CN109827176A - 一种垃圾一体化处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垃圾一体化处理设备，属于垃圾处理技术领域。该垃圾一体化处理设备包括机壳，以及依次设置在所述机壳内部的焚烧炉、降温装置、脱硫脱硝装置和废气处理装置；所述焚烧炉、降温装置、脱硫脱硝装置和废气处理装置依次连接；所述焚烧炉用于对垃圾进行焚烧，焚烧后的废气进入降温装置进行降温，所述脱硫脱硝装置用于吸收降温后的废气，利用喷淋液进行脱硫脱硝后对废气进行除尘；所述废气处理装置用于吸收脱硝后的废气，对废气进行除湿后以电离方式分解废气中剩余的二噁英颗粒，净化废气后排放。本发明的设备结构巧妙，占地面积小，大大提高了垃圾焚烧率和处理效率，有效减少成本，能够实现废气零排放，对环境友好无污染。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾处理技术领域，具体涉及一种垃圾焚烧与废气处理一体化的垃圾一体化处理设备。
背景技术
近年来随着城市化进程的推进，越来越多的城市都饱受垃圾围城的困扰，市民产生的大量生活垃圾造成了对城市的垃圾处理提出了很高的要求。早期的城市都采用压力填埋的方式，但是这种方式会污染土地，且由于单位面积填埋量的限制导致大量占用土地，影响了城市的可持续发展性。
垃圾焚烧是一种更为经济实惠的垃圾处理方式，具有可大量持续处理垃圾的优点，同时燃烧产生的电力还可以产生经济效益。但是在垃圾焚烧过程中会产生如二噁英等有毒烟气，如果不经过滤就排到大气中会造成严重的环境污染。目前现有的垃圾焚烧处理设备，是将经过筛选粉碎处理后的垃圾置于反应炉内进行燃烧，产生烟气直接通过烟囱排出，或是通过废气处理设备将烟气进行收集进行处理后再排放。上述垃圾焚烧处理设备的缺点是：一、烟气直接排放会严重污染环境；二、将烟气再次进行收集并接入其他的废气处理设备会增加整体体积，处理效率低下并降低可靠性；三、垃圾焚烧所产生的垃圾渗滤液和冲洗废水，不能够妥善处置，会污染水体，且自动化程度低。
因此，如何设计一种占地面积小、处理效率高、能够实现零排放的垃圾处理设备成为垃圾处理技术领域的迫切需求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种垃圾焚烧与废气处理一体化的垃圾一体化处理设备，该设备结构巧妙，占地面积小，大大提高了垃圾焚烧率和处理效率，减少运输成本、人力成本和时间成本，能够实现废气零排放，对环境友好无污染。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种垃圾一体化处理设备，其包括机壳，以及依次设置在所述机壳内部的焚烧炉、降温装置、脱硫脱硝装置和废气处理装置；所述焚烧炉、降温装置、脱硫脱硝装置和废气处理装置依次连接；其中，
所述焚烧炉用于对垃圾进行焚烧，焚烧后的废气经由带有离心风机的管道进入所述降温装置；
所述降温装置用于对焚烧后的废气进行降温，降温后将废气送入所述脱硫脱硝装置；
所述脱硫脱硝装置用于吸收降温后的废气，利用喷淋液进行脱硫脱硝后对废气进行除尘，除尘后将废气送入所述废气处理装置中；
所述废气处理装置用于吸收脱硝后的废气，对废气进行除湿后以电离方式分解废气中剩余的二噁英颗粒，净化废气后排放。
