CN104791802A - 垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置，属于垃圾处理领域。所述一体化成套装置包括外壳体、密封顶盖和垃圾进料门，垃圾进料门设在外壳体的一侧，密封顶盖位于外壳体的顶部；其中，外壳体内设置密封卸料仓、垃圾储存池、垃圾分选车间、生化处理仓、衍生燃料仓和焚烧锅炉房。本发明实现了生活垃圾的清洁焚烧和废弃资源的综合利用，同时减少了垃圾焚烧发电厂的占地面积和建设投资，为生活垃圾无害化、资源化、减量化处理提供了技术条件。

Description

垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置
技术领域
本发明涉及一种垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置，属于垃圾处理领域。
背景技术
焚烧处理是生活垃圾处理的主要方法之一，垃圾焚烧产生的热能可用于发电、供热，具有减量化、资源化的优势。但是由于我国的生活垃圾普遍为混合收集，混合垃圾的成分复杂，其中含有大量的砖石渣土、金属物、玻璃陶瓷等不可燃物质，和大量的瓜果蔬菜残余物与剩饭菜等厨余垃圾，混合垃圾的含水率达到50％以上，低位热值仅为4000kJ/kg左右，因此混合垃圾直接焚烧存在燃烧工况不稳定，难以达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》规定的炉膛内焚烧温度≥850℃的要求，会产生剧毒致癌物二噁英等污染物，混合垃圾焚烧存在需添加化石燃料助燃，炉渣中含有砖石、金属、玻璃及未燃尽物，难以资源化利用，飞灰产量多，伴生渗滤液和臭味等问题。为解决混合垃圾焚烧处理存在的问题，国家《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》提出：“重点推动清洁焚烧、二噁英控制、飞灰无害化处置和利用、渗滤液处理、气味控制、鼓励采用资源化利用技术处理生活垃圾”。
发明内容
为了克服混合垃圾焚烧处理存在的不足，本发明提供了一种垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置，其为垃圾清洁焚烧、二噁英控制、渗滤液处理、气味控制和生活垃圾的资源化利用提供了技术条件。
本发明是采用以下技术方案实现的：
一种垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置包括外壳体、密封顶盖和垃圾进料门，垃圾进料门设在外壳体的一侧，密封顶盖位于外壳体的顶部；其中，
外壳体内设置密封卸料仓、垃圾储存池、垃圾分选车间、生化处理仓、衍生燃料仓和焚烧锅炉房；
垃圾进料门设置在密封卸料仓一侧，密封卸料仓连接垃圾储存池，垃圾储存池通过垃圾均匀给料机连接垃圾分选车间，垃圾分选车间通过渣土输送机连接外壳体外部、通过厨余垃圾输送机连接生化处理仓、通过破碎物输送机连接衍生燃料仓；生化处理仓通过出料输送机连接衍生燃料仓，衍生燃料仓通过锅炉进料斗连接焚烧锅炉房；
垃圾分选车间内设置用于承接来自垃圾均匀给料机的垃圾的垃圾破袋机，垃圾破袋机连接垃圾输送机，垃圾输送机连接滚筒筛分机，滚筒筛分机连接3个出料输送机：将渣土输送至外壳体外部的渣土输送机，将厨余垃圾输送至生化处理仓的厨余垃圾输送机，以及将筛上物输送至衍生燃料仓的筛上物输送机；
焚烧锅炉房内设置用于燃烧来自衍生燃料仓的垃圾的焚烧锅炉和使用焚烧锅炉生产蒸汽进行运转的汽轮机发电机组。
进一步地，外壳体内还设置鼓风机房；其中，密封卸料仓位于垃圾储存池的前侧，生化处理仓位于垃圾储存池的左侧，鼓风机房位于密封卸料仓左侧和生化处理仓的前侧，垃圾分选车间位于垃圾储存池和生化处理仓的后侧，焚烧锅炉房位于垃圾分选车间的后侧，衍生燃料仓位于生化处理仓的后侧以及垃圾分选车间和焚烧锅炉房二者的左侧。
