CN114383139A - 一种生活垃圾焚烧处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生活垃圾焚烧处理系统，涉及生活垃圾处理技术领域，包括焚烧前处理系统、焚烧系统、烟气余热系统、烟气处理系统和废水处理系统；焚烧前处理系统包括垃圾破碎装置、垃圾干燥装置和输送装置；焚烧系统包括投料装置、垃圾焚烧炉和沥滤液气化装置；烟气余热系统包括余热锅炉和热交换管道；烟气处理系统包括第一气液热交换装置、第一引风机、半干式中和塔、第二气液热交换装置、冷却水塔、旋风除尘器、布袋除尘器、第二引风机、洗气塔和烟囱；废水处理系统包括废水沉降池。本发明生活垃圾焚烧处理系统具有处理效果好、运行费用低、易于操控、安全可靠的优点；另外，垃圾焚烧产生的热能可用于发电，能够有效对能源进行合理利用。

Description

一种生活垃圾焚烧处理系统

技术领域

本发明涉及生活垃圾处理技术领域，尤其涉及一种生活垃圾焚烧处理系统。

背景技术

目前，国内垃圾年产量达到10亿吨，其中生活垃圾约4亿吨，而中国垃圾的存量已超过80亿吨。有数据表明：中国三分之二以上的城市被垃圾包围，四分之一的城市已没有合适场所堆放垃圾，垃圾堆存累计侵占土地面积80万亩。中国4万个乡镇、近60万个行政村每年产生的生活垃圾超过2.8亿吨，在大部分农村及中小城镇，大量存在垃圾乱扔乱放行为，不仅侵占了稀缺的土地，污染环境，而且严重危及人类的健康。

中国垃圾的处理依然以填埋为主，填埋法简单粗放，只是转移了染污地。而垃圾经过现代化的焚烧处理，体积一般可减少80％～90％，同时可以消灭各种病原体，将有害物质转化为无害物，还可以实现资源化的利用，垃圾焚烧是实现垃圾减量化、无害化和资源化处理的主要途径之一。

垃圾焚烧成为当前垃圾处理的主要途径之一，我国现有的垃圾焚烧多采用机械式垃圾焚烧炉，例如，中国专利CN104613481A公开了一种垃圾焚烧炉，提供的垃圾焚烧炉呈横向布置，在横向上由若干移动单元组合而成，所述若干移动单元由支撑装置一体支撑并且由同一驱动装置进行驱动。有效解决推料小车卡死的问题，同时使得生活垃圾在炉排上的分布更为均匀，改善了燃烧效果。目前垃圾焚烧炉普遍存在焚烧不充分，燃烧过程中对环境污染大，难以持续使用等诸多问题。

基于上述问题，我们设计出了一种生活垃圾焚烧处理系统来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种生活垃圾焚烧处理系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种生活垃圾焚烧处理系统，包括焚烧前处理系统、焚烧系统、烟气余热系统、烟气处理系统和废水处理系统；

所述焚烧前处理系统包括垃圾破碎装置、垃圾干燥装置和输送装置；所述垃圾破碎装置对垃圾进行粉碎，使其尺寸状态均一化，破碎后的垃圾经垃圾干燥装置处理，干燥处理后的垃圾经输送装置运输至投料装置内；

所述焚烧系统包括投料装置、垃圾焚烧炉和沥滤液气化装置；所述投料装置用于向垃圾焚烧炉内投入垃圾，所述垃圾焚烧炉包括第一燃室、炉排、点火器、排灰口、第二燃室、烟气排出口；

所述沥滤液气化装置具有沥滤液气化气出口、沥滤液入口和烟气入口，所述沥滤液气化装置的沥滤液气化气出口与第一燃室上的沥滤液气化气入口连接，生活垃圾沥滤液通过沥滤液入口加入到所述沥滤液气化装置内进行气化，形成的沥滤液气化气由沥滤液气化装置的沥滤液气化气出口、第一燃室上的沥滤液气化气入口送入第一燃室内焚烧处理；所述沥滤液气化装置的烟气入口与余热锅炉的烟气出口连接；