作为本发明优选的实施方式，所述焚烧炉内设置有焚烧腔，所述焚烧腔底部上设置有燃烧架，所述燃烧架的下方连接有出灰装置，所述燃烧架的上方架设有若干个衔接式空气管道；所述焚烧腔的上部设置有出烟口，所述出烟口上设置有挡灰装置；所述焚烧炉的出烟口通过带有离心风机的管道与所述降温装置的进烟口连接。
作为本发明优选的实施方式，所述燃烧架包括隔灰栅、底板和导板，所述隔灰栅设置在所述出灰装置的上方，所述底板设置在所述隔灰栅的两侧，所述导板倾斜设置在所述底板上，所述导板与底板之间设置有若干个进气孔。
作为本发明优选的实施方式，所述降温装置内设置有多根装有冷却介质的冷却管，所述冷却管之间的间隙中设置有至少两块高低交错设置的隔板。
作为本发明优选的实施方式，所述脱硫脱硝装置包括喷淋装置和除尘装置，所述喷淋装置的入口与所述降温装置的出口连接，所述喷淋装置的出口与所述除尘装置的入口连接。
作为本发明优选的实施方式，所述喷淋装置包括蛇形管道和装有喷淋液的储液箱，所述蛇形管道的入口与所述降温装置的出口连接，所述蛇形管道的出口与所述除尘装置的入口连通；所述储液箱设置在所述蛇形管道的下方，所述储液箱通过高压喷淋管与所述蛇形管道连通。
作为本发明优选的实施方式，所述储液箱包括喷淋液箱和污水箱，所述喷淋液箱与所述污水箱之间设置有净化器。
作为本发明优选的实施方式，所述除尘装置包括除尘箱，所述除尘箱内由上而下依次设置有除雾层、第一填料层以及第二填料层，所述除雾层和第一填料层下方均设有喷雾水淋装置，所述除尘箱外设置有循环水泵，所述循环水泵与所述喷雾水淋装置连接。
作为本发明优选的实施方式，所述废气处理装置包括除湿装置和等离子净化装置，所述除湿装置的入口与所述除尘装置的出口连接，所述等离子净化装置的入口与所述除湿装置的出口连接。
作为本发明优选的实施方式，所述等离子净化装置内设置有多个高频等离子发生器；所述等离子净化装置的入口处设置有用于检测废气湿度的湿度传感器。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明所提供的垃圾一体化处理设备将焚烧和废气处理集于一体，可以有效提高垃圾焚烧的热灼减率和处理效率，并且对焚烧后产生的二噁英、氮氧化化合物、粉尘颗粒、硫化物等都进行了有效处理，实现了废气零排放，对环境友好无污染，大大降低了垃圾需要运输的成本、人力成本和时间成本，节能环保，可带来巨大社会效益；本发明的处理设备结构十分巧妙，占地面积小，使用方便、寿命长。
附图说明
图1为本发明所述的垃圾一体化处理设备的结构示意图；
图2为本发明所述的垃圾一体化处理设备的内部结构示意图；
图3为本发明所述的焚烧炉的结构示意图；
图4为本发明所述的降温装置的爆炸示意图；
图5为本发明所述的喷淋装置的结构示意图
图6为本发明所述的除尘装置的结构示意图；
图7为本发明所述的废气处理装置的结构示意图；
图8为本发明所述的废气处理装置的内部结构示意图；
附图标号说明：1、机壳；2、焚烧炉；21、燃烧架；22、出灰装置；23、衔接式空气管道；24、挡灰装置；25、隔灰栅；26、底板；27、导板；28、进气孔；3、降温装置；31、冷却管；32、隔板；4、脱硫脱硝装置；41、喷淋装置；42、除尘装置；43、蛇形管道；44、储液箱；45、高压喷淋管；46、除雾层；47、第一填料层；48、第二填料层；49、喷雾水淋装置；5、废气处理装置； 51、除湿装置；52、等离子净化装置；53、高频等离子发生器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
