CN206359475U - 一种高效垃圾热解及废气处理系统 - Google Patents

一种高效垃圾热解及废气处理系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种高效垃圾热解及废气处理系统，包括换热式垃圾热解装置、旋风分离装置、布袋除尘装置及烟气净化装置，其特征在于换热式垃圾热解装置包括内设炉膛，顶部设排烟口，底部设活动炉排、灰仓及清灰口，中部设垃圾入口的炉体，炉膛上部设有气体换热膛，该气体换热膛由内壁、外壁及内、外壁之间的空腔组合而成，外壁上设有与空腔联通的进气口、出气口，排烟口与旋风分离装置进烟口相连，旋风分离装置出烟口与布袋除尘装置烟气进口相连，布袋除尘装置烟气出口与烟气净化装置烟气输送管相连，烟气净化装置的气体出口与换热式垃圾热解装置进气口相连。让垃圾热解产生的烟气经除尘、清洗、吸附、喷淋后，再返回到换热式垃圾热解装置换热除湿后排空。

Description

一种高效垃圾热解及废气处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种高效垃圾热解及废气处理系统，属于清洁领域。
背景技术
目前，大型垃圾焚烧炉主要分链条式、阶梯式和回转式三种，此类焚烧炉一般用于大型固体废弃物处理场，如垃圾焚烧发电站。县级城市一般用于防渗填埋，而对于乡镇一级的生活垃圾，主要采用私人取包清运、偷倒裸堆，广大农村则自然堆放。虽然有的地方安装了小型的生活垃圾焚烧炉，但无废气处理系统，造成二次污染，有的虽然对废气作了相应的处理，但由于技术和成本的局限性，尾气中有害物质因含水率高而沉降于焚烧站周围，绝大多数燃煤燃油蒸汽锅炉尾气均采用单纯的水膜除尘处理后，直接对空排放，其处理效果甚微，尤其对CO、CO2、SO2、NOX等物质，甚至矿物质中的重金属粒子的脱除、焚烧生活垃圾时所产生的二噁英的脱除，几乎都很难达到国家环保排放标准，严重影响生态环境，造成健康隐患，为改变这一现状，有必要对现有烟气净化处理技术加以改进。
为了解决排放的有毒有害气体问题，目前垃圾焚烧电站采用“湿法”脱硫和除尘的方法，然而，高温烟气经过“水膜”除尘和脱硫后，导致“白色水雾”含水量高，无法自行上升到被大气稀释的高度，“白色水雾”中未被脱除的少量有毒有害离子仍会对周围动植物造成伤害，为了解决这一问题，有的垃圾焚烧厂家在“水膜”脱硫和除尘之后的烟囱管外径上设有相当多的电加热圈，以提升“白色水雾”的温度，减少尾气的含水量比重，使烟气气流近乎垂直上升，在短的时间内被高空大气稀释，该方法虽然效果明显，但能耗较大，处理成本高，目前尚未出现成本低的、能耗小的尾气处理方法。
发明内容
为解决这一问题，本实用新型提供一种高效垃圾热解及废气处理系统，包括换热式垃圾热解装置、旋风分离装置、布袋除尘装置及烟气净化装置，其特征在于换热式垃圾热解装置包括内设炉膛，顶部设排烟口，底部设活动炉排、灰仓及清灰口，中部设垃圾入口的炉体，炉膛上部设有气体换热膛，该气体换热膛由内壁、外壁及内、外壁之间的空腔组合而成，外壁上设有与空腔联通的进气口、出气口，换热式垃圾热解装置的排烟口与旋风分离装置进烟口相连，旋风分离装置出烟口与布袋除尘装置烟气进口相连，布袋除尘装置烟气出口与烟气净化装置烟气输送管相连，烟气净化装置的气体出口与换热式垃圾热解装置进气口相连。以便垃圾在换热式垃圾热解装置焚烧后，产生的烟气经过旋风分离装置分离出烟气中的大颗粒物后，再经布袋除尘装置除去烟气中的粉尘，最后进入烟气净化装置有效脱除CO、CO2、SO2、NOX等物质后，再返回到换热式垃圾热解装置的气体换热膛中换热除湿后，使净化后的烟气尽快进入大气排空。
进一步地，所述换热式垃圾热解装置的排烟口上端延伸至外壁顶部、下端与炉膛联通。
