CN211976884U - 一种生活垃圾干燥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及生活垃圾处理技术领域，具体公开了一种生活垃圾干燥系统，系统中的气体依次经过滚筒干燥机、尾气除尘降温、尾气除湿、尾气回收循环等流程，整个干燥过程中只有很少量的尾气排出，能显著降低带臭味气体排放量，降低气体处理的投资成本。本实用新型中垃圾在滚筒干燥机内与热风直接接触，对含水率高的生活垃圾，干燥热风可设定较高温度，水分蒸发快，干燥效率高，垃圾的干燥处理量大，可以工程化使用。

Description

一种生活垃圾干燥系统

技术领域

本实用新型属于生活垃圾处理技术领域，具体涉及一种生活垃圾干燥系统。

背景技术

近些年来，生活垃圾处理行业的快速发展，促进了垃圾焚烧、垃圾热解及垃圾气化等技术的完善和发展。生活垃圾的预处理流程也很完善，生活垃圾经过熟化后，再经过破碎、筛分、磁选、风选等流程后，最后进入垃圾焚烧炉或热解炉中。此时，垃圾中含有大量的水分，水分随垃圾进入焚烧炉或热解炉内，垃圾中多余的水分会吸收大量的热量，降低了蒸汽的产量，从而降低发电量。多余的水分会产生大量的水蒸气，这些水蒸气是不可回收的，并且与烟气混合在一起，增加气体处理成本。

如果垃圾在经过预处理后，再经过干燥流程后，降低垃圾中含水量，可以解决以上问题。目前，生活垃圾干燥过程一般使用滚筒干燥机，干燥的热源为热风、烟气、蒸汽或电加热等。

一般在工程装置上，使用热风或烟气作为热源时，干燥过程中热风或烟气与垃圾直接换热，产生大量带有臭味的气体。排出的这部分气体一般是经过气体处理装置后排放或进入炉内焚烧。干燥产生的大量气体会增加气体处理装置规模，导致投资成本增加。若干燥产生的气体进入炉内焚烧，则会降低炉子热效率或者会导致炉内腐蚀；当气体量太大，甚至超出炉子所需要的助燃风量时，多余的气体还需要配套气体处理装置，经处理后，多余的气体才能排放。

若采用蒸汽间接加热或采用电加热干燥生活垃圾，虽然尾气量减少了，但是会消耗大量蒸汽或电能，干燥效率较低。

因此，亟需设计一种新的生活垃圾干燥系统，以解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种生活垃圾干燥系统，可以降低尾气体排放量，降低污水的处理成本。

本实用新型的技术方案如下：

一种生活垃圾干燥系统，包括进料设备、滚筒干燥机、出料设备、旋风分离器、尾气换热器、冷凝器、循环风阀、循环风机、循环风预热器、烟气风阀、尾风阀、尾风机、卸料阀；

所述的进料设备上设有垃圾进料口，用于投放垃圾；所述进料设备的出料口与滚筒干燥机的进料口连通；在所述的进料设备内设有螺旋输送叶片，通过驱动其旋转来带动垃圾向出料口移动；

所述滚筒干燥机的出料口底部与出料设备连通，出料口顶部通过管道A与旋风分离器的上部连通；在所述的管道A上设有温度计B；

所述旋风分离器的底部与卸料阀相连，旋风分离器的顶部通过管道B与尾气换热器的循环气体进口相连；尾气换热器的循环气体出口通过管道与冷凝器的循环气体进口相连；尾气换热器的低温循环气体进口与循环风机的出口相连，通过循环风机向尾气换热器的壳程内通入低温循环气体；尾气换热器的低温循环气体出口与循环风预热器的循环气体进口相连；

在所述的冷凝器上设有冷却水进口、冷却水出口和凝结废水出口，冷凝器的循环气体出口通过管道C与循环风机相连，在管道C上设有循环风阀；在冷凝器的循环气体出口处引出一条支管A与尾风机相连，在支管A上设有尾风阀；

所述循环风预热器为管壳式换热器，管程内为循环气体，壳程内为高温气体，其上设有高温气体进口和高温气体出口；所述的高温气体进口通过支管B 与管道D连通，在支管B上设有烟气风阀；所述循环风预热器的循环气体出口通过管道D与滚筒干燥机的进气口相连，在管道D上设有压力表、温度计A和气体成分分析仪。

