CN219713362U - 一种水泥窑协同处置生活垃圾的空气预热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泥窑协同处置生活垃圾的空气预热系统，包括垃圾仓和炉排炉，垃圾仓内设置有半圆形的网筒，垃圾仓外侧的圆筒与网筒连接，网筒和圆筒内设置有带轴绞龙，炉排炉的外侧设置有换热器和汽包，换热器的气体进口与垃圾仓顶部的排气口连通，换热器的蒸汽入口与汽包的蒸汽出口连通，换热器的冷凝水出口与汽包的冷凝水入口连通，炉排炉内的换热管组件入口与汽包的冷凝水出口连通，出口与汽包的蒸汽入口连通，炉排炉的烟气出口与搅料罐的底部连通，搅料罐顶部的排气口、换热器的气体出口均与炉排炉的空气进口连通。本实用新型热量利用率高，设备使用寿命长，能连续加料。

Description

一种水泥窑协同处置生活垃圾的空气预热系统

技术领域

本实用新型涉及空气预热技术领域，具体涉及一种水泥窑协同处置生活垃圾的空气预热系统。

背景技术

目前我国生活垃圾的主要处理方式是卫生填埋和垃圾焚烧发电，水泥窑协同处置生活垃圾作为二者的补充，特别是小规模生活垃圾的处理越来越被重视。利用水泥窑协同处置生活垃圾，一方面可以利用水泥烧成系统处理垃圾发酵过程中的臭气及垃圾焚烧烟气中的有害物质，另一方面，垃圾焚烧产生的灰渣可作为水泥生产替代原料使用，灰渣中的重金属经烧成系统煅烧并被固化在熟料里，从而避免其再度扩散污染环境，同时，垃圾焚烧排出的高温烟气进入分解炉后可替代部分燃料，还可利用水泥烧成系统的高温碱性环境，将二噁英等有害气体彻底处置分解干净，进而彻底实现生活垃圾处理的减量化、无害化和资源化，也为水泥工业发展循环经济、打造水泥绿色环保产业开辟了一种新的途径。

在现有的水泥窑协同处置生活垃圾系统中，由于常温空气的温度较低，直接进入会导致炉排炉内部燃烧的不稳定，所以往往需要预热装置对常温空气进行预热，以便稳定炉膛温度，保证垃圾稳定燃烧，然后现在大部分的预热装置都存在以下问题：一是热量利用率低，空气的加热效果较差；二是由于垃圾焚烧烟气中酸性气体较多，在低温时极易对设备造成低温腐蚀，降了设备的使用寿命；三是在炉排炉进行加料时，大多需要利用行车和抓斗对垃圾进行抓取，既会增加工人的劳动强度，还会使得垃圾加料时的断断续续，降低炉排炉的燃烧效率。因此，研制开发一种热量利用率高，设备使用寿命长，能连续加料的水泥窑协同处置生活垃圾的空气预热系统是客观需要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种热量利用率高，设备使用寿命长，能连续加料的水泥窑协同处置生活垃圾的空气预热系统。

本实用新型的目的是这样实现的，包括垃圾仓和炉排炉，垃圾仓内设置有半圆形的网筒，垃圾仓的外侧设置有圆筒，圆筒的内端伸入垃圾仓内后与网筒连接，网筒和圆筒内设置有带轴绞龙，圆筒外端底部的出料管下方连接有搅料罐，搅料罐内设置有搅拌器，搅料罐的底部通过落料管与炉排炉的进料口连通，炉排炉的外侧设置有换热器和汽包，换热器的气体进口与垃圾仓顶部的排气口连通，换热器的蒸汽入口与汽包的蒸汽出口连通，换热器的冷凝水出口与汽包的冷凝水入口连通，炉排炉内设置有换热管组件，换热管组件的入口与汽包的冷凝水出口连通，换热管组件的出口与汽包的蒸汽入口连通，炉排炉的烟气出口与搅料罐的底部连通，搅料罐顶部的排气口、换热器的气体出口均与炉排炉的空气进口连通。

