垃圾，具有减容化、快速化、便利化、能源化、多用性等优点，脱油脱水餐厨垃圾最终处理措施一般有粉碎直排法、填埋法、肥料化处理以及能源化处理等。

现有的处理方法有以下几种：

（1）直接排放：现在很多国家还是将餐厨垃圾直接弃置，这种方法无疑存在着大量的浪费与污染，另外有些国家采取将餐厨垃圾粉碎后由下水道排入市政下水管网的方法，但这种做法容易产生污水和臭气，直接污染环境，增加了病菌、蚊蝇的滋生和疾病的传播，同时增加了垃圾填埋场和城市污水处理厂的压力，增加了相关系统的投资及处理费用，并会伴有二次污染的产生；

（2）填埋处理：垃圾填埋场是现今垃圾处理的标准方法，但是大量的有机生活垃圾和垃圾填埋场本身就存在着一些潜在的环境污染问题，这都使垃圾填埋不可能一直进行下去，这种处理方式的一个重要的问题是渗滤液的污染，当渗滤液渗透到土壤下并进入地下水后将污染地下水体，另外填埋场中逸出的沼气，也会导致全球气候变暖，例如，韩国规定，2005年起所有填埋场不再接收餐厨垃圾；

（3）堆肥工艺：可将将餐厨垃圾经堆肥化处理后制成植物肥料，以达到减量化处理的目的，堆肥是一种人工腐殖质，可增加土壤的有机养料和腐殖质含量，虽然堆肥技术具有投资小的优点，但是该技术能耗大，处理每吨垃圾需消耗50～75kW·h的能量，产品经济价值低，且堆肥过程中产生的恶臭污染严重，此外，高含水率(＞60%)有机垃圾堆肥时，通风供氧的阻力大，容易导致堆体供氧不均匀，局部出现厌氧状态，堆体难于达到高温阶段，不能满足垃圾无害化卫生处理的要求；

相比之下焚烧法是一种有效的餐厨垃圾资源化处理方法，具有减量化、快速化、便利化、能源化、多用性等优点而日益受到重视，其显著的优点是对有机垃圾的处理最为彻底，对于垃圾减量化很有效，能够达到减量90%或更高，经济效益高，但是在实际焚烧过程中存在以下问题：问题一：由于餐厨垃圾的含水率在70%以上，而干燥是一个高能耗的过程，对餐厨垃圾干燥一定程度，且成本又小，装置简单，成为一难题；问题二：在干化餐厨垃圾输送到炉膛时，无法保证餐厨垃圾给料均匀，给料口不冒正压；问题三：在传统的沸腾炉中，炉膛内布有水冷壁，而干化餐厨垃圾送进炉膛燃烧，为了稳定燃烧和提高炉内温度，以便餐厨垃圾燃尽，传统的沸腾炉的炉膛布置已不能满足餐厨垃圾燃烧要求，需要找到一种适于餐厨垃圾稳定燃烧的炉膛布置。

现有的餐厨垃圾处理方法对环境的污染和危害比较大，处理不彻底，对设备和环境的要求高，能耗大，产值低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置，旨在解决现有的餐厨垃圾处理方法对环境的污染和危害比较大，处理不彻底，对设备和环境的要求高，能耗大，产值低的问题。

本发明是这样实现的，一种利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置，该利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置包括：干燥机、沸腾炉和给料装置；

沸腾炉通过给料装置连接干燥机。

进一步，干燥机采用回旋式螺旋设置。

进一步，干燥机还包括：干燥机筒、进料槽、减速器、螺旋状导料板、出气孔、热风管、烟气入口、电机、后罩壳、出气管、托圈、机座、出料槽、锁气器；

托圈固定在机座上，干燥机筒安装在托圈上，进料槽设置在干燥机筒的左侧，干燥机内设置有热风管，干热风管上分布有出气孔，在干燥机筒的内壁上沿着干燥机筒的轴线方向设置有螺旋状导料板，烟气入口设置在干燥机筒的最左侧，后罩壳设置在干燥机筒的右侧，后罩壳的上方设置出气管，下方设置出料槽和锁气器，干燥机筒的后端还设置有传动装置支架，在传动装置支架上安装有减速器和电机，电机连接减速器，减速器连接干燥机筒。

