CN104748126B - 装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置 - Google Patents

装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置，包括焚烧炉、烟气净化系统以及主烟囱；焚烧炉的烟气出口通过烟道一与烟气净化系统连通；烟气净化系统包括净化塔和除雾塔，净化塔的烟气进口与烟道一连通，净化塔的烟气出口通过连接烟道与除雾塔的烟气进口连通，除雾塔的烟气出口通过烟道四连接引风机，引风机设置在主烟囱底部；净化塔内部的喷淋层通过循环泵与浆液池连接形成喷淋管路，并且循环泵通过喷射搅拌器与浆液池形成搅拌循环管路。本发明可以有效控制二噁英等有机污染物的产生，不产生废气等二次污染物排放，安装快速、方便，便于成套化生产，适用比较偏远的农村地区，同时也可用于小区、学校等区域垃圾焚烧处理。

Description

装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置
技术领域
本发明属于生活垃圾焚烧处理领域，具体涉及一种装配式的生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置，主要用于地处偏远不适合长距离运输汇总的农村生活垃圾焚烧处理。
背景技术
目前，常见的生活垃圾处理方式主要包括填埋、热分解等，垃圾填埋处理不仅会占用大量的土地资源，而且会产生废气、废水等污染空气和地下水。因此这种简单的处理方式基本不再采用，与垃圾填埋相比，焚烧是一种较好的处理方式，垃圾经焚烧法处理后，体积一般可减小50～90％，便于填埋，节省用地，还可消灭各种病原体，将有毒有害物质转化为无害物。
城市生活垃圾处理一般通过在城市周边兴建大型的垃圾焚烧炉，产生的热量主要用于发电，但对于地处较偏僻的农村，垃圾收集难度较大，大型的垃圾焚烧系统不适应农村生活垃圾的需要，因此很多农村的生活垃圾都是直接露天焚烧，烟气直排大气，易造成农村环境的恶化。
发明内容
本发明针对现有农村生活垃圾收集较分散，并且直接焚烧污染大气的缺陷，提供一种装配式垃圾焚烧及烟气净化一体装置，装置简单，现场组装即可，有效解决偏远农村施工难度大的特点，克服了农村生活垃圾不便于长距离运输收集，就地焚烧污染环境等缺点，同时能提高垃圾焚烧效率，有效地处理焚烧烟气中的有害物质。
本发明采用如下技术方案实现：一种装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置，包括焚烧炉1、烟气净化系统以及主烟囱15；所述焚烧炉1的烟气出口通过烟道一7与烟气净化系统连通；所述焚烧炉1由上至下分为顶盖4、烘干区3和炉膛2，所述顶盖4上设有烟气排放口连接烟道一7，所述烘干区3外壁上设有垃圾入口3-1，所述炉膛2底部通过排灰口2-5连通堆灰区2-1，并且在炉膛底部设有风门2-4，所述顶盖4、烘干区3和炉膛2的炉壁的连接处设置凹凸咬合构件2-7进行拼接并通过螺栓连接固连；所述烟气净化系统包括净化塔和除雾塔12，所述净化塔的烟气进口与烟道一7连通，所述净化塔的烟气出口通过连接烟道与除雾塔12的烟气进口连通，所述除雾塔12的烟气出口通过烟道四13连接引风机14，所述引风机14设置在主烟囱15底部。
进一步的，所述焚烧炉1的炉壁包括钢板制成的外壳25以及依次设置在外壳内壁的耐火层23和保温层24，所述外壳25内部固定有条形的方形钢26，所述方形钢26上固定焊接T型构件27构成焚烧炉炉壁的骨架，所述保温层24内衬于外壳25和方形钢26之间，所述耐火层23以整体浇筑或镶衬的形式固定在T型构件27之间。
进一步的，所述炉膛底部设置锥形的耐火炉膛底座2-6将炉膛和堆灰区隔开，所述炉膛底座2-6底端的排灰口2-5设置横向固定支架2-2和纵向调节支撑2-3作为镂空落灰结构的，所述横向固定支架2-2采用不少于两根工字钢固定，相邻间距在20～70cm之间，所述纵向调节支撑2-3采用若干铺设在横向固定支架上的可活动钢管。
进一步的，所述烟气净化系统包括两级串联的净化塔，所述净化塔由净化塔支座支承固定，所述净化塔内部由上至下依次为烟气出口一8-5、喷淋层8-4、吸收通道8-3、均流孔板8-2、烟气进口一8-6及浆液出口8-7，所述浆液出口8-7通过管路回流至浆液池17。
