CN209196850U - 垃圾处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾处理装置，所述垃圾处理装置包括：垃圾处理系统、发电系统、烟气处理系统；所述垃圾处理系统包括气化区、熔融区、燃烧室，所述气化区用于气化待处理的垃圾，且通过管道与所述燃烧室相连，所述熔融区与所述气化区相连以承接气化后的含碳灰渣，所述熔融区通过管道与所述燃烧室相连，所述燃烧室与所述发电系统相连；所述烟气处理系统与所述发电系统相连。本实用新型的垃圾处理装置，可有效地利用垃圾处理产生的大量的热量，还可保证排放的烟气污染小，垃圾处理装置结构简单、布局合理，且节能环保，具有很高的经济价值。

Description

垃圾处理装置

技术领域

本实用新型属于垃圾处理技术领域，具体而言，涉及一种垃圾处理装置。

背景技术

生活垃圾焚烧技术能够实现垃圾的减量化和无害化同时回收能量，生活垃圾焚烧技术是一种主流的、成熟的垃圾热处理技术。目前投产或在建的垃圾焚烧炉基本上以炉排层燃方式为主，少量采用回转窑和流化床方式。但是，无论是炉排层燃方式还是回转窑和流化床方式均为单一焚烧处理方法，从国内外运行情况来看，垃圾焚烧处置方式存在不可避免的环境问题：二次污染包括剧毒的二噁英污染；Cd、As、Hg、Pb等重金属污染以及氯化氢、氯气、二氧化硫等酸性气体污染等，存在改进的空间。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种垃圾处理装置，所述垃圾处理装置能够对生活垃圾进行有效的处理。

根据本实用新型实施例的垃圾处理装置，包括：垃圾处理系统、发电系统、烟气处理系统；所述垃圾处理系统包括气化区、熔融区、燃烧室，所述气化区用于气化待处理的垃圾，且通过管道与所述燃烧室相连，所述熔融区与所述气化区相连以承接气化后的含碳灰渣，所述熔融区通过管道与所述燃烧室相连，所述燃烧室与所述发电系统相连；所述烟气处理系统与所述发电系统相连。

根据本实用新型实施例的垃圾处理装置，通过气化区、熔融区对垃圾进行充分地气化熔融处理，气化熔融处理后的灰渣可用作建筑材料，产生的烟气中的热量和可燃气燃烧产生的热量可用作发电系统发电的能量，且发电后的烟气经过烟气处理装置进行净化处理，这样，垃圾处理装置不仅可有效地利用垃圾处理产生的大量的热量，还可保证排放的烟气污染小，垃圾处理装置结构简单、布局合理，且节能环保，具有很高的经济价值。

根据本实用新型一个实施例的垃圾处理装置，所述气化区的侧壁设有至少一个进风口，氧化性气体适于通过所述进风口进入所述气化区。

根据本实用新型一个实施例的垃圾处理装置，所述垃圾处理系统还包括干燥区，所述干燥区设于所述气化区上方，待处理的垃圾适于通过所述干燥区进入所述垃圾处理系统，所述干燥区用于干燥待处理的垃圾。

根据本实用新型一个实施例的垃圾处理装置，所述垃圾处理系统包括炉子，所述干燥区、所述气化区、所述熔融区设于所述炉子内，且沿上下方向顺次布置。根据本实用新型一个实施例的垃圾处理装置，所述垃圾处理系统还包括熔池，所述熔池设于所述熔融区的下方且与所述熔融区连通，所述熔池通过管路与所述燃烧室相连。

根据本实用新型一个实施例的垃圾处理装置，所述气化区的温度为T1，T2，满足：400℃≤T1≤700℃，1100℃≤T2≤1400℃。

根据本实用新型一个实施例的垃圾处理装置，所述发电系统为蒸汽加热发电式、燃气-蒸汽联合循环发电式中的一种。

根据本实用新型一个实施例的垃圾处理装置，所述烟气处理系统包括脱酸装置、除尘器、脱硝装置、活性炭吸附装置。

根据本实用新型一个实施例的垃圾处理装置，所述脱酸装置为干法脱酸装置、半干法脱酸装置、湿法脱酸装置中的一种，所述脱硝装置为选择性催化还原式、非选择性催化还原式中的一种。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的垃圾处理装置的结构示意图。

