CN105276589A - 一种利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统,包括用于干化含水垃圾的干化床,所述干化床的进气口与水泥窑系统的余热出气口连通。所述水泥窑系统包括水泥窑、篦冷机和发电机,所述水泥窑配有分解炉,所述分解炉配有一级预热器;所述水泥窑系统的余热出气口是所述一级预热器的出气口,和/或,所述水泥窑系统的余热出气口是篦冷机低温段的出气口,和/或,所述水泥窑系统的余热出气口是发电机的出气口。本发明可以充分利用水泥窑丰富的余热资源对含水垃圾进行干化,可节约大量的用于干化含水垃圾的能源,缩短干化时间,减少干化占地面积并迅速提高垃圾的湿基热值。
Description
技术领域
本发明涉及一种干化含水垃圾的设备,尤其涉及一种利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统。
背景技术
随着城市规模的不断扩大,城市人口的日益增长以及人民生活水平的不断提高,城市生活垃圾的产生量在逐渐增加。早在1996年,中国的城市垃圾清运量就已经达到了1亿吨,而且每年以8%~10%的速度增长。垃圾的历年堆存量达到60多亿吨,全国有200多座城市陷入垃圾的包围之中,垃圾堆存侵占的土地面积多达5亿多平方米。
焚烧技术被认为是实现城市垃圾无害化、减量化和资源化的最有效的手段之一。但我国生活垃圾的含水率一般在50%以上,热值较低,而且,大量的水分还成为填埋、焚烧、堆肥等处理时渗滤液的主要来源。因此,在垃圾焚烧中,重要的前处理就是降低含水率。
目前垃圾焚烧厂为降低原生垃圾的含水率,通常采用生物干化的方式,即利用微生物高温好氧发酵过程中有机物降解所产生的生物热能,通过过程调控手段促进水分蒸发,从而实现快速去除水分,但生物干化一般需要15-30天时间,干化周期长,需要将垃圾大面积铺开,占用的土地面积较大,使得垃圾的处理量受到制约。在热干化方面,一般多用于污泥,在垃圾热干化方面的应用并不多见。
另一方面,由于水泥窑系统的余热产生量巨大,却没有得到充分的利用,只能通过烟囱将上百摄氏度的热气排入高空,就这样,大量的余热白白地浪费掉。要想利用这些余热并非易事,经过大量的专利检索没有发现有利用水泥窑系统的余热对含水垃圾进行干化的方法和设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统,该干化系统可以充分利用水泥窑丰富的余热资源对含水垃圾进行干化,可节约大量的用于干化含水垃圾的能源,大大缩短干化时间,大大减少干化占地面积并迅速提高垃圾的湿基热值。
为了解决上述技术问题,本发明利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统,包括用于干化含水垃圾的干化床,所述干化床的进气口与水泥窑系统的余热出气口连通。
所述水泥窑系统包括水泥窑、篦冷机和发电机,所述水泥窑配有分解炉,所述分解炉配有一级预热器,所述水泥窑的熟料出料口与所述篦冷机的进料口连通,所述篦冷机中温段的出气口与所述发电机的进气口连通;所述水泥窑系统的余热出气口是所述一级预热器的出气口,和/或,所述水泥窑系统的余热出气口是篦冷机低温段的出气口,和/或,所述水泥窑系统的余热出气口是发电机的出气口。
所述发电机的出气口通过风机与所述干化床的进气口连通,所述风机的出气口还连通增湿塔的进气口,所述增湿塔的出气口连通生料磨的进气口,所述生料磨的出气口连通布袋除尘器的进气口,所述布袋除尘器的出气口通过风机与烟囱的进气口连通。
所述篦冷机低温段的出气口还连通布袋除尘器的进气口,所述布袋除尘器的出气口连通风机的进气口。
所述干化床的出气口与所述篦冷机高温段的风机进气口连通,所述篦冷机高温段的出气口与所述分解炉的进气口连通,所述分解炉的进气口位于该分解炉底部的缩颈处。
所述干化床有多个,多个所述干化床同向并置分布,或者,多个所述干化床同向辐射分布。
所述干化床的进料口通过带式送料机与垃圾料仓的出料口连通,所述干化床的出料口通过带式送料机与储料仓的进料口连通,所述储料仓的出料口通过带式送料机与破碎机的进料口连通,所述破碎机的出料口与斗提机的进料口连通,所述斗提机的出料口与所述分解炉的进料口连通。
所述垃圾料仓的形状呈长条形,所述垃圾料仓的一侧分布有多个进料口,所述垃圾料仓的另一侧分布有多个出料口,所述储料仓的形状呈长条形,所述储料仓的一侧分布有多个进料口,所述储料仓的另一侧分布有多个出料口,所述垃圾料仓和所述储料仓呈平行分布;或者,所述垃圾料仓的形状呈小曲率圆弧形,所述垃圾料仓的凸侧分布有多个进料口,所述垃圾料仓的凹侧分布有多个出料口,所述储料仓的形状呈大曲率圆弧形,所述储料仓的凸侧分布有多个进料口,所述储料仓的凹侧分布有多个出料口或所述储料仓的凹侧中部设置有一个出料口。
所述用于干化含水垃圾的干化床包括由传动机构驱动的回转带式床面,所述回转带式床面上分布有渗液透气孔,所述回转带式床面的后端为进料端,所述回转带式床面的前端为出料端,所述回转带式床面位于密封壳体中,所述密封壳体对应所述回转带式床面的进料端分别设置有进料口和出气口,所述密封壳体对应所述回转带式床面的出料端分别设置有出料口和进气口。
