CN113566201B - 一种撬装式固废阴燃处置系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种撬装式固废阴燃处置系统及方法。所述系统包括进料系统、排料系统、液压系统、供热供风系统、烟气系统和至少两个撬装式阴燃反应器；其中，每个撬装式阴燃反应器的一侧壁上设置可开启或闭合的排料口，液压系统中液压杆与撬装式阴燃反应器的底部连接，通过液压杆的伸长，使得撬装式阴燃反应器向设置有排料口的一侧倾斜，固废反应产物通过排料口排出后进入排料系统，供热供风系统为所述撬装式阴燃反应器提供阴燃所需热量和气体,至少两个撬装式阴燃反应器能够交替运行。利用至少两个结构简单的撬装式阴燃反应器交替运行实现阴燃的规模化连续处置，由此解决目前规模化处置设备复杂、占地面积大或连续处置效果差的技术问题。

Description

一种撬装式固废阴燃处置系统及方法
技术领域
本发明属于有机固废处置技术领域，更具体地，涉及一种撬装式固废阴燃处置系统及方法。
背景技术
阴燃是一种新型有机固废焚烧处置技术。其相较于传统焚烧技术，具有能耗低、燃料适应性广的优势。尤其针对污泥、油泥、土壤、粪便、餐厨垃圾等传统焚烧工艺难以直接处置的低热值工业和生活有机固废，阴燃可以在不经过预干化、不添加辅助燃料的情况下实现低热值有机固废的直接焚烧处置，因此，具有革命性的技术优势。
利用阴燃技术实现有机固废处置的商业化应用需满足的规模化处置能力。规模化阴燃有三种途径，一是通过增加阴燃反应的运行批次数目，从而间接提高阴燃反应面面积来提高处置速率，例如专利文献CN112197282A；二是通过增加单批次运行中阴燃反应面面积提高单位时间处置速率，例如CN210305009U；三是通过实现阴燃反应面的长时间连续蔓延从而降低点火过程时间、提高效率，例如CN210511726U。其中，专利文献CN112197282A通过设置移动导轨实现多模块物料在固定加热供风底座上的批序式阴燃，缺点是导轨结构过于复杂，不利于系统密封和能量传播，造成热量和臭气释放；且导轨结构容易在多孔介质材料密集使用过程出现卡壳，设备投资和维护成本高昂。专利文献CN210305009U通过耐火砖搭砌较大的反应仓室，受点火过程时长限制，反应仓室占地面积较大，且只能局限于建设场地实施处置，灵活性差。专利文献CN210511726U通过在阴燃反应器中设置抽提机构实现阴燃面在固定范围内的连续传播，但由于涉及物料与器壁内侧摩擦以及阴燃过程造成的物料坍塌问题，抽提过程会造成阴燃面平整度的破坏进而影响其持续传播反应，导致连续处置效果差。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种撬装式固废阴燃处置系统及方法，其目的在于利用至少两个结构简单的撬装式阴燃反应器交替运行实现阴燃的规模化连续处置，由此解决目前规模化处置设备复杂、占地面积大或连续处置效果差的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种撬装式固废阴燃处置系统，包括进料系统、排料系统、液压系统、供热供风系统、烟气系统和至少两个撬装式阴燃反应器；
其中，每个撬装式阴燃反应器的一侧壁上设置可开启或闭合的排料口，液压系统中液压杆与撬装式阴燃反应器的底部连接，通过所述液压杆的伸长，使得撬装式阴燃反应器向设置有排料口的一侧倾斜，固废反应产物通过排料口排出后进入排料系统，所述供热供风系统为所述撬装式阴燃反应器提供阴燃所需热量和气体，所述至少两个撬装式阴燃反应器能够交替运行。