所述烟气余热系统包括余热锅炉和设置在余热锅炉内的热交换管道，余热锅炉的上部与第二燃室连通，余热锅炉的内壁安装耐火砖，热交换管道为蛇形或弹簧形；热交换管道内部通新鲜空气，外部与烟气接触，热交换管道的下端伸出余热锅炉并与干燥桶连通并向干燥桶送热气对垃圾干燥；垃圾干燥装置上部设有排气口，排气口与第一燃室的上半段管连通并向第一燃室上半段的炉排供气；

所述烟气处理系统包括第一气液热交换装置、第一引风机、半干式中和塔、第二气液热交换装置、冷却水塔、旋风除尘器、布袋除尘器、第二引风机、洗气塔和烟囱；

所述第一气液热交换装置包括第一进气口、第一出气口、第一冷却水入口及第一冷却水出口；所述第一气液热交换装置的第一进气口与烟气余热系统连通，第一气液热交换装置的第一出气口在第一引风机的作用下给半干式中和塔供风；

所述第二气液热交换装置包括第二进气口、第二出气口、第二冷却水入口及第二冷却水出口；所述第二气液热交换装置的第二进气口与半干式中和塔的出气口连通，第二气液热交换装置的第二出气口与洗气塔连通，所述洗气塔与旋风除尘器连通，所述旋风除尘器与布袋除尘器连通，所述布带除尘器的出口与烟囱连接；

所述冷却水塔设有冷却水出口和冷却水入口，冷却水出口与第一气液热交换装置的第一冷却水入口连通；第一气液热交换装置的第一冷却水出口与第二气液热交换装置的第二冷却水入口连通，第二气液热交换装置的第二冷却水出口与冷却水塔的冷却水入口形成循环，实现冷却水的循环利用；

所述废水处理系统包括废水沉降池，所述废水沉降池具有一冷凝水入口、污水入口和沉净后的中水出口，所述废水沉降池的冷凝水入口与烟气冷凝装置的冷凝水出口连接，所述废水沉降池的污水入口连接一定排膨胀器，所述余热锅炉的排污水经定排膨胀器排入废水沉降池，经过废水沉降池沉净后的中水通过沉净后的中水出口送入一中水过滤罐内过滤，所述中水过滤罐内的过滤后的中水一方面可以直接用以地面冲洗、出渣机封渣用水，另一方面可以直接送入一碱液调配罐内进行碱度调配形成中和液，所形成的中和液通过中和液罐上的中和液入口送入所述中和液罐内。

本发明进一步技术方案设置为，所述第一燃室的燃烧温度设定为700℃以内，所述第二燃室的燃烧温度设定为1000℃±100℃，烟气在所述第二燃室高温区停留时间设定为大于等于2秒。

本发明进一步技术方案设置为，所述垃圾焚烧炉可为往复式、顺推或多级机械炉排焚烧炉。

本发明进一步技术方案设置为，所述垃圾焚烧炉为往复式炉排焚烧炉，往复式炉排焚烧炉包括定炉排梁和动炉排梁，所述定炉排梁与动炉排梁之间设置有向前上方的上倾角，当动炉排梁按设定的上倾角做往复运动时，可实现对垃圾挑推向前运动的翻搅方式。

本发明进一步技术方案设置为，所述动炉排梁采用液压方式驱动。

本发明进一步技术方案设置为，所述洗气塔出口管道上设置有活性炭喷嘴，活性炭用于吸附烟气中的二恶英和呋喃类物质。

本发明进一步技术方案设置为，所述半干式中和塔上设置有烟气入口和烟气出口，在半干式中和塔上的烟气入口位置设置有搅混烟气的旋流板，所述旋流板的下方设置有一双流体雾化喷枪，所述双流体雾化喷枪连接空压装置并通过中和液泵连接中和液罐的中和液出口；所述双流体雾化喷枪将中和液迅速雾化喷入到所述半干式中和塔内，在烟气作用下迅速气化对进入半干式中和塔内烟气中的酸性物质进行中和。

