CN116697359A - 一种折叠三效炉排工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及垃圾焚烧处理技术领域，具体涉及一种折叠三效炉排工艺，包括如下步骤：S1游离脱水干燥：将待处理的生活垃圾送入干燥层进行游离脱水处理；S2有机碳化处理：经过干燥层干燥处理后的物料在干燥炉排的作用下落入碳化层中实现碳化处理；S3焚烧处理：经过碳化处理后的物料在碳化炉排的作用下落入焚烧层中经焚烧处理后排出三效炉排外，S4二次燃烧处理：焚烧层中产生的烟气和可燃气体通入到二次燃烧室进行二次燃烧处理，经过二次燃烧处理后的高温烟气再进入烟气处理系统净化处理达标后对外排放。本发明提高垃圾焚烧处理过程中的能源利用率且使得燃烧处理更充分，降低后续净化处理的成本。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾焚烧处理技术领域，具体涉及一种折叠三效炉排工艺。
背景技术
垃圾焚烧即通过适当的热分解、燃烧、熔融等反应，使垃圾经过高温下的氧化进行减容，成为残渣或者熔融固体物质的过程，由于垃圾用焚烧法处理后，减量化效果显著，节省用地，还可消灭各种病原体，将有毒有害物质转化为无害物，故垃圾焚烧法已成为城市垃圾处理的主要方法之一。
传统的垃圾焚烧炉在焚烧处理的过程中，能源的利用率低，垃圾进行碳化、焚烧处理的过程中，不能充分的燃烧，从而造成烟气中含有大量的有害气体，若大量排放进周围环境中，将对环境造成严重的污染，若直接连通到烟气净化系统，增加烟气净化系统处理的成本。
另外，炭化燃烧过程会产生焦油，部分焦油未被反应完全，这些未被反应完全的焦油分子在温度降下来以后会形成液态或固态焦油，从而导致给后续设备带来了较大的压力，容易导致烟气处理端负荷过大而出现故障。
发明内容
本发明提供一种折叠三效炉排工艺，以解决垃圾焚烧处理过程中能源利用率低且燃烧处理不充分的技术问题。
为解决上述问题，本发明提供的一种折叠三效炉排工艺，采用如下技术方案，包括如下步骤：
S1游离脱水干燥：将待处理的生活垃圾送入干燥层中的干燥炉排上，通过三效炉排底部焚烧层的热源将生活垃圾游离脱水；
S2有机碳化处理：经过干燥层干燥处理后的物料在干燥炉排的作用下落入碳化层中的碳化炉排上，物料在碳化层中经过高温实现碳化处理；
S3焚烧处理：经过碳化处理后的物料在碳化炉排的作用下落入焚烧层中的焚烧炉排上，焚烧炉排上的物料经过焚烧后产生的炉渣经焚烧炉排末端的出渣口排出三效炉排外，其中，焚烧层中设有第一燃烧器；
S4二次燃烧处理：焚烧层中产生的烟气和可燃气体通入到二次燃烧室进行二次燃烧处理，经过二次燃烧处理后的高温烟气再进入烟气处理系统净化处理达标后对外排放，其中，所述二次燃烧室内设有蓄热体，所述蓄热体的下方设有第二燃烧器；
所述三效炉排上设有连通至干燥层、碳化层、焚烧层、二次燃烧室的助燃系统；
干燥层中产生的水蒸气通过蒸汽管路通向碳化层且在碳化层反应生成可燃气体，可燃气体处于焚烧层上空并充分燃烧。
进一步地，所述蒸汽管路包括汽水分离器，S1游离脱水干燥过程中产生的水蒸汽连通至汽水分离器，汽水分离器中形成的液态水通过管道连通至出渣口并由出渣口排出，汽水分离器中的蒸汽经蒸汽管道通向碳化层，所述蒸汽管道上靠近汽水分离器的一端设有蒸汽流量调节阀，所述蒸汽管道上设有沿碳化炉排的输料方向分布的若干个蒸汽管口，所述蒸汽管口上设有铜球阀。
进一步地，所述干燥炉排、碳化炉排以及焚烧炉排从上到下依次倾斜排布设置且呈Z型分布。
进一步地，所述干燥炉排、碳化炉排以及焚烧炉排均为顺推式炉排，所述干燥炉排、碳化炉排以及焚烧炉排的整体炉排面与水平面的倾角为14°。
进一步地，所述干燥炉排与碳化炉排的长度一致，且所述焚烧炉排的长度大于干燥炉排与碳化炉排的长度。
进一步地，所述焚烧层的下方设有除渣箱，所述除渣箱的出料口与出渣口连通，所述除渣箱内设有螺旋送料器。
进一步地，所述助燃系统包括送氧离心风机，所述送氧离心风机的进风口连通有进氧管道，所述送氧离心风机的出风口连通有送氧管道，所述送氧管道包括主管路，所述主管路上设有分别连通至干燥层、碳化层、焚烧层、二次燃烧室的支管路，所述支管路上设有若干个供氧管口，所述供氧管口上设有调节阀，其中连通至焚烧层的支管路为上下分布的两个。