优选地，所述撬装式阴燃反应器包括自上而下设置的炉体、启动装置支撑底座，其中，所述炉体与启动装置连接处贯通设置，启动装置底板靠近排料口的一端与支撑底座通过转动轴进行连接，液压杆一端设置于支撑底座内部，另一端与启动装置底板连接，通过所述液压杆的伸长，使得炉体和启动装置通过转动轴向设置有排料口的一侧倾斜；所述供热供风系统包括供热管道和供风管道，所述供热管道和供风管道设置在启动装置内部，通过镂空分隔件将供热管道和供风管道与炉体中固废反应物料隔开。
优选地，所述启动装置内部填充多孔介质材料，所述镂空分隔件包括格栅和覆盖格栅上的丝网，所述丝网的网眼直径小于多孔介质材料的颗粒直径。
优选地，所述撬装式阴燃反应器为4个，两个为一组沿同一对称轴对称设置，在所述对称轴上设置排料系统，所述排料口朝向所述对称轴。
优选地，所述排料系统包括振动筛、沙子输送带和灰粉输送带，其中，振动筛设置在排料口下方，用于接收从排料口排出的固废反应产物并将产物中不同粒径的沙子与灰粉振动筛分分离，所述振动筛上设置沙子出口和灰粉出口，沙子输送带设置在沙子出口下方，用于将分离的沙子运出至进料系统循环使用，灰粉输送带设置在灰粉出口下方，用于将分离的灰粉运出进行收集存储。
优选地，在每两个对称设置的撬装式阴燃反应器的对称轴上设置1个振动筛，所述排料系统还包括伸缩防尘罩，通过伸缩防尘罩将两个对称设置的撬装式阴燃反应器的顶部进行连接。
优选地，所述炉体为内部中空的矩形结构，炉体包括外壳和设在所述外壳内侧壁上的保温层，炉体顶部设置可延轨道开合的密封帐幔，所述烟气系统包括排烟管道和与排烟管道连接的烟气处理装置，该排烟管道设置在密封帐幔下部，并通过靠近排料系统一侧壁面与炉体外部的烟气处理装置连接。
优选地，所述进料系统包括均值化预处理装置和输送装置，所述输送装置为皮带或蛟龙式输送装置，输送装置一端与均值化预处理装置连接，另一端设置在炉体顶部上方，所述输送装置用于将固废反应物料均匀撒入炉体。
优选地，所述进料系统、排料系统、液压系统、供热供风系统和烟气系统均包括驱动装置，该些驱动装置均为撬装式结构，所述撬装式固废阴燃处置系统还包括控制器，该些驱动装置以及所述至少两个撬装式阴燃反应器与控制器通过电信号连接，通过所述控制器用于接收远程控制信号控制所述撬装式固废阴燃处置的启停以及获取和发送监控数据。
优选地，所述供风管道包括设置在中央的供风主管道和垂直于供风主管道设置的布风器。
按照本发明的另一个方面，提供了一种撬装式固废阴燃处置方法，所述方法包括：所述至少两个撬装式阴燃反应器交替运行。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，至少能够取得下列有益效果。
(1)本发明中每个撬装式阴燃反应器的一侧壁上设置可开启或闭合的排料口，通过液压杆的伸长，使得撬装式阴燃反应器向设置有排料口的一侧倾斜，即可排出反应产物。该过程中撬装式阴燃反应器不会在水平方向上产生位移，减少机械设置复杂程度、降低维护成本，同时有助于保持阴燃反应及传播过程的稳定运行。通过设置液压系统利用液压杆抬升使反应器倾斜进行排料，充分利用阴燃反应过后产生残渣流动性好的特点，实现残渣快速清运。由于阴燃反应的点火过程时间通常较长，本发明中设置了至少两个撬装式阴燃反应器，可以实现多个反应器的交替运行，实现点火过程时间的间接优化，提升处置效率；并且交替运行可以实现阴燃的规模化处置，连续处置效果好。另外，撬装式阴燃反应器的结构有利于实现设备的灵活运输和布置，进一步提高设备的使用灵活性和生命周期。
(2)本发明的排料系统通过设置灰沙振动分离系统(即振动筛)，提高反应产物回收利用的效率和品质。
