CN202688202U - 一种垃圾焚烧灰渣处置系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种垃圾焚烧灰渣处置系统，包括垃圾焚烧炉（1）、水泥熟料烧成系统的分解炉（2）、垃圾炉渣冷却装置（3）、原料配料站、水泥原料粉磨系统；所述的垃圾炉渣冷却装置（3）与垃圾焚烧炉相连接，且设置在垃圾焚烧炉下方；垃圾经过垃圾焚烧炉焚烧后，飞灰随焚烧烟气进入水泥熟料烧成系统的分解炉里；焚烧后热炉渣排出垃圾焚烧炉后，通过冷却空气在垃圾炉渣冷却装置里进行风冷，冷风与热炉渣进行热交换后成为热风进入垃圾焚烧炉，热炉渣通过风冷后的冷炉渣进入原料配料站作为水泥原料参与配料，再进入水泥原料粉磨系统进行生料粉磨；冷炉渣与其他原料磨制成生料粉后进入水泥熟料烧成系统，烧制成水泥熟料。

Description

一种垃圾焚烧灰渣处置系统

技术领域

本实用新型属于垃圾处置技术领域，尤其涉及利用水泥烧成系统协同处置生活垃圾焚烧灰渣处置系统。

背景技术

生活垃圾来源和组成复杂，大致可分为有机物和无机物，随着城市生活水平的提高，有机物含量在逐步增加。我国垃圾具有含水率高、热值较低的特点。目前我国历年垃圾堆存量达60多亿吨，占用耕地达5亿平方米，2010年城市垃圾产生量约2.64亿吨，并且正以年均5~8%的速度递增，2050年将达5.28亿吨，城市生活垃圾处理已经成为制约城市发展的一大“瓶颈”，全国660个城市中有200多个城市陷入垃圾包围之中，导致城乡结合区域环境恶化，危及可持续发展。另外，未收集和未处理的垃圾会滋生传播疾病、形成恶臭污染环境、产生大量的酸性和碱性有机污染物，溶解垃圾中的重金属，成为有机物、重金属和病原微生物集中的污染源，污染周围的地表水体或渗透地下水，造成水资源的严重污染。

城市生活垃圾处理，已日益成为世界范围内一个普遍关注的问题，是一项十分艰巨的综合性、系统性的工程。目前，使用较为有效的处理方法是焚烧法，也是目前世界各国普遍采用的垃圾处理方法，具有处理量大、减容性好且有热能回收的特点。其中，炉排炉焚烧垃圾具有不需分拣垃圾、适合我国水分高和热值低的垃圾的特点。从处置垃圾的彻底性、无害化、环保化的角度出发，水泥生产线协同处置垃圾较为合适，炉排炉与水泥烧成系统联合，来处置生活垃圾技术是理想的垃圾处置方式(201120084369.7)，该方法具有以下优点：1)850℃以上的高温环境使得垃圾彻底焚烧、裂解；2)生料的碱性条件，使得垃圾焚烧产生的酸性气体和物质被碱性生料吸收，大大减少了烟气中的酸性有害气体及二恶英再次合成源；3)充分利用回转窑系统的高温烧成温度和熟料形成条件，将垃圾焚烧后产生的灰渣烧制成水泥熟料；4)将垃圾焚烧后的飞灰和炉渣中的有害重金属固溶在熟料里，大大减少垃圾中的重金属危害。

垃圾焚烧后的灰渣主要包括两部分：飞灰和不能燃烧的残渣(炉渣)，垃圾焚烧后的重金属主要在飞灰里，炉渣里只含有少部分重金属。在水泥制造行业，炉渣可以作为水泥原料用，也可作为混合材掺到水泥里，而飞灰一般不作为混合材使用。灰渣(飞灰与炉渣)作为水泥原料烧制成水泥，炉渣及其重金属被固溶在熟料里，并通过水泥水化、固化，将炉渣中的有害成分固化在水泥或混凝土水化浆体里，是较为安全的处置方式。

目前炉排炉焚烧垃圾产生的炉渣都是通过水冷达到降温使用的目的，不但消耗大量的水资源，而且产生的水蒸气进入焚烧炉和水泥烧成系统，会影响垃圾焚烧系统和水泥窑系统的稳定性，减少焚烧炉和水泥窑系统设备及其耐火材料的使用寿命；另外，水冷后的灰渣带有水分，增加了水泥原料的含水量，需要多消耗水泥原料的烘干热量，同时影响水泥生料的粉磨和烘干效率。