进一步的，网筒和圆筒均倾斜设置，且网筒和圆筒的倾斜角度相同，圆筒的较低端与网筒的较高端连接。

进一步的，炉排炉的外侧设置有气体混合器，搅料罐顶部的排气口、换热器的气体出口均与气体混合器的进气口连通，气体混合器的出气口与炉排炉的空气进口连通。

进一步的，炉排炉的烟气出口与气体混合器的进气口连通。

进一步的，垃圾仓的外侧设置有臭气处理装置，垃圾仓顶部的排气口与抽气处理装置连通。

进一步的，换热器的数量两个，两个换热器并联布置。

进一步的，搅拌器的转轴伸入到落料管内，落料管内的转轴上设置有螺旋叶片。

本实用新型运行时，先将垃圾倒入垃圾仓储存，垃圾在储存过程中渗出其中的水分，随后在带轴绞龙的作用下，输送至搅料罐内，这时搅料罐内的搅拌器处于启动状态，搅拌器对下落的垃圾进行搅动，将垃圾打散，打散后的垃圾落入炉排炉进行焚烧，换热管组件中的冷却水吸收焚烧过程中产生的高温，形成蒸汽送入汽包，再从汽包送入换热器，对空气和臭气进行加热，加热后的臭气送入炉排炉进行燃烧，同时，炉排炉内的烟气送入搅料罐，对垃圾进行预热，随后携带着垃圾臭气送入炉排炉进行燃烧。在上述过程中，一方面利用炉排炉的烟气直接对垃圾进行预热，吸收烟气中的余热，另一方面利用炉排炉内的热量生产蒸汽，热量的利用率较高；其次，在利用高温烟气对垃圾进行预热时，其温度较高，焚烧烟气中的酸性气体不易对设备造成腐蚀，且在本实用新型中将炉排炉内的热量转化为了蒸汽，利用蒸汽作为热介质，避免了烟气与换热器等设备的接触，进而从根本上解决了设备易受腐蚀而损坏的问题；另外，炉排炉在进行加料时，带轴绞龙可定量均匀且连续不断地将垃圾仓内的垃圾送入搅料罐，再落入炉排炉，实现炉排炉进料的均匀和连续，不需工人操作行车进行抓取，可降低工人的劳动强度，有利于提高炉排炉的燃烧效率。本实用新型热量利用率高，设备使用寿命长，能连续加料。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图中：1-垃圾仓，2-炉排炉，3-网筒，4-圆筒，5-带轴绞龙，6-搅料罐，7-搅拌器，8-落料管，9-换热器，10-汽包，11-换热管组件，12-气体混合器，13-臭气处理装置，14-螺旋叶片，15-分解炉，16-渣罐。

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，本实用新型包括垃圾仓1和炉排炉2，垃圾仓1和炉排炉2为现有设备，其中垃圾仓1为密封结构，用于储存垃圾，炉排炉2则用于对垃圾进行焚烧处理，垃圾仓1内设置有半圆形的网筒3，网筒3为半圆形结构，且其凹面朝上，凸面朝下，垃圾落在网筒3内，垃圾渗滤液则穿过网筒3上网孔向下滴落，实现垃圾水分的分离，垃圾仓1的外侧设置有圆筒4，圆筒4的内端伸入垃圾仓1内后与网筒3连接，网筒3和圆筒4内设置有带轴绞龙5，带轴绞龙5为现有结构，一般包括轴和轴上设置的螺旋输送叶片，利用电机驱动轴和螺旋输送叶片转动，用于垃圾的输送，圆筒4外端底部的出料管下方连接有搅料罐6，搅料罐6内设置有搅拌器7，搅拌器7为现有搅拌结构，用于对垃圾进行搅拌和打散，搅料罐6的底部通过落料管8与炉排炉2的进料口连通，炉排炉2的外侧设置有换热器9和汽包10，换热器9的气体进口与垃圾仓1顶部的排气口连通，换热器9的蒸汽入口与汽包10的蒸汽出口连通，换热器9的冷凝水出口与汽包10的冷凝水入口连通，炉排炉2内设置有换热管组件11，换热管组件11可根据实际情况确定具体结构，包括换热管和换热管的固定结构，可选用半管结构，也可选用螺旋盘管结构、弯管结构等结构，便于冷却水与高温烟气进行换热，又不影响炉排炉2的正常运行即可，换热管组件11的入口与汽包10的冷凝水出口连通，换热管组件11的出口与汽包10的蒸汽入口连通，炉排炉2的烟气出口与搅料罐6的底部连通，搅料罐6顶部的排气口、换热器9的气体出口均与炉排炉2的空气进口连通。

本实用新型运行时，先将垃圾倒入垃圾仓1储存，垃圾在储存过程中渗出其中的水分，随后在带轴绞龙5的作用下，输送至搅料罐6内，这时搅料罐6内的搅拌器7处于启动状态，搅拌器7对下落的垃圾进行搅动，将垃圾打散，打散后的垃圾落入炉排炉2进行焚烧，换热管组件11中的冷却水吸收焚烧过程中产生的高温，形成蒸汽送入汽包10，再从汽包10送入换热器9，对空气和臭气进行加热，加热后的臭气送入炉排炉2进行燃烧，同时，炉排炉2内的烟气送入搅料罐6，对垃圾进行预热，随后携带着垃圾臭气送入炉排炉6进行燃烧。在上述过程中，一方面利用炉排炉2的烟气直接对垃圾进行预热，吸收烟气中的余热，另一方面利用炉排炉2内的热量生产蒸汽，热量的利用率较高；其次，在利用高温烟气对垃圾进行预热时，其温度较高，焚烧烟气中的酸性气体不易对设备造成腐蚀，且在本实用新型中将炉排炉2内的热量转化为了蒸汽，利用蒸汽作为热介质，避免了烟气与换热器9等设备的接触，进而从根本上解决了设备易受焚烧烟气腐蚀而损坏的问题；另外，炉排炉2在进行加料时，带轴绞龙5可定量均匀且连续不断地将垃圾仓1内的垃圾送入搅料罐6，再落入炉排炉2，实现炉排炉2进料的均匀和连续，不需工人操作行车进行抓取，可降低工人的劳动强度，有利于提高炉排炉2的燃烧效率。

