CN104070055B - 一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统，包括垃圾堆积仓、切割系统、混合搅拌机、压缩机、干燥室、造粒机、燃料仓、燃烧室、助燃剂料仓、粘接剂料仓、锅炉、以及汽轮机，烟气通过烟囱排放，燃烧室下方为灰烬仓、灰烬仓依次连接筛分机、粉碎机、融化池、金属吸附回收池、过滤网、蒸发室、煅烧室、自然冷却仓、研磨机、水箱、以及矿粉仓。本发明将垃圾变为新的燃料并按照一定的投料速度向燃烧室内投放，燃料燃烧后产生热量并使锅炉产生蒸汽，推动汽轮机转动发电，获得了较为可观的能源，燃烧后的灰烬通过合理的工艺和设备，可以转换成具有较高利用价值和经济价值的水泥添加剂，而且具有很高的社会价值。

Description

一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统

技术领域

本发明涉及一种垃圾处理系统，具体是指一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统。

背景技术

水电站是靠水力来发电的，我国拥有长江、黄河、澜沧江等众多的江河，用于世界上较为丰富的水力资源，水电站的建设一直都是主要的能源来源，随着人类生活范围的扩张，现代生活的痕迹越来越多地分散至各地，而目前的生活垃圾、生产来及、以及自然垃圾越来越多的随着雨水流入到沟渠、河流，最后堆积在水电站的堤坝前，形成颇为壮观的垃圾场，在这些垃圾中，有来自山林的树叶、树枝、甚至是整棵的大树，有来自农田的秸秆、农作物、农业垃圾如肥料袋、农药瓶、薄膜等杂物，也有生活垃圾如衣物、废弃塑料、电子产品等等，还有来自自然或人为的动物尸体、残骸、废弃部分等等，这些垃圾在水库堤坝前形成了臭气熏天的恶劣环境，不仅造成环境污染，还对下游的水质造成了破坏，也对堤坝的安全构成了强大的威胁；这些垃圾如果进入发电机组，引入水轮机而将其叶片打碎而破坏水电机组，将会造成巨大的损坏，如果不断堆积，将造成强大的推力、形成堵塞，可以将堤坝摧毁。