所述滚筒干燥机的中轴线与水平面呈夹角A，A<10度，其中垃圾进料端高于出料端，以利于出料。

在所述管道D的外侧包裹保温层。

所述的循环气体在系统中循环使用；所述的高温气体为高温烟气、热空气或者为其他具有蓄热能力的气体或混合物。

所述的循环风预热器为管壳式换热器。

干燥后的垃圾经所述滚筒干燥机的出料口底部进入出料设备；干燥后的尾气温度降低、湿度变大并含有灰尘，从滚筒干燥机的出料口顶部排出。

干燥后的尾气进入所述的旋风分离器，其中分离出的灰尘从卸料阀排出，气体从旋风分离器的顶部排出，进入尾气换热器中，与循环风机输送来的低温循环气体进行换热，回收尾气中部分热量。

降温后的尾气进入所述的冷凝器中，通过冷却水进一步换热降温，其中冷却水从冷却水进口进入、从冷却水出口排出，尾气中的凝结水从凝结废水出口排出后，去往水处理。

进一步降温后的尾气首先经循环风机增压，再经过尾气换热器和循环风预热器后又被加热成高温气体，进入滚筒干燥机中开始新一轮的干燥过程，实现气体循环。

当压力超出设定范围上限时，尾风阀处于开启状态，利用尾风机排出部分气体保持系统内压力稳定；当压力低于设定范围下限时，烟气风阀处于开启状态，补充一部分高温烟气，保持系统内正常循环压力。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型干燥系统中的气体依次经过滚筒干燥机、尾气除尘降温、尾气除湿、尾气回收循环等流程，气体除湿和升温再循环进入滚筒干燥机内，整个干燥过程中只有很少量的尾气排出，能显著降低带臭味气体排放量，降低气体处理的投资成本。

(2)本实用新型使得垃圾中的水分以蒸汽的形式随降温后的尾气进入冷凝器中，通过冷却水进一步换热降温，其中冷却水从冷却水进口进入、从冷却水出口排出，尾气中的凝结水从凝结废水出口排出后，去往水处理；凝结水中含有的污染物较少，简化了水处理过程，与处理垃圾渗沥液相比降低了处理成本。

(3)本实用新型使得垃圾经过干燥后提高了热值，有利于后续的焚烧或热解处理过程顺利进行。

(4)本实用新型中垃圾在滚筒干燥机内与热风直接接触，对含水率高的生活垃圾，干燥热风可设定较高温度，比如280～320℃，水分蒸发快，干燥效率高，垃圾的干燥处理量大，可以工程化使用。

(5)本实用新型的干燥系统使用循环气体作为载气，在管线上设有气体成分分析仪和温度计。在垃圾干燥过程中，通过气体成分分析仪来测量气体中各可燃气体的成分浓度，通过烟气风阀调节气体中可燃气体的浓度；通过温度计测量干燥热风的温度，通过风阀调节高温烟气流量，控制干燥机内部的温度；从而保证干燥过程安全进行。

附图说明

图1为本实用新型干燥系统示意图。

图中：1进料设备；2滚筒干燥机；3出料设备；4旋风分离器；5尾气换热器；6冷凝器；7循环风阀；8循环风机；9循环风预热器；10烟气风阀；11尾风阀；12尾风机；13卸料阀；1A垃圾进料口；5A循环气体进口；5B循环气体出口；5C低温循环气体进口；5D低温循环气体出口；6A冷却水进口；6B冷却水出口；6C循环气体进口；6D循环气体出口；6E凝结废水出口；9A高温气体进口；9B高温气体出口；9C循环气体进口；9D循环气体出口；101压力表； 102温度计A；103气体成分分析仪；104温度计B。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示的一种生活垃圾干燥系统，包括进料设备1、滚筒干燥机2、出料设备3、旋风分离器4、尾气换热器5、冷凝器6、循环风阀7、循环风机8、循环风预热器9、烟气风阀10、尾风阀11、尾风机12、卸料阀13。

所述的进料设备1上设有垃圾进料口1A，用于投放垃圾。所述进料设备1 的出料口与滚筒干燥机2的进料口连通。在所述的进料设备1内设有螺旋输送叶片，通过驱动其旋转来带动垃圾向出料口移动。

所述滚筒干燥机2的中轴线与水平面呈夹角A，A<10度，其中垃圾进料端高于出料端，以利于出料。所述滚筒干燥机2的出料口底部与出料设备3连通，出料口顶部通过管道A与旋风分离器4的上部连通。在所述的管道A上设有温度计B104，用于测量循环气体干燥后的温度，反馈给控制系统，用于调节循环气体流速。

