CN207815334U - 一种垃圾预处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾预处理系统，包括焚烧锅炉、与焚烧锅炉烟气出口连通的干燥器、与干燥器废气出口连通的气水分离器以及与气水分离器尾气出口连通的烟气净化系统；干燥器设置有垃圾入口及垃圾出口，垃圾出口连通有压缩器；焚烧锅炉包括旋转炉排、设置在旋转炉排上方的蒸汽发生装置；干燥器底部设置有发热盘管，蒸汽发生装置向发热盘管导通蒸汽；蒸汽发生装置包括套筒形状的内水冷壁，内水冷壁设置在旋转炉排上方，内水冷壁所圈围的空腔连通给料装置并用于干燥垃圾。利用垃圾的热能对垃圾中转站中垃圾进行干燥，节约能源；避免垃圾在运输的过程中对沿途环境的污染；干燥后的垃圾进行压缩，降低垃圾的运输成本；减少对地下水的污染。

Description

一种垃圾预处理系统

技术领域

本实用新型涉及垃圾处理领域，尤其是涉及一种垃圾预处理系统。

背景技术

垃圾处理的目的是无害化、资源化、减量化，目前的处理形式主要有卫生填埋以及集中焚烧。但无论采取何种处理形式，垃圾都要经过收集、储存、运输几大环节，主要是将零散垃圾收集到社区或村镇街道的中转站，再用大型运输车辆运送至集中填埋区或集中焚烧工厂进行处理。而未经预处理的垃圾，在直接装车运输的过程中，经常在沿途洒落垃圾、飘逸臭气甚至污水横流，给环境造成二次污染，给沿途人民生活带来严重影响。

如果就地焚烧，垃圾在焚烧的过程中，由于缺乏先进的燃烧控制手段及相应的环境保护措施，燃烧时可能会产生大量污染环境、危害人类健康的有害物质二噁英、氮氧化物、二氧化硫、烟尘等等，因此很有必要对垃圾中转站的垃圾进行预处理加工后，再运输到集中的卫生填埋区或有资质的集中焚烧工厂进行无害化处理。

本实用新型就是要利用废弃垃圾中的热能资源，通过性能先进、环保清洁、结构紧凑、占地面积小的焚烧锅炉焚烧少量垃圾，利用焚烧产生的热能对大量的垃圾进行干燥，然后适当压缩后再交付运输，大大减少垃圾在运输过程中对环境的再度污染，也大幅节省了垃圾的运输费用，同时卫生堆填处理时还大大缩减了堆填占用堆填区的空间和地下水污染；垃圾在选择焚烧处理时，由于受垃圾的含水率、种类、分散性、潮湿天气等因素的影响，易造成焚烧炉内温度忽高忽低、垃圾燃烧不充分，一方面易形成产生二噁英的炉内环境，另方面增加了固体废物量，产生二次污染和后续处理成本。据研究，焚烧垃圾的高温烟气在焚烧温度850度以上停留时间大于2.0秒，保持充分的气固湍动程度，将可有效抑制剧毒物质二噁英的生成。而经干燥处理后的垃圾更利于着火焚烧、维持正常的炉膛温度、燃尽率高、垃圾中的热能资源得以充分利用，更可减少固体废渣，更好地实现垃圾处理的无害化、资源化、减量化，保护环境，造福人类。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种垃圾预处理系统，垃圾得到预处理，降低垃圾恶臭，解决边远村镇的垃圾处理的老大难问题，节能环保。

本实用新型为解决其技术问题采用的技术方案是：

一种垃圾预处理系统，包括焚烧锅炉、与焚烧锅炉烟气出口连通的干燥器、与干燥器废气出口连通的气水分离器以及与气水分离器尾气出口连通的烟气净化系统；所述干燥器设置有垃圾入口及垃圾出口，所述垃圾出口连通有压缩器；