附图标记：

垃圾处理装置100，

干燥区1，气化区2，进风口21，熔融区3，熔池4，燃烧室5，发电系统6，烟气处理系统7，烟囱8。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的垃圾处理装置100。

如图1所示，根据本实用新型一个实施例的垃圾处理装置100包括：垃圾处理系统、发电系统6、烟气处理系统7。

垃圾处理系统包括干燥区1、气化区2、熔融区3、燃烧室5，气化区2用于气化待处理的垃圾，垃圾包括城市或农村产生的生活垃圾，干燥区1设于气化区2上方，待处理的垃圾适于通过干燥区1进入垃圾处理系统，干燥区1用于干燥待处理的垃圾，可以理解的是，待处理的垃圾种类繁杂，且湿度不同，生活垃圾在干燥区1进行脱水干燥处理，达到气化的要求，以便于干燥后的垃圾进入气化区2进行气化处理，保证生活垃圾得到充分地气化处理。

需要说明的是，将垃圾加入干燥区1的方式包括利用推杆推入和螺旋加入，加料方式选择灵活，使用方便。

气化区2通过管道与燃烧室5相连，具体地，管道的进口与气化区2相连，管道的出口与燃烧室5相连，熔融区3与气化区2相连以承接气化后的含碳灰渣，熔融区3通过管道与燃烧室5相连。

由此，可将满足处理要求的垃圾加入气化区2，气化区2可对垃圾进行热解气化处理，需要说明的是，生活垃圾的物理成分包括无机物和有机物，生活垃圾气化处理会产生可燃气和易于回收的金属等，气化区2的温度为T1，满足：400℃≤T1≤700℃，生活垃圾可在该温度范围内得到充分的气化处理。

进一步地，大部分可燃气体进入熔融区3用于熔融气化后的含碳灰渣，少量的可燃气通过管道进入燃烧室5，可以理解的是，含碳灰渣在熔融区3被熔融处理后，产生大量的高温烟气，高温烟气再通过管道进入燃烧室5，其中，熔融区3的温度为T2，满足： 1100℃≤T2≤1400℃，这样，含碳灰渣在熔融区3被充分的熔融处理，熔融后的灰渣可作为建筑材料，且在熔融区3产生的烟气带有大量的热量，需要说明的是，生活垃圾热值一般在2000～5000kJ/kg，燃烧室5与发电系统6相连。

这样，垃圾气化生成的可燃性气体及垃圾熔融生成的热解气进入燃烧室5中，燃烧室5中的可燃气及垃圾熔融生成的热解气燃烧产生的热量和熔融区3产生的烟气中的热量可用于发电系统6发电，其中，发电系统6可为蒸汽加热发电式、燃气-蒸汽联合循环发电式中的一种，例如发电系统6的发电方式采用蒸汽余热发电，或者采用燃气-蒸汽联合循环的方式进行发电，有效地利用垃圾处理产生的能量，由此，垃圾处理装置100 可创造更多的经济价值，同时避免热量扩散到大气中，造成热污染，经济实用。

具体地，垃圾处理系统包括炉子干燥区1、气化区2、熔融区3设于炉子内，且干燥区1、气化区2、熔融区3沿上下方向顺次布置，便于垃圾从上往下地输送，同时，将干燥区1、气化区2、熔融区3集成为一体，既节省垃圾处理装置100的布置空间，又便于垃圾处理过程中的输送与传递，且将生活垃圾进行流程化处理，过程简单，处理效率高，具有很好的实用性，便于大量的投放使用。

烟气处理系统7与发电系统6相连，经过发电系统6后的烟气进入烟气处理系统7中，烟气处理系统7包括脱硝装置、除尘器、脱酸装置和活性炭吸附装置，可以理解的是，垃圾处理后产生的烟气中包括大量有毒气体和有害颗粒物，例如，剧毒的二噁英污染，Cd、As、Hg、Pb等重金属以及氯化氢、氯气、二氧化硫等酸性气体等，若直接排放到大气中，会造成大气的严重污染，由此，通过脱硝装置、除尘器、脱酸装置和活性炭吸附装置对烟气进行有效、合理的净化，使得净化后的烟气达到排放标准，再将烟气排放到大气环境中，这样，可减少对大气的污染，干净又环保。