进一步地，外壳体内还设置鼓风机房；其中，密封卸料仓位于垃圾储存池的前侧，生化处理仓位于垃圾储存池的左侧，鼓风机房位于密封卸料仓左侧和生化处理仓的前侧，垃圾分选车间位于垃圾储存池和生化处理仓的后侧，衍生燃料仓位于生化处理仓的后侧和垃圾分选车间左侧，焚烧锅炉房位于鼓风机房、生化处理仓和衍生燃料仓的左侧。
进一步地，垃圾输送机与滚筒筛分机之间设置磁选机。
进一步地，滚筒筛分机内设有8～25mm、25～120mm筛分段，根据混合垃圾不同物质的不同的粒径，将其分选为渣土类、厨余垃圾类和筛上物。
进一步地，垃圾分选车间内，筛上物输送机的出料端连接剪切式破碎机的进料口，剪切式破碎机将筛上物剪切为30～80mm×100～300mm破碎物，剪切式破碎机的出料口连接破碎物输送机，破碎物输送机的出料端伸入衍生燃料仓内。
进一步地，生化处理仓由隔墙分成一个或多个，生化处理仓内设置抓斗桥式起重机。
进一步地，生化处理仓的顶部设置圆拱状密封膜顶盖，圆拱状密封膜顶盖朝向生化处理仓的一面设置有若干个冷凝水收集槽，冷凝水收集槽与回收水管道连接；生化处理仓底部设置通风沟。
进一步地，通风沟与供风管道连通，供风管道与鼓风机连接，鼓风机位于鼓风机房内。
进一步地，衍生燃料仓设置抓斗起重机，抓斗起重机将由出料输送机和破碎物输送机送入的物质混合为垃圾衍生燃料并送入焚烧锅炉的锅炉进料斗内。
进一步地，焚烧锅炉产生的烟气经烟气净化装置处理后由烟囱排出。
进一步地，密封卸料仓的上部设置有生物净化装置，生物净化装置设置进风管道，进风管道将装置内的臭味气体引入生物净化装置内，经过生物滤层降解净化处理后由排气筒排出。
所述垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置的外形呈长方体或正方体。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)与常规的混合垃圾焚烧处理方式不同，该垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置，通过对混合垃圾的分选分类和生化处理，把垃圾中的砖石渣土、玻璃、金属物等不可燃物分选出来进行资源回收利用，采用生化处理技术降低垃圾含水率，把混合垃圾中的可燃物制成衍生燃料，衍生燃料的含水率≤20％，低位热值≥12540kJ/kg，具有良好的燃烧性能，达到了入焚烧炉垃圾低位热值≥5500kJ/kg，炉膛内焚烧温度≥850℃的要求，不需添加化石燃料助燃，有效控制了二噁英等污染物产生，从源头上解决了混合垃圾焚烧存在的不足，实现了生活垃圾热能的清洁高效利用。
(2)常规垃圾焚烧发电厂是通过把垃圾存放5～7天沥水的方式降低垃圾中的水分，期间会产生10％～15％的垃圾渗滤液，垃圾渗滤液为高浓度有机废水，含有重金属等污染物质，目前普遍采用“厌氧+好氧+超滤纳滤反渗透”工艺处理，处理设施投资大，运行成本高，处理后的污水达不到中水回用标准。本发明采用生化处理技术使垃圾发酵，发酵过程产生生物高温，生物高温使垃圾中水分以蒸汽态蒸发，水蒸气采用冷凝方式进行回收，回收的冷凝水质量好，可直接用于绿化和工业生产，解决了常规技术处理设施投资大，处理成本高、处理水质差的问题。
(3)本发明设置了生物净化装置处理臭味，对垃圾处理过程中产生的臭味气体进行生物降解净化处理，解决了垃圾处理厂普遍存在的臭味污染问题。
(4)本发明合理的布局设置，可以使得垃圾处理车间的建筑使用面积大幅减少，使得整个布局更加紧凑合理；同时生物净化装置设置在密封卸料仓的二层，节省占地面积。
(5)由于每吨混合垃圾约产生0.5吨衍生燃料，减少了垃圾的焚烧量，相应减少了烟气及污染物的排放量，提高了垃圾热能的利用效率，实现了节能减排。
综上，本发明通过把混合垃圾制备成衍生燃料再焚烧，从源头上解决了常规垃圾焚烧发电方式存在的不足，实现了生活垃圾的清洁焚烧和废弃资源的综合利用，同时减少了垃圾焚烧发电厂的占地面积和建设投资，为生活垃圾无害化、资源化、减量化处理提供了技术条件。