本发明进一步技术方案设置为，所述垃圾干燥装置包括垃圾桶，所述垃圾桶内设置有搅拌棒，所述垃圾桶的顶部设置有驱动搅拌棒转动的搅拌电机。

本发明进一步技术方案设置为，还包括发电系统，所述发电系统包括蒸汽轮发电机组和储能设备。

本发明进一步技术方案设置为，所述沥滤液气化装置的烟气入口处的烟气温度设定为小于500℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明生活垃圾焚烧处理系统具有处理效果好、运行费用低、易于操控、安全可靠的优点；另外，垃圾焚烧产生的热能可用于发电，能够有效对能源进行合理利用。

附图说明

图1为本发明整体的系统框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明公开了一种生活垃圾焚烧处理系统。

如图1所示，生活垃圾焚烧处理系统，包括焚烧前处理系统、焚烧系统、烟气余热系统、烟气处理系统和废水处理系统。

在本发明中，焚烧前处理系统包括垃圾破碎装置、垃圾干燥装置和输送装置。垃圾破碎装置对垃圾进行粉碎，使其尺寸状态均一化，破碎后的垃圾经垃圾干燥装置处理，干燥处理后的垃圾经输送装置运输至投料装置内。

具体的，垃圾干燥装置包括垃圾桶，垃圾桶内部安装有搅拌棒，垃圾桶的顶部安装有驱动搅拌棒转动的搅拌电机。垃圾桶内的垃圾在干燥过程中，通过对垃圾桶内的垃圾进行搅拌，加快垃圾桶内的垃圾干燥。

在本发明中，焚烧系统包括投料装置、垃圾焚烧炉和沥滤液气化装置。投料装置用于向垃圾焚烧炉内投入垃圾，垃圾焚烧炉包括第一燃室、炉排、点火器、排灰口、第二燃室、烟气排出口。

本发明进一步技术方案设置为，所述第一燃室的燃烧温度设定为700℃以内，所述第二燃室的燃烧温度设定为1000℃±100℃，烟气在所述第二燃室高温区停留时间设定为大于等于2秒。

具体的，垃圾焚烧炉可为往复式、顺推或多级机械炉排焚烧炉。

在本发明中，垃圾焚烧炉优选为往复式炉排焚烧炉。往复式炉排焚烧炉包括定炉排梁和动炉排梁，定炉排梁与动炉排梁之间设置有向前上方的上倾角，当动炉排梁按设定的上倾角做往复运动时，可实现对垃圾挑推向前运动的翻搅方式。因此，往复式炉排焚烧炉可做到在不需要助燃的条件下焚烧处理较低热值的生活垃圾。

另外，动炉排梁采用液压方式驱动。

沥滤液气化装置具有沥滤液气化气出口、沥滤液入口和烟气入口，沥滤液气化装置的沥滤液气化气出口与第一燃室上的沥滤液气化气入口连接，生活垃圾沥滤液通过沥滤液入口加入到沥滤液气化装置内进行气化，形成的沥滤液气化气由沥滤液气化装置的沥滤液气化气出口、第一燃室上的沥滤液气化气入口送入第一燃室内焚烧处理；沥滤液气化装置的烟气入口与余热锅炉的烟气出口连接。

在本发明中，沥滤液气化装置的烟气入口处的烟气温度设定为小于500℃。

烟气余热系统包括余热锅炉和设置在余热锅炉内的热交换管道，余热锅炉的上部与第二燃室连通，余热锅炉的内壁安装耐火砖，热交换管道为蛇形或弹簧形；热交换管道内部通新鲜空气，外部与烟气接触，热交换管道的下端伸出余热锅炉并与干燥桶连通并向干燥桶送热气对垃圾干燥；垃圾干燥装置上部设有排气口，排气口与第一燃室的上半段管连通并向第一燃室上半段的炉排供气。

烟气处理系统包括第一气液热交换装置、第一引风机、半干式中和塔、第二气液热交换装置、冷却水塔、旋风除尘器、布袋除尘器、第二引风机、洗气塔和烟囱。

第一气液热交换装置包括第一进气口、第一出气口、第一冷却水入口及第一冷却水出口。第一气液热交换装置的第一进气口与烟气余热系统连通，第一气液热交换装置的第一出气口在第一引风机的作用下给半干式中和塔供风。