进一步，电机采用电磁调速式电机。

进一步，减速器通过联轴器连接干燥机筒。

进一步，给料装置还包括：星型进料器、电动插板阀、金属膨胀节、送料风管、落料管、密封风管；

星型进料器设置在给料装置的最上端，与干燥机的锁气器连接，金属膨胀节设置在星型进料器的下方，电动插板阀设置在星型进料器和金属膨胀节之间，进料风管设置在落料管的倾斜段上端，落料管设置在给料装置的下端，密封风管设置在落料管的外侧。

进一步，落料管的上端为竖直，下端以65°倾斜角设置。

进一步，沸腾炉还包括：播料风管、辅助燃料入口、排渣口、布风板、风帽、炉膛、耐火层、尾气入口、保温层、钢外壳、排烟管道、分支口、空气调节阀、循环管道、烟气引风机、尾气引风机、风室；

干燥机的出料槽通过尾气引风机连接炉膛的入料口，播料风管连接给料装置的落料管，炉膛的排放烟气管道上设置有分支口，分支口通过烟气循环管道与干燥机的烟气入口相连，循环管道上设置有空气调节阀和烟气引风机，循环管道通过烟气引风机连接干燥机的烟气入口，炉膛从内向外分别是耐火层、保温层和钢外壳，下部为沸腾室，沸腾室内布有布风板，在炉膛下部开有垃圾入料口和辅助燃料入口，炉膛中部设置有尾气入口，炉膛上部设置有排烟管道，所述排烟管道上开有分支口，风室设置在炉膛的最低端，在炉膛的底部有沸腾室，沸腾室设置有倾斜式的布风板。

进一步，风帽采用为球缺式结构设置。

本发明提供的利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置，通过利用烟气循环将餐厨垃圾干燥与焚烧两个独立的装置结合为一体，有效利用了焚烧过程中的余热，给料装置的设置确保了餐厨垃圾连续均匀进入炉膛，从而减少了餐厨垃圾的中途转储和运输，节约投资。本发明的一体化干化焚烧处理装置，将干化和焚烧两个处理装置有机结合为一体，减少了餐厨垃圾感化过程消耗的大量能量。本发明采用的给料装置大大减少了餐厨垃圾堵塞的次数，有效的增加了餐厨垃圾的焚烧量，并且减少了由于堵塞造成的检修以及人工费用运行成本低，从而大大降低了运行成本，餐厨垃圾干化产生的臭气进入炉膛焚烧，不会产生环境污染，从而响应了国家的环保政策。此外，本发明结构简单，操作方便，提高了一种性能良好的利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置。

附图说明

图1是本发明实施例提供的利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置的结构示意图；

图中：1、干燥机；2、干燥机筒；3、进料槽；4、减速器；5、螺旋状导料板；6、出气孔；7、热风管；8、烟气入口；9、联轴器电机；10、后罩壳；11、出气管；12、托圈；13、机座；14、出料槽；15、锁气器；16、星型进料器；17、电动插板阀；18、金属膨胀节；19、送料风管；20、落料管；21、密封风管；22、给料装置；23、播料风管；24、辅助燃料入口；25、沸腾炉；26、排渣口；27、布风板；28、风帽；29、炉膛；30、耐火层；31、尾气入口；32、保温层；33、钢外壳；34、排烟管道；35、分支口；36、空气调节阀；37、循环管道；38、烟气引风机；39、尾气引风机；40、风室。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置结构。为了便于说明，仅仅示出了与本发明相关的部分。

本发明实施例的利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置，该利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置包括：干燥机、沸腾炉和给料装置；

沸腾炉通过给料装置连接干燥机。

作为本发明实施例的一优化方案，干燥机采用回旋式螺旋设置。

作为本发明实施例的一优化方案，干燥机还包括：干燥机筒、进料槽、减速器、螺旋状导料板、出气孔、热风管、烟气入口、电机、后罩壳、出气管、托圈、机座、出料槽、锁气器；

托圈固定在机座上，干燥机筒安装在托圈上，进料槽设置在干燥机筒的左侧，干燥机内设置有热风管，干热风管上分布有出气孔，在干燥机筒的内壁上沿着干燥机筒的轴线方向设置有螺旋状导料板，烟气入口设置在干燥机筒的最左侧，后罩壳设置在干燥机筒的右侧，后罩壳的上方设置出气管，下方设置出料槽和锁气器，干燥机筒的后端还设置有传动装置支架，在传动装置支架上安装有减速器和电机，电机连接减速器，减速器连接干燥机筒。