针对以上情况，水泥生产线协同处置生活垃圾需要一种节能的灰渣处置装置和方法来解决上述问题。

实用新型内容

针对以上问题本实用新型提供了一种更加节能化、环保化、安全化、资源化的垃圾焚烧灰渣处置系统。

为了解决以上问题本实用新型提供了一种垃圾焚烧灰渣处置方法的实施系统，其特征在于：包括垃圾焚烧炉、水泥熟料烧成系统的分解炉、垃圾炉渣冷却装置、原料配料站、水泥原料粉磨系统；所述的垃圾炉渣冷却装置与垃圾焚烧炉相连接，且设置在垃圾焚烧炉下方；垃圾经过垃圾焚烧炉焚烧后，飞灰随焚烧烟气进入水泥熟料烧成系统的分解炉里；焚烧后热炉渣排出垃圾焚烧炉后，通过冷却空气在垃圾炉渣冷却装置里进行风冷，冷风与热炉渣进行热交换后成为热风进入垃圾焚烧炉，热炉渣通过风冷后的冷炉渣进入原料配料站作为水泥原料参与配料，再进入水泥原料粉磨系统进行生料粉磨；冷炉渣与其他原料磨制成生料粉后进入水泥熟料烧成系统，烧制成水泥熟料。

所述的垃圾炉渣冷却装置安装在垃圾焚烧炉的尾端，与垃圾焚烧炉固定在一起，成为一个集成装置。

在垃圾焚烧炉的卸渣口与垃圾炉渣冷却装置之间设有锁风卸料阀，在垃圾炉渣冷却装置上设有出风口，出风口连接在垃圾焚烧炉的供风管道上。

所述的垃圾炉渣冷却装置为冷空气与热炉渣的换热装置。

所述的垃圾炉渣冷却装置所用的冷空气采用垃圾储坑里的垃圾臭气。

所述的冷风与热炉渣进行的热交换为直接热交换或间接热交换。

有益效果：

本实用新型将垃圾焚烧与水泥熟料生产相结合，垃圾焚烧产生烟气的热量供水泥生产线原料分解用，垃圾灰渣作为水泥原料的一部分烧制成水泥熟料，实现垃圾的减容化、资源化和无害化处置。

本实用新型充分利用垃圾焚烧后炉渣的热量，用冷空气冷却垃圾炉渣，空气被热炉渣加热后通入垃圾焚烧炉，为垃圾烘干、焚烧提供部分热源。

本实用新型热炉渣被空气冷却后，便于运输和水泥生料粉磨系统使用；与传统的水冷式炉渣冷却装置相比，炉渣不含水分，便于水泥生料的烘干和粉磨，又减少一部分进入垃圾焚烧炉的水分，对焚烧垃圾的焚烧炉和处理垃圾焚烧烟气的水泥烧成系统都有好处。

本实用新型当垃圾臭气作为冷却介质时，既实现了垃圾焚烧炉渣的冷却，又对垃圾臭气实现彻底燃烧分解和净化作用。

本实用新型灰渣作为水泥原料烧制成水泥熟料，被固溶在熟料里并通过水泥水化固化在水泥或混凝土的水化浆体里，是较为安全的垃圾焚烧灰渣处置方式之一。

附图说明

图1为本实用新型系统的结构框图；

图2为本实用新型的实施系统Ⅰ示意图；

图3为本实用新型实施系统Ⅱ示意图；

图4为本实用新型实施系统Ⅲ示意图；

图5为本实用新型实施系统Ⅳ示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如图1至图5所示，本垃圾焚烧灰渣处置系统，包括垃圾焚烧炉1、水泥熟料烧成系统的分解炉2、垃圾炉渣冷却装置3、原料配料站、水泥原料粉磨系统；

所述的垃圾炉渣冷却装置3与垃圾焚烧炉1相连接，且设置在垃圾焚烧炉1下方；垃圾经过垃圾焚烧炉1焚烧后，飞灰随焚烧烟气进入水泥熟料烧成系统的分解炉2里；焚烧后热炉渣排出垃圾焚烧炉1后，通过冷却空气在垃圾炉渣冷却装置3里进行风冷，冷风与热炉渣进行热交换后成为热风进入垃圾焚烧炉1，热炉渣通过风冷后的冷炉渣进入原料配料站作为水泥原料参与配料，再进入水泥原料粉磨系统进行生料粉磨；冷炉渣与其他原料磨制成生料粉后进入水泥熟料烧成系统，烧制成水泥熟料。

垃圾炉渣冷却装置3设置在垃圾焚烧炉1后使用，垃圾焚烧炉排出的热炉渣直接卸入炉渣冷却装置，热炉渣与冷空气换热后，被加热的空气进入垃圾焚烧炉1，供垃圾烘干、焚烧使用。

所述的垃圾炉渣冷却装置3包括冷却装置本体，冷却装置本体的上部设有热炉渣进入口，在冷却装置本体的底部设有冷空气进入口和炉渣排出口。

所述的垃圾炉渣冷却装置3为冷空气与热炉渣的换热装置，在垃圾炉渣冷却装置3里热炉渣与冷空气进行热交换，实现垃圾热炉渣的冷却和冷空气的加热处理。

如图3所示，作为本实用新型的一种改进，垃圾炉渣冷却装置3安装在垃圾焚烧炉1的尾端，与垃圾焚烧炉1固定在一起，成为一个集成装置，垃圾经过垃圾焚烧炉1的烘干、焚烧、燃尽后进入冷却段，即进入垃圾炉渣冷却装置3，热炉渣与冷却空气换热后，被加热的空气与垃圾焚烧炉1里的其它热气体在垃圾焚烧炉1里混合在一起，供垃圾烘干、焚烧用。