本发明利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统与现有技术相比具有以下有益效果。
1、本技术方案由于采用了如前面所述利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化床,所述干化床的进气口与水泥窑系统的余热出气口连通的技术手段,所以,可以充分利用水泥窑丰富的余热资源对含水垃圾进行干化,可节约大量的用于干化含水垃圾的能源,缩短干化时间,减少干化占地面积并迅速提高垃圾的湿基热值。
2、本技术方案由于采用了所述水泥窑系统包括水泥窑、篦冷机和发电机,所述水泥窑配有分解炉,所述分解炉配有一级预热器,所述水泥窑的熟料出料口与所述篦冷机的进料口连通,所述篦冷机中温段的出气口与所述发电机的进气口连通;所述水泥窑系统的余热出气口是所述一级预热器的出气口,和/或,所述水泥窑系统的余热出气口是篦冷机低温段的出气口,和/或,所述水泥窑系统的余热出气口是发电机的出气口的技术手段,所以,所以,可利用的温度段较多,可根据实际情况利用其中的一个温度段的余热,或者,综合利用多个温度段的余热对含水垃圾进行加热干化。
3、本技术方案由于采用了所述发电机的出气口通过风机与所述干化床的进气口连通的技术手段,所以,可大大增加从发电机出气口排出的风量。又由于采用了所述风机的出气口还连通增湿塔的进气口,所述增湿塔的出气口连通生料磨的进气口的技术手段,所以,还可以对生料进行加热。还由于采用了所述生料磨的出气口连通布袋除尘器的进气口,所述布袋除尘器的出气口通过风机与烟囱的进气口连通的技术手段,所以,有利于环境保护。
4、本技术方案由于采用了所述篦冷机低温段的出气口还连通布袋除尘器的进气口,所述布袋除尘器的出气口连通风机的进气口的技术手段,所以,可将多余的余热用于其它方面。
5、本技术方案由于采用了所述干化床的出气口与所述篦冷机高温段的风机进气口连通,所述篦冷机高温段的出气口与所述分解炉的进气口连通,所述分解炉的进气口位于该分解炉底部的缩颈处的技术手段,所以,不但可以加速熟料的冷却,而且,还可以将VOCs挥发性有机物在分解炉中作为燃料燃烧分解,形成无毒物质,避免VOCs挥发性有机物混入空气中造成环境污染。
6、本技术方案由于采用了所述干化床有多个,多个所述干化床同向并置分布,或者,多个所述干化床同向辐射分布的技术手段,所以,可以在不增加干化床长度的条件下,大大增加干化垃圾的产量。
7、本技术方案由于采用了所述干化床的进料口通过带式送料机与垃圾料仓的出料口连通,所述干化床的出料口通过带式送料机与储料仓的进料口连通,所述储料仓的出料口通过带式送料机与破碎机的进料口连通,所述破碎机的出料口与斗提机的进料口连通,所述斗提机的出料口与所述分解炉的进料口连通的技术手段,所以,可实现从含水垃圾到干化垃圾,从干化垃圾到破碎垃圾,从破碎垃圾到燃烧垃圾的连续处理。
8、本技术方案由于采用了所述垃圾料仓的形状呈长条形,所述垃圾料仓的一侧分布有多个进料口,所述垃圾料仓的另一侧分布有多个出料口,所述储料仓的形状呈长条形,所述储料仓的一侧分布有多个进料口,所述储料仓的另一侧分布有多个出料口,所述垃圾料仓和所述储料仓呈平行分布的技术手段,所以,不但有利于干化床的平行分布。当采用所述垃圾料仓的形状呈小曲率圆弧形,所述垃圾料仓的凸侧分布有多个进料口,所述垃圾料仓的凹侧分布有多个出料口,所述储料仓的形状呈大曲率圆弧形,所述储料仓的凸侧分布有多个进料口,所述储料仓的凹侧分布有多个出料口或所述储料仓的凹侧中部设置有一个出料口的技术手段,则有利于干化床的辐射分布。
9、本技术方案由于采用了干化床,包括由传动机构驱动的回转带式床面,所述回转带式床面上分布有渗液透气孔,所述回转带式床面的后端为进料端,所述回转带式床面的前端为出料端,所述回转带式床面位于密封壳体中,所述密封壳体对应所述回转带式床面的进料端分别设置有进料口和出气口,所述密封壳体对应所述回转带式床面的出料端分别设置有出料口和进气口的技术手段,所以,可以充分利用水泥窑丰富的余热资源对含水垃圾进行干化,可节约大量的用于干化含水垃圾的能源,大大缩短干化时间,大大减少干化占地面积并迅速提高垃圾的湿基热值。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统作进一步的详细描述。
图1为本实施方式第一种干化床的结构示意图。
图2为图1的干化床中回转带式床面的结构示意图。
图3为本实施方式第二种干化床的结构示意图。
图4为图3的干化床中回转带式床面的结构示意图。
图5为本实施方式的干化床中第一种床板的主视结构示意图。
图6为本实施方式的干化床中第一种床板的俯视结构示意图。
图7为本实施方式的干化床中第一种床板的仰视结构示意图。
图8为本实施方式的干化床中第二种床板的主视结构示意图。
图9为本实施方式的干化床中第二种床板的俯视结构示意图。
图10为本实施方式的干化床中第二种床板的仰视结构示意图。
图11为本实施方式的干化床中第三种床板的主视结构示意图。
图12为本实施方式的干化床中第三种床板的俯视结构示意图。
图13为本实施方式的干化床中第三种床板的仰视结构示意图。
图14为本实施方式的干化床中第一种布气管道的结构示意图。
