CN1995819A - 全焚化垃圾炉处理系统 - Google Patents

Abstract

一种全焚化垃圾炉处理系统，具有一座包括垃圾进料区、预热区、燃烧区、燃烬区及灰料回收区的双隧道垃圾焚烧炉主体，焚烧车，中央控制器，其中，所述的双隧道垃圾焚烧炉主体是一座双层双隧道的焚烧炉，内层是双隧道炉体，外层是依次由耐火材料层、隔热板层、防护层构成的大隧道，所述内层双隧道炉体由两台并列分立的隧道式炉体构成，在所述每条隧道的内部设有与所述进料区相连接的轨道，所述每条隧道内的轨道首位相连接，所述的中央控制器通过信号终端线路分别与所述的燃烧过程监控装置，烘干自动控制装置，垃圾燃烧的最佳控制装置，垃圾上料自动控制装置，出灰自动控制装置，废气洗涤池自动控制装置相连接。

Description

全焚化垃圾炉处理系统

技术领域

本发明涉及一种焚烧生活垃圾的焚烧炉，尤其是一种全焚化垃圾炉处理系统。

背景技术

只要有人类活动的物流，就会有生活垃圾的存在。现代生活中如何处理由人类产生的生活垃圾，近百年来出现了多种结构形式不一的焚烧炉。若按分类统计，可分为机械炉床、旋转窑式焚烧炉、控气式焚烧炉、垃圾衍生燃烧焚烧炉、流化床式焚烧炉等。所例举的诸型炉体，其优缺点自有公论。然，在垃圾充分燃烧的问题上，始终存在着子丑寅卯的说法，即：究竟是以垃圾的完全炭化为标准，还是以燃烧垃圾时释放的气体无害为标准呢，或者是两者兼而有之。实际上，从上述炉型的分类已可以看出炉体结构的不断改进正是为了满足解决“充分燃烧”的要求而逐渐发生的实质上的变化的。诚然，对“两者兼而有之”的要求也正是本发明所力求达到的目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种全焚化垃圾炉处理系统及其实现构建该炉体系统的方法。其中，所谓渐进输料是指根据炉口燃尽区的出灰状态随时自动调整炉前进料区的填料进程；所谓全焚化是指生活垃圾在经过炉体四区自动的处理后，其灰料已完全成炭化灰渣且垃圾在进入炉体后内产生的有害气体也随之被净化。为此，本发明所述解决问题的技术方案是：一种全焚化垃圾炉处理系统，具有一座包括垃圾进料区、预热区、燃烧区、燃烬区及灰料回收区的双隧道垃圾焚烧炉主体，燃烧过程监控装置，烘干自动控制装置，垃圾燃烧的最佳控制装置，垃圾上料自动控制装置，出灰自动控制装置，废气洗涤池自动控制装置，中央控制器，其中，所述的双隧道垃圾焚烧炉主体是一座双层双隧道的焚烧炉，其内层是双隧道炉体，其外层是依次由耐火材料层、隔热板层、防护层构成的大隧道，所述内层双隧道炉体由两台并列分立的隧道式炉体构成，在所述每条隧道的内部设有与所述进料区相连接的轨道，所述每条隧道内的轨道首位相连接，在任一所述隧道出口的灰料回收区设有卸料机构，所述的垃圾上料自动控制装置设置在所述大隧道的上方位置，所述的烘干自动控制装置、垃圾燃烧的最佳控制装置、废气洗涤池自动控制装置设置在所述大隧道的外围一侧，所述的出灰自动控制装置设置在所述内层双隧道炉体的灰料回收区一侧，所述的中央控制器通过信号终端线路分别与所述的燃烧过程监控装置，烘干自动控制装置，垃圾燃烧的最佳控制装置，垃圾上料自动控制装置，出灰自动控制装置，废气洗涤池自动控制装置相连接。

与现有技术相比，本系统的结构非常简单。它采用一般的隧道炉的基本结构，从细分工作进程的角度看，整个炉体体系即由进料区、预热烘干区、燃烧净化区、燃烬区、卸灰料区构成。内外层隧道的层次结构决定了在无需添加助燃材料的前提下，使内层隧道炉体内的垃圾产生可燃烧的气体，正是由于这一原因，垃圾可以从炉体入口经由垃圾上料自动控制装置推进而进入焚烧炉以后，在内层隧道炉体体内经过烘干预热、干馏、燃烧、熄火直至出炉，而不会有任何有碍自然环境的废气废物产生；换言之，由于本发明采用的是内外层双隧道的炉体结构，它可确保垃圾在燃烧净化区的进程区间内彻底烧尽二恶英等有害物质，这是当前所有垃圾焚化炉所不能比拟的。