参照图1和图2，本发明所述的垃圾一体化处理设备包括机壳1，以及依次设置在机壳1内部的焚烧炉2、降温装置3、脱硫脱硝装置4和废气处理装置5。焚烧炉2、降温装置3、脱硫脱硝装置4和废气处理装置5依次连接。机壳1对应于焚烧炉2侧面的位置上设置有进料口，进料口的内壁上设置有隔热层。其中，焚烧炉2用于对垃圾进行焚烧，焚烧后的废气经由带有离心风机的管道进入降温装置3；降温装置3用于对焚烧后的废气进行降温，降温后将废气送入脱硫脱硝装置4；脱硫脱硝装置4用于吸收降温后的废气，利用喷淋液进行脱硫脱硝后对废气进行除尘，除尘后将废气送入废气处理装置5中；废气处理装置5 用于吸收脱硝后的废气，对废气进行除湿后以电离方式分解废气中剩余的二噁英颗粒，净化废气后排放。也即，焚烧炉2焚烧产生的废气经由降温装置3将废气进行降温，再经由脱硫脱硝装置4进行过滤、吸附废气中的有害气体，再经由废气处理装置5电离分解废气剩余的如二噁英等有害物质，使得废气得以净化，实现废气零排放。
如图3所示，焚烧炉2为密闭炉体，焚烧炉2内设置有焚烧腔，进料口与焚烧腔连通并形成向焚烧腔供应垃圾的通道。焚烧腔底部上设置有燃烧架21，燃烧架21的下方连接有出灰装置22，使焚烧后的残余灰烬得以排出，可将残余灰烬用作植物肥料。燃烧架21的上方架设有若干个衔接式空气管道23，起到疏松垃圾的作用并向焚烧腔内提供充足的氧气，更利于充分的燃烧，避免因垃圾堆积而不能完全燃烧。焚烧腔的上部设置有出烟口，出烟口上设置有挡灰装置 24，避免在后续的废气处理中带入多余的固体废物，起到气固分离的作用。焚烧炉2的出烟口通过带有离心风机的管道与降温装置3的进烟口连接，可控鼓风量的离心风机能够将废气从焚烧炉2导向降温装置3，后处理工艺采用离心风机带动，极大提高燃烧充分性和效率。焚烧腔通过侧面进料、底部通气的方式，由离心风机抽风辅助燃烧，具体结构如下：燃烧架21包括隔灰栅25、底板26 和导板27，隔灰栅25设置在出灰装置22的上方并与出灰装置22连通，垃圾被完全燃烧后经由隔灰栅25进入出灰装置22中。底板26设置在隔灰栅25的两侧，导板27倾斜设置在底板26上，导板27与底板26之间设置有若干个进气孔28，可保证足够的氧气参与燃烧进而使燃烧足够充分。优选地，导板27和底板26均是采用304不锈钢材料制成的，导板27与底板26之间的夹角为30～60°。垃圾从进料口进入焚烧腔后掉落在燃烧架21上，被衔接式空气管道23疏松，燃烧架21对垃圾进行焚烧，可提高燃烧效果，保证垃圾燃烧充分。
由此可见，本发明提供的焚烧炉2采用侧面进料底部进气方式，衔接式空气管道23在提供氧气的同时起到蓬松垃圾的作用，焚烧炉2底部提供进气口进一步提供充足的氧气，以确保进一步的充分燃烧，离心风机可以承当燃烧后的废气烟雾的导流工作，后处理工艺采用离心风机带动，极大提高燃烧充分性跟效率。因此，上述的焚烧炉2可以提高垃圾热灼减率和处理效率，并且在焚烧阶段直接大幅减少因为燃烧不充分而产生的有害物质及气体，可以提高燃烧效果，保证垃圾燃烧充分。
参照图4，降温装置3内设置有多根装有冷却介质的冷却管31，冷却管31 均匀布设，使得废气经过冷却管31外壁时遇冷降温，温度降低后进入脱硫脱硝装置4，避免设备因为废气温度过高造成变形及降低设备材料选型及制造难度；优选地，冷却介质可以是冷空气或冷水等，可利用热交换对给水循环加温或温差发电等设备使得热能能够得到进一步利用。进一步优选地，冷却管31之间的间隙中设置有至少两块高低交错设置的隔板32，隔板32能够将冷却管31分隔成至少三个部分，在离心风机的导流作用下，废气沿着隔板32所形成的流道路径依次经过三个部分的冷却管31，可进一步提高冷却效率。
