CN200975678Y - 一种城市生活垃圾焚烧前处理装置 - Google Patents

Abstract

一种城市生活垃圾焚烧前处理装置，包括垃圾给料装置、热分解热源提供装置、垃圾热分解反应室、冷却室、HCl净化室和垃圾焚烧炉；其中：一垃圾给料装置和一热分解热源提供装置，分别连通垃圾热分解反应室；热分解反应室的下部连通垃圾焚烧炉，热分解反应室的上部连通冷却室；冷却室的气体出口连通HCl净化室的气体进口，该HCl净化室的气体出口与垃圾焚烧炉连通。

Description

一种城市生活垃圾焚烧前处理装置

技术领域

本实用新型属于城市生活垃圾处理领域，特别涉及一种与垃圾焚烧炉相结合，通过含氯垃圾的热解和净化，实现城市生活垃圾焚烧过程中低氯化氢(HCl)和低二噁英排放的处理装置。

技术背景

焚烧是一种城市生活垃圾无害化处置的手段，无论是城市生活垃圾直接焚烧、可燃物焚烧、还是可燃物制备垃圾衍生燃料后燃烧，所焚烧的物质中均存在塑料类等物质，这些物质中含有氯(Cl)元素，Cl在燃烧过程中将产生酸性气体HCl，Cl元素的存在也是生成二噁英类物质的必要条件。由于HCl的强酸性和二噁英类物质的剧毒性使垃圾焚烧二次污染物的生成和排放问题尤为人们所关注。

一般通过控制焚烧温度、防止烟气温度降低过程中的再合成、采用催化剂使二噁英分解、活性炭碳吸附与布袋除尘器收集等手段防止二噁英类物质向大气的排放。而HCl气体一般采用焚烧后尾气净化的方式进行，利用碱性物质对HCl进行吸收，生成中性的盐类。虽然焚烧尾气净化可以在很大程度上避免HCl向大气的排放。但在燃烧过程中，HCl气体可能对锅炉的换热器造成高温腐蚀，为避免高温腐蚀的发生，一般产生较低参数(300℃左右)的蒸汽，其发电效率不足20％，而相同蒸汽吨位的燃煤蒸汽锅炉的发电效率在30％左右，HCl引起的高温腐蚀严重影响了垃圾的资源化利用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种城市生活垃圾焚烧前处理装置，利用热分解使垃圾中的氯以HCl的气态形式析出，将气态产物冷却到露点温度以上，再利用酸性气体脱除剂脱除析出的气态物质中的HCl，纯净的可燃气态物质和热分解残渣进入锅炉燃烧，实现低氯燃烧，减少在焚烧过程产生HCl，避免高温腐蚀的发生，并减少燃烧过程中二噁英类物质的合成。

具体地说，本实用新型的目的是提供一种装置，该装置可以将城市生活垃圾于350～500℃下进行热解反应，使垃圾生成不含氯的固体残渣和含氯物质的热解气，其中固体残渣进入垃圾焚烧炉燃烧，热解气冷却至高于露点温度10-60℃，再用酸性气体脱除析出的HCl，除去HCl的气体进入垃圾焚烧炉燃烧，以降低燃烧过程中和燃烧尾气中氯化氢的含量。