第二气液热交换装置包括第二进气口、第二出气口、第二冷却水入口及第二冷却水出口。第二气液热交换装置的第二进气口与半干式中和塔的出气口连通，第二气液热交换装置的第二出气口与洗气塔连通，洗气塔与旋风除尘器连通，旋风除尘器与布袋除尘器连通，布带除尘器的出口与烟囱连接。

在发明中，半干式中和塔上设置有烟气入口和烟气出口，在半干式中和塔上的烟气入口位置设置有搅混烟气的旋流板，所述旋流板的下方设置有一双流体雾化喷枪，所述双流体雾化喷枪连接空压装置并通过中和液泵连接中和液罐的中和液出口；所述双流体雾化喷枪将中和液迅速雾化喷入到所述半干式中和塔内，在烟气作用下迅速气化对进入半干式中和塔内烟气中的酸性物质进行中和。

冷却水塔设有冷却水出口和冷却水入口，冷却水出口与第一气液热交换装置的第一冷却水入口连通；第一气液热交换装置的第一冷却水出口与第二气液热交换装置的第二冷却水入口连通，第二气液热交换装置的第二冷却水出口与冷却水塔的冷却水入口形成循环，实现冷却水的循环利用。

在本发明中，洗气塔出口管道上设置有活性炭喷嘴，活性炭用于吸附烟气中的二恶英和呋喃类物质。烟气进入布袋除尘器，使烟气中的颗粒物、重金属被吸附去除。

废水处理系统包括废水沉降池，废水沉降池具有一冷凝水入口、污水入口和沉净后的中水出口，废水沉降池的冷凝水入口与烟气冷凝装置的冷凝水出口连接，废水沉降池的污水入口连接一定排膨胀器，余热锅炉的排污水经定排膨胀器排入废水沉降池，经过废水沉降池沉净后的中水通过沉净后的中水出口送入一中水过滤罐内过滤，中水过滤罐内的过滤后的中水一方面可以直接用以地面冲洗、出渣机封渣用水，另一方面可以直接送入一碱液调配罐内进行碱度调配形成中和液，所形成的中和液通过中和液罐上的中和液入口送入中和液罐内。

另外，本发明中生活垃圾焚烧处理系统还包括发电系统，用于将焚烧产生的热能转化为电能。发电系统包括蒸汽轮发电机组和储能设备，焚烧产生的热能作用于蒸汽轮发电机组，产生的电能储存在储能设备中。

上述的蒸汽轮发电机组和储能设备均为现有技术，在此不进行过多的阐述。

本发明的具体实施原理是：

本发明生活垃圾焚烧处理系统具有处理效果好、运行费用低、易于操控、安全可靠的优点；另外，垃圾焚烧产生的热能可用于发电，能够有效对能源进行合理利用。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，包括焚烧前处理系统、焚烧系统、烟气余热系统、烟气处理系统和废水处理系统；

所述焚烧前处理系统包括垃圾破碎装置、垃圾干燥装置和输送装置；所述垃圾破碎装置对垃圾进行粉碎，使其尺寸状态均一化，破碎后的垃圾经垃圾干燥装置处理，干燥处理后的垃圾经输送装置运输至投料装置内；

所述焚烧系统包括投料装置、垃圾焚烧炉和沥滤液气化装置；所述投料装置用于向垃圾焚烧炉内投入垃圾，所述垃圾焚烧炉包括第一燃室、炉排、点火器、排灰口、第二燃室、烟气排出口；

所述沥滤液气化装置具有沥滤液气化气出口、沥滤液入口和烟气入口，所述沥滤液气化装置的沥滤液气化气出口与第一燃室上的沥滤液气化气入口连接，生活垃圾沥滤液通过沥滤液入口加入到所述沥滤液气化装置内进行气化，形成的沥滤液气化气由沥滤液气化装置的沥滤液气化气出口、第一燃室上的沥滤液气化气入口送入第一燃室内焚烧处理；所述沥滤液气化装置的烟气入口与余热锅炉的烟气出口连接；