附图说明

图1是本发明涉及的焚烧炉系统的纵剖视结构示意图；

图2是本发明涉及的内层双隧道炉体的俯视结构示意图；

图3是本发明涉及的内层双隧道炉体的侧视结构示意图；

图4是本发明涉及的双层双隧道的焚烧炉的剖视结构示意图；

图5是本发明涉及的焚烧车的结构示意图；

图6是本发明涉及的卸灰装置及灰库的结构示意图；

图7是本发明涉及的烟气处理装置的结构示意图；

图8是本发明涉及的中央控制器与系统外围设备的电路结构框图。

具体实施方式

结合以上附图，本发明涉及一种全焚化垃圾炉处理系统，具有一座包括垃圾进料区、预热区、燃烧区、所述焚烧车横移机构是一种带有移动底盘的行走车，其行走车的移动底盘移位止点位于所述灰库的上方的双隧道垃圾焚烧炉主体，焚烧车，燃烧过程监控装置，烘干自动控制装置，垃圾燃烧的最佳控制装置，垃圾上料自动控制装置，出灰自动控制装置，卸灰装置及灰库，废气洗涤池自动控制装置，中央控制器，本发明中的双隧道垃圾焚烧炉主体是一座双层双隧道的焚烧炉，其中，内层是双隧道炉体，外层是依次由耐火材料层、隔热板层、防护层构成的大隧道，所述内层双隧道炉体由两台并列分立的隧道式炉体构成，在所述每条隧道的内部设有与所述进料区相连接的轨道，所述每条隧道内的轨道首位相连接，在任一所述隧道出口的灰料回收区设有卸料机构，所述的垃圾上料自动控制装置设置在所述大隧道的上方位置，所述的烘干自动控制装置、垃圾燃烧的最佳控制装置、废气洗涤池自动控制装置设置在所述大隧道的外围一侧，所述的出灰自动控制装置设置在所述内层双隧道炉体的灰料回收区一侧，所述的中央控制器通过信号终端线路分别与所述的燃烧过程监控装置，烘干自动控制装置，垃圾燃烧的最佳控制装置，垃圾上料自动控制装置，出灰自动控制装置，废气洗涤池自动控制装置相连接。

本系统在研读现在国内外大中小型炉窑、高炉、立式炉、回转炉的基础上构思，以日处理200-500吨垃圾量的构思与设计给出了本发明的整个体系。事实上本统主要由垃圾储坑、分拣系统、传送系统、焚烧炉、集灰坑、余热锅炉、废气处理系统、烟囱组成。垃圾进入炉内后有板车承接并可通过隧道内的轨道运走；依设计要求，垃圾在点燃后按次序行走，燃烧20分钟可烧完一板车垃圾。出炉换轨运行往复至入口循环运作。炉窑周边密封，长型炉体约60米左右，炉体用混凝土加耐火砖砌成，炉体前后、顶面有通风孔，炉顶有入口装垃圾入，炉体前后是板车进出口，板车有数十架，板车平板面设有耐火瓷片，平板面上等均布置有卸灰口和炉条，平板车底有底盘支于导轨上，并可沿导轨滑行，似火车轮与铁轨衔接原理，导轨在平面上平行安装燃烧炉体为一组，背后有一节用于回转的导轨一组，前后两组之间交接有连接换转导轨组形成“井”字形回转行走导轨。平板车在这长方形回转行走导轨上是一辆接一辆，前端炉顶开一窗口，窗口有输送垃圾的履带把垃圾送到窗口卸下到平板车面上。输送带有电动机带转。平板车在出炉窑口后由液压推杆运行到循环导轨上滑行，液压推杆有电动机带动，电动机转轴装有摆杆机构或凸轮机构和变速箱。摆杆机构连接推杆，推杆头正对平板车。整个垃圾炉焚烧的具体操作是，平板车从炉门入口进入炉体里，输送带的电动带转输送带把垃圾提升经投料口长孔进入卸下到平板车上，再引火点燃垃圾，这时抽风机把烟气抽出引到空气过滤室过滤除尘除废气。平板车从炉口进入，一个紧接一个连续装垃圾。装有垃圾的平板车缓慢进入炉内燃烧，由燃烧产生热气，热气在炉内对进入的垃圾预处理加热，待平板车行至燃烧区时就已被加热至可燃状态即可自燃，垃圾燃烧过程中产生的废烟气从烟囱抽出进入净化过滤装置。净化过滤装置用三级过滤净化除尘，处理装置里装有作为净化过滤处理用的化合物水、石灰、肖凡、香精等。第一级先由用水加石灰混合液；二级处理用水加青凡加石灰混合液；第三级用水加香精新剂混合液进行处理。处理装置做成密封罐一级一级连接，密封罐可以是钢板做成，也可以用水泥加沙加石灰膏加砖砌成。处理装置有抽风机抽风，处理出来的渣泥可直接烘干或晒干堆放。整个炉窑运行的燃烧温度和废烟气排放全部符合环保要求。而且，在处理生活垃圾的进程中，本发明遵循以下生活垃圾焚烧处理流程：