进一步地，所述换热式垃圾热解装置的气体换热膛内壁、外壁均包括下部的圆柱体及顶部的弧形拱顶，便于焚烧烟尘的排出。
进一步地，所述换热式垃圾热解装置的炉膛由耐火内衬及耐火内衬外部的炉壳构成，炉膛下部为锥形燃烧膛，锥形燃烧膛由耐火内衬及耐火内衬外部的炉壳构成，锥形燃烧膛底部设有炉底，该炉底为一中部带通孔的圆环板，圆环板中部通孔的下方设有活动炉排。
进一步地，所述活动炉排包括多根炉条，多根炉条的内端设有条形凹槽板，多根炉条的外端设有带多个水平通孔的支撑条板，每一根炉条的内端穿过支撑条板对应的通孔置于条形凹槽板对应的凹槽中，以方便更换炉条。
进一步地，所述烟气净化装置包括带空腔的机体，该机体顶部设有与空腔连通的排气口、侧部设有与空腔连通进出料口，空腔上部设有带喷嘴的供液管，空腔分别设为上部的喷淋段、中部的吸附段、底部的清洗池，底部的清洗池上设有气体输送管，气体输送管内端延伸至清洗池下部，以便烟气由加压风机送入清洗池清洗后，再通过吸附段吸附后，经过喷淋段喷淋，除去烟气中的CO、CO2、SO2、NOX等物质后再外排。
进一步地，所述气体输送管外端与烟气加压风机相连。
进一步地，所述清洗池底部设有带控制阀的排污口，以便定期排除污物。
进一步地，所述清洗池下部设有排液管，该排液管上设有水泵，排液管外端与机体上部的带喷嘴的供液管相连，以便循环使用清洗液，节约水、药资源，降低成本。
进一步地，所述清洗池下部设有第一均流板，该第一均流板为一圆板，圆板中心处设有与气体输送管内端相配接的通孔，圆板周围设有若干通气孔，以便烟气进入清洗池后，通过第一均流板与碱液充分反应。
进一步地，所述吸附段设为由下部的第二均流板、上部的网板构成的网箱，网箱一侧设有开口，该开口与进出料口连通，进出料口上设有进料门；所述网箱为固定式的或者为活动式的，活动式的网箱为抽拉式。以便于抽出后仅更换吸附材料，或者连同网箱及其内的吸附材料整体更换。
进一步地，所述吸附段还可以包括第二均流板、滤网、圆环压圈、活性炭颗粒，以及设于第二均流板底部与机体之间的加强筋，其中：滤网置于第二均流板上，滤网上设置圆环压圈，活性炭颗粒置于圆环压圈上，通过活性炭颗粒吸附烟气中的有害成分，进一步净化烟气。
进一步地，所述喷淋段的一侧设有检修口，所述检修口上设有门，以方便检修。
通过本实用新型提供的系统，不仅让垃圾在换热式垃圾热解装置中得到充分热解，而且使热解产生的烟气经过旋风分离装置分离出烟气中的大颗粒物后，再经布袋除尘装置除去烟气中的粉尘，最后进入烟气净化装置有效脱除CO、CO2、SO2、NOX等物质后，再返回到换热式垃圾热解装置的气体换热膛中换热除湿后，使净化后的烟气尽快进入大气排空。有效利用废热，节约能耗，用该系统完成垃圾热解、废气净化处理和废热利用等多项功能，处理成本低，尤其是处理后的净化气体完全达到了国家排放标准，足以证明本实用新型的净化效果是极佳的。
附图说明
图1为高效垃圾热解及废气处理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作出进一步描述。
本实用新型提供的高效垃圾热解及废气处理系统，包括换热式垃圾热解装置1、旋风分离装置2、布袋除尘装置3及烟气净化装置4，所述换热式垃圾热解装置包括内设炉膛1-1，顶部设排烟口1-5，底部设活动炉排1-9、灰仓及清灰口1-10，中部设垃圾入口1-8的炉体，炉膛1-1上部设有气体换热膛，该气体换热膛由内壁1-3、外壁1-6及内、外壁之间的空腔1-4组合而成，外壁1-3上设有与空腔1-4联通的进气口1-7、出气口1-2，排烟口1-5与旋风分离装置2进烟口2-1相连，旋风分离装置2出烟口2-2与布袋除尘装置3烟气进口3-1相连，布袋除尘装置3烟气出口3-2与烟气净化装置4烟气输送管4-12相连，烟气净化装置4的气体出口4-10与换热式垃圾热解装置1进气口1-7相连；