(3)本发明中所述进料系统、排料系统、液压系统、供热供风系统和烟气系统均包括驱动装置，该些驱动装置均为撬装式结构，撬装式结构可例如按照集装箱尺寸进行。本发明提供的撬装式固废阴燃处置系统可以极大地简化阴燃装置的规模化建设、模块化组装、制式化批量生产，有力促进阴燃技术的应用推广。
附图说明
图1是本发明实施例提供的撬装式固废阴燃处置系统的剖视图；
图2是本发明实施例提供的撬装式固废阴燃处置系统的俯视图；
图3是本发明实施例提供的撬装式固废阴燃处置系统中镂空分隔件结构示意图；
图4是本发明实施例提供的撬装式固废阴燃处置系统中供风管道结构示意图；
图5是本发明实施例提供的撬装式固废阴燃处置系统模块图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1-撬装式阴燃反应器；2-液压杆；3-振动筛；4-沙子输送带；5-灰粉输送带；6-伸缩防尘罩；7-供风主管道；8-布风器；9-供热管道；10-固定组件；11-控制器；12-供热供风系统的驱动装置；13-液压系统的驱动装置；14-烟气系统的驱动装置；
101-排料口；102-炉体；103-启动装置；104-支撑底座；105-镂空分隔件；106-密封帐幔；107-排烟管道；301-沙子出口；302-灰粉出口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
参见图1-5，本发明实施例提供一种撬装式固废阴燃处置系统，包括进料系统、排料系统、液压系统、供热供风系统、烟气系统和至少两个撬装式阴燃反应器1；其中，每个撬装式阴燃反应器1的一侧壁上设置可开启或闭合的排料口101，液压系统中液压杆2与撬装式阴燃反应器1的底部连接，通过所述液压杆2的伸长，使得撬装式阴燃反应器1向设置有排料口101的一侧倾斜，固废反应产物通过排料口101排出后进入排料系统，所述供热供风系统为所述撬装式阴燃反应器1提供阴燃所需热量和气体，所述至少两个撬装式阴燃反应器1能够交替运行。
需要说明的是，该排料口101可以设置为可自动开合的门，靠近撬装式阴燃反应器1的底部为排料口101的门可打开或关闭的一侧，远离撬装式阴燃反应器1的底部为排料口101的门通过转动轴与撬装式阴燃反应器1的侧壁连接，使得排料口101的门打开的方向为自下而上打开。
其中，参见图2，所述进料系统、排料系统、液压系统、供热供风系统和烟气系统均包括驱动装置，该些驱动装置均为撬装式结构，所述撬装式固废阴燃处置系统还包括控制器，该些驱动装置以及所述至少两个撬装式阴燃反应器1与控制器通过电信号连接，通过所述控制器用于接收远程控制信号控制所述撬装式固废阴燃处置的启停以及获取和发送监控数据。示例性地，本实施例中，供热供风系统的驱动装置12、液压系统的驱动装置13、烟气系统的驱动装置14、至少两个撬装式阴燃反应器1与控制器11的外壳结构尺寸可设置为配套一致、可撬装、可模块化组装的箱体，箱体的尺寸可以例如与集装箱的尺寸一致，这些可撬装的装置可以按照集装箱的尺寸进行制造，也可以将集装箱进行改装后得到，从而便于现场吊装、组合及公路铁路转运。
具体地，所述撬装式阴燃反应器1包括自上而下设置的炉体102、启动装置103和支撑底座104，支撑底座104可以通过固定组件10固定在地基上。其中，所述炉体102与启动装置103连接处贯通设置，启动装置103底板靠近排料口101的一端与支撑底座104通过转动轴进行连接，液压杆2一端设置于支撑底座104内部，另一端与启动装置103底板连接，通过所述液压杆2的伸长，使得炉体102和启动装置103通过转动轴向设置有排料口101的一侧倾斜；所述供热供风系统包括供热管道和供风管道，所述供热管道和供风管道设置在启动装置103内部，通过镂空分隔件105将供热管道和供风管道与炉体102中固废反应物料隔开。