目前的针对水电站的垃圾，主要采用清污机进行垃圾的打捞，打捞起来的垃圾很容易堆积成山，形成二次污染，目前的处理方式大多还是直接深坑埋藏，而这样的操作方式，很容易形成二次污染，例如空气的污染、地下水源的污染，目前只有很少的垃圾能够利用，水电站水面垃圾的处理已经是迫在眉睫的问题；目前的垃圾焚烧主要是针对城市生活垃圾进行的，经过了严格的分拣，燃烧后的灰烬都作为炉渣直接进行深坑填埋，并没有有效地利用；而水电站的水面垃圾与经过分拣的城市生活垃圾不同，不能直接进行焚烧，水电站的水面垃圾越来越多，其处理工艺、设备等是亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统，解决目前的水电站水库水面垃圾不容易处理的问题，达到将水面垃圾进行焚烧转换成能源、燃烧后的炉渣充分利用的目的。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统，包括通过传输带依次连接的垃圾堆积仓、切割系统、混合搅拌机、压缩机、干燥室、造粒机、燃料仓、以及燃烧室，还包括与混合搅拌机分别连接的助燃剂料仓和粘接剂料仓，其中垃圾堆积仓的垃圾输送至切割系统，切割系统将垃圾进行切割破碎，然后输送至混合搅拌机，助燃剂料仓内的助燃剂、粘接剂料仓的粘接剂、以及切割破碎后的垃圾在混合搅拌机内搅拌均匀后输送至压缩机，在压缩机的强制压缩下形成混合燃料饼，成型的混合燃料饼输送至干燥室进行除水干燥，干燥后的燃料饼输送至造粒机进行分解造粒，形成颗粒状的燃料后存储在燃料仓，颗粒状的燃料进入燃烧室燃烧，燃烧室对锅炉加热，锅炉输出的蒸汽输出到汽轮机进行发电，烟气通过烟囱排放；燃烧室下方为灰烬仓、灰烬仓依次连接筛分机、粉碎机、融化池、金属吸附回收池、过滤网、蒸发室、煅烧室、自然冷却仓、研磨机、水箱、以及矿粉仓，灰烬仓通过输送带将燃烧后的炉渣输送到筛分机，筛分机将灰烬仓的炉渣筛分成三种粒径的产物，粒径最大的为未充分燃烧的颗粒，将这部分颗粒返回燃烧炉进行燃烧；中等粒径的大颗粒炉渣分选送入粉碎机进行研磨粉碎，粉碎后与小粒径的筛选产物一起送入到融化池，与水箱的水进行混合形成悬浊液，将悬浊液通入到金属吸附回收池并持续性地搅拌，利用金属吸附网吸附其中的金属颗粒与金属离子，然后经过过滤网过滤后去除其中的砖泥，剩余产品输送到蒸发室进行水分蒸发得到块状料，块状料输送至煅烧室添加矿粉以后进行高温煅烧，经过煅烧后的块状料放入自然冷却仓进行自然降温，最后经过研磨机研磨成粉料，得到水泥添加剂。本发明是利用现有的设备进行整合，形成一套专用于将水电站水面垃圾进行燃烧发电的系统，由于水电站水面垃圾与生活垃圾不同，生活垃圾目前的分类是比较明确的，而且包含的种类也多：餐厨垃圾、金属垃圾等还是划分的较细致，而水面垃圾是混合的，并没有进行过分类，根据水面垃圾的特点：密度普遍较小、属于有机物、大部分可以燃烧，采用传输带作为传输工具，将垃圾堆积仓内的垃圾输送至切割系统进行切割，形成便于操作的小体积垃圾，利用混合搅拌机将切割后的垃圾与助燃剂、粘接剂进行充分的混合，然后输送至压缩机，利用机械压力将垃圾压制成整块的饼料，再经过干燥室除去多余的水分，达到可以燃烧的状态后输送至造粒机，将整块的干燥料饼加工成小的颗粒，将垃圾变为新的燃料，形成统一规格的细小燃料，输送到燃料仓，燃料仓按照一定的投料速度向燃烧室内投入燃料颗粒，同时，空气加热室将冷空气吸入并进行预热升温，达到一定的温度后按照一定的风速输送到燃烧室内，燃料燃烧后产生热量并使锅炉产生蒸汽，推动汽轮机转动发电，这个发电过程与传统的火力发电过程相同，不同之处是利用水电站的水面垃圾形成颗粒形燃料，将污染环境的垃圾转换成燃料进行燃烧，大大解决了垃圾的处理问题，又获得了较为可观的能源；申请人经过多年的研究发现，水电站的水面垃圾作为燃料燃烧后，其炉渣中含有大量的钙化成分，具有一定的利用价值，根据这个发现，申请人经过多年研究，和反复试验，设计出来一套炉灰的处理系统，将炉灰加以利用，将灰烬变换成水泥添加剂，变废为宝，具体包括筛分机，筛分机通过传输带接收灰烬仓的炉灰并对其进行筛分，筛分机共有两层筛选网，经过筛选后第一层的是未经完全燃烧的燃料颗粒，第二层是燃烧后的大颗粒炉渣，第三层是细小的炉灰，将上层的未经完全燃烧的燃料颗粒通过传输带重新投放到燃烧室进行第二次燃烧，中间的大颗粒炉灰全部通过粉碎机进行粉碎，粉碎后与第三层的细小炉灰一起送入到融化池，将炉灰和水箱的水按照一定的比例进行混合融化，可以得到悬浊液，将悬浊液倒入金属吸附回收池，在金属吸附回收池中放置有多个金属吸附网，用于吸附不同的金属离子，经过多年的研究实际的测量，每一顿炉灰中金属的含量约为100KG，将金属吸附后的悬浊液通过过滤网过滤，得到的产品全部输送到蒸发室进行水分蒸发，蒸发后得到块状的干料，将块状干料与矿粉按照一定的比例放入到煅烧室进行高温煅烧，就可以得到熟料，将熟料放在自然冷却仓进行既自然冷却降温，最后经过研磨机磨成细粉，形成水泥掺合料，去除金属离子的水泥掺合料和易性更好，有助于提高水泥制品的均匀性，减少裂纹的产生；而经过过滤网滤出的颗粒形成砖泥，可以直接用于生产建筑火砖，而且去除金属离子的砖泥烧结后的硬度更高、强度也更高、细小的裂纹更少；如此，根据水电站水面垃圾的特点，燃烧后的灰烬通过合理的工艺和设备，可以转换成具有较高利用价值和经济价值的水泥添加剂，而且具有很高的社会价值，变废为宝，解决了垃圾堆积而带来的二次污染等问题，有利于环境的保护，又获得了可持续的燃料资源，具有较为广泛的社会价值和经济价值。

