CN210855851U - 一种基于水泥窑的工业垃圾协同处置装置系统 - Google Patents

一种基于水泥窑的工业垃圾协同处置装置系统 Download PDF

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本实用新型公开了一种基于水泥窑的工业垃圾协同处置装置系统,包括水泥生产管线和垃圾焚烧管线,水泥生产管线包括生料进料器、多级旋风预热器、分解窑和水泥窑,水泥窑的窑头设置有篦冷机,窑尾设置有窑尾烟室;垃圾焚烧管线包括垃圾进料器、煤粉进料器和热盘炉;窑尾烟室的顶部设置有窑尾余热风管和旁通管,窑尾余热风管与热盘炉的进风口连通,热盘炉的出料口与分解窑的进料口连通,旁通管与分解窑的进风口连通,分解窑的排烟口和热盘炉的排烟口与多级旋风预热器的进风口连通;篦冷机的顶部设置有窑头余热风管,窑头余热风管上连通有二级除尘管、第一送风管和第二送风管。本系统在保证垃圾焚烧充分的同时,能够保证水泥安全、高效、连续的生产。

Description

一种基于水泥窑的工业垃圾协同处置装置系统
技术领域
本实用新型属于废弃资源处理技术领域,具体涉及一种基于水泥窑的工业垃圾协同处置装置系统。
背景技术
消除工业垃圾、生活垃圾等废弃物的污染,已经成为我国必须解决的重大问题。目前在我国处置工业垃圾的方法主要有填埋、堆肥和焚烧三种。填埋、堆肥方式存在着严重的二次污染隐患和占用大量土地等诸多问题。焚烧法处置城市生活垃圾是众多处理方法中实现减量化、无害化和资源化最好的一种方式,焚烧处置可以分为两种途径:一是建立专门的焚烧设备,即投资建设垃圾发电厂,但也面临诸如选址难、投资高以及如何处理垃圾焚烧后的低渣、飞灰等问题;另一个问题是在现有工艺改造的基础上进行垃圾焚烧处理,即水泥窑协同处置生活垃圾。
水泥工业是我国利用固体废弃物的主要产业,为保护环境、发展循环经济作出了重大贡献,新型干法水泥经过多年的技术创新和提升,不仅可以生产建设所需的优质水泥产品,而且具有协同处置垃圾的功能,成为净化城乡环境、消除环境隐患和美化环境的重要环保措施。水泥协同处置生活垃圾在我国生活垃圾处置方式中占有比较明显的优势,尤其是与现有的焚烧发电相比,具有相对投资少、运行费用相对低、不涉及占地、敏感选址等优点,特别是在城市垃圾处理过程和处理之后具有无害化、资源化和能源代替方面有着比其他垃圾处置方式不可替代的优势,可有效的防止二噁英的排放,没有二次污染,理论上,水泥窑协同处置垃圾虽然优势明显,但是,在实际的生产过程中,由于水泥协同处理垃圾的技术在我国兴起较晚,技术相对落后,加之设备布置也存在不合理的方面,使得在生产的过程中,还是会存在垃圾燃尽率低、水泥生产工况不稳定、水泥生产质量不稳定的问题。因此,研制一种结构布置合理、容易实施、垃圾燃尽率高、既能保证水泥高效、优质生产、又能确保设备连续、稳定运行的基于水泥窑的工业垃圾协同处置装置系统是客观需要的。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构布置合理、容易实施、垃圾燃尽率高、既能保证水泥高效、优质生产、又能确保设备连续、稳定运行的基于水泥窑的工业垃圾协同处置装置系统。