图15为本实施方式的干化床中第二种布气管道的结构示意图。
图16为本实施方式的干化床中第三种布气管道的结构示意图。
图17为本实施方式的干化床中第四种布气管道的结构示意图。
图18为本实施方式干化系统的结构示意图。
图19为本实施方式具有多个平行分布的干化床的干化系统的结构示意图。
图20为本实施方式具有多个辐射分布的干化床的干化系统的结构示意图。
附图标记说明如下。
1~水泥窑;
1-1~分解炉;
1-2~一级预热器;
2~篦冷机;
2-1~风机;
3~发电机;
3-1~风机;
3-2~增湿塔;
3-3~生料磨;
3-4~布袋除尘器;
3-5~风机;
3-6~烟囱;
4~布袋除尘器;
4-1~风机;
5~干化床;
5-1~链轮;
5-2~回转链条;
5-3~床板;
5-4~柔性连接部件;
5-5~密封壳体;
5-6~进料口;
5-7~出料口;
5-8~进气口;
5-9~出气口;
5-10~引料板;
5-11~布气管道;
5-12~布气孔;
5-13~渗液透气孔;
5-14~加强板;
5-15~挡泥加强板;
6~垃圾料仓;
7~带式送料机;
8~带式送料机;
9~储料仓;
10~带式送料机;
11~破碎机;
12~斗提机。
具体实施方式
如图18至图20所示,一种利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统,包括用于干化含水垃圾的干化床5,所述干化床5的进气口5-8与水泥窑系统的余热出气口连通。作为一种优选,所述用于干化含水垃圾的干化床5是后面所述的利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化床5。
本实施方式由于采用了如前面所述利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化床,所述干化床的进气口与水泥窑系统的余热出气口连通的技术手段,所以,可以充分利用水泥窑丰富的余热资源对含水垃圾进行干化,可节约大量的用于干化含水垃圾的能源,缩短干化时间,减少干化占地面积并迅速提高垃圾的湿基热值。
作为本实施方式的一种改进,如图18所示,所述水泥窑系统包括水泥窑1、篦冷机2和发电机3,所述水泥窑1配有分解炉1-1,所述分解炉1-1配有一级预热器1-2,所述水泥窑1的熟料出料口与所述篦冷机2的进料口连通,所述篦冷机2中温段的出气口与所述发电机3的进气口连通;所述水泥窑系统的余热出气口是所述一级预热器1-2的出气口,和/或,所述水泥窑系统的余热出气口是篦冷机2低温段的出气口,和/或,所述水泥窑系统的余热出气口是发电机3的出气口。
本实施方式由于采用了所述水泥窑系统包括水泥窑、篦冷机和发电机,所述水泥窑配有分解炉,所述分解炉配有一级预热器,所述水泥窑的熟料出料口与所述篦冷机的进料口连通,所述篦冷机中温段的出气口与所述发电机的进气口连通;所述水泥窑系统的余热出气口是所述一级预热器的出气口,和/或,所述水泥窑系统的余热出气口是篦冷机低温段的出气口,和/或,所述水泥窑系统的余热出气口是发电机的出气口的技术手段,所以,所以,可利用的温度段较多,可根据实际情况利用其中的一个温度段的余热,或者,综合利用多个温度段的余热对含水垃圾进行加热干化。
作为本实施方式进一步的改进,如图18所示,所述发电机3的出气口通过风机3-1与所述干化床5的进气口5-8连通,所述风机3-1的出气口还连通增湿塔3-2的进气口,所述增湿塔3-2的出气口连通生料磨3-3的进气口,所述生料磨3-3的出气口连通布袋除尘器3-4的进气口,所述布袋除尘器3-4的出气口通过风机3-5与烟囱3-6的进气口连通。
本实施方式由于采用了所述发电机的出气口通过风机与所述干化床的进气口连通的技术手段,所以,可大大增加从发电机出气口排出的风量。又由于采用了所述风机的出气口还连通增湿塔的进气口,所述增湿塔的出气口连通生料磨的进气口的技术手段,所以,还可以对生料进行加热。还由于采用了所述生料磨的出气口连通布袋除尘器的进气口,所述布袋除尘器的出气口通过风机与烟囱的进气口连通的技术手段,所以,有利于环境保护。
作为本实施方式再进一步的改进,如图18所示,所述篦冷机2低温段的出气口还连通布袋除尘器4的进气口,所述布袋除尘器4的出气口连通风机4-1的进气口。
本实施方式由于采用了所述篦冷机低温段的出气口还连通布袋除尘器的进气口,所述布袋除尘器的出气口连通风机的进气口的技术手段,所以,可将多余的余热用于其它方面。
作为本实施方式还进一步的改进,如图18所示,所述干化床5的出气口5-9与所述篦冷机2高温段的风机进气口连通,所述篦冷机2高温段的出气口与所述分解炉1-1的进气口连通。作为一种优选,所述分解炉1-1的进气口位于该分解炉1-1底部的缩颈处。
本实施方式由于采用了所述干化床的出气口与所述篦冷机高温段的风机进气口连通,所述篦冷机高温段的出气口与所述分解炉的进气口连通,所述分解炉的进气口位于该分解炉底部的缩颈处的技术手段,所以,不但可以加速熟料的冷却,而且,还可以将VOCs挥发性有机物在分解炉中作为燃料燃烧分解,形成无毒物质,避免VOCs挥发性有机物混入空气中造成环境污染。