所述的切割系统包括一个筛选平台，筛选平台通过传输带接收垃圾堆积仓的垃圾，筛选平台的三个输出口分别连接大件切割机、硬件强碎机、以及带状切割机，大件切割机、硬件强碎机、以及带状切割机的输出端均连接至混合搅拌机。筛选平台的作用是将水面垃圾按照切割的难易程度分成不同的种类，然后利用针对性的设备进行加工，将垃圾中的大体积物体，如树干、废弃轮胎等物体送到大件切割机进行切割分成小块；将动物残骸、尸体等利用硬件强碎机进行打击捣烂，形成碎块或者柔软的可以加工的材料，带状切割机将面积较大、长度较大的垃圾切割分解，形成条状材料，减小尺寸，然后按照一定的重量为单位送到混合搅拌机进行混合搅拌，如此，基本上可以实现水面垃圾的初步处理，专用于水面垃圾的处理，具有较强的针对性，同时又对垃圾的种类不加限制，有较广泛的使用价值。

所述助燃剂料仓和粘接剂料仓分别通过螺旋输送器与混合搅拌机连接，所述矿粉仓通过螺旋输送器与煅烧室连接。助燃剂和粘接剂属于少量使用的物料，因此需要精确控制其用量，采用螺旋输送器可以将快速启停并通过传感器控制重量，有利于提高自动化的精确度。

在烟气进入烟囱之前还依次通过烟气净化器、袋式除尘器、以及烟气换热器，烟气净化器吸附去除烟气中的有毒成分，然后经过袋式除尘器去除其中的灰尘，烟气换热器对烟气进行换热并将交换的热量传递给空气加热室中的空气，空气加热后作为助燃剂输入到燃烧室。烟气净化器的主要作用是吸附其中的高分子有毒物质例如二噁英等，除去高分子有毒物质后的烟气中还含有部分灰烬、灰尘，通过袋式除尘器将烟气中的颗粒进行去除，然后经过烟气换热器进行换热，降低温度后通过烟囱排放，经过烟气换热器进行换热的空气通入到空气加热室，快速增加空气温度，有利于升高燃烧室内火焰的温度，提高利用效率。

所述的筛分机的两层格网的孔径分别为1cm、0.3cm。通过多年的研究和实验对比，申请人发现筛分机筛分出来的粒径会影响最后水泥添加剂的产出效率和品质，当两层格网的孔径分别为1cm、0.3cm时，能够最大地生产处合格的水泥添加剂，减少有用成分进入砖泥，提高产出率。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1本发明一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统，变废为宝，解决了垃圾堆积而带来的二次污染等问题，有利于环境的保护，又获得了可持续的燃料资源，具有较为广泛的社会价值和经济价值，将垃圾变为新的燃料，形成统一规格的细小燃料，输送到燃料仓，燃料仓按照一定的投料速度向燃烧室内投入燃料颗粒，同时，空气加热室将冷空气吸入并进行预热升温，达到一定的温度后按照一定的风速输送到燃烧室内，燃料燃烧后产生热量并使锅炉产生蒸汽，推动汽轮机转动发电，这个发电过程与传统的火力发电过程相同，不同之处是利用水电站的水面垃圾形成颗粒形燃料，将污染环境的垃圾转换成燃料进行燃烧，大大解决了垃圾的处理问题，又获得了较为可观的能源；燃烧后的灰烬通过合理的工艺和设备，可以转换成具有较高利用价值和经济价值的水泥添加剂，而且具有很高的社会价值，变废为宝，解决了垃圾堆积而带来的二次污染等问题，有利于环境的保护，又获得了可持续的燃料资源，具有较为广泛的社会价值和经济价值；