所述烟气余热系统包括余热锅炉和设置在余热锅炉内的热交换管道，所述余热锅炉的上部与第二燃室连通，所述余热锅炉的内壁安装耐火砖，所述热交换管道为蛇形或弹簧形；所述热交换管道内部通新鲜空气，外部与烟气接触，所述热交换管道的下端伸出余热锅炉并与干燥桶连通并向干燥桶送热气对垃圾干燥；所述垃圾干燥装置上部设有排气口，排气口与第一燃室的上半段管连通并向第一燃室上半段的炉排供气；

所述烟气处理系统包括第一气液热交换装置、第一引风机、半干式中和塔、第二气液热交换装置、冷却水塔、旋风除尘器、布袋除尘器、第二引风机、洗气塔和烟囱；

所述第一气液热交换装置包括第一进气口、第一出气口、第一冷却水入口及第一冷却水出口；所述第一气液热交换装置的第一进气口与烟气余热系统连通，第一气液热交换装置的第一出气口在第一引风机的作用下给半干式中和塔供风；

所述第二气液热交换装置包括第二进气口、第二出气口、第二冷却水入口及第二冷却水出口；所述第二气液热交换装置的第二进气口与半干式中和塔的出气口连通，第二气液热交换装置的第二出气口与洗气塔连通，所述洗气塔与旋风除尘器连通，所述旋风除尘器与布袋除尘器连通，所述布带除尘器的出口与烟囱连接；

所述冷却水塔设有冷却水出口和冷却水入口，冷却水出口与第一气液热交换装置的第一冷却水入口连通；第一气液热交换装置的第一冷却水出口与第二气液热交换装置的第二冷却水入口连通，第二气液热交换装置的第二冷却水出口与冷却水塔的冷却水入口形成循环，实现冷却水的循环利用；

所述废水处理系统包括废水沉降池，所述废水沉降池具有一冷凝水入口、污水入口和沉净后的中水出口，所述废水沉降池的冷凝水入口与烟气冷凝装置的冷凝水出口连接，所述废水沉降池的污水入口连接一定排膨胀器，所述余热锅炉的排污水经定排膨胀器排入废水沉降池，经过废水沉降池沉净后的中水通过沉净后的中水出口送入一中水过滤罐内过滤，所述中水过滤罐内的过滤后的中水一方面可以直接用以地面冲洗、出渣机封渣用水，另一方面可以直接送入一碱液调配罐内进行碱度调配形成中和液，所形成的中和液通过中和液罐上的中和液入口送入所述中和液罐内。

2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，所述第一燃室的燃烧温度设定为700℃以内，所述第二燃室的燃烧温度设定为1000℃±100℃，烟气在所述第二燃室高温区停留时间设定为大于等于2秒。

3.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，所述垃圾焚烧炉可为往复式、顺推或多级机械炉排焚烧炉。

4.根据权利要求3所述的一种生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，所述垃圾焚烧炉为往复式炉排焚烧炉，往复式炉排焚烧炉包括定炉排梁和动炉排梁，所述定炉排梁与动炉排梁之间设置有向前上方的上倾角，当动炉排梁按设定的上倾角做往复运动时，可实现对垃圾挑推向前运动的翻搅方式。

5.根据权利要求4所述的一种生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，所述动炉排梁采用液压方式驱动。

6.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，所述洗气塔出口管道上设置有活性炭喷嘴，活性炭用于吸附烟气中的二恶英和呋喃类物质。

7.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，所述半干式中和塔上设置有烟气入口和烟气出口，在半干式中和塔上的烟气入口位置设置有搅混烟气的旋流板，所述旋流板的下方设置有一双流体雾化喷枪，所述双流体雾化喷枪连接空压装置并通过中和液泵连接中和液罐的中和液出口；所述双流体雾化喷枪将中和液迅速雾化喷入到所述半干式中和塔内，在烟气作用下迅速气化对进入半干式中和塔内烟气中的酸性物质进行中和。

8.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，所述垃圾干燥装置包括垃圾桶，所述垃圾桶内设置有搅拌棒，所述垃圾桶的顶部设置有驱动搅拌棒转动的搅拌电机。

9.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，还包括发电系统，所述发电系统包括蒸汽轮发电机组和储能设备。

10.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于，所述沥滤液气化装置的烟气入口处的烟气温度设定为小于500℃。

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