CN213599378U - 生活垃圾焚烧处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于垃圾处理技术领域，公开了一种生活垃圾焚烧处理设备，包括生活垃圾焚烧系统，以及与生活垃圾焚烧系统管道连接的烟气净化处理系统；所述烟气净化处理系统包括依次相连通的烟气急冷塔、布袋除尘器、活性炭吸附塔、烟气预热器以及二噁英催化分解器；其中，烟气预热器设于生活垃圾焚烧系统的烟道位置处。本实用新型通过各装置之间的协作配合，对生活垃圾进行焚烧处理，且能够将焚烧后的烟气深度净化，真正达到了生活垃圾的减量化和无害化。

Description

生活垃圾焚烧处理设备

技术领域

本实用新型属于垃圾处理技术领域，具体涉及一种生活垃圾焚烧处理设备。

背景技术

随着我国城镇建设和新农村建设的高速发展，生活垃圾的产量日益增长，垃圾污染问题和相应垃圾处理设备缺乏的矛盾逐渐显现，垃圾处理问题已成为人们生活环境提高的重点问题。现在国内垃圾主要以焚烧处理为主，但焚烧所产生的烟气中含有大量有害气体，特别是剧毒致癌物——二噁英，直接排放不仅污染大气环境，还会对人类的健康造成威胁。所以，现一般会对垃圾焚烧所产生的烟气进行急冷、脱硫、布袋除尘等净化处理，以减少烟气中有害气体的含量，最终达到生活垃圾减量化和无害化的处理目的。

但目前，国内对生活垃圾的焚烧处理技术起步较晚，技术仍不成熟，尤其表现在对烟气中二噁英的净化处理方面。现在，常采用热解气化焚烧或二段式焚烧、控制铜的氧化、二燃室过氧高温完全燃烧等方式来控制二噁英的产生，但这些方式均不能将烟气中的二噁英消减至更少或完全消除。

而随着催化技术的不断提高，生活垃圾焚烧烟气处理系统中分解催化技术逐渐成熟并得以应用。但由于催化法对条件要求苛刻，对烟气温度、湿度、含尘量的限制严格，现有设备在对烟气中二噁英催化分解时，一般需要配置电辅助加热装置，设备建设、运行成本较高，且对二噁英催化分解的效果并不明显，难以将烟气净化至国家排放标准。所以，现有生活垃圾焚烧烟气处理系统中，采用催化剂方法专项处理二噁英的居少。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型旨在提供一种生活垃圾焚烧处理设备，以优化催化剂使用条件，免除设备中电辅助加热装置的使用，令烟气可以净化至国家排放标准，真正达到对生活垃圾减量化、无害化的处理目的。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种生活垃圾焚烧处理设备，包括生活垃圾焚烧系统，以及与生活垃圾焚烧系统管道连接的烟气净化处理系统；所述烟气净化处理系统包括依次相连通的烟气急冷塔、布袋除尘器、活性炭吸附塔、烟气预热器以及二噁英催化分解器；其中，烟气预热器设于生活垃圾焚烧系统的烟道位置处。

作为本实用新型的限定，生活垃圾焚烧系统包括焚烧炉本体，以及设于焚烧炉本体上方的网架状蓄热二燃室；所述焚烧炉本体的侧壁上固设有磁化装置，焚烧炉本体底部通过一次热风道与热风发生装置相连通。

作为本实用新型的进一步限定，焚烧炉本体的侧壁上对称设置有至少一组脱硝液雾化装置。

作为本实用新型的另一种限定，烟气急冷塔包括急冷塔塔体，以及设于急冷塔塔体内部的喷水装置、凝雾装置、脱水装置和排水装置；所述喷水装置设于急冷塔塔体顶端的烟气入口处；所述凝雾装置设于急冷塔塔体内部的上方位置处，位于喷水装置的下方；所述脱水装置设于急冷塔塔体内部的中间位置处，位于烟气出口的上方；所述排水装置设于急冷塔塔体的底端，位于烟气出口的下方。