所述旋风分离器4的底部与卸料阀13相连，旋风分离器4的顶部通过管道 B与尾气换热器5的循环气体进口5A相连。尾气换热器5的循环气体出口5B 通过管道与冷凝器6的循环气体进口6C相连。尾气换热器5的低温循环气体进口5C与循环风机8的出口相连，通过循环风机8向尾气换热器5的壳程内通入低温循环气体。尾气换热器5的低温循环气体出口5D与循环风预热器9的循环气体进口9C相连。

在所述的冷凝器6上设有冷却水进口6A、冷却水出口6B和凝结废水出口 6E，冷凝器6的循环气体出口6D通过管道C与循环风机8相连，在管道C上设有循环风阀7。在冷凝器6的循环气体出口6D处引出一条支管A与尾风机 12相连，在支管A上设有尾风阀11。

所述循环风预热器9为管壳式换热器，管程内为循环气体，壳程内为高温气体，其上设有高温气体进口9A和高温气体出口9B。所述的循环风预热器9 的循环气体出口9D通过管道D与滚筒干燥机2的进气口相连，在管道D上设有压力表101、温度计A102和气体成分分析仪103，在管道D的外侧包裹保温层。所述的高温气体进口9A通过支管B与管道D连通，在支管B上设有烟气风阀10。

所述的循环气体在系统中循环使用，高温气体为高温烟气、热空气或者为其他具有蓄热能力的气体或混合物。

一种生活垃圾干燥方法，采用上述干燥系统进行操作，包括以下步骤：

S1：生活垃圾进料

生活垃圾从垃圾进料口1A进入进料设备1内，经螺旋输送叶片带动进入滚筒干燥机2。

S2：生活垃圾干燥

滚筒干燥机2旋转带动其中的垃圾运动，垃圾被扬起并缓慢向出料口移动，此时从空气预热器9吹来的高温气体从滚筒干燥机2的进气口进入，与垃圾混合后，加热垃圾蒸发其中的水分；

干燥后的垃圾经滚筒干燥机2的出料口底部进入出料设备3；

干燥后的尾气温度降低、湿度变大并含有灰尘，从滚筒干燥机2的出料口顶部排出。

S3：尾气除尘降温

干燥后的尾气进入旋风分离器4，其中分离出的灰尘从卸料阀13排出，气体从旋风分离器4的顶部排出，进入尾气换热器5中，与循环风机8输送来的低温循环气体进行换热，回收尾气中部分热量。

S4：尾气除湿

降温后的尾气进入冷凝器6中，通过冷却水进一步换热降温，其中冷却水从冷却水进口6A进入、从冷却水出口6B排出，尾气中的凝结水从凝结废水出口6E排出后，去往水处理。

S5：尾气回收循环

进一步降温后的尾气首先经循环风机8增压，再经过尾气换热器5和循环风预热器9后又被加热成高温气体，进入滚筒干燥机2中开始新一轮的干燥过程，实现气体循环。

在S1～S5的整个过程中，通过压力表101测量系统内压力，当压力超出设定范围上限时，通过开启尾风阀11，利用尾风机12排出部分气体保持系统内压力稳定；当压力低于设定范围下限时，通过开启烟气风阀10补充一部分高温烟气，保持系统内正常循环压力。所述的压力设定范围一般是0附近，根据滚筒干燥机2的工作状况和被干燥物料含水率适当调整。通过温度计A102测量干燥热风的温度，当温度高时，降低进入高温气体进口9A的高温烟气流量或温度；当温度低时，提高进入高温气体进口9A的高温烟气流量或温度。对含水率高的生活垃圾，干燥热风的温度一般设定在300℃左右，根据垃圾含水率及干燥终了含水率调整。通过气体成分分析仪103来测量循环气体中氧气、甲烷等可燃气体的成分，当可燃气体含量达到爆炸根限时，通过开启尾风阀11，利用尾风机 12排出部分气体，同时开启烟气风阀10，补充一部分高温烟气，降低可燃气体的浓度。

Claims (10)

1.一种生活垃圾干燥系统，其特征在于：包括进料设备(1)、滚筒干燥机(2)、出料设备(3)、旋风分离器(4)、尾气换热器(5)、冷凝器(6)、循环风阀(7)、循环风机(8)、循环风预热器(9)、烟气风阀(10)、尾风阀(11)、尾风机(12)、卸料阀(13)；