所述焚烧锅炉包括旋转炉排、设置在旋转炉排上方的蒸汽发生装置；所述干燥器底部设置有发热盘管，蒸汽发生装置向发热盘管导通蒸汽，发热盘管用于提供干燥垃圾的热量；

蒸汽发生装置包括套筒形状的内水冷壁，内水冷壁设置在旋转炉排上方，内水冷壁所圈围的空腔连通有给料装置、并用于干燥垃圾。

根据实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，所述蒸汽发生装置还包括外水冷壁，内水冷壁设置在外水冷壁所圈围的空腔中；外水冷壁的下端部低于旋转炉排的上端部，外水冷壁的内径大于旋转炉排、并能够圈围旋转炉排上端产生的火焰。

根据实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，所述烟气出口设置在焚烧锅炉上端，焚烧锅炉上烟气出口所在的部分设置有环形烟室；环形烟室大于蒸汽发生装置的外径，蒸汽发生装置穿接环形烟室。

根据实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，所述给料装置的废气出口连通气水分离器。

根据实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，所述发热盘管上方设置有垃圾平台；垃圾平台包括若干并联的转动体，转动体用于驱动垃圾前移。

根据实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，所述气水分离器的废气入口设置有第一引风机。

根据实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，所述气水分离器为冷凝器。

根据实用新型的另一具体实施方式，进一步的有，所述干燥器的烟气入口设置在干燥器的上端。

本实用新型采用的一种垃圾预处理系统，具有以下有益效果：

1、利用垃圾的热能对垃圾中转站中垃圾进行干燥，节约能源；

2、解决垃圾直接焚烧所带来的环境污染难题，降低垃圾的运输成本；

3、避免垃圾在运输的过程中对沿途环境的污染。

4、干燥后的垃圾进行压缩，减少堆积空间，降低垃圾的运输成本，增加汽车运送能力。

5、运用小型环保垃圾焚烧炉产热，减少垃圾干燥过程中垃圾对环境造成的污染。

6、干燥压缩后的垃圾用于卫生堆填时可减少对地下水的污染，降低垃圾对堆填区空间的占用。

7、干燥压缩后的垃圾用于集中焚烧处理时，利于着火燃烧，保持燃烧工况稳定，提高燃尽率，减少固废量，同时易于维持稳定的炉温，抑制二噁英的生成。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为实用新型的工艺流程图；

图3为本实用新型旋转炉排及其外围连接的结构示意图；

图4为本实用新型蒸汽发生装置的结构示意图；

图5为本实用新型蒸汽发生装置的俯视图；

图6为本实用新型烟气净化系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

如图1所示，一种垃圾预处理系统，包括焚烧锅炉、与焚烧锅炉烟气出口21连通的干燥器28、与干燥器28废气出口连通的气水分离器29以及与气水分离器29尾气出口连通的烟气净化系统31；干燥器28设置有垃圾入口27及垃圾出口，垃圾出口连通有压缩器34。

如图1和图3所示，焚烧锅炉包括旋转炉排7、设置在旋转炉排7上方的蒸汽发生装置；干燥器28底部设置有发热盘管36，蒸汽发生装置向发热盘管36导通蒸汽，发热盘管36用于提供干燥垃圾的热量；发热盘管36连通有用于贮存热水的储存器37。

如图1、图4和图5所示，蒸汽发生装置包括环形汽包15、均为套筒形状的内水冷壁13及外水冷壁10，内水冷壁13及外水冷壁10均设置有若干与环形汽包15连通的水冷壁管；内水冷壁13设置在外水冷壁10所圈围的空腔中、且设置在旋转炉排7上方，内水冷壁13所圈围的空腔连通有给料装置、并用于干燥垃圾。

如图1所示，给料装置设置有下料口18。垃圾焚烧锅炉中，垃圾从下料口18倒入、并经过给料装置而落到内水冷壁13所圈围的空腔中。旋转炉排7上的垃圾逐渐燃烧，灰渣从旋转炉排7边沿排出，内水冷壁13所圈围空腔处的垃圾逐渐向旋转炉排7下移。未燃烧的垃圾贮存在内水冷壁13所圈围的空腔中，垃圾得到充分干燥。