为实现上述目的，本实用新型提供的城市生活垃圾焚烧前处理装置，包括垃圾给料装置、热分解热源提供装置、垃圾热分解反应室、冷却室、HCl净化室和垃圾焚烧炉；其中：

一垃圾给料装置和一热分解热源提供装置，分别连通垃圾热分解反应室；

热分解反应室的下部连通垃圾焚烧炉，热分解反应室的上部连通冷却室；冷却室的气体出口连通HCl净化室的气体进口，该HCl净化室的气体出口与垃圾焚烧炉连通；

待处理垃圾经由垃圾给料装置进入垃圾热分解反应室，并由热分解热源提供装置向垃圾热分解反应室提供热量；

垃圾热分解反应室内产生的固体残渣进入垃圾焚烧炉燃烧，热解气经冷却室冷却至50～200℃后，由HCl净化室除去HCl进入垃圾焚烧炉燃烧。

所述的装置，其中垃圾热分解反应室内可添加HCl的净化介质，该净化介质为生石灰(氧化钙)、熟石灰(氢氧化钙)或/和氢氧化钠。

所述的装置，其中冷却室与HCl净化室之间设有一增压风机，将冷却室的气体输送至HCl净化室。

所述的装置，其中垃圾给料装置可采用下列方式中的任一种：螺旋给料、料斗给料、输送带给料。

所述的装置，其中热分解热源提供装置应能提供500℃～850℃的高温，其使用的介质可为下列方式中的任一种：高温固态颗粒、高温气体、高温蒸汽、电。

所述的装置，其中热分解反应室的加热形式为热源介质与垃圾掺混的混合式，或热源介质与垃圾不掺混的间壁式。

所述的装置，其中热分解反应室的结构为螺旋推动型或流化床气力推动型。

所述的装置，其中固体残渣由热分解反应室进入垃圾焚烧炉可为下列方式中的任一种：螺旋给料，倾斜给料，流化床气动给料。

所述的装置，其中冷却室的冷却介质可为下列物质中的任一种：锅炉燃烧用空气、锅炉给水。

所述的装置，其中净化室的结构可为下列形式中的任一种：流化床，循环流化床，固定床，气体洗涤塔，气体吸收塔。

所述的装置，其中净化室的净化工艺可为下列形式中的任一种：湿法、半干法、干法。

所述的装置，其中净化室内装填有净化介质，其可为下列形式中的任一种：石灰石(碳酸钙)、生石灰(氧化钙)、熟石灰(氢氧化钙)、氢氧化钠、水、锅炉飞灰。

由本实用新型提供的装置，可以使城市生活垃圾焚烧时降低氯化氢的排放量，达到氯化氢脱除彻底、氯不进入燃烧过程、需要处理的有害废气量小的目的，并具有适用炉型广等特点。

附图说明

图1为本实用新型的城市生活垃圾焚烧前处理装置的结构示意图。

图2为本实用新型混合式热分解室的结构图。

图3为本实用新型间壁式热分解室的结构图。

具体实施方式

本实用新型的装置，包括垃圾给料装置1、热分解热源提供装置2、垃圾热分解室3、冷却室4、增压风机5、HCl净化室6和垃圾焚烧炉7。

其中热分解反应室3安装在垃圾焚烧炉7的垃圾供给通道上，分别与垃圾给料装置1、热分解热源提供装置2、冷却室4、垃圾焚烧炉7相连通；

热分解反应室3的上部设置气体冷却室4；

增压风机5进口与冷却室4气体出口相连接，其出口和HCl净化室6的气体进口相连接；

HCl净化室6的出口直接与锅炉7相连通。

使用本装置时，城市生活垃圾直接进入热分解反应室3，提供能量的介质也进入热分解反应室3，经过热传递，使垃圾被加热到350℃～500℃，生成的固体残渣借助输送设备和依靠自身的重力进入垃圾焚烧炉7，热分解产生的气体产物经过布置在热分解反应室3侧面和上面的气体收集器收集，进入冷却室4，经过冷却室后最终的气体温度在50℃～200℃之间，再经过净化器6除去气体中的HCl，经过净化器后HCl的浓度控制在20mg/Nm³以内，洁净的气体直接进入焚烧炉7燃烧。

以克服垃圾焚烧过程中生成的HCl对锅炉造成对高温腐蚀，在降低HCl排放浓度的同时降低二噁英的排放。

实施例1

本实施例的整体结构如图1所示，本实用新型低氯化氢排放的城市生活垃圾焚烧前处理装置包括垃圾给料装置1、热分解热源提供装置2、垃圾热分解室3、冷却室4、增压风机5和HCl净化室6，热分解室3位于垃圾给入到焚烧炉的通道上，直接连接垃圾给料装置1和垃圾焚烧炉7，热分解室3可以采用混合式(如图2所示)和间壁式(如图3所示)，热分解室3的气体出口直接连接冷却室4，在冷却室4和净化室6之间的连接管路上安装有增压风机5以克服净化室6的阻力，同时提高热分解室3的负压，经净化室6净化的可燃气体直接进入垃圾焚烧炉7燃烧。

由本实用新型提供的装置，将城市生活垃圾直接送入热分解反应室，同时向热分解反应室提供热量，加热垃圾到350℃～500℃，使垃圾发生热解反应生成热解气和固体残渣，固体残渣借助输送设备和依靠自身的重力进入垃圾焚烧炉燃烧，热解气经过气体收集器收集，进入冷却室将热解气冷却至高于露点温度10-60℃，经过冷却室后最终的气体温度在50℃～200℃之间，再经过净化器除去气体中的HCl，经过净化器后HCl的浓度控制在20mg/Nm³以内，洁净的气体直接进入焚烧炉燃烧。