进一步的，所述净化塔内部的喷淋层8-4通过循环泵19与浆液池17连接形成喷淋管路，并且所述循环泵19通过喷射搅拌器22与浆液池17形成搅拌循环管路，所述喷淋管路和搅拌循环管路分别设有单独的控制阀门。
优选的，所述均流孔板8-2距离烟气进口一8-6的距离不小于20cm，均流孔板8-2为1～3层。
进一步的，所述除雾塔12由除雾塔支座12-1支承固定，所述除雾塔12内部设有竖直的烟气导流管12-4，所述烟气导流管顶端为烟气进口二12-3，在除雾塔12的上半部设有烟气出口二12-5，所述烟气导流管12-4的底端与烟气出口二12-5之间的除雾塔内部空间设有若干层折流除雾器12-2，所述除雾塔12的底部设有凝结水出口12-6，所述凝结水出口12-6通过管路回流至浆液池17。
进一步的，所述浆液池17内设有添加吸收剂的吸收剂过滤箱16，所述浆液池17的出液口设有Y型过滤器18。
其中，所述吸收剂过滤箱16内放置碱性吸收剂。
在本发明中，所述焚烧炉的烟气出口连接有一个三通接头，所述三通接头的一个接头通过烟道一7连接净化塔的烟气进口，另一个接头通过阀门连接一个竖直的副烟囱5。
本发明具有如下有益效果：
(1)焚烧炉与烟气净化一体，垃圾焚烧的烟气经过净化后，没有废气等二次污染物排放；
(2)焚烧炉分成炉膛、烘干区、炉盖三个部分，可在工厂内制作，现场安装，安装快速、方便，便于成套化生产，适用比较偏远的农村地区，同时也可用于小区、学校等区域垃圾焚烧处理；
(3)垃圾焚烧过程中不需要额外的助燃剂，通过控制焚烧炉的风门大小以及调控引风机负压可实现对垃圾焚烧过程调控，有效控制二噁英等有机污染物的产生。
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1是本发明的装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置结构示意图。
图2是本发明中的焚烧炉截面示意图。
图3是本发明中的焚烧炉炉膛结构示意图
图4是本发明其中一个净化塔的内部结构示意图
图5是本发明中的除雾塔内部结构示意图
图中标号：
1—焚烧炉 2—炉膛 3—烘干区
4—顶盖 5—蝶阀 6—副烟囱
7—烟道一 8—净化一塔 9—烟道二
10—净化二塔 11—烟道三 12—除雾塔
13—烟道四 14—引风机 15—主烟囱
16—吸收剂过滤箱 17—浆液池 18—Y型过滤器
19—循环泵 20—阀一 21—阀二
22—喷射搅拌器 23—耐火层 24—保温层
25—外壳 26—方形钢 27—T型构件
2-1—堆灰区 2-2—横向固定支架 2-3—纵向调节支撑
2-4—风门 2-5—排灰口 2-6—炉膛底座
2-7—凹凸咬合构件 3-1—垃圾入口 8-1—净化塔支座
8-2—均流孔板 8-3—吸收通道 8-4—喷淋层
8-5—烟气出口一 8-6—烟气进口一 8-7—浆液出口
12-1—除雾塔支座 12-2—折流除雾器 12-3—烟气进口二
12-4—烟气导流管 12-5—烟气出口二 12-6—凝结水出口
具体实施方式
如图1所示，图示的装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置中，焚烧炉1的烟气出口通过烟道一7与烟气净化系统连通；烟气净化系统包括串联的两级净化塔和一个除雾塔12，其中净化一塔8的烟气进口与烟道一7连通，净化一塔8的烟气出口通过烟道二9与净化二塔10的烟气进口联通，净化二塔10的烟气出口通过烟道三11与除雾塔12的烟气进口连通，除雾塔12的烟气出口通过烟道四13连接引风机14，引风机14设置在主烟囱15底部；净化塔内部的喷淋层8-4，喷淋层8-4通过循环泵19与浆液池17连接形成喷淋管路，并且循环泵19通过喷射搅拌器22与浆液池17形成搅拌循环管路，喷淋管路和搅拌循环管路分别设有单独的控制阀门,具体的，循环泵19的出口端连接一个三通，三通的两个接头分别通过阀一20和阀二21连接喷淋管路和搅拌循环管路。
结合参见图2和图3，焚烧炉1具体由炉膛2、烘干区3、顶盖4、蝶阀5、副烟囱6组成。顶盖4、烘干区3和炉膛2的炉壁的连接处设置凹凸咬合构件2-7进行拼接并通过螺栓连接固连。焚烧炉1的炉壁材料由内向外依次为耐火层23、保温层24、外壳25，外壳25采用钢板制成，外壳25的内壁上焊接条形的方形钢26，方形钢26上焊接T型构件27，方形钢26镶嵌于保温层24内部，T型构件27位于耐火层23内，外壳25，方形钢26和T型构件27共同构成焚烧炉1的骨架，保温层24内衬于外壳25和方形钢26之间，耐火层23以整体浇筑或镶衬的形式固定在T型构件27之间，方形钢和T型构件数量根据焚烧炉直径需要，一般不少于四组。T型构件埋入耐火层中的深度不应小于耐火层厚度的1/2。