参照图2，脱硫脱硝装置4包括喷淋装置41和除尘装置42，喷淋装置41 的入口与降温装置3的出口连接，喷淋装置41的出口与除尘装置42的入口连接。废气在降温后在离心风机的作用下依次经过喷淋装置41和除尘装置42，使得废气中的粉尘、硫化物等颗粒得以沉降和分离，净化废气。具体地，参照图5，喷淋装置41包括蛇形管道43和装有喷淋液的储液箱44，蛇形管道43的入口与降温装置3的出口连接，蛇形管道43的出口与除尘装置42的入口连通。蛇形管道43包括多个折叠段，储液箱44设置在蛇形管道43的下方，储液箱44通过高压喷淋管45与蛇形管道43的每个折叠段连通。进一步优选地，储液箱44 包括喷淋液箱和污水箱，喷淋液箱通过高压喷淋管45与蛇形管道43连通，污水箱的顶部与蛇形管道43的底部连通，喷淋液箱与污水箱之间设置有净化器。喷淋液箱内设置有水泵，在水泵的作用下，喷淋液经由高压喷淋管45雾化后进入蛇形管道43内，与蛇形管道43内的废气充分接触，使得废气中的颗粒物得以沉降，随后含有颗粒物的污水经由蛇形管道43回流至污水箱中，在净化器的净化作用下污水箱内的液体回流至喷淋液箱内进行循环利用。
参照图6，除尘装置42包括除尘箱，除尘装置42的入口设置在除尘箱的底部、出口设置在除尘箱的顶部。除尘箱内由上而下依次设置有除雾层46、第一填料层47以及第二填料层48，除雾层46和第一填料层47下方均设有喷雾水淋装置49，除尘箱外设置有循环水泵，循环水泵与喷雾水淋装置49连接；除尘箱的底部设置有补充水槽，用于储存喷雾水淋装置49的液体，可通过管道与循环水泵连接，使得液体得以循环利用。进一步优选地，第一填料层47和第二填料层48均是采用活性炭及多层过滤筛的夹心结构制成的，也可以是由框架和设于框架内的耐高温过滤网布构成的，这样能够很好地拦截废气中的有害物质。进一步地，除尘箱上可拆卸地设置有与除尘箱气密连接的后盖，通过拆卸后盖，便于提取填料层中少量的灰尘残留物。
参照图7，废气处理装置5包括除湿装置51和等离子净化装置52，除湿装置51的入口与除尘装置42的出口连接，等离子净化装置52的入口与除湿装置 51的出口连接，等离子净化装置52的出口处设置有离心风机，便于排出净化后的气体。除湿装置51为至少两个竖直设置的蜂窝板，脱硫脱硝后的废气经过蜂窝板后其所含有的水分子被吸附，达到除湿的目的。进一步优选地，等离子净化装置52的入口处设置有湿度传感器，用于监测废气的湿度。等离子净化装置 52内设置有多个高频等离子发生器53，如图8所示，等离子净化装置52的型腔内设置有纵向2个3层排列共6个高频等离子发生器53，以电离方式分解剩余二噁英等尾气废气物，以实现完全符合环境需求的无毒无害气体。在离心风机的强力作用下，烟气废气最终经由脱硫脱硝装置4和废气处理装置5净化，最后将无害尾气排出。
综上所述，本发明提供的垃圾一体化处理设备对垃圾的处理较彻底，垃圾燃烧充分，能及时排出炉渣和炉灰，减少烟气量的产生及其中的污染物排放，实现对生活垃圾的无害化焚烧处理，可以提高垃圾焚烧的热灼减率和处理效率，并且对焚烧后产生的二噁英、氮氧化化合物、粉尘颗粒、硫化物等都进行了有效处理，大大降低了垃圾需要运输的成本、人力成本和时间成本，实现了废气零排放，对环境友好无污染，节能环保，可带来巨大社会效益，结构巧妙，占地面积小，使用寿命长、方便。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种垃圾一体化处理设备，其特征在于：包括机壳，以及依次设置在所述机壳内部的焚烧炉、降温装置、脱硫脱硝装置和废气处理装置；所述焚烧炉、降温装置、脱硫脱硝装置和废气处理装置依次连接；其中，