作为本实施方式又进一步的改进,如图19所示,所述干化床5有多个,多个所述干化床5同向并置分布。当然,也可以是如图20所示,所述干化床5有多个,多个所述干化床5同向辐射分布。
本实施方式由于采用了所述干化床有多个,多个所述干化床同向并置分布,或者,多个所述干化床同向辐射分布的技术手段,所以,可以在不增加干化床长度的条件下,大大增加干化垃圾的产量。
作为本实施方式更进一步的改进,如图18所示,所述干化床5的进料口5-6通过带式送料机7与垃圾料仓6的出料口连通,所述干化床5的出料口5-7通过带式送料机8与储料仓9的进料口连通,所述储料仓9的出料口通过带式送料机10与破碎机11的进料口连通,所述破碎机11的出料口与斗提机12的进料口连通,所述斗提机12的出料口与所述分解炉1-1的进料口连通。
本实施方式由于采用了所述干化床的进料口通过带式送料机与垃圾料仓的出料口连通,所述干化床的出料口通过带式送料机与储料仓的进料口连通,所述储料仓的出料口通过带式送料机与破碎机的进料口连通,所述破碎机的出料口与斗提机的进料口连通,所述斗提机的出料口与所述分解炉的进料口连通的技术手段,所以,可实现从含水垃圾到干化垃圾,从干化垃圾到破碎垃圾,从破碎垃圾到燃烧垃圾的连续处理。
作为本实施方式再更进一步的改进,如图19所示,所述垃圾料仓6的形状呈长条形,所述垃圾料仓6的一侧分布有多个进料口,所述垃圾料仓6的另一侧分布有多个出料口,所述储料仓9的形状呈长条形,所述储料仓9的一侧分布有多个进料口,所述储料仓9的另一侧分布有多个出料口,所述垃圾料仓6和所述储料仓9呈平行分布。当然,也可以是如图20所示,所述垃圾料仓6的形状呈小曲率圆弧形,所述垃圾料仓6的凸侧分布有多个进料口,所述垃圾料仓6的凹侧分布有多个出料口,所述储料仓9的形状呈大曲率圆弧形,所述储料仓9的凸侧分布有多个进料口,所述储料仓9的凹侧分布有多个出料口或所述储料仓9的凹侧中部设置有一个出料口。
本实施方式由于采用了所述垃圾料仓的形状呈长条形,所述垃圾料仓的一侧分布有多个进料口,所述垃圾料仓的另一侧分布有多个出料口,所述储料仓的形状呈长条形,所述储料仓的一侧分布有多个进料口,所述储料仓的另一侧分布有多个出料口,所述垃圾料仓和所述储料仓呈平行分布的技术手段,所以,不但有利于干化床的平行分布。当采用所述垃圾料仓的形状呈小曲率圆弧形,所述垃圾料仓的凸侧分布有多个进料口,所述垃圾料仓的凹侧分布有多个出料口,所述储料仓的形状呈大曲率圆弧形,所述储料仓的凸侧分布有多个进料口,所述储料仓的凹侧分布有多个出料口或所述储料仓的凹侧中部设置有一个出料口的技术手段,则有利于干化床的辐射分布。
如图1至图4所示,一种如前面所述利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统中的干化床5,包括由传动机构驱动的回转带式床面,所述回转带式床面上分布有渗液透气孔5-13,所述回转带式床面的后端为进料端,所述回转带式床面的前端为出料端,所述回转带式床面位于密封壳体5-5中,所述密封壳体5-5对应所述回转带式床面的进料端分别设置有进料口5-6和出气口5-9,所述密封壳体5-5对应所述回转带式床面的出料端分别设置有出料口5-7和进气口5-8。
本实施方式由于采用了干化床,包括由传动机构驱动的回转带式床面,所述回转带式床面上分布有渗液透气孔,所述回转带式床面的后端为进料端,所述回转带式床面的前端为出料端,所述回转带式床面位于密封壳体中,所述密封壳体对应所述回转带式床面的进料端分别设置有进料口和出气口,所述密封壳体对应所述回转带式床面的出料端分别设置有出料口和进气口的技术手段,所以,可以充分利用水泥窑丰富的余热资源对含水垃圾进行干化,可节约大量的用于干化含水垃圾的能源,大大缩短干化时间,大大减少干化占地面积并迅速提高垃圾的湿基热值。
作为本实施方式的一种改进,如图1至图4所示,同一个密封壳体5-5中,所述回转带式床面有一个。当然,也可以是同一个密封壳体5-5中,所述回转带式床面有多个,多个所述回转带式床面同向并置分布。
本实施方式由于采用了同一个密封壳体中,所述回转带式床面至少有一个,多个所述回转带式床面同向并置分布的技术手段,所以,可根据不同客户的需求生产多种干化床。
作为本实施方式进一步的改进,如图1至图13所示,所述回转带式床面包括两根相互平行的回转链条5-2,两根所述回转链条5-2的外周面通过多个长条形的床板5-3连接,多个所述床板5-3相并置分布在两根所述回转链条5-2的外周面上,所述传动机构包括三组链轮,也可以是包括两组链轮,还可以包括多组链轮。每一组链轮中有两个链轮5-1,两个链轮5-1分别与两根所述回转链条5-2啮合,所述床板5-3的长度方向垂直于所述链轮5-1的端面,所述渗液透气孔5-13分布在所述床板5-3上。
本实施方式由于采用了所述回转带式床面包括两根相互平行的回转链条,两根所述回转链条的外周面通过多个长条形的床板连接,多个所述床板相并置分布在两根所述回转链条的外周面上,所述传动机构包括至少两组链轮,每一组链轮中有两个链轮,两个链轮分别与两根所述回转链条啮合,所述床板的长度方向垂直于所述链轮的端面,渗液透气孔分布在所述床板上的技术手段,所以,结构简单,生产容易,生产成本低。