作为本实用新型的进一步限定，急冷塔塔体内设置有进口温度传感器和出口温度传感器，且进口温度传感器和出口温度传感器均分别与PLC控制器电连接。

作为本实用新型的第三种限定，二噁英催化分解器包括分解器壳体和催化分解装置；所述催化分解装置设于分解器壳体内部，包括至少三组催化模块，每组催化模块均包括通孔板和触媒填料。

作为本实用新型的进一步限定，每组催化模块的上方均设有一个填料门，所述填料门开设于分解器壳体上。

作为本实用新型的还有一种限定，烟气急冷塔和布袋除尘器之间还设置有烟气脱硫装置。

作为本实用新型的进一步限定，烟气脱硫装置包括设于烟气急冷塔和布袋除尘器连通管道上的脱硫剂雾化模块和烟气除尘模块。

作为本实用新型的其它限定，布袋除尘器和活性炭吸附塔之间还设置有烟道换热器。

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果是：

（1）本实用新型利用生活垃圾焚烧系统中烟道的热量对烟气进行预热处理，并采用布袋除尘器和活性炭吸附塔对烟气进行降尘处理，令烟气的温度、湿度和含尘量能够达至二噁英催化分解所限制的条件，解决了现有设备需要配置电辅助加热装置的缺陷，降低了设备的运行成本，且大大提高了对烟气中有害物质（尤其是二噁英）的净化效果。本设备在优化催化剂使用条件的同时，实现了资源的再利用，对生活垃圾的减量化、无害化处理更加高效洁净，适于推广应用。

（2）本实用新型中的生活垃圾焚烧系统通过设置磁化装置来改变燃烧环境，并利用热风发生装置采用回流热风技术来降低含水率对垃圾燃烧的影响，保证燃烧的充分性和稳定性。本装置能够将焚烧炉本体的炉膛温度稳定提高至限制温度上限，保证生活垃圾充分燃烧，减少灰渣中有害物质的含量，可以大幅度提高生活垃圾减量处置的效果。

（3）本实用新型生活垃圾焚烧系统中的二燃室为网架状蓄热结构，能够对烟气进行分割处理，有利于烟气中可燃成分的再次燃烧，可以有效降低烟气中有害物质的含量。

（4）本实用新型生活垃圾焚烧系统中的焚烧炉本体上固设有脱硝液雾化装置，可以在生活垃圾焚烧时喷洒脱硝液，通过高温脱硝反应，减少生活垃圾焚烧时有害气体的产生，有助于降低烟气中污染物的排放量。

（5）本实用新型烟气净化处理系统中的烟气急冷塔采用水气直接热交换方式，通过水与高温烟气直接换热，将高温烟气迅速降温至200℃左右，可以有效阻断烟气降温过程中二噁英类物质的合成路径。本装置急冷效果好，能够克服现有结构所存在的急冷速度偏慢、污垢易粘附在烟气急冷塔内壁上致使设备瘫痪的缺陷。

（6）本实用新型烟气急冷塔中所设置的凝雾装置，可以将高温烟气和水流换热后形成的蒸汽重新凝结为水滴，能够减少降温后烟气的湿度；另一方面，高温烟气进入急冷塔塔体时，凝雾装置可以对高温烟气的流动造成阻力，进而将大面积的高温烟气分隔为小面积的高温烟气，更适合降温处理。

（7）本实用新型烟气急冷塔中所设置的脱水装置，可以对降温后的烟气进行脱水处理，脱水速度快、效率高，能够有效减少烟气的湿度；且脱水后的烟气洁净程度较高，能够减轻下一阶段装置的工作负担，使烟气更易处理。

（8）本实用新型烟气净化处理系统中的二噁英催化分解器设置有至少三组催化模块，能够充分对烟气中的碳氢、氮氧、一氧化碳等物质催化还原，进而最大限度减少二噁英类物质的排放，有助于提高污染物排放的安全性。