进一步地，所述进氧管道的自由端与垃圾存储间连通，所述进氧管道的自由端端口处设有滤网。
进一步地，所述干燥层、碳化层、焚烧层以及二次燃烧室内均设有监控组件，所述监控组件包括温度传感器和压力变送器。
进一步地，所述二次燃烧室的上端设有防爆口，所述干燥层、碳化层、焚烧层、二次燃烧室的侧面均设有便于检修、维护的人孔结构。
本发明所提供的折叠三效炉排工艺有益效果是：
1、本发明中，干燥层中产生的水蒸气通过蒸汽管路通向碳化层且在碳化层反应生成可燃气体，可燃气体处于焚烧层上空并充分燃烧，水蒸汽的合理利用，提高能源的利用率，且提高焚烧层燃烧效率，使得焚烧层的焚烧处理更加充分。
2、本发明中，焚烧层产生的高温烟气经过二次燃烧室处理后对外排放至烟气处理系统进行净化处理，经过二次燃烧室实现高温烟气的进一步处理，避免后续处理端即烟气处理系统负荷过大而出现故障，且降低高温烟气净化处理的成本。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
图1为本发明三效炉排的剖视图；
图2为本发明三效炉排的结构示意图之一；
图3为本发明三效炉排的结构示意图之二。
附图标记说明：
1、三效炉排；11、防爆口；12、汽水分离器；13、蒸汽管道；14、蒸汽管口；15、送氧离心风机；16、进氧管道；17、送氧管道；171、主管路；172、支管路；173、供氧管口；18、温度传感器；181、压力变送器；19、人孔结构；2、干燥层；20、干燥炉排；3、碳化层；31、碳化炉排；4、焚烧层；41、焚烧炉排；42、第一燃烧器；5、二次燃烧室；51、蓄热体；52、第二燃烧器；6、出渣口；7、除渣箱；8、螺旋送料器；9、进料管。
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，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。
下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。
本发明所提供的折叠三效炉排1工艺的实施例1：
如图1至图3所示，
S1游离脱水干燥：将待处理的生活垃圾送入干燥层2中的干燥炉排20上，通过三效炉排1底部焚烧层4的热源将生活垃圾游离脱水；
干燥层2的输料起始端上方设有位于三效炉排1侧面的进料管9，进料管9的上端设有进料斗，进料管9内设有推料板，所述进料管9远离三效炉排1的一端设有带动推料板往返移动的气缸。
待处理的生活垃圾由进料斗进入到进料管9内，通过气缸的作用推动推料板，将待处理的生活垃圾推送至干燥层2内的干燥炉排20上。
底部焚烧层4的热气上升至干燥层2中对其中的生活垃圾进行干燥处理，碳元素是生活垃圾的主要可燃元素，生活垃圾在干燥层2受热缩减了体积，提高了碳元素的含量，为后端处理提高了质量。
其中，干燥炉排20采用现有结构的顺推式炉排，且整体炉排面的斜度为14°。通过干燥炉排20翻动实现干燥后的垃圾顺利下落至碳化炉排31上。
S2有机碳化处理：经过干燥层2干燥处理后的物料在干燥炉排20的作用下落入碳化层3中的碳化炉排31上，物料在碳化层3中经过高温实现碳化处理，碳化层3中的温度为400-600℃，在高温、低氧条件下垃圾进行热分解，将其中的有机物转化为炭素，达到减少垃圾量，处理有害物质的目的。
干燥层2中产生的水蒸气通过蒸汽管路通向碳化层3且在碳化层3反应生成可燃气体，可燃气体处于焚烧层4上空并充分燃烧。
其中，所述蒸汽管路包括汽水分离器12，S1游离脱水干燥过程中产生的水蒸汽连通至汽水分离器12，汽水分离器12中形成的液态水通过管道连通至出渣口6并由出渣口6排出，汽水分离器12中的蒸汽经蒸汽管道13通向碳化层3，所述蒸汽管道13上靠近汽水分离器12的一端设有蒸汽流量调节阀，所述蒸汽管道13上设有沿碳化炉排31的输料方向分布的若干个蒸汽管口14，所述蒸汽管口14上设有铜球阀。