作为本实施方式再进一步的改进,如图5至图7所示,所述床板5-3的四个边缘向下延伸形成加强板5-14。当然,也可以是如图8至图10所示,所述床板5-3的两个长边缘向下延伸形加强板5-14,所述床板5-3的两个短边缘向上延伸形成挡泥加强板5-15。还可以是或者图11至图13所示,所述床板5-3的四个边缘向下延伸形成加强板5-14,所述床板5-3的两个短边缘向上延伸形成挡泥加强板5-15。
本实施方式由于采用了所述床板的四个边缘向下延伸形成加强板的技术手段,所以,可大大提高床板的强度和刚度。当采用所述床板的两个长边缘向下延伸形加强板,所述床板的两个短边缘向上延伸形成挡泥加强板的技术手段时,则不但可以提高床板的强度和刚度,而且,还可以防止垃圾从床板的两个短边缘处滑落。当采用所述床板的四个边缘向下延伸形成加强板,所述床板的两个短边缘向上延伸形成挡泥加强板的技术手段时,则不但可以进一步提高床板的强度和刚度,而且,还可以防止垃圾从床板的两个短边缘处滑落。
作为本实施方式还进一步的改进,如图1所示,所述链轮5-1是圆形链轮,所述床板5-3后侧的两个端部分别通过铰链与两根所述回转链条5-2铰接,所述床板5-3前侧的一个端部通过柔性连接部件5-4与同一侧的所述回转链条5-2连接。也可以是所述床板5-3前侧的两个端部分别通过柔性连接部件5-4与同一侧的所述回转链条5-2连接。所述柔性连接部件5-4的长度大于所述床板5-3宽度的一半,小于所述床板5-3宽度的2的平方根倍。
也可以是如图3所示,所述链轮5-1是正多边形的链轮,链轮的齿数等于正多边形的边数,所述回转链条5-2的节距相应于所述链轮5-1的齿间距,所述床板5-3的宽度相应于所述回转链条5-2的节距,所述床板5-3与所述回转链条5-2固定连接。作为一种优选,所述正多边形的链轮为四边形四齿的链轮或六边形六齿的链轮或八边形八齿的链轮。
本实施方式由于采用了所述链轮是圆形链轮,所述床板后侧的两个端部分别通过铰链与两根所述回转链条铰接,所述床板前侧的一个端部通过柔性连接部件与同一侧的所述回转链条连接,或者,所述床板前侧的两个端部分别通过柔性连接部件与同一侧的所述回转链条连接,所述柔性连接部件的长度大于所述床板宽度的一半,小于所述床板宽度的2的平方根倍的技术手段,所以,不但可确保回转链条与链轮正常地啮合,而且,还可确保当床板刚位于回转链条的上方时,床板的前边缘向前倾并落在回转链条上。
当采用所述链轮是正多边形的链轮,链轮的齿数等于正多边形的边数,所述回转链条的节距相应于所述链轮的齿间距,所述床板的宽度相应于所述回转链条的节距,所述床板与所述回转链条固定连接的技术手段时,则可确保回转链条与链轮正常地啮合。
作为本实施方式又进一步的改进,如图1和图3所示,所述进料口5-6位于所述密封壳体5-5后部的顶面,所述出气口5-9位于所述密封壳体5-5后部的顶面,所述出气口5-9位于所述进料口5-6的后方,所述出料口5-7位于所述密封壳体5-5前端面的下部,所述出料口5-7与所述回转带式床面的出料端之间设置有引料板5-10,所述进气口5-8位于所述密封壳体5-5前部的底面,所述密封壳体5-5对应所述回转带式床面的出料端分别设置有出料口5-7和进气口5-8。
本实施方式由于采用了所述进料口位于所述密封壳体后部的顶面,所述出气口位于所述密封壳体后部的顶面,所述出气口位于所述进料口的后方,所述出料口位于所述密封壳体前端面的下部,所述出料口与所述回转带式床面的出料端之间设置有引料板,所述进气口位于所述密封壳体前部的底面,所述密封壳体对应所述回转带式床面的出料端分别设置有出料口和进气口的技术手段,所以,不但有利于干化床的进料和出料,而且,还有利于干化床的进气和出气。
作为本实施方式更进一步的改进,如图14和图17所示,所述密封壳体5-5内位于所述回转带式床面的下方分布有布气管道5-11,所述布气管道5-11的上侧壁分布有布气孔5-12,所述布气管道5-11的一端与所述进气口5-8连通。
本实施方式由于采用了所述密封壳体内位于所述回转带式床面的下方分布有布气管道,所述布气管道的上侧壁分布有布气孔,所述布气管道的一端与所述进气口连通的技术手段,所以,可大大提高余热对含水垃圾的干化效率和质量。
作为本实施方式再更进一步的改进,如图14所示,所述布气管道5-11有一个,呈长距离弯折状,弯折后布气管道5-11的形状呈矩形,矩形的长略小于密封壳体(5-5)的长,矩形的宽略小于密封壳体(5-5)的宽。也可以是如图15所示,所述布气管道5-11有一个,呈短距离弯折状,弯折后布气管道5-11的形状呈矩形,矩形的长略小于密封壳体(5-5)的长,矩形的宽略小于密封壳体(5-5)的宽。
当然,还可以是如图16所示,所述布气管道5-11有多个长布气管道5-11,多个所述长布气管道5-11的一端并联后与所述进气口5-8连通,连通后的长布气管道5-11的形状呈矩形,矩形的长略小于密封壳体(5-5)的长,矩形的宽略小于密封壳体(5-5)的宽。又可以是如图16所示,所述布气管道5-11有多个短布气管道5-11,多个所述短布气管道5-11的一端并联后与所述进气口5-8连通,连通后的短布气管道5-11的形状呈矩形,矩形的长略小于密封壳体(5-5)的长,矩形的宽略小于密封壳体(5-5)的宽。