（9）本实用新型二噁英催化分解器中的分解器壳体上设置有填料门，能够方便工作人员对分解器内部结构进行检修，也便于定期对触媒填料进行更换填装。

（10）本实用新型烟气净化处理系统中的烟气急冷塔和布袋除尘器之间设置有烟气脱硫装置，可以将烟气中大部分的SO₂除去，有效降低了烟气中SO₂的浓度，进一步减少了烟气中有害气体的排放量。

（11）本实用新型烟气脱硫装置中所设置的烟气除尘模块，可以及时将烟气与脱硫剂反应时生成的气溶胶进行消除，辅助布袋除尘器对烟气进行除尘，能够有效降低烟气中的含尘量。

（12）本实用新型烟气净化处理系统中布袋除尘器和活性炭吸附塔之间设置的烟道换热器，可以对烟气进行进一步降温，同时脱去烟气中大部分的水分，使烟气的温度、湿度能够达到活性炭吸附塔的最佳吸附条件，提高活性炭吸附塔对烟气中有机物的吸附效率，达到对烟气深度净化的目的。

综上所述，本实用新型通过各装置之间的协作配合，对生活垃圾进行焚烧处理，且能够将焚烧后的烟气深度净化，真正达到了生活垃圾减量化、无害化处理的目的。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例生活垃圾焚烧系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例烟气急冷塔的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二噁英催化分解器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的工作流程示意图；

图中：1、生活垃圾焚烧系统；2、烟气急冷塔；3、烟气脱硫装置；4、布袋除尘器；5、烟道换热器；6、活性炭吸附塔；7、烟气预热器；8、二噁英催化分解器；9、排放筒；10、引风机；101、焚烧炉本体；102、二燃室；103、一次热风道；104、热风发生装置；105、磁化装置；106、脱硝液雾化装置；107、垃圾入料机；108、观火门；109、出渣门；110、炉排；111、炉膛温度传感器；201、急冷塔塔体；202、喷水装置；203、凝雾装置；204、脱水装置；205、排水装置；206、进口温度传感器；207、出口温度传感器；208、支架；301、分解器壳体；302、催化模块；303、通孔板；304、触媒填料；305、填料门；306、壳体支架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和理解本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例 一种生活垃圾焚烧处理设备

如图1所示，本实施例包括生活垃圾焚烧系统1，以及与生活垃圾焚烧系统1管道连接的烟气净化系统。本实施例以焚烧方式对生活垃圾进行处理，并采用专用催化剂对焚烧烟气进行深度净化，可以实现生活垃圾的减量化和无害化。

一、生活垃圾焚烧系统1

本实施例中的生活垃圾焚烧系统1利用磁化改变燃烧环境，采用回流热风技术降低含水率对生活垃圾燃烧的影响，可以稳定提高炉膛温度，克服了现有技术中生活垃圾焚烧炉炉温低且不稳定的缺陷。

生活垃圾焚烧系统1包括焚烧炉本体101和设于焚烧炉本体101上方的二燃室102，如图2所示，焚烧炉本体101的侧壁上设有磁化装置105，底部通过一次热风道103与热风发生装置104相连通。其中，焚烧炉本体101的炉膛位置处由上而下依次设置有入料口、观火门108和出渣门109，入料口与垃圾入料机107相连通，能够在密闭条件下将垃圾送入炉膛内；观火门108便于工作人员对炉膛内垃圾的焚烧情况进行观察；出渣门109则能够将生活垃圾焚烧后的灰渣排出炉膛。为了尽可能对炉膛内的热量进行隔绝，防止热量向外部散发，本实施例中焚烧炉本体101的外壳由金属材质构成，且外壳内侧砌筑有耐火材料层。

焚烧炉本体101的炉膛底部中心位置处固设有炉排110，炉排110整体为倒置伞骨式结构。更加具体的，炉排110包括固定架和多个倾斜设置在固定架顶端的支撑杆，多个支撑杆以固定架顶端为中心呈放射状分布。炉排110的设置能够对进入炉膛内的垃圾进行分布，防止堆积。