如图1、图4和图5所示，内水冷壁13设置为套筒型、并设置在旋转炉排7上方，内水冷壁13所圈围的空腔、环形汽包15所圈围的空腔及给料装置依次连通，垃圾燃烧所产生的部分烟气依次经过内水冷壁13所圈围的空腔、环形汽包15所圈围空腔及给料装置，该部分烟气有导向性地往给料装置导流，该部分烟气能够用于干燥垃圾、使垃圾在后期燃烧中迅速起火并充分燃烧，同时该部分烟气的热量被内水冷壁13、环形汽包15及给料装置中的垃圾所充分吸收。

如图1、图4和图5所示，内水冷壁13设置为套筒型、并设置在旋转炉排7上方，给料装置、环形汽包15所圈围空腔及内水冷壁13所圈围的空腔依次连通，利于中心投料，旋转炉排7上端及内水冷壁13的间隙用于干燥后的垃圾逸出以供燃烧、并能够阻挡过多垃圾通过，垃圾导向落至旋转炉排7上端，确保垃圾燃烧和干燥的均匀性。垃圾先在旋转炉排7上充分燃烧，然后灰渣落入接灰盘25，内水冷壁13所圈围空腔处的垃圾向下滑移，刮板8随旋转炉排7旋转、刮板8将干燥过的垃圾拨出到炉膛中燃烧，避免垃圾脱离旋转炉排7而得不到充分燃烧、避免未充分燃烧的垃圾影响灰渣的排除。

如图2所示，垃圾预处理工艺，包括垃圾处理流程、烟气处理流程及蒸汽处理流程；垃圾处理流程包括部分干燥燃烧和部分干燥压缩装运。

垃圾处理流程包括以下步骤：步骤a1，锅炉燃烧垃圾，部分垃圾从给料装置倒入，先在焚烧锅炉的内水冷壁13中干燥，然后在旋转炉排7上燃烧；步骤a2，干燥器中垃圾干燥，部分垃圾从垃圾入口27倒入干燥器28，干燥器28的发热盘管36通入有焚烧锅炉的蒸汽、并对垃圾进行干燥，干燥器28中通入烟气、烟气对垃圾进行干燥；步骤a3，垃圾压缩，垃圾从干燥器28进入压缩器34，压缩器34对垃圾进行压缩；步骤a4，垃圾装运，垃圾从压缩器34排放至装运区35，垃圾在装运区35装运上车。

垃圾处理分为两部分处理，一部分垃圾自身干燥并燃烧、另一部分经过干燥及压缩后装运，燃烧的部分垃圾能够提供另一部分垃圾干燥的热源，使垃圾的整体处理上节能环保，垃圾处理较为清洁。

烟气流程包括以下步骤：步骤b1，烟气发生，焚烧锅炉中的垃圾燃烧而产生烟气；步骤b2，烟气对垃圾干燥，焚烧锅炉中产生的烟气排至干燥器28，烟气在干燥器28中对垃圾进行加热；步骤b3，气水分离，烟气在干燥器28中对垃圾干燥后、干燥器28产生废气并排至气水分离器29，气水分离器29将废气分离出污水、并排放至污水处理池30；步骤b4，尾气处理，气水分离器29将尾气排出至烟气净化系统31，烟气净化系统31用于对烟气进行脱硫脱硝以及滤除烟气中的烟尘，尾气经过净化处理后排放到大气。

垃圾燃烧所产生的烟气用于干燥垃圾，烟气的热量能够得到充分利用。设置气水分离器29，垃圾产生的恶臭废气得到净化；设置烟气净化系统31，经过气水分离器29处理后的尾气得到进一步净化。