附图说明：
图1为本发明的主视图，
图2为实施例1中图1的A-A向视图，
图3为图2的B-B向视图，
图4为图2的C-C向视图，
图5为图2的D-D向视图，
图6为实施例2中图1的A-A视图；
图中编号：
1、外壳体；2、密封顶盖；3、垃圾进料门；4、密封卸料仓；5、垃圾储存池；6、生化处理仓；7、出料输送机；8、鼓风机房；9、垃圾分选车间；10焚烧锅炉房；11、衍生燃料仓；12、锅炉进料斗；13、垃圾均匀给料机；14、垃圾破袋机；15、垃圾输送机；16、滚筒筛分机；17、磁选机；18、渣土输送机；19、厨余垃圾输送机；20、筛上物输送机；21、剪切式破碎机；22、破碎物输送机；23、通风沟；24、抓斗桥式起重机；25、圆拱状密封膜顶盖；26、冷凝水收集槽；27、抓斗起重机；28、生物净化装置；29、进风管道；30、生物滤层；31、排气筒；32、焚烧锅炉；33、汽轮机发电机组；34、烟气净化装置；35、烟囱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
实施例1
如图1所示，该垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置的外形呈长方体或正方体，包括外壳体1和密封顶盖2，在外壳体1的一侧面设置垃圾进料门3，沿垃圾进料门3的一侧面起，依次平行布置鼓风机房8，生化处理仓6，垃圾分选车间9，焚烧锅炉房10，在垃圾分选车间9和焚烧锅炉房10的一端，设置衍生燃料仓11。
如图2所示，密封卸料仓4的一侧面设置垃圾进料门3，垃圾运输车由垃圾进料门3进入密封卸料仓4，将垃圾卸入与密封卸料仓4连通的垃圾储存池5，生化处理仓6由隔墙分成一个或多个，在生化处理仓6内与垃圾储存池5相反的一端设置出料输送机7。垃圾储存池5内设置垃圾均匀给料机13，由抓斗桥式起重机24将垃圾给入垃圾均匀给料机13；垃圾均匀给料机13的出料端连接垃圾破袋机14的进料口，混合垃圾经过破袋后由垃圾破袋机14的出料口卸至垃圾输送机15；垃圾输送机15的出料端连接滚筒筛分机16的进料口，在垃圾输送机15的出料端处设置磁选机17，磁选机17将垃圾中的金属物分选出来。滚筒筛分机16内设有8～25mm、25～120mm筛分段，根据混合垃圾不同物质的不同的粒径，将其分选为渣土类、厨余垃圾类和塑料、织物、废纸等筛上物。滚筒筛分机16设置有3个出料口，其中渣土出料口与渣土输送机18连接，渣土输送机18的出料端设置在外壳体1外；厨余垃圾出料口与厨余垃圾输送机19连接，厨余垃圾输送机19的出料端伸入生化处理仓6内；筛上物出料口与筛上物输送机20连接，筛上物输送机20的出料端与剪切式破碎机21的进料口连接，剪切式破碎机21将筛上物剪切为30～80mm×100～300mm破碎物，剪切式破碎机21的出料口与破碎物输送机22连接，破碎物输送机22的出料端伸入衍生燃料仓11内，焚烧锅炉32的锅炉进料斗12设置在衍生燃料仓11内，在焚烧锅炉房10内设置焚烧锅炉32和汽轮机发电机组33。
如图3所示，在生化处理仓6底部设置通风沟23，通风沟23与供风管道连通，供风管道与鼓风机连接，鼓风机位于鼓风机房内。生化处理仓6的上部设置抓斗桥式起重机24，抓斗桥式起重机24将厨余垃圾分布在生化处理仓6内，通风沟23向垃圾料堆供风，厨余垃圾发酵过程产生65℃～75℃生物高温，垃圾中的水分以蒸汽态被蒸发，在生化处理仓6的顶部设置圆拱状密封膜顶盖25，圆拱状密封膜顶盖25朝向生化处理仓6的一面设置有若干个冷凝水收集槽26，厨余垃圾产生的蒸汽上升至生化处理仓6顶部圆拱状密封膜顶盖25处，在温差作用下凝结为水滴，水滴由冷凝水收集槽26收集，冷凝水收集槽26与回收水管道连接，进行回收利用。厨余垃圾的生化周期为6～15天，出仓物料控制含水率≤20％，在微生物作用下厨余垃圾转化为腐殖质、沥青质等易燃物质，经生化处理后的厨余垃圾由抓斗桥式起重机24给入出料输送机7，出料输送机7将其送入衍生燃料仓11内。