焚烧炉1由上至下分为顶盖4、烘干区3和炉膛2，顶盖4上设有烟气排放口，焚烧炉通过烟气排放口与副烟囱6以及净化塔连接，烘干区3外壁上设有垃圾入口3-1，垃圾由垃圾入口3-1进入炉膛燃烧，炉膛2底部通过排灰口2-5连通堆灰区2-1，并且在炉膛底部设有风门2-4，顶盖4、烘干区3和炉膛2的炉壁的连接处设置凹凸咬合构件2-7进行拼接并通过螺栓连接固连。
如图3所示，炉膛2内包括堆灰区2-1、横向固定支架2-2、纵向调节支撑2-3、风门2-4、排灰口2-5、炉膛底座2-6，炉膛通过凹凸咬合构件2-7及螺栓与烘干区3组装连接。生活垃圾在炉膛底座2-6上充分燃烧后，灰渣由排灰口2-5进入堆灰区堆积，调节纵向调节支撑2-3之间的间距，控制灰渣下落速度，通过调节风门2-4，控制进风量，调控垃圾燃烧状态。
如图1所示，焚烧炉的顶盖4与副烟囱6连接的烟道上装有蝶阀5，烟道一7的一端通过三通与副烟囱及焚烧炉连接，三通位置应位于蝶阀5的下端，另一端与净化一塔8连接，净化一塔8与净化二塔10通过烟道二9连接，净化二塔10与除雾塔12通过烟道三11连接，除雾塔12与引风机14通过烟道四13连接，引风机14与主烟囱15连接。
结合参见图4，净化一塔8由净化塔支座8-1支承固定，内部设有均流孔板8-2、吸收通道8-3、喷淋层8-4、烟气出口一8-5、烟气进口一8-6、浆液出口8-7。喷淋层8-4位于净化一塔8上段，均流孔板8-2和烟气进口一8-6均位于净化一塔8下部，均流孔板8-2距离烟气进口一8-6的距离不小于20cm。均流孔板8-2设置1～3层。净化一塔8与相同结构的净化二塔10串联。
结合参见图5，除雾塔12由除雾塔支座12-1支承固定，内部设有折流除雾器12-2、烟气进口二12-3、烟气导流管12-4、烟气出口二12-5、凝结水出口12-6。折流除雾器12-2竖直设置1～3层，竖直设置的烟气导流管12-4下端距离最底层的折流除雾器12-2的距离不小于10cm。烟气进口二12-3位于烟气导流管12-4的顶端并伸出除雾塔12顶端设置，烟气出口二12-5位于折流除雾器12-2上半部，位置高于最高层的折流除雾器。
浆液池17顶部设有吸收剂过滤箱16，吸收剂过滤箱16内放置碱性吸收剂，可以是石灰、石灰石、钠盐或其他碱性物质，浆液池17内部设有喷射搅拌器22，开启喷淋管路上的阀一20，关闭循环搅拌管路上的阀二21，循环泵19将浆液池17中的浆液输送进入喷淋层8-4，实现浆液在净化一塔8和浆液池17、净化二塔10和浆液池17之间稳定循环。关闭阀一20，开启阀二21，则喷射搅拌器22工作，搅拌浆液池17内的吸收剂浆液，促进吸收剂的溶解。循环泵17与浆液池17之间设有Y型过滤器18，用于过滤大颗粒，保证循环泵17稳定运行。
垃圾焚烧产生的烟气经烟道一7进入净化一塔8，经均流孔板8-2整流后，与喷淋层8-4喷淋下来的碱性浆液逆向接触，其中的SO2、粉尘等污染物被液滴吸收；经一级净化后的烟气通过烟道二9进入净化二塔10，烟气中的SO2、粉尘等有害物质在净化二塔10中进一步被浆液吸收。吸收了烟气中有害物质的浆液进入浆液池17，净化后的烟气通过烟道三11进入折流除雾器12，在烟气导流管12-4的作用下，被引入除雾塔12的底部，并向四周分散，分散后的烟气经折流除雾器12-2后，烟气中99％的水汽被冷凝成液滴，烟气中冷凝的水分由冷凝水出口12-6排出，流入浆液池17。除去水分后的净烟气通过烟道四13在引风机14的作用下进入主烟囱15排放进入大气。
本实施例还可对烟气净化系统进行不停机检修，即通过开启蝶阀5使烟气由副烟囱6临时排放，然后对烟气净化系统进行检修。
上述为本发明的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利说明书所限定的本发明的精神和范围内，在形式和细节上对本发明所作出的各种变化，都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置，其特征在于：包括焚烧炉(1)、烟气净化系统以及主烟囱(15)；