作为本发明实施例的一优化方案，电机采用电磁调速式电机。

作为本发明实施例的一优化方案，减速器通过联轴器连接干燥机筒。

作为本发明实施例的一优化方案，给料装置还包括：星型进料器、电动插板阀、金属膨胀节、送料风管、落料管、密封风管；

星型进料器设置在给料装置的最上端，与干燥机的锁气器连接，金属膨胀节设置在星型进料器的下方，电动插板阀设置在星型进料器和金属膨胀节之间，进料风管设置在落料管的倾斜段上端，落料管设置在给料装置的下端，密封风管设置在落料管的外侧。

作为本发明实施例的一优化方案，落料管的上端为竖直，下端以65°倾斜角设置。

作为本发明实施例的一优化方案，沸腾炉还包括：播料风管、辅助燃料入口、排渣口、布风板、风帽、炉膛、耐火层、尾气入口、保温层、钢外壳、排烟管道、分支口、空气调节阀、循环管道、烟气引风机、尾气引风机、风室；

干燥机的出料槽通过尾气引风机连接炉膛的入料口，播料风管连接给料装置的落料管，炉膛的排放烟气管道上设置有分支口，分支口通过烟气循环管道与干燥机的烟气入口相连，循环管道上设置有空气调节阀和烟气引风机，循环管道通过烟气引风机连接干燥机的烟气入口，炉膛从内向外分别是耐火层、保温层和钢外壳，下部为沸腾室，沸腾室内布有布风板，在炉膛下部开有垃圾入料口和辅助燃料入口，炉膛中部设置有尾气入口，炉膛上部设置有排烟管道，所述排烟管道上开有分支口，风室设置在炉膛的最低端，在炉膛的底部有沸腾室，沸腾室设置有倾斜式的布风板。

作为本发明实施例的一优化方案，风帽采用为球缺式结构设置。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1所示，本发明实施例的利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置主要由：干燥机1、干燥机筒2、进料槽3、减速器4、螺旋状导料板5、出气孔6、热风管7、烟气入口8、电机9、后罩壳10、出气管11、托圈12、机座13、出料槽14、锁气器15、星型进料器16、电动插板阀17、金属膨胀节18、送料风管19、落料管20、密封风管21、给料装置22、播料风管23、辅助燃料入口24、沸腾炉25、排渣口26、布风板27、风帽28、炉膛29、耐火层30、尾气入口31、保温层32、钢外壳33、排烟管道34、分支口35、空气调节阀36、循环管道37、烟气引风机38、尾气引风机39、风室40、联轴器41组成；

干燥机1包括机座13、托圈12、干燥机筒2，托圈12固定在机座13上，干燥机筒2装在托圈12上，在干燥机1内设置有热风管7，在干燥机1内的热风管7上分布有小的出气孔6，在干燥机筒2的内壁上沿着干燥机筒2的轴线方向设置有螺旋状导料板5，干燥机1的干化餐厨垃圾出口与给料装置22的进料槽3相连接，给料装置22的出料槽14与炉膛29的餐厨垃圾入料口相连，炉膛29排放烟气管道34上设置有分支口35，分支口35通过烟气循环管道34与干燥机1的烟气入口8相连，循环管道37上设置有接通外界的空气调节阀36和烟气引风机38；

给料装置22由锁气器15、星型给料机16、膨胀节18、检修门、进料风管19、落料管20、密封风管21、电动插板阀17、播料风管23和辅助燃料管道24组成，上段落料管口20设置了锁气器15，锁气器15下方设置了星型给料机16，为保证星型给料机有充足的原料来连续均匀地输送给炉膛29，竖直的落料管20上设置膨胀节18和电动插板阀17，进料风管19设置开口于落料管20的倾斜段上端，播料风管23开口于落料管20的下端，设置有送料风管19和播料风管23，通有送料风、播料风；