根据本实用新型实施例的垃圾处理装置100，通过气化区2、熔融区3对垃圾进行充分地气化熔融处理，气化熔融处理后的灰渣可用作建筑材料，产生的烟气中的热量和可燃气燃烧产生的热量可用作发电系统6发电的能量，且发电后的烟气经过烟气处理装置进行净化处理，这样，垃圾处理装置100不仅可有效地利用垃圾处理产生的大量的热量，还可保证排放的烟气污染小，垃圾处理装置100结构简单、布局合理，且节能环保，具有很高的经济价值。

根据本实用新型实施例的垃圾处理装置100，如图1所示，气化区2的侧壁设有至少一个进风口21，即进风口21设于炉子的侧壁上，氧化性气体适于通过炉子的侧壁上的进风口21进入气化区2，氧化性气体可作为垃圾气化处理的气化剂，其中，氧化性气体包括纯氧、富阳气体、生活垃圾干燥处理过程中产生的水蒸汽等，垃圾和气化剂在气化区2发生热化学反应，生成CO、H2、CH4等可燃气体，生成的可燃气体可通过管道流通至燃烧室5中燃烧并放热，当然，可燃气燃烧产生的热量可作为气化区2、熔融区 3的热源，实现热量的有效利用，使用方便，不用单独设置热源，实用性、经济性较好。

进一步地，如图1所示，垃圾处理系统还包括熔池4，熔池4设于熔融区3的下方，且熔池4与熔融区3连通，熔池4通过管路与燃烧室5相连，熔融区3产生的灰渣、重金属进入熔池4中冷却，且灰渣通过水冷后形成玻璃体，重金属冷却固化，灰渣可以综合利用，高温烟气可通过管道进入燃烧室5，高温烟气附带的热量可用于发电系统6发电，实用性好，经济性较佳。

具体地，脱酸装置为干法脱酸装置、半干法脱酸装置、湿法脱酸装置中的一种，脱硝装置为选择性催化还原式、非选择性催化还原式中的一种，通过脱酸装置、脱硝装置可极大地降低烟气中的有害物质的含量，保证排放的烟气干净、无污染。

本实用新型还提出一种垃圾处理方法。

根据本实用新型实施例的垃圾处理方法，包括如下步骤：垃圾气化，将待处理的垃圾气化，生成可燃性气体和含碳灰渣；垃圾熔融，将含碳灰渣熔融并冷却；可燃性气体燃烧，将垃圾气化生成的可燃性气体及垃圾熔融生成的热解气燃烧利用。

具体地，在以下实施例中可体现本实用新型实施例的垃圾处理方法。

例如，在实施例1中：

首先，利用推杆将生活垃圾推入炉子的干燥区1，生活垃圾在炉子内部经过干燥、气化和熔融处理。

其中，纯氧作为气化剂，纯氧由炉子的进风口21进入炉内，实现生活垃圾的热解气化，产生可燃气体、焦炭和焦油等产物。

氧气与焦炭及焦油发生热反应，为生活垃圾中的无机物的熔融提供能量，产生的熔融产物输送至熔池4中，熔池4温度为1300℃，熔渣从熔池4中排放进行水淬处理。

进一步地，炉子产生的高温烟气和部分可燃气体在燃烧室5内充分燃烧，燃烧室5温度1100℃，得到HCl、SO2、CO2和水蒸气等气体，以及富含重金属和氯化物的粉尘。

由燃烧室5产生的高温烟气采用燃气-蒸汽联合循环的方式进行发电；发电系统6产生的烟气采用半干法脱酸+布袋除尘器+SNCR工艺，实现烟气净化处理，达到国家规定的烟气排放标准，最终实现烟气的无害排放。

再例如，在实施例2中：

首先，利用螺旋加料方式将生活垃圾送入炉子的干燥区1，生活垃圾在炉子内部经过干燥、气化和熔融处理。

其中，富氧空气作为气化剂，富氧空气由炉子的进风口21进入炉内，实现生活垃圾的热解气化，产生可燃气体、焦炭和焦油等产物。

氧气与焦炭及焦油发生热反应，为生活垃圾中的无机物的熔融提供能量，产生的熔融产物输送至熔池4中，熔池4温度为1250℃，熔渣从熔池4中排放直接空气中冷却。

进一步地，炉子产生的高温烟气和部分可燃气体在燃烧室5内充分燃烧，燃烧室5温度1100℃，得到HCl、SO2、CO2和水蒸气等气体，以及富含重金属和氯化物的粉尘。

由燃烧室5产生的高温烟气采用蒸汽加热发电，发电系统6产生的烟气采用湿法脱酸+布袋除尘器+SNCR工艺，实现烟气净化处理，达到国家规定的烟气排放标准，最终实现烟气的无害排放。