所述的进料设备(1)上设有垃圾进料口(1A)，用于投放垃圾；

所述进料设备(1)的出料口与滚筒干燥机(2)的进料口连通；

在所述的进料设备(1)内设有螺旋输送叶片，通过驱动其旋转来带动垃圾向出料口移动；

所述滚筒干燥机(2)的出料口底部与出料设备(3)连通，出料口顶部通过管道A与旋风分离器(4)的上部连通；

在所述的管道A上设有温度计B(104)；

所述旋风分离器(4)的底部与卸料阀(13)相连，旋风分离器(4)的顶部通过管道B与尾气换热器(5)的循环气体进口(5A)相连；尾气换热器(5)的循环气体出口(5B)通过管道与冷凝器(6)的循环气体进口(6C)相连；尾气换热器(5)的低温循环气体进口(5C)与循环风机(8)的出口相连，通过循环风机(8)向尾气换热器(5)的壳程内通入低温循环气体；尾气换热器(5)的低温循环气体出口(5D)与循环风预热器(9)的循环气体进口(9C)相连；

在所述的冷凝器(6)上设有冷却水进口(6A)、冷却水出口(6B)和凝结废水出口(6E)，冷凝器(6)的循环气体出口(6D)通过管道C与循环风机(8)相连，在管道C上设有循环风阀(7)；在冷凝器(6)的循环气体出口(6D)处引出一条支管A与尾风机(12)相连，在支管A上设有尾风阀(11)；

所述循环风预热器(9)的管程内为循环气体，壳程内为高温气体，其上设有高温气体进口(9A)和高温气体出口(9B)；所述的高温气体进口(9A)通过支管B与管道D连通，在支管B上设有烟气风阀(10)；所述循环风预热器(9)的循环气体出口(9D)通过管道D与滚筒干燥机(2)的进气口相连，在管道D上设有压力表(101)、温度计A(102)和气体成分分析仪(103)。

2.如权利要求1所述的一种生活垃圾干燥系统，其特征在于：所述滚筒干燥机(2)的中轴线与水平面呈夹角A，A<10度，其中垃圾进料端高于出料端，以利于出料。

3.如权利要求1所述的一种生活垃圾干燥系统，其特征在于：在所述管道D的外侧包裹保温层。

4.如权利要求1所述的一种生活垃圾干燥系统，其特征在于：所述的循环气体在系统中循环使用；所述的高温气体为具有蓄热能力的气体或混合气体。

5.如权利要求1所述的一种生活垃圾干燥系统，其特征在于：所述的循环风预热器(9)为管壳式换热器。

6.如权利要求1～5任一项所述的一种生活垃圾干燥系统，其特征在于：干燥后的垃圾经所述滚筒干燥机(2)的出料口底部进入出料设备(3)；干燥后的尾气温度降低、湿度变大并含有灰尘，从滚筒干燥机(2)的出料口顶部排出。

7.如权利要求6所述的一种生活垃圾干燥系统，其特征在于：干燥后的尾气进入所述的旋风分离器(4)，其中分离出的灰尘从卸料阀(13)排出，气体从旋风分离器(4)的顶部排出，进入尾气换热器(5)中，与循环风机(8)输送来的低温循环气体进行换热，回收尾气中部分热量。

8.如权利要求7所述的一种生活垃圾干燥系统，其特征在于：降温后的尾气进入所述的冷凝器(6)中，通过冷却水进一步换热降温，其中冷却水从冷却水进口(6A)进入、从冷却水出口(6B)排出，尾气中的凝结水从凝结废水出口(6E)排出后，去往水处理。

9.如权利要求8所述的一种生活垃圾干燥系统，其特征在于：进一步降温后的尾气首先经循环风机(8)增压，再经过尾气换热器(5)和循环风预热器(9)后又被加热成高温气体，进入滚筒干燥机(2)中开始新一轮的干燥过程，实现气体循环。

10.如权利要求9所述的一种生活垃圾干燥系统，其特征在于：当压力超出设定范围上限时，尾风阀(11)处于开启状态，利用尾风机(12)排出部分气体保持系统内压力稳定；当压力低于设定范围下限时，烟气风阀(10)处于开启状态，补充一部分高温烟气，保持系统内正常循环压力。

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