焚烧炉本体101的侧壁上设置有至少一组脱硝液雾化装置106，能够向炉膛内喷洒脱硝液，利用高温脱硝反应，来降低垃圾燃烧时二噁英的产生。本实施例中，焚烧炉本体101的侧壁上对称设置有两个脱硝液雾化装置106，以保证喷洒的脱硝液可以完全覆盖炉膛内的生活垃圾。

焚烧炉本体101的炉膛内还设置有与PLC控制器电连接的炉膛温度传感器111，可以实时对炉膛内的温度进行监测，并将温度信息传递给PLC控制器，PLC控制器通过内部程序判定后，自动对热风量和进入炉膛内的垃圾数量进行调节，使生活垃圾可以正常、充分燃烧。

如图2所示，设于焚烧炉本体101上方的二燃室102为网架状蓄热结构，能够对烟气进行分割处理，并将烟气中携带的一部分热量进行储蓄，达到一定温度后，可以令二燃室102中通过的烟气自主燃烧，进而减少烟气中可燃气体的含量，降低烟气中有害气体的成分。

二、烟气净化处理系统

烟气净化处理系统包括依次相连通的烟气急冷塔2、布袋除尘器4、活性炭吸附塔6、烟气预热器7以及二噁英催化分解器8。本系统各装置之间协作配合，可以逐步除去烟气中的有害气体，深度净化后的气体可以达到国家排放标准。

（1）烟气急冷塔2

烟气净化处理系统中的烟气急冷塔2，采用水气直接交换方式，通过水与高温烟气直接换热，将高温烟气迅速降温至200℃左右，可以有效阻断烟气降温过程中二噁英类物质的合成路径。如图3所示，烟气急冷塔2包括急冷塔塔体201，以及于急冷塔塔体201内部由上而下依次设置的喷水装置202、凝雾装置203、脱水装置204和排水装置205。

急冷塔塔体201作为装置的主体部分，整体由金属材质构成，且急冷塔塔体201内壁上粘接有隔热防腐层，对烟气急冷处理时能够避免急冷塔塔体201被腐蚀。急冷塔塔体201的底部还固设有支架208，通过支架208对急冷塔塔体201进行支撑，保证急冷塔塔体201稳定的同时，还有助于急冷塔塔体201内部的水通过排水装置205排出。

烟气急冷塔2中的喷水装置202为通过PLC控制器控制的高压射水枪，如图3所示，高压射水枪设置在急冷塔塔体201顶端的烟气入口处，喷出的高压水流可以快速与烟气融合，将烟气中的热量置换于水中。急冷塔塔体201内，烟气入口处设置有进口温度传感器206，烟气出口处设置有出口温度传感器207，且进口温度传感器206和出口温度传感器207均分别与PLC控制器电连接。装置运行时，PLC控制器可以根据进口温度传感器206和出口温度传感器207反馈的温度信息，自行调节高压射水枪的流速水量，进而实现精准急冷的同时，把烟气温度控制在下一工艺节点所需的适宜范围。

烟气急冷塔2中的凝雾装置203和脱水装置204均为现有结构，如图3所示，凝雾装置203横置于急冷塔塔体201内部的上方，且凝雾装置203的边缘与急冷塔塔体201内壁之间留有一定缝隙，以在能够将蒸汽凝结为水滴的同时，对高温烟气进行分流；脱水装置204设置在急冷塔塔体201内部的中间位置，且脱水装置204的边缘与急冷塔塔体201内壁紧密贴合，能够有效降低烟气的湿度。

需要进一步说明的，能够将急冷塔塔体201内水排出的排水装置205，设置于急冷塔塔体201的底部，位于烟气出口的下方，且本实施例中的排水装置205为气水分离式疏水器，能够在排水的同时，有效控制烟气的溢出。

（2）布袋除尘器4和活性炭吸附塔6

烟气净化处理系统中的布袋除尘器4和活性炭吸附塔6均为现有结构，其中，布袋除尘器4可以过滤掉烟气中大部分的气溶胶，能够有效控制垃圾燃烧所产生的粉尘；活性炭吸附塔6怎可以吸收烟气中的有机物，达到烟气深度净化的作用。