2本发明一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统，将垃圾中的大体积物体，如树干、废弃轮胎等物体送到大件切割机进行切割分成小块；将动物残骸、尸体等利用硬件强碎机进行打击捣烂，形成碎块或者柔软的可以加工的材料，带状切割机将面积较大、长度较大的垃圾切割分解，形成条状材料，减小尺寸，然后按照一定的重量为单位送到混合搅拌机进行混合搅拌，如此，基本上可以实现水面垃圾的初步处理，专用于水面垃圾的处理，具有较强的针对性，同时又对垃圾的种类不加限制，有较广泛的使用价值；

3本发明一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统，采用螺旋输送器可以将快速启停并通过传感器控制重量，有利于提高自动化的精确度。

附图说明

图1为本发明原理框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统，包括通过传输带依次连接的垃圾堆积仓、切割系统、混合搅拌机、压缩机、干燥室、造粒机、燃料仓、以及燃烧室，其中切割系统包括一个筛选平台，筛选平台通过传输带接收垃圾堆积仓的垃圾，筛选平台的三个输出口分别连接大件切割机、硬件强碎机、以及带状切割机，将垃圾中的大体积物体，如树干、废弃轮胎等物体送到大件切割机即C系列颚式破碎机进行切割分成小块；将动物残骸、尸体等利用硬件强碎机即PE系列颚式破碎机进行打击捣烂，形成碎块或者柔软的可以加工的材料，带状切割机将面积较大、长度较大的垃圾切割分解，形成条状材料，减小尺寸；助燃剂料仓和粘接剂料仓分别通过螺旋输送管送至混合搅拌机，助燃剂料仓内的助燃剂、粘接剂料仓的粘接剂、以及切割破碎后的垃圾在混合搅拌机内搅拌均匀后输送至压缩机，在压缩机的强制压缩下形成混合燃料饼，成型的混合燃料饼输送至干燥室进行除水干燥，达到可以燃烧的状态后输送至造粒机进行分解造粒，形成颗粒状的燃料后存储在燃料仓，燃料仓按照一定的投料速度向燃烧室内投入燃料颗粒，同时，空气加热室将冷空气吸入并进行预热升温，达到一定的温度后按照一定的风速输送到燃烧室内，燃料燃烧后产生热量并使锅炉产生蒸汽，推动汽轮机转动发电，燃烧室排出的烟气依次通过烟气净化器、袋式除尘器、以及烟气换热器，烟气净化器吸附去除烟气中的有毒成分，然后经过袋式除尘器去除其中的灰尘，烟气换热器对烟气进行换热并将交换的热量传递给空气加热室中的空气，空气加热后作为助燃剂输入到燃烧室。烟气净化器的主要作用是吸附其中的高分子有毒物质例如二噁英等，除去高分子有毒物质后的烟气中还含有部分灰烬、灰尘，通过袋式除尘器将烟气中的颗粒进行去除，然后经过烟气换热器进行换热，降低温度后通过烟囱排放，经过烟气换热器进行换热的空气通入到空气加热室，快速增加空气温度；燃烧室下方为灰烬仓、灰烬仓依次连接筛分机、粉碎机、融化池、金属吸附回收池、过滤网、蒸发室、煅烧室、自然冷却仓、研磨机、水箱、以及矿粉仓，灰烬仓通过输送带将燃烧后的炉渣输送到筛分机，筛分机将灰烬仓的炉渣筛分成三种粒径的产物，粒径最大的为未充分燃烧的颗粒，将这部分颗粒返回燃烧炉进行燃烧；中等粒径的大颗粒炉渣分选送入粉碎机进行研磨粉碎，粉碎后与小粒径的筛选产物一起送入到融化池，与水箱的水进行混合形成悬浊液，将悬浊液通入到金属吸附回收池并持续性地搅拌，利用金属吸附网吸附其中的金属颗粒与金属离子，然后经过过滤网过滤后去除其中的砖泥，剩余产品输送到蒸发室进行水分蒸发得到块状料，块状料输送至煅烧室添加矿粉以后进行高温煅烧，经过煅烧后的块状料放入自然冷却仓进行自然降温，最后经过研磨机研磨成粉料，得到水泥添加剂。