本实施方式由于采用了所述布气管道有一个,呈长距离弯折状或呈短距离弯折状的技术手段,所以,可用较小的风量对含水垃圾干化。
当采用所述布气管道有多个长布气管道,多个所述长布气管道的一端并联后与所述进气口连通,或者,所述布气管道有多个短布气管道,多个所述短布气管道的一端并联后与所述进气口连通的技术手段时,则可用较大的风量对含水垃圾干化。
如图18所示,本实施方式提供一种利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的方法,利用水泥窑系统中具有余热的尾气对含水垃圾加热,含水垃圾受热干化形成干化垃圾。
本实施方式由于采用了利用水泥窑系统中具有余热的尾气对含水垃圾加热,含水垃圾受热干化形成干化垃圾的技术手段,所以,可以充分利用水泥窑丰富的余热资源对含水垃圾进行干化,可节约大量的用于干化含水垃圾的能源,缩短干化时间,减少干化占地面积并迅速提高垃圾的湿基热值。
作为本实施方式的一种改进,如图18所示,所述水泥窑系统包括水泥窑1、篦冷机2和发电机3,所述水泥窑1配有分解炉1-1,所述分解炉1-1配有一级预热器1-2,所述水泥窑1的熟料出料口与所述篦冷机2的进料口连通,所述篦冷机2中温段的出气口与所述发电机3的进气口连通;所述利用水泥窑系统中具有余热的尾气对含水垃圾加热是将一级预热器1-2中具有余热的尾气引出对含水垃圾加热。当然,也可以是所述利用水泥窑系统中具有余热的尾气对含水垃圾加热是将篦冷机2的低温段中具有余热的尾气引出对含水垃圾加热。还可以是所述利用水泥窑系统中具有余热的尾气对含水垃圾加热是将发电机3中具有余热的尾气引出对含水垃圾加热。
本实施方式由于采用了所述利用水泥窑系统中具有余热的尾气对含水垃圾加热是将一级预热器中具有余热的尾气引出对含水垃圾加热;和/或,所述利用水泥窑系统中具有余热的尾气对含水垃圾加热是将篦冷机的低温段中具有余热的尾气引出对含水垃圾加热;和/或,所述利用水泥窑系统中具有余热的尾气对含水垃圾加热是将发电机中具有余热的尾气引出对含水垃圾加热的技术手段,所以,可利用的温度段较多,可根据实际情况利用其中的一个温度段的余热,或者,综合利用多个温度段的余热对含水垃圾进行加热干化。
作为本实施方式进一步的改进,如图18所示,所述将一级预热器1-2中具有余热的尾气引出是从一级预热器1-2的出气口将具有余热的尾气引出,当将一级预热器1-2中具有余热的尾气引出对含水垃圾加热后,放热后的尾气连同从加热后含水垃圾中排出的水蒸气和VOCs挥发性有机物引入篦冷机2高温段的风机进气口,对篦冷机2中的熟料冷却,并与三次风混合后经过篦冷机2的高温段出气口排入分解炉1-1。
所述将篦冷机2中具有余热的尾气引出是将篦冷机2低温段的出气口具有余热的尾气引出,当篦冷机2低温段中具有余热的尾气引出对含水垃圾加热后,放热后的尾气连同从加热后含水垃圾中排出的水蒸气和VOCs挥发性有机物引入篦冷机2高温段的风机进气口,对篦冷机2中的熟料冷却,并与三次风混合后经过篦冷机2的高温段出气口送入分解炉1-1。
所述将发电机3中具有余热的尾气引出是从发电机3出气口将具有余热的尾气引出,当发电机3中具有余热的尾气引出对含水垃圾加热后,放热后的尾气连同从加热后含水垃圾中排出的水蒸气和VOCs挥发性有机物引入篦冷机2高温段,对篦冷机中的熟料冷却,并与三次风混合后经过篦冷机2的高温段出气口排入分解炉1-1。
本实施方式由于采用了所述将一级预热器中具有余热的尾气引出是从一级预热器的出气口将具有余热的尾气引出,当将一级预热器中具有余热的尾气引出对含水垃圾加热后,放热后的尾气连同从加热后含水垃圾中排出的水蒸气和VOCs挥发性有机物引入篦冷机高温段的风机进气口,对篦冷机中的熟料冷却,并与三次风混合后经过篦冷机的高温段出气口排入分解炉的技术手段,所以,不但可以加速熟料的冷却,而且,还可以将VOCs挥发性有机物在分解炉中作为燃料燃烧分解,形成无毒物质,避免VOCs挥发性有机物混入空气中造成环境污染。
又由于采用了所述将篦冷机中具有余热的尾气引出是将篦冷机低温段的出气口具有余热的尾气引出,当篦冷机低温段中具有余热的尾气引出对含水垃圾加热后,放热后的尾气连同从加热后含水垃圾中排出的水蒸气和VOCs挥发性有机物引入篦冷机高温段的风机进气口,对篦冷机中的熟料冷却,并与三次风混合后经过篦冷机的高温段出气口送入分解炉的技术手段,所以,不但可以加速熟料的冷却,而且,还可以将VOCs挥发性有机物在分解炉中作为燃料燃烧分解,形成无毒物质,避免VOCs挥发性有机物混入空气中造成环境污染。
还由于采用了所述将发电机中具有余热的尾气引出是从发电机出气口将具有余热的尾气引出,当发电机中具有余热的尾气引出对含水垃圾加热后,放热后的尾气连同从加热后含水垃圾中排出的水蒸气和VOCs挥发性有机物引入篦冷机高温段,对篦冷机中的熟料冷却,并与三次风混合后经过篦冷机的高温段出气口排入分解炉的技术手段,所以,不但可以加速熟料的冷却,而且,还可以将VOCs挥发性有机物在分解炉中作为燃料燃烧分解,形成无毒物质,避免VOCs挥发性有机物混入空气中造成环境污染。
作为本实施方式再进一步的改进,如图18所示,所述篦冷机2高温段的温度为800~900摄氏度。