如图1所示，布袋除尘器4和烟气急冷塔2的连接管道上设置有烟气脱硫装置3，能够有效降除烟气中SO₂的浓度。更具体的，烟气脱硫装置3包括设于布袋除尘器4和烟气急冷塔2连通管道上的脱硫剂雾化模块和烟气除尘模块。本实施例中，烟气除尘模块为一个小型布袋除尘装置，可以将烟气脱硫反应时产生的气溶胶除去。

布袋除尘器4和活性炭吸附塔6之间还设置有烟道换热器5，本系统中的烟道换热器5也为现有结构，可以对烟气进行降温，并脱去烟气中大部分水分，以使烟气的温度、湿度可以达到活性炭吸附塔6的最佳吸附条件。

（3）烟气预热器7

烟气净化处理系统中的烟气预热器7利用生活垃圾焚烧系统1中烟道的热量，对烟气进行预热处理，以使烟气能够达到二噁英催化分解器8所限制的反应温度。本系统中的烟气预热器7为列管式气气换热器，整体设于生活垃圾焚烧系统1的烟道位置处。设备运行时，列管式气气换热器的烟气出口与二噁英催化分解器8的烟气入口管道连接，列管式气气换热器的烟气入口与布袋除尘器4的烟气出口管道连接。

（4）二噁英催化分解器8

如图4所示，烟气净化处理系统中的二噁英催化分解器8包括分解器壳体301和设于分解器壳体301内部的催化分解装置。本系统中的催化分解装置采用至少三组催化模块302，能够对烟气进行至少三段深度净化，可以最大限度的减少二噁英类物质的排放，有助于提高污染物排放的安全性。

二噁英催化分解器8中的分解器壳体301作为装置的主体部分，整体由金属材质构成，且分解器壳体301的内壁上固设有隔热防腐层，以防止烟气对分解器壳体301造成腐蚀。具体如图4所示，分解器壳体301的上部设置有烟气入口，下部设置有烟气出口，烟气从上方进入装置，由下方排出，可以使烟气更充分的与催化分解装置相接触。分解器壳体301的底部还设置有壳体支架306，以便能够对分解器壳体301进行稳固支撑。

催化分解装置对烟气中的二噁英催化分解，可以最大限度减少二噁英类物质的排放。催化分解装置包括至少三组催化模块302，以能够对烟气进行至少三段的深度处理，如图4所示，每组催化模块302均包括通孔板303和触媒填料304。其中，通孔板303设于分解器壳体301内部，通孔板303的上表面设置有触媒填料304，以在烟气通过时可以与触媒填料304发生催化分解反应。更加具体的，通孔板303为蜂窝状结构，整体由耐高温材料制成，且通孔板303的边缘与分解器壳体301的内壁紧密贴合。本实施例中，通孔板303为陶瓷材质。

为了方便工作人员对分解器壳体301内部结构进行检修，分解器壳体301上开设有多个填料门305，其中，填料门305分别设于每组催化模块302的上方。更加具体的，本实施例中共设有三组催化器，相应的分解器壳体301上设有三个填料门305。如图4所示，分解器壳体301内部由下而上依次设置有：底层通孔板303、底层触媒填料304、底层填料门305；中层通孔板303、中层触媒填料304、中层填料门305；上层通孔板303、上层触媒填料304、上层填料门305。

三、工作过程

本设备运行前，需将各装置进行管道连接，具体如下所示：生活垃圾焚烧系统1中焚烧炉本体101的烟气出口通过法兰与烟气急冷塔2的烟气入口管道连接；烟气急冷塔2的烟气出口通过法兰与布袋除尘器4的烟气入口管道连接，并在烟气急冷塔2和布袋除尘器4之间的管路上设置烟气脱硫装置3；布袋除尘器4的烟气出口通过法兰与烟道换热器5的烟气入口管道连接；烟道换热器5的烟气出口通过法兰与活性炭吸附塔6的烟气入口管道连接；活性炭吸附塔6的烟气出口通过法兰与烟气预热器7的烟气入口管道连接；烟气预热器7的烟气出口通过法兰与二噁英催化分解器8的烟气入口管道连接。然后整套设备中设置有一台引风机10，以促使烟气在各装置之间流动。对接完成后，用紧固件固定，并检查各个对接口的密闭性和安全性。