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统，其特征在于：包括通过传输带依次连接的垃圾堆积仓、切割系统、混合搅拌机、压缩机、干燥室、造粒机、燃料仓、以及燃烧室，还包括与混合搅拌机分别连接的助燃剂料仓和粘接剂料仓，其中垃圾堆积仓的垃圾输送至切割系统，切割系统将垃圾进行切割破碎，然后输送至混合搅拌机，助燃剂料仓内的助燃剂、粘接剂料仓的粘接剂、以及切割破碎后的垃圾在混合搅拌机内搅拌均匀后输送至压缩机，在压缩机的强制压缩下形成混合燃料饼，成型的混合燃料饼输送至干燥室进行除水干燥，干燥后的燃料饼输送至造粒机进行分解造粒，形成颗粒状的燃料后存储在燃料仓，颗粒状的燃料进入燃烧室燃烧，燃烧室对锅炉加热，锅炉输出的蒸汽输出到汽轮机进行发电，烟气通过烟囱排放；燃烧室下方为灰烬仓、灰烬仓依次连接筛分机、粉碎机、熔化池、金属吸附回收池、过滤网、蒸发室、煅烧室、自然冷却仓、研磨机，熔化池连接水箱，煅烧室连接矿粉仓，灰烬仓通过传输带将燃烧后的炉渣输送到筛分机，筛分机将灰烬仓的炉渣筛分成三种粒径的产物，粒径最大的为未充分燃烧的颗粒，将这部分颗粒返回燃烧室进行燃烧；中等粒径的大颗粒炉渣分选送入粉碎机进行研磨粉碎，粉碎后与小粒径的筛选产物一起送入到熔化池，与水箱的水进行混合形成悬浊液，将悬浊液通入到金属吸附回收池并持续性地搅拌，利用金属吸附网吸附其中的金属颗粒与金属离子，然后经过过滤网过滤后去除其中的砖泥，剩余产品输送到蒸发室进行水分蒸发得到块状料，块状料输送至煅烧室添加矿粉以后进行高温煅烧，经过煅烧后的块状料放入自然冷却仓进行自然降温，最后经过研磨机研磨成粉料，得到水泥添加剂。

2.根据权利要求1所述的一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统，其特征在于：所述的切割系统包括一个筛选平台，筛选平台通过传输带接收垃圾堆积仓的垃圾，筛选平台的三个输出口分别连接大件切割机、硬件强碎机、以及带状切割机，大件切割机、硬件强碎机、以及带状切割机的输出端均连接至混合搅拌机。

3.根据权利要求1所述的一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统，其特征在于：所述助燃剂料仓和粘接剂料仓分别通过螺旋输送器与混合搅拌机连接，所述矿粉仓通过螺旋输送器与煅烧室连接。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统，其特征在于：在烟气进入烟囱之前还依次通过烟气净化器、袋式除尘器、以及烟气换热器，烟气净化器吸附去除烟气中的有毒成分，然后经过袋式除尘器去除其中的灰尘，烟气换热器对烟气进行换热并将交换的热量传递给空气加热室中的空气，空气加热后作为助燃剂输入到燃烧室。

5.根据权利要求4所述的一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统，其特征在于：所述的筛分机的两层格网的孔径分别为1cm、0.3cm。