所述换热式垃圾热解装置1的排烟口1-5上端延伸至外壁1-3顶部、下端与炉膛1-1联通；所述气体换热膛内壁1-6、外壁1-3均包括下部的圆柱体及顶部的弧形拱顶，内壁1-6的圆柱体下端与炉膛1-1连通，外壁1-3的圆柱体下端与炉壳相连；所述炉膛1-1由耐火内衬及耐火内衬外部的炉壳构成，炉膛下部为锥形燃烧膛，锥形燃烧膛由耐火内衬及耐火内衬外部的炉壳构成，锥形燃烧膛底部设有炉底，该炉底为一中部带通孔的圆环板，圆环板中部通孔的下方设有活动炉排；所述活动炉排包括多根炉条1-12，多根炉条1-12的内端设有条形凹槽板1-13，多根炉条1-12的外端设有带多个水平通孔的支撑条板1-11，每一根炉条1-12的内端穿过支撑条板1-11对应的通孔置于条形凹槽板1-13对应的凹槽中；在炉体的正面下部、垃圾入口1-1和清灰口1-10外部，设有安全门1-11，在安全门1-11底部设有3个圆孔，工作时，投料、清灰完毕后，关上安全门，助燃空气由圆孔进入炉体，同时避免炉内因投料或负压停止抽排时，火焰从入口和灰口窜出伤人；
所述烟气净化装置4包括带空腔的机体，该机体顶部设有与空腔连通的排气口4-10、侧部设有与空腔连通的进出料口4-5，空腔上部设有带喷嘴的供液管4-9，空腔分别设为上部的喷淋段4-7、中部的吸附段4-11、底部的清洗池4-4，底部的清洗池4-4上设有气体输送管4-12，气体输送管4-12内端延伸至清洗池4-4下部；
所述气体输送管4-12外端与烟气加压风机4-1相连；所述清洗池4-4下部设有排液管，该排液管上设有水泵4-3，排液管外端与机体上部的带喷嘴的供液管4-9相连，清洗池4-4底部设有带控制阀的排污口；
所述清洗池4-4下部设有第一均流板4-2，该第一均流板4-2为一圆板，圆板中心处设有与气体输送管4-12内端相配接的通孔，圆板周围设有若干通气孔；
所述吸附段4-11设为由下部的第二均流板、上部的网板构成的网箱，网箱右侧设有开口，该开口与进出料口4-5连通，进出料口4-5上设有进料门；所述网箱为固定式的或者为活动式的，活动式的网箱为抽拉式，网箱内放置活性炭颗粒，通过活性炭颗粒吸附烟气中的有害成分，进一步净化烟气。
所述吸附段4-11还可包括第二均流板、滤网、圆环压圈、活性炭颗粒，以及设于第二均流板底部与机体之间的加强筋，其中：滤网置于第二均流板上，滤网上设置圆环压圈，活性炭颗粒置于圆环压圈上，通过活性炭颗粒吸附烟气中的有害成分，进一步净化烟气；
所述喷淋段4-7的一侧设有检修口4-6，所述检修口4-6上设有门，以方便检修。
工作时，垃圾经入口1-8送入换热式垃圾热解装置1的炉膛1-1中，空气经炉体下部进入燃烧膛1-1助燃，燃尽的灰渣短暂停留于圆锥体上蓄热，提高燃烧温度，加快氧化过程，同时，焚烧产生的烟气经过排烟口1-5进入旋风分离装置2分离出烟气中的大颗粒物后，再进入布袋除尘装置3除去烟气中的粉尘，高温烟气再经冷空气补偿风机调温至60℃以下，经烟气加压风机4-1送入清洗池4-4的碱液中，形成的水柱和浪花被第一均流板4-2所阻隔、均流，在第一均流板4-2的作用下，烟气在清洗池4-4整个横截面上被碱液进行强力洗涤，烟气中99%以上的固态和气态微粒被剥离于碱液中，SO2、HS、NOX、苯、酚等酸性气体与碱液进行中和，重金属离子沉积于液体底部，经除尘、脱油、脱硫后的半纯净气体经第二均流板空隙往上穿越活性炭层，气体中仍未被碱液洗除的硫、二噁英等物质，在压力较低、流速较慢、温度较低的状态下，被活性炭表面孔隙所吸附截留，附着于活性炭颗粒上，当活性炭达到吸附饱和后，开启取料门盖，将其从取料口4-5取出，进行活性炭更换；更加纯净的烟气继续往塔顶方向移动，当穿越喷淋段4-7时，水泵4-3将清洗池4-4中的碱液抽出池外并送往塔顶，经雾化喷嘴4-9喷淋而下，烟气又被喷嘴4-9喷淋而下的碱性液雾洗涤、中和、吸收，然后，碱液再穿越活性炭吸附层，最终返回底部清洗池4-4，饱和后的碱液由底阀排出净化机，进入废液存储池进行污水处理，而最终纯净气体经过排气口4-10、进气口1-7返回到换热式垃圾热解装置1的气体换热膛空腔1-4中换热除湿后，使净化后的烟气经出气口1-2尽快进入大气排空。