如图4所示，作为本实用新型的一种改进，所述的垃圾炉渣冷却装置3设置在垃圾焚烧炉1后使用，且在垃圾焚烧炉的卸渣口与垃圾炉渣冷却装置3之间加装锁风卸料阀4，来控制热炉渣卸料和锁风，在垃圾炉渣冷却装置3上设有出风口5，出风口5连接在垃圾焚烧炉1的供风管道上。垃圾焚烧炉1排出的热炉渣卸入垃圾炉渣冷却装置3后关闭锁风卸料阀4，热炉渣与冷却空气直接换热后，被加热的空气通过出风口5排出后与垃圾焚烧炉1的其他热风在垃圾焚烧炉1的供风管道上先混合再进入垃圾焚烧炉1，供垃圾烘干、焚烧用。

如图5所示，作为本实用新型的一种改进，所述的垃圾炉渣冷却装置3所用的冷空气为垃圾储坑里的垃圾臭气，垃圾臭气与热炉渣进行热交换，以实现垃圾炉渣的冷却，并将被加热的臭气送入垃圾焚烧炉1供垃圾烘干、焚烧使用，产生的烟气通入水泥烧成系统的分解炉2，将臭气有害分子分解掉并达到烟气净化的目的。

作为本实用新型的一种改进，垃圾炉渣冷却装置3可以设计为热炉渣与冷却空气进行间接热交换，炉渣与冷却空气通过非接触式传热完成热交换，冷却空气被间接加热后进入垃圾焚烧炉，供垃圾烘干、燃烧用。例如：在垃圾炉渣冷却装置3内设有导热效果好的隔板，隔板将垃圾炉渣冷却装置3分为冷空气腔体和热炉渣腔体，冷空气腔体进气口和出气口，出气口与垃圾焚烧炉1相连。

本实用新型充分发挥新型干法水泥生产技术处置垃圾的优势，将垃圾焚烧灰渣全部消纳并制成水泥熟料，将垃圾中的重金属等污染物固溶在水泥熟料里；本实用新型对垃圾焚烧热炉渣进行空气冷却，既实现了垃圾炉渣的冷却，便于后续的运输和生料粉磨，又充分利用热炉渣的热能来加热冷空气，以供垃圾烘干、焚烧使用。本实用新型实现了垃圾灰渣的无害化全部处置，又没有给水泥生料制备带来额外的水份烘干能耗，是水泥窑协同处置垃圾领域一种节能、安全、环保的处置方法和生产工艺。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不限制于本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。求范围之内。

Claims (6)

1.一种垃圾焚烧灰渣处置系统，其特征在于：包括垃圾焚烧炉（1）、水泥熟料烧成系统的分解炉（2）、垃圾炉渣冷却装置（3）、原料配料站、水泥原料粉磨系统；所述的垃圾炉渣冷却装置（3）与垃圾焚烧炉（1）相连接，且设置在垃圾焚烧炉（1）下方；垃圾经过垃圾焚烧炉（1）焚烧后，飞灰随焚烧烟气进入水泥熟料烧成系统的分解炉（2）里；焚烧后热炉渣排出垃圾焚烧炉（1）后，通过冷却空气在垃圾炉渣冷却装置（3）里进行风冷，冷风与热炉渣进行热交换后成为热风进入垃圾焚烧炉（1），热炉渣通过风冷后的冷炉渣进入原料配料站作为水泥原料参与配料，再进入水泥原料粉磨系统进行生料粉磨；冷炉渣与其他原料磨制成生料粉后进入水泥熟料烧成系统，烧制成水泥熟料。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧灰渣处置系统，其特征在于：所述的垃圾炉渣冷却装置（3）安装在垃圾焚烧炉（1）的尾端，与垃圾焚烧炉（1）固定在一起，成为一个集成装置。

3.根据权利要求1或2所述的一种垃圾焚烧灰渣处置系统，其特征在于：在垃圾焚烧炉的卸渣口与垃圾炉渣冷却装置（3）之间设有锁风卸料阀（4），在垃圾炉渣冷却装置（3）上设有出风口（5），出风口（5）连接在垃圾焚烧炉（1）的供风管道上。

4.根据权利要求1或2所述的一种垃圾焚烧灰渣处置系统，其特征在于：所述的垃圾炉渣冷却装置（3）为冷空气与热炉渣的换热装置。

5.根据权利要求4所述的一种垃圾焚烧灰渣处置系统，其特征在于：所述的垃圾炉渣冷却装置（3）所用的冷空气采用垃圾储坑里的垃圾臭气。

6.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧灰渣处置系统，其特征在于：所述的冷风与热炉渣进行的热交换为直接热交换或间接热交换。

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