蒸汽处理流程包括以下步骤：步骤c1，蒸汽发生，焚烧锅炉中蒸汽发生装置吸收火焰的热量及烟气的热量、并产生蒸汽；步骤c2，蒸汽对垃圾干燥，焚烧锅炉中的蒸汽导通至干燥器28的发热盘管36，发热盘管36对干燥器28中的垃圾进行干燥；步骤c3，热水回收，蒸汽在干燥器28中对垃圾进行干燥后得到热水，热水导通至储存器37中。

如图1所示，焚烧锅炉包括锅炉壳体12、炉膛9。蒸汽发生装置还包括同时连接在内水冷壁13及外水冷壁10上端的环形汽包15；环形汽包15内部设置有同时连通内水冷壁13及外水冷壁10的空腔。给料装置设置有下料口18，下料口18依次连通环形汽包15所圈围的空腔、内水冷壁13所圈围的空腔及炉膛9。

如图1所示，外水冷壁10的下端部低于旋转炉排7的上端部，外水冷壁10的内径大于旋转炉排7、并能够圈围旋转炉排7上端产生的火焰，外水冷壁10的下端部与旋转炉排7形成出灰渣的空隙。内水冷壁13设置在旋转炉排7上方，外水冷壁10设置为套筒型、外水冷壁10下端部低于旋转炉排7的上端部而能够圈围旋转炉排7上端，外水冷壁圈围旋转炉排7上端的垃圾火场，旋转炉排7上垃圾燃烧产生的热量充分被内水冷壁13及外水冷壁10充分吸收。

如图1所示，烟气出口21设置在焚烧锅炉的上端；具体的，烟气出口21设置在锅炉壳体12上端，内水冷壁13外侧壁及外水冷壁10内侧壁之间的夹腔连通烟气出口21；外水冷壁10开设有用于向烟气出口21排放烟气的环向栅形通道口。如图1、图4和图5所示，外水冷壁10设置为套筒型且罩设在旋转炉排7上端，垃圾燃烧所产生的部分烟气经过内水冷壁13外侧壁及外水冷壁10内侧壁之间的夹腔、最后从烟气出口21排除，该部分烟气的热量被外水冷壁10及内水冷壁13充分吸收，外水冷壁10及内水冷壁13产生蒸汽、并向环形汽包15导流。

如图1所示，焚烧锅炉上烟气出口21所在的部分设置有环形烟室14；具体的，炉膛9内设置有烟气出口21的一段设置为环形烟室14，环形烟室14大于蒸汽发生装置的外径，蒸汽发生装置穿接环形烟室14。环形烟室14用于贮存烟气，利于高温烟气形成湍流及延长高温烟气在炉内停留的时间，保证烟气所携带的热量被蒸汽发生装置所充分吸收。

如图1、图4和图5所示，内水冷壁13及外水冷壁10设置为狭长的型式，利于高温烟气形成湍流及延长高温烟气在炉内停留的时间，抑制二噁英的生成。

如图1、图4和图5所示，内水冷壁13的下端部设置有用于接触垃圾火焰的环形的内联箱22，内联箱22通过水冷壁管连通环形汽包15，内联箱22连通内水冷壁13上若干水冷壁管的下端部，内联箱22用于充分吸收垃圾火焰所带来的热量，还用于储存环形汽包15沉降下来的水。

如图1所示，干燥器28包括有垃圾平台，发热盘管36的上方设置有垃圾平台；步骤c2中，发热盘管36对垃圾的下端加热。垃圾平台包括若干并联的转动体，转动体用于驱动垃圾前移；步骤a3中，转动体驱动垃圾从垃圾出口倒入压缩器34。转动体的设置，使垃圾翻转而干燥充分、并使垃圾较好地前移至垃圾出口。干燥器28的烟气入口设置在上端；步骤b2中，烟气对干燥器28中的垃圾的下端加热。

如图1所示，干燥器28的废气出口连通有气水分离器29，给料装置的废气出口连通气水分离器29，干燥器28排出的废气及给料装置排出的废气在气水分离器29中得到分离净化。气水分离器29可以为冷凝器，冷凝器用于冷凝垃圾干燥后排放的以水蒸汽为主的废气。气水分离器29设置有用于排放冷凝所得污水的排污口，排污口通过管路连通有污水处理池30。