本实用新型的目的是这样实现的,包括水泥生产管线和垃圾焚烧管线,水泥生产管线包括生料进料器、多级旋风预热器、分解窑和水泥窑,水泥窑的窑头设置有篦冷机,窑尾设置有窑尾烟室,生料进料器通过生料输送管与多级旋风预热器的进料口连通,多级旋风预热器的出料口与分解窑的进料口连通,分解窑的出料口通过进料主管与窑尾烟室的进料口连通;垃圾焚烧管线包括垃圾进料器、煤粉进料器和热盘炉,垃圾进料器通过垃圾输送管与热盘炉的垃圾进口连通,煤粉进料器送过煤粉输送管与热盘炉的煤粉进口连通;窑尾烟室的顶部设置有窑尾余热风管和旁通管,窑尾余热风管与热盘炉的进风口连通,热盘炉的出料口通过灰渣输送管与分解窑的进料口连通,旁通管与分解窑的进风口连通,分解窑的排烟口通过第一排烟管与多级旋风预热器的进风口连通,热盘炉的排烟口通过第二排烟管与多级旋风预热器的进风口连通,多级旋风预热器的排烟口通过一级除尘管连接有除尘器;篦冷机的顶部设置有窑头余热风管,窑头余热风管上分别连通有二级除尘管、第一送风管和第二送风管,二级除尘管与除尘器连通,第一送风管与粉煤输送管连通,第二送风管与垃圾输送管连通,二级除尘管、第一送风管和第二送风管上均安装有流量调节阀。
进一步的,在第二送风管与垃圾进料器之间的垃圾输送管上安装有三级进料阀。
进一步的,在第二送风管与热盘炉进料口之间的垃圾输送管上安装有气料混合器,气料混合器内安装有搅拌机构。
进一步的,所述灰渣输送管上安装有灰渣缓存罐。
本实用新型的优势在于:一是预处理后的垃圾采用热盘炉进行焚烧,热盘炉是垃圾焚烧的核心设备,不仅对物料的接纳能力较强,而且热效率高,采用窑头的烟气余热分别对垃圾和煤粉进行预热,增加垃圾和煤粉的入炉温度,能在一定程度上提高垃圾和煤粉的燃烧效率,而采用窑尾高温烟气直接送入到热盘炉内对预热后的垃圾和煤粉进行燃烧,窑尾烟气能够将垃圾中的有机成分进行分解,促进垃圾充分燃烧,大幅的提高了垃圾的燃尽率,采用窑尾烟气和窑头烟气的工艺技术既实现了水泥窑余热的深度回收,又减少了燃料的用量;二是垃圾燃烧后的灰渣直接进入分解窑内用于水泥熟料的生产,实现了垃圾无害化处理和水泥生产的互惠互利,让垃圾燃烧后灰渣得到了很好的处理,同时热盘炉燃烧产生的高温烟气用于对水泥生料的预热,在预热的过程中,高温烟气在与水泥生料逆流换热的过程中,高温烟气中夹杂的灰分、灰渣等会沉降后与生料一起进入到分解窑内,高温烟气余热的应用一方面实现了热盘炉预热的回收再利用,另一方面避免了粉尘对环境造成的污染。综上,本系统将焚烧产生的灰渣直接参与水泥熟料的生产,在保证垃圾焚烧充分的同时,能够保证水泥安全、高效、连续的生产,且能实现水泥窑余热、热盘炉余热的深度回收和再利用,具有结构布置合理、容易实施、节能环保的优点,易于推广使用。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图;
图中:1-水泥窑,2-窑尾烟室,3-分解窑,4-多级旋风预热器,5-生料进料器,6-垃圾进料器,7-煤粉进料器,8-热盘炉,9-除尘器,10-篦冷机,11-生料输送管,12-一级除尘管,13-第一排烟管,14-第二排烟管,15-灰渣输送管,16-进料主管,17-窑尾余热风管,18-第一送风管,19-窑头余热风管,20-二级除尘管,21-流量调节阀,22-第二送分管,23-气料混合器,24-三级进料阀,25-垃圾输送管,26-旁通管,27-灰渣缓存罐。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明,但不以任何方式对本实用新型加以限制,基于本实用新型教导所作的任何变更或改进,均属于本实用新型的保护范围。