沸腾炉25的炉膛29从内向外分别是耐火层30、保温层32和钢外壳33，下部为沸腾室，沸腾室内布有布风板27，在炉膛29下部开有垃圾入料口和辅助燃料入口24，炉膛29中部设置有尾气入口31，炉膛29上部设置有排烟管道34，排烟管道34上开有分支口35；

利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉1中的干燥机是回转式螺旋的干燥机，回旋式螺旋的干燥机1的热风管7上分布有很多的小出气孔6，在干燥机1内设置有热风管7，在干燥机1内的热风管7上分布有小出气孔6，物料在螺旋状导料板5的推动下沿着干燥机筒2的轴线方向上向干燥机筒2的后端运动，物料在运动过程中与热风管7上小出气孔6吹出的热风进行热交换，当物料在螺旋状导料板4的推动下运动到干燥机筒2的后端时，已经被干燥了的物料就会通过出料槽14被放出，从而完成整个物料的干燥过程；

循环管道上37设置有接通外界的空气调节阀36和烟气引风机38，利用高温烟气掺混一定量的空气达到回旋式螺旋的干燥机1热介质的温度来干燥餐厨垃圾，干化的餐厨垃圾由给料装置22保证连续均匀的向炉膛29送料；

在回转式螺旋式的干燥机1的前端设置有一个能够伸进干燥机筒2前端的进料槽3，在干燥机筒2的后端设置有一个能够将干燥机筒2后端筒上设的出料孔罩住的后罩壳10，在后罩壳10上设置有出料槽14和出气管11；

落料管20上段为竖直，下端为倾斜，上段落料管20的口设置了锁气器15，其作用是防止高温烟气随干化餐厨垃圾一起进入落料管20；由于设置有电动插板阀11，在垃圾不投时，关闭电动插板阀11，其可以有效的防止给料口从炉膛29内漏风及炉膛向外冒正压；当给料过程中，由于设置有密封风管21，其能有效的防止给料口冒正压，送料风管22和播料风管23，通有送料风、播料风，不仅可以保证干化餐厨垃圾顺利入炉，又可以保证干化餐厨垃圾入炉时能播撒均匀，减少对炉内燃烧的影响，在干燥机筒2的后端还设置有传动装置支架，在传动装置支架上安装有减速器4和电机9，电机9传动减速器4，减速器4通过联轴器41带动干燥机筒转动，电机9选用电磁调速电机，落料管20的斜段倾斜角为65°，给料装置22的倾斜落料管20的下端设置有播料风管23，沸腾炉的炉膛29的是绝热的，沸腾室下部设置有风室40，风室40能使不同速度的交叉高温风以稳定的速率进入湍流室，沸腾室内设置有倾斜式的布风板27，为了稳定沸腾床层的温度，风帽28为球缺式结构的，球缺式风帽能解决餐厨垃圾在运动过程中的挂积和流动不畅等问题，沸腾炉25的排烟管道34上设置有烟气循环管的分支口35，循环管道37上设置有空气调节阀36，调节空气进入循环管道的空气量，控制好进入回转式螺旋干燥机的干燥介质的温度。