(1)生活垃圾预处理系统：生活垃圾进场后，经过高温发酵后，把腐熟的垃圾输送到破袋筛分机进行破袋筛分，筛下物则为粗堆肥，筛上物为可燃垃圾，经输送带送进焚烧系统的贮料仓。

(2)进料系统：采用行车垃圾抓斗，把贮料仓垃圾抓进卧式焚烧炉的燃烧装置，然后经过液压推动装置推入卧式焚烧炉内。液压推动装置可进行遥控操纵，使操作人员远离垃圾贮料仓。

(3)焚烧炉系统：焚烧炉系统由特制的燃烧车箱装置、炉体、炉体内铁轨跑道、供风系统组成。垃圾入炉后，在液压推料器推动下，经过预热的热风逐步提高炉温，并对进炉垃圾烘干，提高垃圾的燃烧、燃烬等过程，灰渣落入出渣斗。烟气与送入的二次风混合继续燃烧直至燃烬，使炉温达到900-1000℃的高温。

(4)废气净化处理系统：该系统由吸收塔、处理器、过滤池、深沉池、进出气管、处理水等组成。其特点是用多级处理器，处理器里分别装有处理用水和石灰、青凡、香精，处理后排放的气体符合国家有关排放标准。该处理系统结构简单合理、制造容易、安装使用方便、安全可靠、造价低，可连续处理废气，是当前理想的垃圾焚烧废气净化处理装置。

在构筑本系统时就应当考虑到焚烧车设计预案；可选择：焚烧车长2米，宽1.5米，高1.7米，由四个轮子承重并带动。焚烧车分三层，一、二层为焚烧层，第三层为承灰层。垃圾层高一般为1.5米。车的框架、炉条全部用耐1200℃以上高温的合金铸铁制作，车轮由耐高温无油轴承制作。由于本发明的焚烧炉的主体是一座双隧道的垃圾焚烧炉。垃圾传送系统将垃圾送入焚烧炉内小车上后，通过电脑自动控制系统操作液压推杆推动小车进入焚烧区，经过干馏、烘干加热、干馏燃烧、熄火等程序，小车进入卸灰区。卸灰区配置有卸灰液压缸、焚烧车横移机构、振动筛、灰渣传送装置和灰库；其中，所述的焚烧车横移机构是一种带有移动底盘(可视为车体的平板面的)行走车，其行走车的移动底盘移位止点位于所述灰库的上方。当焚烧车从隧道的燃烬区出来时，卸灰液压缸的液压柱缓抵移动底盘的底部，小车中的灰渣经(可以是普通的输送带的)灰渣传送装置被运到振动筛上经震动过筛实现灰、渣分离，之后分别入灰库、运走；这一过程完毕后小车从另一条轨道回到垃圾入口重新填装。显然，经上述过程的描述可知，在炉温达到900-1000℃的情况下焚烧车的材质是非常重要的。

整座垃圾焚烧炉除焚烧隧道外，外层是全密封的一座大隧道。其主要构造为耐火材料+隔热板+防护层构成，烟气收集管道通过外层与烟气处理系统相连，在风力系统的作用下整座焚烧炉内产生的负压既防止了有害烟气的外泄，又达到了垃圾焚烧处理过程中高温、缺氧这两个垃圾焚烧处理的必备条件。其中，烟气收集管道管径的大小，要视具体垃圾处理量多少来设计。

垃圾焚烧库完成焚烧程序后，进入卸灰区。卸灰区配置有卸灰的液压缸，将焚烧车上的残灰通过液压装置、振动筛卸入灰库内，再通过输灰设备传送到制砖车间。灰库的容积根据垃圾焚烧厂的规模大小一般设计在20立方米-100立方米。

垃圾焚烧以后，废气中除了产生大量的飞尘以外，在垃圾燃烧过程中还会产生诸HCI、COx、NOx、SOx等等有害物质，因此需要在废气进入烟囱以前先经过废气洗涤池洗涤，目的就是除尘除酸。以往除尘大多采用布袋除尘，实践证明这种方法不可取。布袋除尘经常堵塞，效果不佳，因此采用洗涤池洗涤。当抽风机把废气排入洗涤池时，由于洗涤池面积的扩大，废气速度降低，飞尘失去其承托能力，就掉到洗涤池里。再加上洗涤池上方大量的洗涤液喷淋下来，除尘效果自然要好得多。洗涤池喷淋的洗涤液是碱性的石灰水，大量的石灰水喷淋下来，与废气接触，便与废气中的HCI、Cox、Nox、Sox等等有害物质中和，成为中性的盐掉入洗涤池。还有专门的自动控制系统监测洗涤池中的碱性。如果洗涤池中碱性降低，中和作用就没有了，自动控制系统就会自动投入石灰水来增加洗涤液的碱性。为了克服二恶英的产生，在垃圾中还可以投入石灰，许多经验证明也不失是一种有效的方法。