如图4所示，衍生燃料仓11设置抓斗起重机27，抓斗起重机27将由出料输送机7和破碎物输送机22送入的物质混合为垃圾衍生燃料并送入焚烧锅炉32的锅炉进料斗12内，由焚烧锅炉32进行焚烧处理，焚烧锅炉32产生的蒸汽送入汽轮机发电机组33发电，焚烧锅炉32产生的烟气经烟气净化装置34处理后由烟囱35排出。
如图5所示，密封卸料仓4的上部设置有生物净化装置28，生物净化装置28设置进风管道29，进风管道29将装置内的臭味气体引入生物净化装置28内，经过生物滤层30降解净化处理后由排气筒31排出。
具体的布局为：密封卸料仓4位于垃圾储存池5的前侧，生化处理仓6位于垃圾储存池5的左侧，鼓风机房8位于密封卸料仓4左侧和生化处理仓6的前侧，垃圾分选车间9位于垃圾储存池5和生化处理仓6的后侧，焚烧锅炉房10位于垃圾分选车间9的后侧，衍生燃料仓11位于生化处理仓6的后侧以及垃圾分选车间9和焚烧锅炉房10二者的左侧。
实施例2
除以下技术特征外，其余同实施例1；
如图6所示，焚烧锅炉房10与鼓风机房8、生化处理仓6、衍生燃料仓11的侧面垂直连接，焚烧锅炉32的锅炉进料斗12设置在衍生燃料仓11内。
具体的布局为：外壳体1内还设置鼓风机房8；其中，密封卸料仓4位于垃圾储存池5的前侧，生化处理仓6位于垃圾储存池5的左侧，鼓风机房8位于密封卸料仓4左侧和生化处理仓6的前侧，垃圾分选车间9位于垃圾储存池5和生化处理仓6的后侧，衍生燃料仓11位于生化处理仓6的后侧和垃圾分选车间9左侧，焚烧锅炉房10位于鼓风机房8、生化处理仓6和衍生燃料仓11的左侧。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (12)

1.一种垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置包括外壳体(1)、密封顶盖(2)和垃圾进料门(3)，垃圾进料门(3)设在外壳体(1)的一侧，密封顶盖(2)位于外壳体(1)的顶部；其特征在于：
外壳体(1)内设置密封卸料仓(4)、垃圾储存池(5)、垃圾分选车间(9)、生化处理仓(6)、衍生燃料仓(11)和焚烧锅炉房(10)；
垃圾进料门(3)设置在密封卸料仓(4)一侧，密封卸料仓(4)连接垃圾储存池(5)，垃圾储存池(5)通过垃圾均匀给料机(13)连接垃圾分选车间(9)，垃圾分选车间(9)通过渣土输送机(18)连接外壳体(1)外部、通过厨余垃圾输送机(19)连接生化处理仓(6)、通过破碎物输送机(22)连接衍生燃料仓(11)；生化处理仓(6)通过出料输送机(7)连接衍生燃料仓(11)，衍生燃料仓(11)通过锅炉进料斗(12)连接焚烧锅炉房(10)；
垃圾分选车间(9)内设置用于承接来自垃圾均匀给料机(13)的垃圾的垃圾破袋机(14)，垃圾破袋机(14)连接垃圾输送机(15)，垃圾输送机(15)连接滚筒筛分机(16)，滚筒筛分机(16)连接3个出料输送机：将渣土输送至外壳体(1)外部的渣土输送机(18)，将厨余垃圾输送至生化处理仓(6)的厨余垃圾输送机(19)，以及将筛上物输送至衍生燃料仓(11)的筛上物输送机(20)；
焚烧锅炉房(10)内设置用于燃烧来自衍生燃料仓(11)的垃圾的焚烧锅炉(32)和使用焚烧锅炉(32)生产蒸汽进行运转的汽轮机发电机组(33)。
2.根据权利要求1所述的垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置，其特征在于：外壳体(1)内还设置鼓风机房(8)；其中，密封卸料仓(4)位于垃圾储存池(5)的前侧，生化处理仓(6)位于垃圾储存池(5)的左侧，鼓风机房(8)位于密封卸料仓(4)左侧和生化处理仓(6)的前侧，垃圾分选车间(9)位于垃圾储存池(5)和生化处理仓(6)的后侧，焚烧锅炉房(10)位于垃圾分选车间(9)的后侧，衍生燃料仓(11)位于生化处理仓(6)的后侧以及垃圾分选车间(9)和焚烧锅炉房(10)二者的左侧。