如图6所示气水分离器29的尾气出口连通有烟气净化系统31，烟气净化系统31用于对烟气进行脱硫脱硝以及对滤除烟气中的烟尘；烟气净化系统31连接有用于排放净化后烟气的第二引风机32及烟囱33。烟气净化系统31包括一个或多个净化盘，净化盘用于放置溶剂。

气水分离器29也可以为棉纸过滤膜及风机的组合器，棉纸过滤膜用于滤除废气中的水份、风机用于引流废气。

气水分离器29的废气入口设置有第一引风机，第一引风机用于抽吸给料装置及干燥器28中的废气，给料装置及干燥器28中的废气排除迅速。

如图1所示，锅炉壳体12侧壁上设置有助燃装置24，助燃装置24用于点燃垃圾，运行过程中当炉膛9中温度低于850摄氏度时启动向炉膛9提供燃烧热量，有效保证炉膛9中温度在850摄氏度以上，遇到低热值垃圾或燃烧不良时启动助燃，有利于形成抑制二噁英生成的环境条件。助燃装置24包括相连通的燃料箱及喷燃嘴，燃料箱用于贮存燃气或燃油；喷燃嘴设置有点火装置，点火装置连接有点火燃烧控制电路。

垃圾在炉膛9内充分燃烧，垃圾焚烧热量及助燃装置24所产生的热量使锅炉产生超过850摄氏度高温，有效消除二噁英的产生。垃圾燃烧产生的热量传递给内水冷壁13及外水冷壁10的水冷壁管的水，水冷壁管中生成蒸汽、并向环形汽包15导流，环形汽包15用于贮存蒸汽。环形汽包15连接有蒸汽出口20，蒸汽出口20连通发热盘管36；蒸汽出口20还用于连通蒸汽集收装置，蒸汽出口20设置有用于开关蒸汽的阀体。环形汽包15还连通有安全阀16、安全阀16用于释放环形汽包15内意外超高的蒸汽压力，保证其安全性。

如图1和图3所示，旋转炉排7用于搅动垃圾，使堆积的燃烧更充分、均匀彻底，旋转炉排7也利于灰渣的排出。旋转炉排7传动连接有动力组件4。旋转炉排7的上端面用于燃烧垃圾，旋转炉排7设置有用作配风室23的空腔以及从配风室23连通至旋转炉排7上端面的疏风管，疏风管用于往旋转炉排7上端面的垃圾鼓吹空气。配风室23连通有鼓风装置，鼓风装置包括与配风室23连通的管路以及与管路连通的鼓风机26。疏风管的设置，使垃圾充分燃烧、并提供炉膛9内烟气流动的动力。

如图1和图3所示，旋转炉排7设置为水冷炉排，避免旋转炉排7设置为笨重的结构，水冷式的炉排可延长设备的使用寿命。旋转炉排7的上端部包括炉排面板及炉排底板，炉排面板及炉排底板之间设置有用于流通冷却水的夹层。夹层连通有进水管2及出水管1；进水管2包括相互活动连接的上段及下段，进水管2上段与旋转炉排7连接、进水管2下段与支架3连接，出水管1同时穿接在进水管2上段及下段所圈围的空腔中。

如图1和图3所示，旋转炉排7的上端面连接有刮板8，刮板8用于搅动引渡垃圾至燃烧区域，刮板8还用于刮落灰渣。

如图1所示，本实用新型还包括接灰盘25，旋转炉排7设置在接灰盘25的中部，旋转炉排7的上端部呈正放的锥型。燃烧产生的灰渣在旋转中抖落至接灰盘25中、或被垃圾推移至接灰盘25中。

如图1、图4和图5所示，外水冷壁10的下端部延长至接灰盘25所圈围的腔部，外水冷壁10的下端部设置为呈环形的下联箱6，下联箱6通过水冷壁管连通环形汽包15，下联箱6连通外水冷壁10上若干水冷壁管的下端部，下联箱6还用于储存环形汽包15沉降下来的水。