以上是本实用新型的示范性的实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (9)

1.一种高效垃圾热解及废气处理系统，包括换热式垃圾热解装置、旋风分离装置、布袋除尘装置及烟气净化装置，其特征在于换热式垃圾热解装置包括内设炉膛，顶部设排烟口，底部设活动炉排、灰仓及清灰口，中部设垃圾入口的炉体，炉膛上部设有气体换热膛，该气体换热膛由内壁、外壁及内、外壁之间的空腔组合而成，外壁上设有与空腔联通的进气口、出气口，排烟口与旋风分离装置进烟口相连，旋风分离装置出烟口与布袋除尘装置烟气进口相连，布袋除尘装置烟气出口与烟气净化装置烟气输送管相连，烟气净化装置的气体出口与换热式垃圾热解装置进气口相连。
2.如权利要求1所述的高效垃圾热解及废气处理系统，其特征在于：所述换热式垃圾热解装置的排烟口上端延伸至外壁顶部、下端与炉膛联通；所述气体换热膛内壁、外壁均包括下部的圆柱体及顶部的弧形拱顶；所述炉膛由耐火内衬及耐火内衬外部的炉壳构成，炉膛下部为锥形燃烧膛，锥形燃烧膛由耐火内衬及耐火内衬外部的炉壳构成，锥形燃烧膛底部设有炉底，该炉底为一中部带通孔的圆环板，圆环板中部通孔的下方设有活动炉排。
3.如权利要求2所述的高效垃圾热解及废气处理系统，其特征在于：所述活动炉排包括多根炉条，多根炉条的内端设有条形凹槽板，多根炉条的外端设有带多个水平通孔的支撑条板，每一根炉条的内端穿过支撑条板对应的通孔置于条形凹槽板对应的凹槽中。
4.如权利要求1所述的高效垃圾热解及废气处理系统，其特征在于：所述烟气净化装置包括带空腔的机体，该机体顶部设有与空腔连通的排气口、侧部设有与空腔连通进出料口，空腔上部设有带喷嘴的供液管，空腔分别设为上部的喷淋段、中部的吸附段、底部的清洗池，底部的清洗池上设有气体输送管，气体输送管内端延伸至清洗池下部。
5.如权利要求4所述的高效垃圾热解及废气处理系统，其特征在于：所述气体输送管外端与烟气加压风机相连；所述清洗池下部设有排液管，该排液管上设有水泵，排液管外端与机体上部的带喷嘴的供液管相连，清洗池底部设有带控制阀的排污口。
6.如权利要求4所述的高效垃圾热解及废气处理系统，其特征在于：所述清洗池下部设有第一均流板，该第一均流板为一圆板，圆板中心处设有与气体输送管内端相配接的通孔，圆板周围设有若干通气孔。
7.如权利要求4所述的高效垃圾热解及废气处理系统，其特征在于：所述吸附段包括第二均流板、滤网、圆环压圈、活性炭颗粒，以及设于第二均流板底部与机体之间的加强筋，其中：滤网置于第二均流板上，滤网上设置圆环压圈，活性炭颗粒置于圆环压圈上。
8.如权利要求4所述的高效垃圾热解及废气处理系统，其特征在于：所述吸附段设为由下部的第二均流板、上部的网板构成的网箱，网箱一侧设有开口，该开口与进出料口连通，进出料口上设有进料门；所述网箱为固定式的或者为活动式的，活动式的网箱为抽拉式。
9.如权利要求4-8任意一项所述的高效垃圾热解及废气处理系统，其特征在于：所述喷淋段的一侧设有检修口，所述检修口上设有门。
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