3.根据权利要求1所述的垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置，其特征在于：外壳体(1)内还设置鼓风机房(8)；其中，密封卸料仓(4)位于垃圾储存池(5)的前侧，生化处理仓(6)位于垃圾储存池(5)的左侧，鼓风机房(8)位于密封卸料仓(4)左侧和生化处理仓(6)的前侧，垃圾分选车间(9)位于垃圾储存池(5)和生化处理仓(6)的后侧，衍生燃料仓(11)位于生化处理仓(6)的后侧和垃圾分选车间(9)左侧，焚烧锅炉房(10)位于鼓风机房(8)、生化处理仓(6)和衍生燃料仓(11)的左侧。
4.根据权利要求1所述的垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置，其特征在于：垃圾输送机(15)与滚筒筛分机(16)之间设置磁选机(17)。
5.根据权利要求1所述的垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置，其特征在于：滚筒筛分机(16)内设有8～25mm、25～120mm筛分段，根据混合垃圾不同物质的不同的粒径，将其分选为渣土类、厨余垃圾类和筛上物。
6.根据权利要求1所述的垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置，其特征在于：垃圾分选车间(9)内，筛上物输送机(20)的出料端连接剪切式破碎机(21)的进料口，剪切式破碎机(21)将筛上物剪切为30～80mm×100～300mm破碎物，剪切式破碎机(21)的出料口连接破碎物输送机(22)，破碎物输送机(22)的出料端伸入衍生燃料仓(11)内。
7.根据权利要求1所述的垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置，其特征在于：生化处理仓(6)由隔墙分成一个或多个，生化处理仓内设置抓斗桥式起重机(24)。
8.根据权利要求1-7任一所述的垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置，其特征在于：生化处理仓(6)的顶部设置圆拱状密封膜顶盖(25)，圆拱状密封膜顶盖(25)朝向生化处理仓(6)的一面设置有若干个冷凝水收集槽(26)，冷凝水收集槽(26)与回收水管道连接；生化处理仓(6)底部设置通风沟(23)。
9.根据权利要求8所述的垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置，其特征在于：通风沟(23)与供风管道连通，供风管道与鼓风机连接，鼓风机位于鼓风机房(8)内。
10.根据权利要求1所述的垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置，其特征在于：衍生燃料仓(11)设置抓斗起重机(27)，抓斗起重机(27)将由出料输送机(7)和破碎物输送机(22)送入的物质混合为垃圾衍生燃料并送入焚烧锅炉(32)的锅炉进料斗(12)内。
11.根据权利要求1所述的垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置，其特征在于：焚烧锅炉(32)产生的烟气经烟气净化装置(34)处理后由烟囱(35)排出。
12.根据权利要求1所述的垃圾衍生燃料制备与焚烧发电一体化成套装置，其特征在于：密封卸料仓(4)的上部设置有生物净化装置(28)，生物净化装置(28)设置进风管道(29)，进风管道(29)将装置内的臭味气体引入生物净化装置(28)内，经过生物滤层(30)降解净化处理后由排气筒(31)排出。
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