所述焚烧炉用于对垃圾进行焚烧，焚烧后的废气经由带有离心风机的管道进入所述降温装置；
所述降温装置用于对焚烧后的废气进行降温，降温后将废气送入所述脱硫脱硝装置；
所述脱硫脱硝装置用于吸收降温后的废气，利用喷淋液进行脱硫脱硝后对废气进行除尘，除尘后将废气送入所述废气处理装置中；
所述废气处理装置用于吸收脱硝后的废气，对废气进行除湿后以电离方式分解废气中剩余的二噁英颗粒，净化废气后排放。
2.根据权利要求1所述的垃圾一体化处理设备，其特征在于：所述焚烧炉内设置有焚烧腔，所述焚烧腔底部上设置有燃烧架，所述燃烧架的下方连接有出灰装置，所述燃烧架的上方架设有若干个衔接式空气管道；所述焚烧腔的上部设置有出烟口，所述出烟口上设置有挡灰装置；所述焚烧炉的出烟口通过带有离心风机的管道与所述降温装置的进烟口连接。
3.根据权利要求2所述的垃圾一体化处理设备，其特征在于：所述燃烧架包括隔灰栅、底板和导板，所述隔灰栅设置在所述出灰装置的上方，所述底板设置在所述隔灰栅的两侧，所述导板倾斜设置在所述底板上，所述导板与底板之间设置有若干个进气孔。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的垃圾一体化处理设备，其特征在于：所述降温装置内设置有多根装有冷却介质的冷却管，所述冷却管之间的间隙中设置有至少两块高低交错设置的隔板。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的垃圾一体化处理设备，其特征在于：所述脱硫脱硝装置包括喷淋装置和除尘装置，所述喷淋装置的入口与所述降温装置的出口连接，所述喷淋装置的出口与所述除尘装置的入口连接。
6.根据权利要求5所述的垃圾一体化处理设备，其特征在于：所述喷淋装置包括蛇形管道和装有喷淋液的储液箱，所述蛇形管道的入口与所述降温装置的出口连接，所述蛇形管道的出口与所述除尘装置的入口连通；所述储液箱设置在所述蛇形管道的下方，所述储液箱通过高压喷淋管与所述蛇形管道连通。
7.根据权利要求6所述的垃圾一体化处理设备，其特征在于：所述储液箱包括喷淋液箱和污水箱，所述喷淋液箱与所述污水箱之间设置有净化器。
8.根据权利要求5所述的垃圾一体化处理设备，其特征在于：所述除尘装置包括除尘箱，所述除尘箱内由上而下依次设置有除雾层、第一填料层以及第二填料层，所述除雾层和第一填料层下方均设有喷雾水淋装置，所述除尘箱外设置有循环水泵，所述循环水泵与所述喷雾水淋装置连接。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的垃圾一体化处理设备，其特征在于：所述废气处理装置包括除湿装置和等离子净化装置，所述除湿装置的入口与所述除尘装置的出口连接，所述等离子净化装置的入口与所述除湿装置的出口连接。
10.根据权利要求9所述的垃圾一体化处理设备，其特征在于：所述等离子净化装置内设置有多个高频等离子发生器；所述等离子净化装置的入口处设置有用于检测废气湿度的湿度传感器。
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