如图1所示,本实用新型包括水泥生产管线和垃圾焚烧管线,所述水泥生产管线包括生料进料器5、多级旋风预热器4、分解窑3和水泥窑1,水泥进料器5用于将生料输送到多级旋风预热器4内,多级旋风预热器4用于将生料进行预热,分解窑3用于将预热后的生料分解燃烧,水泥窑1用于将水泥生料煅烧成水泥熟料,生料进料器5、多级旋风预热器4、分解窑3和水泥窑1均采用现有水泥生产工艺中的现有结构。所述水泥窑1的窑头设置有篦冷机10,篦冷机10将水泥熟料冷却,窑尾设置有窑尾烟室2,所述生料进料器5通过生料输送管11与多级旋风预热器4的进料口连通,所述多级旋风预热器4的出料口与分解窑3的进料口连通,所述分解窑3的出料口通过进料主管16与窑尾烟室2的进料口连通。
所述垃圾焚烧管线包括垃圾进料器6、煤粉进料器7和热盘炉8,工业垃圾收集后需要经过分拣、粉碎发酵后,再进行粉碎和筛选,将垃圾筛选分成可燃物和重金属物后,再将可燃物送入到垃圾进料器6,垃圾进料器6用于将筛选后的可燃物垃圾输送到热盘炉8内,热盘炉8用于将可燃物垃圾进行干燥及焚烧处理,并将垃圾中的有机成分进行分解和裂解,煤粉进料器7用于将燃料粉末输送到热盘炉8内参与可燃物的燃烧,以提高可燃物垃圾的燃尽率,进料器6、煤粉进料器7和热盘炉8采用现有技术中使用的结构,所述垃圾进料器6通过垃圾输送管25与热盘炉8的垃圾进口连通,煤粉进料器7送过煤粉输送管与热盘炉8的煤粉进口连通。
所述窑尾烟室2的顶部设置有窑尾余热风管17和旁通管26,窑尾余热风管17与热盘炉8的进风口连通,窑尾产生的高温烟气可以用于分解窑3内的生料燃烧,也可以用于热盘炉8内垃圾的燃烧,所述热盘炉8的出料口通过灰渣输送管15与分解窑3的进料口连通,垃圾燃烧的灰渣再次进入分解窑3内燃烧,并参与水泥熟料的生产,以保证分解窑3内具有满足熟料生产的温度,所述旁通管26与分解窑3的进风口连通,所述分解窑3的排烟口通过第一排烟管13与多级旋风预热器4的进风口连通,分解窑3产生的烟气用于对多级旋风预热器4内的生料进行预热,所述热盘炉8的排烟口通过第二排烟管14与多级旋风预热器4的进风口连通,热盘炉8产生高温烟气也用于的对多级旋风预热器4内的生料进行预热,所述多级旋风预热器4的排烟口通过一级除尘管12连接有除尘器9,与对多级旋风预热器4的生料换热后的低温烟气进入经一级除尘管收集后进入除尘器9内进行除尘处理。
所述篦冷机10的顶部设置有窑头余热风管19,窑头产生的一部分余热烟气用于垃圾可燃物的预热和粉末的预热,另一部分经二级除尘管20收集后进入除尘器9进行后续的除尘处理,所述窑头余热风管19上分别连通有二级除尘管20、第一送风管18和第二送风管22,所述二级除尘管20与除尘器9连通,所述第一送风管18与粉煤输送管连通,所述第二送风管22与垃圾输送管25连通,所述二级除尘管20、第一送风管18和第二送风管22上均安装有流量调节阀21。
本实用新型中,水泥的生产工艺是:水泥生料经过生料进料器5送入到多级旋风预热器4内进行预热,预热后进入分解窑3内分解燃烧,分解后的生料进入水泥窑1内高温分解煅烧后得到熟料,熟料经过篦冷机10冷却降温后,再经过粉碎包装得到成品水泥;垃圾焚烧的工艺过程是:预处理后的垃圾可燃物经过垃圾进料器6送入到热盘炉8进行燃烧,在水泥窑1生产过程中,窑头产生的高温烟气进入到窑头余热风管19内,进入到窑头余热风管19内高温烟气一部分通过第一送风管18对粉煤输送管内煤粉进行预热,另一部分通过第二送风管22对垃圾输送管25内的垃圾可燃物进行预热,在对煤粉和垃圾可燃物预热时,二级除尘管20上的流量调节阀21处于关闭状态,当煤粉和垃圾可燃物不需要预热时,二级除尘管20上的流量调节阀21才开启,窑头余热风管19内的高温烟气才从二级除尘管20排出;而窑头产生的高温烟气一部分通过窑尾余热风管17直接送入到热盘炉8对垃圾可燃物进行燃烧,另一部分通过旁通管26进入分解窑3内对水泥生料进行分解,热盘炉8燃烧产生的灰渣通过灰渣输送管15送入到分解窑3内参与水泥熟料的生产,而热盘炉8燃烧产生的高温烟气则通过第二排烟管14进入到多级旋风预热器4内对生料进行预热,在此,分解窑3产生的高温烟气也通过第一排烟管13进入到多级旋风预热器4内对生料进行预热,与多级旋风预热器4换热后的低温烟气通过一级除尘管12收集后进入除尘器9进行后续的除尘处理。