所述炉体102为内部中空的矩形结构，炉体102包括不锈钢外壳和设在所述外壳内侧壁上的保温层，该保温层可以例如为耐火砖。炉体102顶部设置可延轨道开合的密封帐幔106，所述烟气系统包括排烟管道107和与排烟管道连接的烟气处理装置，该排烟管道107设置在密封帐幔106下部，并通过靠近排料系统一侧壁面与炉体102外部的烟气处理装置连接，该密封帐幔为三防材料。烟气系统的驱动装置例如可以为抽风机，通过抽风机等装置提供引导烟气排出的负压环境，将反应过程产生的烟气导出反应装置，进入包括淋滤池、吸附池、紫外光氧化装置、催化氧化装置等单一或组合的烟气处理工艺过程，将符合标准的尾气排入大气。
所述启动装置103内部填充多孔介质材料，以提供均匀布风和蓄热传热环境并对加热装置提供物理隔离保护，所述镂空分隔件105包括格栅和覆盖格栅上的丝网，用于对多孔介质材料实施固定以避免反应装置运动过程造成多孔介质材料发生位移，所述丝网的网眼直径小于多孔介质材料的颗粒直径。
在本实施例一种可行的方式中，所述撬装式阴燃反应器1为4个，两个为一组沿同一对称轴对称设置，在所述对称轴上设置排料系统，所述排料口101朝向所述对称轴。
所述排料系统包括振动筛3、沙子输送带4和灰粉输送带5，其中，振动筛3设置在排料口101下方，用于接收从排料口101排出的固废反应产物并将产物中不同粒径的沙子与灰粉振动筛分分离，所述振动筛3上设置沙子出口301和灰粉出口302，沙子输送带4设置在沙子出口301下方，用于将分离的沙子运出至进料系统循环使用，灰粉输送带5设置在灰粉出口302下方，用于将分离的灰粉运出进行收集存储。
在每两个对称设置的撬装式阴燃反应器1的对称轴上设置1个振动筛3，所述排料系统还包括伸缩防尘罩6，通过伸缩防尘罩6将两个对称设置的撬装式阴燃反应器1的顶部进行连接。
所述进料系统包括均值化预处理装置和输送装置，所述输送装置为皮带或蛟龙式输送装置，输送装置一端与均值化预处理装置连接，另一端设置在炉体102顶部上方，所述输送装置用于将固废反应物料均匀撒入炉体102。
所述供风管道包括设置在中央的供风主管道7和垂直于供风主管道设置的布风器8。供热管道9可以为电加热管或者导热油管。供热管道9可以设置在供风管道之上。
本发明另一个实施例提供了一种撬装式固废阴燃处置方法，所述方法包括：所述至少两个撬装式阴燃反应器交替运行。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种撬装式固废阴燃处置系统，其特征在于，包括进料系统、排料系统、液压系统、供热供风系统、烟气系统和至少两个撬装式阴燃反应器(1)；
其中，每个撬装式阴燃反应器(1)的一侧壁上设置可开启或闭合的排料口(101)，液压系统中液压杆(2)与撬装式阴燃反应器(1)的底部连接，通过所述液压杆(2)的伸长，使得撬装式阴燃反应器(1)向设置有排料口(101)的一侧倾斜，固废反应产物通过排料口(101)排出后进入排料系统，所述供热供风系统为所述撬装式阴燃反应器(1)提供阴燃所需热量和气体，所述至少两个撬装式阴燃反应器(1)能够交替运行；所述撬装式阴燃反应器(1)包括自上而下设置的炉体(102)、启动装置(103)和支撑底座(104)，