碳化层3碳化后与水蒸气产生如下反应：
C+2H2O=CO2+2H2（经水蒸气吸附与解析环节的反应）
C+2H2O（汽）=CO2+2H2（经水蒸气吸附与解析环节的反应）
C+2H2=CH4
反应产生大量的可燃气体，为后续即焚烧层4的燃烧提供燃料，进一步提高后端的处理效率。
其中，碳化炉排31采用现有结构的顺推式炉排，且整体炉排面的斜度为14°。通过碳化炉排31翻动实现碳化后的垃圾顺利下落至焚烧炉排41上。
S3焚烧处理：经过碳化处理后的物料在碳化炉排31的作用下落入焚烧层4中的焚烧炉排41上，焚烧炉排41上的物料经过焚烧后产生的炉渣经焚烧炉排41末端的出渣口6排出三效炉排1外，其中，焚烧层4中设有第一燃烧器42。
其中，焚烧炉排41采用现有结构的顺推式炉排，且整体炉排面的斜度为14°。通过焚烧炉排41翻动实现焚烧后的垃圾顺利下落至出渣口6处。
具体的，经过碳化炉排31下落至焚烧炉排41上的物料经过第一燃烧器42的作用实现焚烧处理，其中，焚烧炉排41上方的可燃气体充分燃烧， 焚烧处理后产生的炉渣经过焚烧炉排41排放至出渣口6。
出渣口6连通出渣箱，出渣箱内设有水，可使得炉渣迅速降温。
其中，汽水分离器12连通至出渣口6的管道末端口伸入到出渣箱内的水中，使得管道末端口处形成水封。
其中，所述焚烧层4的下方设有除渣箱7，所述除渣箱7的出料口与出渣口6连通，所述除渣箱7内设有螺旋送料器8。
焚烧炉排41上的物料颗粒较小，焚烧炉排41动作的过程中会有落料，由焚烧炉排41上下落的物料进入到除渣箱7，除渣箱7内设有螺旋送料器8，通过螺旋送料器8将除渣箱7内的物料输送至出渣口6处。
S4二次燃烧处理：焚烧层4中产生的烟气和可燃气体通入到二次燃烧室5进行二次燃烧处理，经过二次燃烧处理后的高温烟气再进入烟气处理系统净化处理达标后对外排放，其中，所述二次燃烧室5内设有蓄热体51，所述蓄热体51的下方设有第二燃烧器52。
焚烧层4中产生的烟气和可燃气体进入到二次燃烧室5内经过第二燃烧器52进行二次燃烧处理，蓄热体51为格子体结构且可更换，可燃气体在蓄热体51的下方形成喘流，提高燃烧效率和温度。
所述三效炉排1上设有连通至干燥层2、碳化层3、焚烧层4、二次燃烧室5的助燃系统。
其中，所述助燃系统包括送氧离心风机15，所述送氧离心风机15的进风口连通有进氧管道16，所述送氧离心风机15的出风口连通有送氧管道17，所述送氧管道17包括主管路171，所述主管路171上设有分别连通至干燥层2、碳化层3、焚烧层4、二次燃烧室5的支管路172，所述支管路172上设有若干个供氧管口173，所述供氧管口173上设有调节阀，其中连通至焚烧层4的支管路172为上下分布的两个。
其中，所述进氧管道16的自由端与垃圾存储间连通，所述进氧管道16的自由端端口处设有滤网。
焚烧层4以及二次燃烧室5燃烧所需的氧气来源于生活垃圾存储空间的热空气，进氧管道16的自由端端口处设有滤网，避免吸入较大的杂质，与生活垃圾存储空间连通实现垃圾间除臭的同时保证热空气的温度，提高燃烧效率。
经过二次燃烧处理后的高温烟气经过净化处理达标后对外排放，二次燃烧处理后的高温烟气在引风机的作用下输送至烟气处理系统进行净化处理。
三效炉排1的炉壁为由耐火砖形成的保温层，通过引风机的作用，整个炉膛内为微负压状态，二次燃烧室5内的温度为850度至1000度。
焚烧层4在微负压的情况下，热源都是往上，烟气往下跑，烟气下行，进入二次燃烧室5内后烟气上行。
其中，所述干燥炉排20、碳化炉排31以及焚烧炉排41从上到下依次倾斜排布设置且呈Z型分布。
其中，焚烧炉排41的长度大于干燥炉排20、碳化炉排31的长度，具体可以是，干燥炉排20的规格为长3m，宽1m，碳化炉排31的规格为长3m，宽1m，焚烧炉排41的规格为长5.5m，宽1m。
其中，所述干燥层2、碳化层3、焚烧层4以及二次燃烧室5内均设有监控组件，所述监控组件包括温度传感器18和压力变送器181。
具体的，温度传感器18可以采用WRN230型，压力变送器181可以采用3351TG型。