为了避免第二送风管22内高温烟气对垃圾输送管25内的垃圾可燃物预热的过程中造成返料的现象,在第二送风管22与垃圾进料器6之间的垃圾输送管25上安装有三级进料阀24。
为了能够保证垃圾可燃物的预热效果,在第二送风管22与热盘炉8进料口之间的垃圾输送管25上安装有气料混合器23,气料混合器23内安装有搅拌机构,垃圾可燃物和高温气体进入气料混合器23内,经过搅拌机构的均匀搅拌后,垃圾可燃物能够充分的吸收高温烟气中的余热。
进一步的,所述灰渣输送管15上安装有灰渣缓存罐27,热盘炉8产生的灰渣先在灰渣缓冲罐27内存储,水泥熟料生产可以根据实际情况定量的向分解窑3内输送灰渣。

Claims (4)

1.一种基于水泥窑的工业垃圾协同处置装置系统,其特征在于:包括水泥生产管线和垃圾焚烧管线,所述水泥生产管线包括生料进料器(5)、多级旋风预热器(4)、分解窑(3)和水泥窑(1),所述水泥窑(1)的窑头设置有篦冷机(10),窑尾设置有窑尾烟室(2),所述生料进料器(5)通过生料输送管(11)与多级旋风预热器(4)的进料口连通,所述多级旋风预热器(4)的出料口与分解窑(3)的进料口连通,所述分解窑(3)的出料口通过进料主管(16)与窑尾烟室(2)的进料口连通;
所述垃圾焚烧管线包括垃圾进料器(6)、煤粉进料器(7)和热盘炉(8),所述垃圾进料器(6)通过垃圾输送管(25)与热盘炉(8)的垃圾进口连通,煤粉进料器(7)送过煤粉输送管与热盘炉(8)的煤粉进口连通;
所述窑尾烟室(2)的顶部设置有窑尾余热风管(17)和旁通管(26),窑尾余热风管(17)与热盘炉(8)的进风口连通,所述热盘炉(8)的出料口通过灰渣输送管(15)与分解窑(3)的进料口连通,所述旁通管(26)与分解窑(3)的进风口连通,所述分解窑(3)的排烟口通过第一排烟管(13)与多级旋风预热器(4)的进风口连通,所述热盘炉(8)的排烟口通过第二排烟管(14)与多级旋风预热器(4)的进风口连通,所述多级旋风预热器(4)的排烟口通过一级除尘管(12)连接有除尘器(9);
所述篦冷机(10)的顶部设置有窑头余热风管(19),所述窑头余热风管(19)上分别连通有二级除尘管(20)、第一送风管(18)和第二送风管(22),所述二级除尘管(20)与除尘器(9)连通,所述第一送风管(18)与粉煤输送管连通,所述第二送风管(22)与垃圾输送管(25)连通,所述二级除尘管(20)、第一送风管(18)和第二送风管(22)上均安装有流量调节阀(21)。
2.根据权利要求1所述的一种基于水泥窑的工业垃圾协同处置装置系统,其特征在于:在第二送风管(22)与垃圾进料器(6)之间的垃圾输送管(25)上安装有三级进料阀(24)。
3.根据权利要求1所述的一种基于水泥窑的工业垃圾协同处置装置系统,其特征在于:在第二送风管(22)与热盘炉(8)进料口之间的垃圾输送管(25)上安装有气料混合器(23),气料混合器(23)内安装有搅拌机构。
4.根据权利要求1所述的一种基于水泥窑的工业垃圾协同处置装置系统,其特征在于:所述灰渣输送管(15)上安装有灰渣缓存罐(27)。
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