本实施方式由于采用了所述篦冷机2高温段的温度为800~900摄氏度的技术手段,所以,垃圾烘干排出的含有VOCs的尾气经过此温度段后,大部分的VOCs都被氧化分解,利用水泥窑自身系统处理了恶臭,减少了VOCs气体的排放。
作为本实施方式还进一步的改进,如图18所示,所述水泥窑系统的尾气温度为100~400摄氏度。
本实施方式由于采用了所述水泥窑系统的尾气温度为100~400摄氏度的技术手段,所以,不仅充分利用了水泥窑的低温段余热,而且在400度以下烘干垃圾,VOCs气体及恶臭挥发较少。
作为本实施方式又进一步的改进,如图18所示,所述水泥窑系统的尾气温度为100~200摄氏度、200~300摄氏度或300~400摄氏度。
本实施方式由于采用了所述水泥窑系统的尾气温度为100~200摄氏度的技术手段,所以,充分利用了水泥窑的低温段余热,而且在200度以下烘干垃圾,不仅VOCs气体及恶臭挥发较少,垃圾也不会发生热解反应,垃圾干化床运行平稳。当采用所述水泥窑系统的尾气温度为200~300摄氏度时,则可充分利用水泥窑的低温段余热。当采用200~300摄氏度烘干垃圾时,不仅VOCs气体及恶臭挥发较少,而且,垃圾换热效率较高。当采用所述水泥窑系统的尾气温度为300~400摄氏度时,则垃圾换热效率最高,干化床运行速度加快,干化时间缩短,垃圾干化效率提高。
作为本实施方式更进一步的改进,如图18所示,含水垃圾在加热的过程中处于平铺和运动状态,所述尾气的运动方向与含水垃圾的运动方向相反。
本实施方式由于采用了含水垃圾在加热的过程中处于平铺和运动状态,所述尾气的运动方向与含水垃圾的运动方向相反,所以,不但可以大大提高含水垃圾的干化效率,而且,还可以实现连续地干化含水垃圾。
作为本实施方式再更进一步的改进,如图18所示,所述尾气的风量为23000m3/h~85000m3/h,含水垃圾的运行速度为0.6~1.5米/分钟,烘干时间为3~5小时。
本实施方式由于采用了所述尾气的风量为23000m3/h~85000m3/h,含水垃圾的运行速度为0.6~1.5米/分钟,烘干时间为3~5小时的技术手段,所以,大大提高含水垃圾的干化质量。
作为本实施方式还更进一步的改进,如图18所示,将干化垃圾破碎至50mm~120mm后送入水泥窑系统,且在分解炉内不完全燃烧。
本实施方式由于采用了将干化垃圾破碎至50mm~120mm后送入水泥窑系统的技术手段,所以,破碎后的干化垃圾可在分解炉内不完全燃烧,垃圾中的有机物经过不完全燃烧后,不生成二氧化碳,而是生成甲烷、氢气、异戊烷、正丁烷、丙烯等不饱和的三键碳氢化合物、双键碳氢化合物及五碳化合物,这些化合物可以作为脱除氮氧化物的还原性物质,减少氮氧化物的排放。
作为本实施方式又更进一步的改进,如图18所示,所述含水垃圾受热干化的过程是在密封空间内进行的。
本实施方式由于采用了所述含水垃圾受热干化的过程是在密封空间内进行的技术手段,所以,不但可以进一步充分利用水泥窑系统的余热,而且,可以大大减小垃圾中的气体对环境的污染。
含水率为63.5%的北京市某转运站生活垃圾300t/d,将垃圾平铺在具有圆孔结构的干化床上,垃圾厚度为20厘米;干化床的床板为钢板,布满圆孔,孔直径为20毫米。干化床宽度为35米,长度为150米;采用内部砌有耐火材料的耐高温风管将水泥窑窑尾350度废气、75000m3/h逆向送入垃圾干化床,即:废气与垃圾干化床的运行方向相反,进行垃圾热干化。控制干化床的运行速度为0.56米/分钟,烘干时间为4.5小时,经过热干化后,生活垃圾的含水率从63.5%降低为18.9%。干化产生的VOCs物质送回篦冷机850度的高温段作为冷却空气冷却熟料,产生的含氧量为8%的气体与三次风混合,送入分解炉;将经过干化后的、含水率为18.9%的垃圾通过链板输送机送至储仓,破碎至80mm后通过提升机被送入水泥窑分解炉,采用混合产生的含氧量为9.5%的气体的三次风将垃圾不完全焚烧,可降低水泥窑氮氧化物8.6%。
含水率为55%的北京市某堆肥厂的生活垃圾200t/d,将垃圾平铺在具有圆孔结构的干化床上,垃圾厚度为25厘米;干化床为钢板,布满圆孔,孔直径为25毫米。干化床宽度为45米,长度为160米;采用内部砌有耐火材料的耐高温风管将水泥窑窑尾375度废气、50000m3/h逆向送入垃圾干化床,即:废气与垃圾干化床的运行方向相反,进行垃圾热干化。控制干化床的运行速度为0.7米/分钟,烘干时间为4.0小时,经过热干化后,生活垃圾的含水率从55%降低为17.5%。干化产生的VOCs物质送回篦冷机900度的高温段作为冷却空气冷却熟料,产生的含氧量为9.8%的气体与三次风混合,送入分解炉;将经过干化后的、含水率为17.5%的垃圾通过链板输送机送至储仓,破碎至100mm后通过提升机被送入水泥窑分解炉,采用混合产生的含氧量为10%的气体的三次风将垃圾不完全焚烧,可降低水泥窑氮氧化物7.8%。