所述焚烧炉(1)的烟气出口通过烟道一(7)与烟气净化系统连通，所述焚烧炉(1)由上至下分为顶盖(4)、烘干区(3)和炉膛(2)，所述顶盖(4)上设有烟气排放口连接烟道一(7)，所述烘干区(3)外壁上设有垃圾入口(3-1)，所述炉膛(2)底部通过排灰口(2-5)连通堆灰区(2-1)，所述炉膛底部设置锥形的耐火炉膛底座(2-6)将炉膛和堆灰区隔开，所述炉膛底座(2-6)底端的排灰口(2-5)设置横向固定支架(2-2)和纵向调节支撑(2-3)作为镂空落灰结构，所述横向固定支架(2-2)采用不少于两根工字钢固定，相邻间距在20～70cm之间，所述纵向调节支撑(2-3)采用若干铺设在横向固定支架上的可活动钢管；在炉膛底部设有风门(2-4)，所述顶盖(4)、烘干区(3)和炉膛(2)的炉壁的连接处设置凹凸咬合构件(2-7)进行拼接并通过螺栓连接固连；
所述烟气净化系统包括净化塔和除雾塔(12)，所述净化塔的烟气进口与烟道一(7)连通，所述净化塔的烟气出口通过连接烟道与除雾塔(12)的烟气进口连通，所述除雾塔(12)的烟气出口通过烟道四(13)连接引风机(14)，所述引风机(14)设置在主烟囱(15)底部。
2.根据权利要求1所述的一种装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置，所述焚烧炉(1)的炉壁包括钢板制成的外壳(25)以及依次设置在外壳内壁的耐火层(23)和保温层(24)，所述外壳(25)内部固定有条形的方形钢(26)，所述方形钢(26)上固定焊接T型构件(27)构成焚烧炉炉壁的骨架，所述保温层(24)内衬于外壳(25)和方形钢(26)之间，所述耐火层(23)以整体浇筑或镶衬的形式固定在T型构件(27)之间。
3.根据权利要求1所述的一种装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置，所述烟气净化系统包括两级串联的净化塔，所述净化塔由净化塔支座支承固定，所述净化塔内部由上至下依次为烟气出口一(8-5)、喷淋层(8-4)、吸收通道(8-3)、均流孔板(8-2)、烟气进口一(8-6)及浆液出口(8-7)，所述浆液出口(8-7)通过管路回流至浆液池(17)。
4.根据权利要求3所述的一种装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置，所述净化塔内部的喷淋层(8-4)通过循环泵(19)与浆液池(17)连接形成喷淋管路，并且所述循环泵(19)通过喷射搅拌器(22)与浆液池(17)形成搅拌循环管路，所述喷淋管路和搅拌循环管路分别设有单独的控制阀门。
5.根据权利要求4所述的一种装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置，所述均流孔板(8-2)距离烟气进口一(8-6)的距离不小于20cm，均流孔板(8-2)为1～3层。
6.根据权利要求5所述的一种装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置，所述除雾塔(12)由除雾塔支座(12-1)支承固定，所述除雾塔(12)内部设有竖直的烟气导流管(12-4)，所述烟气导流管顶端为烟气进口二(12-3)，在除雾塔(12)的上半部设有烟气出口二(12-5)，所述烟气导流管(12-4)的底端与烟气出口二(12-5)之间的除雾塔内部空间设有若干层折流除雾器(12-2)，所述除雾塔(12)的底部设有凝结水出口(12-6)，所述凝结水出口(12-6)通过管路回流至浆液池(17)。
7.根据权利要求6所述的一种装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置，所述浆液池(17)内设有添加吸收剂的吸收剂过滤箱(16)，所述浆液池(17)的出液口设有Y型过滤器(18)。
8.根据权利要求7所述的一种装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置，所述吸收剂过滤箱(16)内放置的为碱性吸收剂。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种装配式生活垃圾焚烧及烟气净化一体装置，所述焚烧炉的烟气出口连接有一个三通接头，所述三通接头的一个接头通过烟道一(7)连接净化塔的烟气进口，另一个接头通过阀门连接一个竖直的副烟囱(5)。
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