本设备运行时，如图5所示，生活垃圾焚烧系统1对生活垃圾进行焚烧，焚烧产生的灰渣填埋处理，焚烧产生的烟气进入烟气急冷塔2；烟气急冷塔2利用气水直接换热方式对高温烟气进行迅速降温；降温后的烟气经过烟气脱硫装置3脱硫处理后，进入布袋除尘器4中，利用布袋除尘器4过滤烟气中的颗粒物；过滤后的烟气经烟道换热器5进一步降温、脱水后，进入活性炭吸附塔6中，利用活性炭吸附塔6吸收气体中的有机物，对气体进行深度净化；深度净化后的烟气经烟气预热器7预热后，进入二噁英催化分解器8中进行催化分解反应，除去烟气中的二噁英类物质；最后通过排放筒9对净化后的烟气限高度排放。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生活垃圾焚烧处理设备，包括生活垃圾焚烧系统，以及与生活垃圾焚烧系统管道连接的烟气净化处理系统；其特征在于：所述烟气净化处理系统包括依次相连通的烟气急冷塔、布袋除尘器、活性炭吸附塔、烟气预热器以及二噁英催化分解器；其中，烟气预热器设于生活垃圾焚烧系统的烟道位置处。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧处理设备，其特征在于：生活垃圾焚烧系统包括焚烧炉本体，以及设于焚烧炉本体上方的网架状蓄热二燃室；所述焚烧炉本体的侧壁上固设有磁化装置，焚烧炉本体底部通过一次热风道与热风发生装置相连通。

3.根据权利要求2所述的生活垃圾焚烧处理设备，其特征在于：焚烧炉本体的侧壁上对称设置有至少一组脱硝液雾化装置。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的生活垃圾焚烧处理设备，其特征在于：烟气急冷塔包括急冷塔塔体，以及设于急冷塔塔体内部的喷水装置、凝雾装置、脱水装置和排水装置；所述喷水装置设于急冷塔塔体顶端的烟气入口处；所述凝雾装置设于急冷塔塔体内部的上方位置处，位于喷水装置的下方；所述脱水装置设于急冷塔塔体内部的中间位置处，位于烟气出口的上方；所述排水装置设于急冷塔塔体的底端，位于烟气出口的下方。

5.根据权利要求4所述的生活垃圾焚烧处理设备，其特征在于：急冷塔塔体内设置有进口温度传感器和出口温度传感器，且进口温度传感器和出口温度传感器均分别与PLC控制器电连接。

6.根据权利要求1-3、5中任意一所述的生活垃圾焚烧处理设备，其特征在于：二噁英催化分解器包括分解器壳体和催化分解装置；所述催化分解装置设于分解器壳体内部，包括至少三组催化模块，每组催化模块均包括通孔板和触媒填料。

7.根据权利要求6所述的生活垃圾焚烧处理设备，其特征在于：每组催化模块的上方均设有一个填料门，所述填料门开设于分解器壳体上。

8.根据权利要求1-3、5、7中任意一项所述的生活垃圾焚烧处理设备，其特征在于：烟气急冷塔和布袋除尘器之间还设置有烟气脱硫装置。

9.根据权利要求8所述的生活垃圾焚烧处理设备，其特征在于：烟气脱硫装置包括设于烟气急冷塔和布袋除尘器连通管道上的脱硫剂雾化模块和烟气除尘模块。

10.根据权利要求1-3、5、7、9中任意一项所述的生活垃圾焚烧处理设备，其特征在于：布袋除尘器和活性炭吸附塔之间还设置有烟道换热器。

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