再例如，在实施例3中：

首先，利用螺旋加料方式将生活垃圾送入炉子的干燥区1，生活垃圾在炉子内部经过干燥、气化和熔融处理；

其中，富氧空气作为气化剂，富氧空气由炉子的进风口21进入炉内，实现生活垃圾的热解气化，产生可燃气体、焦炭和焦油等产物。

氧气与焦炭及焦油发生热反应，为生活垃圾中的无机物的熔融提供能量，产生的熔融产物输送至熔池4中，熔池4温度为1350℃，熔渣从熔池4中排放水淬处理。

进一步地，炉子产生的高温烟气和部分可燃气体在燃烧室5内充分燃烧，燃烧室5温度1100℃，得到HCl、SO2、CO2和水蒸气等气体，以及富含重金属和氯化物的粉尘。

由燃烧室5产生的高温烟气采用蒸汽加热发电，由余热锅炉出来的烟气温度为300℃，经过布袋除尘器去除粉尘，再采用半干法脱酸+SNCR工艺，达到国家规定的烟气排放标准，最终实现烟气的无害排放。

再例如，在实施例4中：

首先，利用螺旋加料方式将生活垃圾送入炉子的干燥区1，生活垃圾在炉子内部经过干燥、气化和熔融处理。

其中，富氧空气与热解气的混合气体作为气化剂，由炉子的进气口进入炉内，实现生活垃圾的热解气化，产生可燃气体、焦炭和焦油等产物。

氧气与焦炭及焦油发生热反应，为生活垃圾中的无机物的熔融提供能量，产生的熔融产物输送至熔池4中，熔池4温度为1300℃，熔渣从熔池4中排放水淬处理。

进一步地，炉子产生的高温烟气和部分可燃气体在燃烧室5内充分燃烧，燃烧室5温度1000℃，得到HCl、SO2、CO2和水蒸气等气体，以及富含重金属和氯化物的粉尘。

燃烧室5产生的高温烟气采用燃气-蒸汽联合循环的方式进行发电，发电之后的烟气温度为250℃，经过布袋除尘器去除粉尘，再采用干法脱酸+SNCR工艺，达到国家规定的烟气排放标准，最终实现烟气的无害排放。

需要说明的是，烟气处理系统7与烟囱8相连，处理后的烟气可通过烟囱8排放到大气中，干净、环保。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种垃圾处理装置，其特征在于，包括：垃圾处理系统、发电系统、烟气处理系统；

所述垃圾处理系统包括气化区、熔融区、燃烧室，所述气化区用于气化待处理的垃圾，且通过管道与所述燃烧室相连，所述熔融区与所述气化区相连以承接气化后的含碳灰渣，所述熔融区通过管道与所述燃烧室相连，所述燃烧室与所述发电系统相连；

所述烟气处理系统与所述发电系统相连。

2.根据权利要求1所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述气化区的侧壁设有至少一个进风口，氧化性气体适于通过所述进风口进入所述气化区。

3.根据权利要求1所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述垃圾处理系统还包括干燥区，所述干燥区设于所述气化区上方，待处理的垃圾适于通过所述干燥区进入所述垃圾处理系统，所述干燥区用于干燥待处理的垃圾。

4.根据权利要求3所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述垃圾处理系统包括炉子，所述干燥区、所述气化区、所述熔融区设于所述炉子内，且沿上下方向顺次布置。

5.根据权利要求1所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述垃圾处理系统还包括熔池，所述熔池设于所述熔融区的下方且与所述熔融区连通，所述熔池通过管路与所述燃烧室相连。

6.根据权利要求1所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述气化区的温度为T1，T2，满足：400℃≤T1≤700℃，1100℃≤T2≤1400℃。

7.根据权利要求1所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述发电系统为蒸汽加热发电式、燃气-蒸汽联合循环发电式中的一种。

8.根据权利要求1所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述烟气处理系统包括脱酸装置、除尘器、脱硝装置、活性炭吸附装置。

9.根据权利要求8所述的垃圾处理装置，其特征在于，所述脱酸装置为干法脱酸装置、半干法脱酸装置、湿法脱酸装置中的一种，所述脱硝装置为选择性催化还原式、非选择性催化还原式中的一种。