其中，所述炉体(102)与启动装置(103)连接处贯通设置，启动装置(103)底板靠近排料口(101)的一端与支撑底座(104)通过转动轴进行连接，液压杆(2)一端设置于支撑底座(104)内部，另一端与启动装置(103)底板连接，通过所述液压杆(2)的伸长，使得炉体(102)和启动装置(103)通过转动轴向设置有排料口(101)的一侧倾斜；
所述供热供风系统包括供热管道和供风管道，所述供热管道和供风管道设置在启动装置(103)内部，通过镂空分隔件(105)将供热管道和供风管道与炉体(102)中固废反应物料隔开；
其中，供热供风系统的驱动装置(12)、液压系统的驱动装置(13)、烟气系统的驱动装置(14)、撬装式阴燃反应器(1)与控制器(11)的外壳结构尺寸设置为配套一致、可撬装、可模块化组装的箱体，箱体的尺寸与集装箱的尺寸一致，从而便于现场吊装、组合及公路铁路转运；
所述撬装式阴燃反应器(1)为4个，两个为一组沿同一对称轴对称设置，在所述对称轴上设置排料系统，所述排料口(101)朝向所述对称轴。
2.如权利要求1所述的撬装式固废阴燃处置系统，其特征在于，所述启动装置(103)内部填充多孔介质材料，所述镂空分隔件(105)包括格栅和覆盖格栅上的丝网，所述丝网的网眼直径小于多孔介质材料的颗粒直径。
3.如权利要求1所述的撬装式固废阴燃处置系统，其特征在于，所述排料系统包括振动筛(3)、沙子输送带(4)和灰粉输送带(5)，其中，振动筛(3)设置在排料口(101)下方，用于接收从排料口(101)排出的固废反应产物并将产物中不同粒径的沙子与灰粉振动筛分分离，所述振动筛(3)上设置沙子出口(301)和灰粉出口(302)，沙子输送带(4)设置在沙子出口(301)下方，用于将分离的沙子运出至进料系统循环使用，灰粉输送带(5)设置在灰粉出口(302)下方，用于将分离的灰粉运出进行收集存储。
4.如权利要求3所述的撬装式固废阴燃处置系统，其特征在于，在每两个对称设置的撬装式阴燃反应器(1)的对称轴上设置1个振动筛(3)，所述排料系统还包括伸缩防尘罩(6)，通过伸缩防尘罩(6)将两个对称设置的撬装式阴燃反应器(1)的顶部进行连接。
5.如权利要求1所述的撬装式固废阴燃处置系统，其特征在于，所述炉体(102)为内部中空的矩形结构，炉体(102)包括外壳和设在所述外壳内侧壁上的保温层，炉体(102)顶部设置可延轨道开合的密封帐幔(106)，所述烟气系统包括排烟管道(107)和与排烟管道(107)连接的烟气处理装置，该排烟管道(107)设置在密封帐幔(106)下部，并通过靠近排料系统一侧壁面与炉体(102)外部的烟气处理装置连接。
6.如权利要求1所述的撬装式固废阴燃处置系统，其特征在于，所述进料系统包括均值化预处理装置和输送装置，所述输送装置为皮带或蛟龙式输送装置，输送装置一端与均值化预处理装置连接，另一端设置在炉体(102)顶部上方，所述输送装置用于将固废反应物料均匀撒入炉体(102)。
7.如权利要求1所述的撬装式固废阴燃处置系统，其特征在于，所述进料系统、排料系统、液压系统、供热供风系统和烟气系统均包括驱动装置，该些驱动装置均为撬装式结构，所述撬装式固废阴燃处置系统还包括控制器，该些驱动装置以及所述至少两个撬装式阴燃反应器(1)与控制器通过电信号连接，通过所述控制器用于接收远程控制信号控制所述撬装式固废阴燃处置的启停以及获取和发送监控数据。
8.一种权利要求1-7任一项所述的撬装式固废阴燃处置系统的处置方法，其特征在于，所述方法包括：所述至少两个撬装式阴燃反应器交替运行。
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