如图1所示，给料装置通过连接件与蒸汽发生装置连接。给料装置中设置有用于下料和封闭给料装置的下料阻风器17，下料阻风器17包括两个滚动体，滚动体包括滚轴和设置在滚轴外侧壁上的叶片，两个滚动体能够通过叶片间断咬合；当两个滚动体转动时，两个滚动体通过叶片传动连接、且两个滚动体上的叶片间断咬合。两个滚动体上叶片的咬合用于阻挡给料装置中的烟气及废气向外排放；两个滚动体上叶片的咬合间隙用于阻挡给料装置中的烟气和气味向外排放，垃圾下料时从叶片的咬合间隙掉入内水冷壁13所圈围的空腔。

如图1所示，锅炉壳体12的内侧设置有耐火保湿层11，耐火保湿层11与外水冷壁10的外周壁连接；耐火保湿层11的设置，有效减少炉膛9内的热量向外流失，也预防壳体温度过高所引起的安全隐患以及由此带来对环境的热污染。

如图1所示，本实用新型包括支架3，支架3连接有锅炉壳体12、接灰盘25及旋转炉排7，支架3通过平面轴承与旋转炉排7活动连接。旋转炉排7的动力组件4包括电机、减速机及传动副，电机通过减速机及传动副驱动旋转炉排7旋转；传动副包括与减速机传动连接的螺杆以及设置在旋转炉排7外周上的环形齿件。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种垃圾预处理系统，其特征在于，包括焚烧锅炉、与焚烧锅炉烟气出口(21)连通的干燥器(28)、与干燥器(28)废气出口连通的气水分离器(29)以及与气水分离器(29)尾气出口连通的烟气净化系统(31)；所述干燥器(28)设置有垃圾入口(27)及垃圾出口，所述垃圾出口连通有压缩器(34)；

所述焚烧锅炉包括旋转炉排(7)、设置在旋转炉排(7)上方的蒸汽发生装置；所述干燥器(28)底部设置有发热盘管(36)，蒸汽发生装置向发热盘管(36)导通蒸汽，发热盘管(36)用于提供干燥垃圾的热量；

蒸汽发生装置包括套筒形状的内水冷壁(13)，内水冷壁(13)设置在旋转炉排(7)上方，内水冷壁(13)所圈围的空腔连通有给料装置、并用于干燥垃圾。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾预处理系统，其特征在于，所述蒸汽发生装置还包括外水冷壁(10)，内水冷壁(13)设置在外水冷壁(10)所圈围的空腔中；外水冷壁(10)的下端部低于旋转炉排(7)的上端部，外水冷壁(10)的内径大于旋转炉排(7)、并能够圈围旋转炉排(7)上端产生的火焰。

3.根据权利要求1所述的一种垃圾预处理系统，其特征在于，所述烟气出口(21)设置在焚烧锅炉上端，焚烧锅炉上烟气出口(21)所在的部分设置有环形烟室(14)；环形烟室(14)大于蒸汽发生装置的外径，蒸汽发生装置穿接环形烟室(14)。

4.根据权利要求1所述的一种垃圾预处理系统，其特征在于，所述给料装置的废气出口连通气水分离器(29)。

5.根据权利要求1所述的一种垃圾预处理系统，其特征在于，所述发热盘管(36)上方设置有垃圾平台；垃圾平台包括若干并联的转动体，转动体用于驱动垃圾前移。

6.根据权利要求1所述的一种垃圾预处理系统，其特征在于，所述气水分离器(29)的废气入口设置有第一引风机。

7.根据权利要求1和6任一所述的一种垃圾预处理系统，其特征在于，所述气水分离器(29)为冷凝器。

8.根据权利要求1所述的一种垃圾预处理系统，其特征在于，所述干燥器(28)的烟气入口设置在干燥器(28)的上端。