垃圾给料装置1可采用下列方式中的任一种：螺旋给料，料斗给料，输送带给料。

热分解热源提供装置2使用的介质可为下列方式中的任一种：高温固态颗粒，高温气体，高温蒸汽，电，一般应能提供500℃～850℃的高温。

热分解室3的体积根据垃圾处理的要求而定，一般应容纳30～300秒的垃圾处理量。

热分解室3的加热形式可为下列方式中的任一种：提供能源的介质与垃圾发生掺混的混合式，提供能源的介质与垃圾不发生掺混的间壁式。

使用高温固态颗粒作为提供能源的介质时，热分解室的加热形式可为下列方式中的任一种：混合式和间壁式。

使用高温气体和高温蒸汽作为提供能源的介质时，热分解室的加热形式仅可为间壁式。

热分解室3的结构形式可为下列方式中的任一种：螺旋推动型，流化床气力推动型。

热分解室3后端向焚烧炉给料可为下列方式中的任一种：螺旋给料，倾斜给料，流化床气动给料。

热分解室3内可添加HCl的净化介质，热分解室内净化介质可为生石灰(氧化钙)、熟石灰(氢氧化钙)，氢氧化钠。

冷却室4出口气体的温度根据气体中水分和HCl的含量而定，一般要求最终的温度比气体的露点温度高10℃～60℃。

冷却室4的冷却介质可为下列物质中的任一种：锅炉燃烧用空气，锅炉给水。

净化室6的结构形式可为下列形式中的任一种：流化床，循环流化床，固定床，气体洗涤塔，气体吸收塔。

净化室6的净化工艺可为下列形式中的任一种：湿法，半干法，干法。

净化室6的净化介质可为下列形式中的任一种：石灰石(碳酸钙)、生石灰(氧化钙)、熟石灰(氢氧化钙)，氢氧化钠，水，锅炉飞灰。

本实用新型是以含氯垃圾的热分解、颗粒混合与输运、含钙物质脱除氯化氢结合起来开发的焚烧前处理装置，通过该装置，可以使垃圾进入焚烧炉之前，脱除其中含有的大部分氯，尤其是垃圾可燃物中的氯，使进入焚烧炉的燃料的氯含量降低为原来的10％以内，从而减少垃圾焚烧过程中HCl和二噁英的生成，避免了在垃圾焚烧炉尾部受热面的高温腐蚀，同时热分解气体的量不足垃圾焚烧烟气量的10％，HCl的浓度为烟气中HCl浓度的数倍，为经济、高效清除HCl提供了可行的途径，在净化室内进行HCl脱除后，洁净气体进入焚烧炉燃烧，焚烧炉的HCl原始排放可低于原焚烧炉排气经过尾气净化后的HCl排放。

Claims (9)

1、一种城市生活垃圾焚烧前处理装置，其特征在于，包括垃圾给料装置、热分解热源提供装置、垃圾热分解反应室、冷却室、HCl净化室和垃圾焚烧炉；其中：

一垃圾给料装置和一热分解热源提供装置，分别连通垃圾热分解反应室；

热分解反应室的下部连通垃圾焚烧炉，热分解反应室的上部连通冷却室；冷却室的气体出口连通HCl净化室的气体进口，该HCl净化室的气体出口与垃圾焚烧炉气体进口连通。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中垃圾热分解反应室内填装有HCl的净化介质，该净化介质为生石灰、熟石灰或/和氢氧化钠。

3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中冷却室与HCl净化室之间设有一增压风机。

4、如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中垃圾给料装置为螺旋给料、料斗给料或输送带给料。

5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中热分解热源提供装置的介质为下列方式中的任一种：高温固态颗粒、高温气体、高温蒸汽、电。

6、如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中热分解反应室的结构为螺旋推动型或流化床气力推动型。

7、如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中冷却室的冷却介质为下列物质中的任一种：锅炉燃烧用空气、锅炉给水。

8、如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中净化室的结构为下列形式中的任一种：流化床、循环流化床、固定床、气体洗涤塔、气体吸收塔。

9、如权利要求1或8所述的装置，其特征在于，其中净化室内装填有净化介质为下列形式中的任一种：石灰石、生石灰、熟石灰、氢氧化钠、水、锅炉飞灰。