含水率为45%的北京市某填埋场的陈腐垃圾筛上物500t/d,将垃圾平铺在具有圆孔结构的干化床上,垃圾厚度为25厘米;干化床为钢板,布满圆孔,孔直径为30毫米。干化床宽度为40米,长度为100米;采用内部砌有耐火材料的耐高温风管将水泥窑窑尾280度废气、50000m3/h逆向送入垃圾干化床,即:废气与垃圾干化床的运行方向相反,进行垃圾热干化。控制干化床的运行速度为0.56米/分钟,烘干时间为3.0小时,经过热干化后,生活垃圾的含水率从45%降低为15%。干化产生的VOCs物质送回篦冷机800度的高温段作为冷却空气冷却熟料,产生的含氧量为7.5%的气体与三次风混合,送入分解炉;将经过干化后的、含水率为15%的垃圾通过链板输送机送至储仓,破碎至60mm后通过提升机被送入水泥窑分解炉,采用混合产生的含氧量为9.3%的气体的三次风将垃圾不完全焚烧,可降低水泥窑氮氧化物8.9%。
Claims (9)
1.一种利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统,其特征在于:包括用于干化含水垃圾的干化床(5),所述干化床(5)的进气口(5-8)与水泥窑系统的余热出气口连通。
2.根据权利要求1所述利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统,其特征在于:所述水泥窑系统包括水泥窑(1)、篦冷机(2)和发电机(3),所述水泥窑(1)配有分解炉(1-1),所述分解炉(1-1)配有一级预热器(1-2),所述水泥窑(1)的熟料出料口与所述篦冷机(2)的进料口连通,所述篦冷机(2)中温段的出气口与所述发电机(3)的进气口连通;所述水泥窑系统的余热出气口是所述一级预热器(1-2)的出气口,和/或,所述水泥窑系统的余热出气口是篦冷机(2)低温段的出气口,和/或,所述水泥窑系统的余热出气口是发电机(3)的出气口。
3.根据权利要求2所述利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统,其特征在于:所述发电机(3)的出气口通过风机(3-1)与所述干化床(5)的进气口(5-8)连通,所述风机(3-1)的出气口还连通增湿塔(3-2)的进气口,所述增湿塔(3-2)的出气口连通生料磨(3-3)的进气口,所述生料磨(3-3)的出气口连通布袋除尘器(3-4)的进气口,所述布袋除尘器(3-4)的出气口通过风机(3-5)与烟囱(3-6)的进气口连通。
4.根据权利要求2所述利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统,其特征在于:所述篦冷机(2)低温段的出气口还连通布袋除尘器(4)的进气口,所述布袋除尘器(4)的出气口连通风机(4-1)的进气口。
5.根据权利要求1所述利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统,其特征在于:所述干化床(5)的出气口(5-9)与所述篦冷机(2)高温段的风机进气口连通,所述篦冷机(2)高温段的出气口与所述分解炉(1-1)的进气口连通。
6.根据权利要求1所述利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统,其特征在于:所述干化床(5)有多个,多个所述干化床(5)同向并置分布,或者,多个所述干化床(5)同向辐射分布。
7.根据权利要求1所述利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统,其特征在于:所述干化床(5)的进料口(5-6)通过带式送料机(7)与垃圾料仓(6)的出料口连通,所述干化床(5)的出料口(5-7)通过带式送料机(8)与储料仓(9)的进料口连通,所述储料仓(9)的出料口通过带式送料机(10)与破碎机(11)的进料口连通,所述破碎机(11)的出料口与斗提机(12)的进料口连通,所述斗提机(12)的出料口与所述分解炉(1-1)的进料口连通。
8.根据权利要求7所述利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统,其特征在于:所述垃圾料仓(6)的形状呈长条形,所述垃圾料仓(6)的一侧分布有多个进料口,所述垃圾料仓(6)的另一侧分布有多个出料口,所述储料仓(9)的形状呈长条形,所述储料仓(9)的一侧分布有多个进料口,所述储料仓(9)的另一侧分布有多个出料口,所述垃圾料仓(6)和所述储料仓(9)呈平行分布;或者,所述垃圾料仓(6)的形状呈小曲率圆弧形,所述垃圾料仓(6)的凸侧分布有多个进料口,所述垃圾料仓(6)的凹侧分布有多个出料口,所述储料仓(9)的形状呈大曲率圆弧形,所述储料仓(9)的凸侧分布有多个进料口,所述储料仓(9)的凹侧分布有多个出料口或所述储料仓(9)的凹侧中部设置有一个出料口。
9.根据权利要求1所述利用水泥窑系统的余热干化含水垃圾的干化系统,其特征在于:所述用于干化含水垃圾的干化床(5)包括由传动机构驱动的回转带式床面,所述回转带式床面上分布有渗液透气孔(5-13),所述回转带式床面的后端为进料端,所述回转带式床面的前端为出料端,所述回转带式床面位于密封壳体(5-5)中,所述密封壳体(5-5)对应所述回转带式床面的进料端分别设置有进料口(5-6)和出气口(5-9),所述密封壳体(5-5)对应所述回转带式床面的出料端分别设置有出料口(5-7)和进气口(5-8)。
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