其中，所述二次燃烧室5的上端设有防爆口11，所述干燥层2、碳化层3、焚烧层4、二次燃烧室5的侧面均设有便于检修、维护的人孔结构19。
具体的，二次燃烧室5侧面上的人孔结构19，有利于实现蓄热体51的更换，蓄热体51放置于支撑板上，蓄热体51的上侧设有限位板，限位板、支撑板上设有与蓄热体51对应的通风孔。
根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“宽度”、 “水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。
另外，在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体地限定。
Claims (10)
1.一种折叠三效炉排工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1游离脱水干燥：将待处理的生活垃圾送入干燥层中的干燥炉排上，通过三效炉排底部焚烧层的热源将生活垃圾游离脱水；
S2有机碳化处理：经过干燥层干燥处理后的物料在干燥炉排的作用下落入碳化层中的碳化炉排上，物料在碳化层中经过高温实现碳化处理；
S3焚烧处理：经过碳化处理后的物料在碳化炉排的作用下落入焚烧层中的焚烧炉排上，焚烧炉排上的物料经过焚烧后产生的炉渣经焚烧炉排末端的出渣口排出三效炉排外，其中，焚烧层中设有第一燃烧器；
S4二次燃烧处理：焚烧层中产生的烟气和可燃气体通入到二次燃烧室进行二次燃烧处理，经过二次燃烧处理后的高温烟气再进入烟气处理系统净化处理达标后对外排放，其中，所述二次燃烧室内设有蓄热体，所述蓄热体的下方设有第二燃烧器；
所述三效炉排上设有连通至干燥层、碳化层、焚烧层、二次燃烧室的助燃系统；
干燥层中产生的水蒸气通过蒸汽管路通向碳化层且在碳化层反应生成可燃气体，可燃气体处于焚烧层上空并充分燃烧。
2.根据权利要求1所述的折叠三效炉排工艺，其特征在于，所述蒸汽管路包括汽水分离器，S1游离脱水干燥过程中产生的水蒸汽连通至汽水分离器，汽水分离器中形成的液态水通过管道连通至出渣口并由出渣口排出，汽水分离器中的蒸汽经蒸汽管道通向碳化层，所述蒸汽管道上靠近汽水分离器的一端设有蒸汽流量调节阀，所述蒸汽管道上设有沿碳化炉排的输料方向分布的若干个蒸汽管口，所述蒸汽管口上设有铜球阀。
3.根据权利要求1所述的折叠三效炉排工艺，其特征在于，所述干燥炉排、碳化炉排以及焚烧炉排从上到下依次倾斜排布设置且呈Z型分布。
4.根据权利要求3所述的折叠三效炉排工艺，其特征在于，所述干燥炉排、碳化炉排以及焚烧炉排均为顺推式炉排，所述干燥炉排、碳化炉排以及焚烧炉排的整体炉排面与水平面的倾角为14°。
5.根据权利要求4所述的折叠三效炉排工艺，其特征在于，所述干燥炉排与碳化炉排的长度一致，且所述焚烧炉排的长度大于干燥炉排与碳化炉排的长度。
6.根据权利要求5所述的折叠三效炉排工艺，其特征在于，所述焚烧层的下方设有除渣箱，所述除渣箱的出料口与出渣口连通，所述除渣箱内设有螺旋送料器。
7.根据权利要求1所述的折叠三效炉排工艺，其特征在于，所述助燃系统包括送氧离心风机，所述送氧离心风机的进风口连通有进氧管道，所述送氧离心风机的出风口连通有送氧管道，所述送氧管道包括主管路，所述主管路上设有分别连通至干燥层、碳化层、焚烧层、二次燃烧室的支管路，所述支管路上设有若干个供氧管口，所述供氧管口上设有调节阀，其中连通至焚烧层的支管路为上下分布的两个。
8.根据权利要求7所述的折叠三效炉排工艺，其特征在于，所述进氧管道的自由端与垃圾存储间连通，所述进氧管道的自由端端口处设有滤网。
9.根据权利要求1-8任一项所述的折叠三效炉排工艺，其特征在于，所述干燥层、碳化层、焚烧层以及二次燃烧室内均设有监控组件，所述监控组件包括温度传感器和压力变送器。
10.根据权利要求9所述的折叠三效炉排工艺，其特征在于，所述二次燃烧室的上端设有防爆口，所述干燥层、碳化层、焚烧层、二次燃烧室的侧面均设有便于检修、维护的人孔结构。
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