本发明的工作流程如下：

在启动沸腾炉25时，先使用辅助燃料燃烧，使得炉膛29温度达到相应温度，利用其产生的高温烟气掺混一定量的空气达到回旋式螺旋的干燥机1热介质的温度来干燥餐厨垃圾，烟气通过循环管道进入回旋式螺旋的干燥机1，此时回转式螺旋的干燥机1不进湿餐厨垃圾，先利用烟气对其进行暖机，暖机后，湿餐厨垃圾通过进料槽3进入干燥机1，当干燥一定量的干化餐厨垃圾，就打开电动插板阀17和输送送料风和播料风，让餐厨垃圾连续均匀的进入炉膛29，然后停止使用辅助燃料，利用产生的高温烟气掺混一定量的空气达到回旋式螺旋的干燥机1热介质的温度来干燥餐厨垃圾，在干燥机1内的热风管7上分布有小的出气孔6，物料在螺旋状导料板5的推动下沿着干燥机筒2的轴线方向上向干燥机筒2的后端运动，物料在运动过程中与热风管7上小的出气孔6吹出的热风进行热交换，当物料在螺旋状导料板5的推动下运动到干燥机筒2的后端时，已经被干燥了的物料就会通过出料槽14被放出，从回转式螺旋的干燥机1的出气管出来的废气由引风机引入炉膛29中部的尾气入口31内燃烧，除去了废气中的有害气体，干化餐厨垃圾从给料管进口，锁气器只允许干化餐厨垃圾进入管道，防止高温烟气进入给料管，原料由星型给料均匀连续的进入落料管20的倾斜段，当给料过程中，由于设有密封风管21，其能有效的防止给料口冒正压，送料风管19设置开口于落料管20的倾斜段上端，播料风管23开口于落料管20的下端，设有送料风管19和播料风管23，通有送料风、播料风，不仅可以保证干化餐厨垃圾顺利入炉，又可以保证干化餐厨垃圾入炉时能播撒均匀，减少对炉内燃烧的影响。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置，其特征在于，该利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置包括：干燥机、沸腾炉和给料装置；

沸腾炉通过给料装置连接干燥机。

2.如权利要求1所述的利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置，其特征在于，干燥机采用回旋式螺旋设置。

3.如权利要求1所述的利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置，其特征在于，干燥机还包括：干燥机筒、进料槽、减速器、螺旋状导料板、出气孔、热风管、烟气入口、电机、后罩壳、出气管、托圈、机座、出料槽、锁气器；

托圈固定在机座上，干燥机筒安装在托圈上，进料槽设置在干燥机筒的左侧，干燥机内设置有热风管，干热风管上分布有出气孔，在干燥机筒的内壁上沿着干燥机筒的轴线方向设置有螺旋状导料板，烟气入口设置在干燥机筒的最左侧，后罩壳设置在干燥机筒的右侧，后罩壳的上方设置出气管，下方设置出料槽和锁气器，干燥机筒的后端还设置有传动装置支架，在传动装置支架上安装有减速器和电机，电机连接减速器，减速器连接干燥机筒。

4.如权利要求3所述的利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置，其特征在于，电机采用电磁调速式电机。

5.如权利要求3所述的利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置，其特征在于，减速器通过联轴器连接干燥机筒。

6.如权利要求1所述的利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置，其特征在于，给料装置还包括：星型进料器、电动插板阀、金属膨胀节、送料风管、落料管、密封风管；

星型进料器设置在给料装置的最上端，与干燥机的锁气器连接，金属膨胀节设置在星型进料器的下方，电动插板阀设置在星型进料器和金属膨胀节之间，进料风管设置在落料管的倾斜段上端，落料管设置在给料装置的下端，密封风管设置在落料管的外侧。

7.如权利要求6所述的利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置，其特征在于，落料管的上端为竖直，下端以65°倾斜角设置。

8.如权利要求1所述的利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置，其特征在于，沸腾炉还包括：播料风管、辅助燃料入口、排渣口、布风板、风帽、炉膛、耐火层、尾气入口、保温层、钢外壳、排烟管道、分支口、空气调节阀、循环管道、烟气引风机、尾气引风机、风室；

干燥机的出料槽通过尾气引风机连接炉膛的入料口，播料风管连接给料装置的落料管，炉膛的排放烟气管道上设置有分支口，分支口通过烟气循环管道与干燥机的烟气入口相连，循环管道上设置有空气调节阀和烟气引风机，循环管道通过烟气引风机连接干燥机的烟气入口，炉膛从内向外分别是耐火层、保温层和钢外壳，下部为沸腾室，沸腾室内布有布风板，在炉膛下部开有垃圾入料口和辅助燃料入口，炉膛中部设置有尾气入口，炉膛上部设置有排烟管道，所述排烟管道上开有分支口，风室设置在炉膛的最低端，在炉膛的底部有沸腾室，沸腾室设置有倾斜式的布风板。

9.如权利要求8所述的利用烟气循环干燥餐厨垃圾的沸腾炉装置，其特征在于，风帽采用为球缺式结构设置。