本发明涉及的垃圾燃烧废气净化处理是与焚烧炉配置使用的专用产品，其设备主要由三个圆柱形铁罐构成，每个净化罐高度为3.57m，直径3.3m，三个净化罐直径为80cm的管道和抽风机、焚烧炉接通。抽风机将燃烧炉气抽送到净化罐，三个净化罐分别装有吸收废气中有害成分的石灰、青凡、香精或常规的化学药品溶液，废气经过吸收净化后从烟囱排放到大气中。净化装置的烟囱高56m，底部直径4m，顶部直径为1.5m。

本系统处理垃圾的整个垃圾焚烧过程，有全程监控系统监控，包括每辆焚烧车装料的重量设计，在控制室里就可以了解焚烧炉的全部生产情况。所有的操作全部采用自动化、机械化，配备有以下七个自动化控制装置：

①燃烧过程监控装置：监视炉内垃圾的燃烧情况；

②烘干自动在线控制装置：确保垃圾稳定燃烧的关键，特别是余热利用，建设发电机组，对于稳定发电具有特别重要的作用；

③垃圾燃烧的最佳控制装置：把垃圾燃烧控制在最佳状态，对于消灭黑烟也非常重要；

④垃圾燃烧过程的程序控制装置：整个垃圾焚烧过程都是由计算机进行程序控制；

⑤垃圾上料控制装置；

⑥出灰自动控制装置；

⑦废气洗涤池自动控制装置；

由中央控制器(总控)依靠这些控制系统的运行，可以提高垃圾焚烧炉的焚烧效果，减少操作人员，减少劳动强度，改善周边环境和劳动条件，提高经济效益。

Claims (5)

1.一种全焚化垃圾炉处理系统，具有一座包括垃圾进料区、预热区、燃烧区、燃烬区及灰料回收区的双隧道垃圾焚烧炉主体，燃烧过程监控装置，烘干自动控制装置，垃圾燃烧的最佳控制装置，垃圾上料自动控制装置，出灰自动控制装置，废气洗涤池自动控制装置，焚烧车，中央控制器，其特征在于，所述的双隧道垃圾焚烧炉主体是一座双层双隧道的焚烧炉，其中，内层是双隧道炉体，外层是依次由耐火材料层、隔热板层、防护层构成的大隧道，所述内层双隧道炉体由两台并列分立的隧道式炉体构成，在所述每条隧道的内部设有与所述进料区相连接的轨道，所述每条隧道内的轨道首尾相连接，在任一所述隧道出口的灰料回收区设有卸料机构，所述的垃圾上料自动控制装置设置在所述大隧道的上方位置，所述的烘干自动控制装置、垃圾燃烧的最佳控制装置、废气洗涤池自动控制装置设置在所述大隧道的外围一侧，所述的出灰自动控制装置设置在所述内层双隧道炉体的灰料回收区一侧，所述的中央控制器通过信号终端线路分别与所述的燃烧过程监控装置，烘干自动控制装置，垃圾燃烧的最佳控制装置，垃圾上料自动控制装置，出灰自动控制装置，废气洗涤池自动控制装置相连接。

2.根据权利要求1所述的全焚化垃圾炉处理系统，其特征在于，所述的首尾相连接的轨道，其首尾两组之间设有交接连接换转导轨组所构成的“井”字形回转行走导轨。

3.根据权利要求1所述的全焚化垃圾炉处理系统，其特征在于，所述的焚烧车是一种由耐1200℃以上高温的合金铸铁制作的且具有三层结构的，其车长2米，宽1.5米，高1.7米的框架式焚烧车，其中，设置在其底部的四个承重轮是一种耐高温无油轴承轮。

4.根据权利要求1所述的全焚化垃圾炉处理系统，其特征在于，所述的卸料机构由卸灰液压缸、焚烧车横移机构、振动筛、灰渣传送装置和灰库构成，其中，所述焚烧车横移机构是一种带有移动底盘的行走车，其行走车的移动底盘移位止点位于所述灰库的上方。

5.根据权利要求3所述的全焚化垃圾炉处理系统，其特征在于，所述的焚烧车，在其车体的平板面上设有耐火瓷片，在所述平板面的上方设有卸灰口和炉条。

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