网筒3和圆筒4均倾斜设置，且网筒3和圆筒4的倾斜角度相同，圆筒4的较低端与网筒3的较高端连接，网筒3和圆筒4倾斜设置，便于滤除垃圾中的水分，提高垃圾中水分的滤除效率，防止垃圾渗滤液连同垃圾一同被送入搅料罐6，而网筒3和圆筒4的倾斜角度相同，是为了便于带轴绞龙5的安装和运行，垃圾在带轴绞龙5的带动作用下，依次经过网筒3和圆筒4后落入搅料罐6。

炉排炉2的外侧设置有气体混合器12，搅料罐6顶部的排气口、换热器9的气体出口均与气体混合器12的进气口连通，气体混合器12的出气口与炉排炉2的空气进口连通，气体混合器12为现有设备，用于多种气体和混合，在本实用新型中，利用气体混合器12对搅料罐6和换热器9中排出的两股臭气进行混合，平均混合臭气的温度，进而确保炉排炉2内垃圾焚烧的稳定。

炉排炉2的烟气出口与气体混合器12的进气口连通，需要时，也可将部分炉排炉2烟气送入气体混合器12，与臭气进行混合，用于对臭气进行加热，提升臭气的温度，以确保臭气的温度满足炉排炉2焚烧的要求。

垃圾仓1的外侧设置有臭气处理装置13，垃圾仓1顶部的排气口与臭气处理装置13连通，臭气处理装置13为现有设备，在炉排炉2停机或是维护等特殊情况下，用于对垃圾产生的臭气进行除味、除尘、洗涤等净化处理，消除异味和有毒有害物质，防止臭气排放对周边环境的污染。

换热器9的数量两个，两个换热器9并联布置，运行时，两个换热器9可同时运行，达到炉排炉2进行垃圾焚烧时需要空气量的最大负荷，为炉排炉2提供充足的热空气；其次，两个换热器9也可只运行其中一个，另一个进行检修维护或保养，可在其中一个换热器9损坏时，也能确保整个系统的正常运行。

搅拌器7的转轴伸入到落料管8内，落料管8内的转轴上设置有螺旋叶片14，当搅料罐6内的垃圾下落到落料管8后，由螺旋叶片14定量均匀输送，有利于垃圾进入炉排炉2内后的焚烧；其次，通过螺旋叶片14的设置，可推动垃圾送入炉排炉2内，防止垃圾在落料管8内堵塞。

本实用新型在实际运行时，可将烟气通入水泥窑分解炉15，参与高温焚烧，并利用分解炉15内880℃左右的高温碱性条件，吸收和处理垃圾焚烧产生的二噁英等有害气体，使有毒有机物彻底分解，同时还可替代分解炉15部分燃料；其次，垃圾焚烧后排出的炉渣中仍然含有大量，为了避免这部分热量的浪费，可抽取渣罐16中炉渣散发的热气，并将之返回到炉排炉2进行燃烧，既可以对炉渣进行快速冷却，又能提高热量的利用率。

Claims (7)

1.一种水泥窑协同处置生活垃圾的空气预热系统，包括垃圾仓（1）和炉排炉（2），其特征在于:所述垃圾仓（1）内设置有半圆形的网筒（3），垃圾仓（1）的外侧设置有圆筒（4），圆筒（4）的内端伸入垃圾仓（1）内后与网筒（3）连接，所述网筒（3）和圆筒（4）内设置有带轴绞龙（5），圆筒（4）外端底部的出料管下方连接有搅料罐（6），搅料罐（6）内设置有搅拌器（7），搅料罐（6）的底部通过落料管（8）与炉排炉（2）的进料口连通，所述炉排炉（2）的外侧设置有换热器（9）和汽包（10），换热器（9）的气体进口与垃圾仓（1）顶部的排气口连通，换热器（9）的蒸汽入口与汽包（10）的蒸汽出口连通，换热器（9）的冷凝水出口与汽包（10）的冷凝水入口连通，所述炉排炉（2）内设置有换热管组件（11），换热管组件（11）的入口与汽包（10）的冷凝水出口连通，换热管组件（11）的出口与汽包（10）的蒸汽入口连通，所述炉排炉（2）的烟气出口与搅料罐（6）的底部连通，搅料罐（6）顶部的排气口、换热器（9）的气体出口均与炉排炉（2）的空气进口连通。

2.根据权利要求1所述的一种水泥窑协同处置生活垃圾的空气预热系统，其特征在于:所述网筒（3）和圆筒（4）均倾斜设置，且网筒（3）和圆筒（4）的倾斜角度相同，所述圆筒（4）的较低端与网筒（3）的较高端连接。

3.根据权利要求1所述的一种水泥窑协同处置生活垃圾的空气预热系统，其特征在于:所述炉排炉（2）的外侧设置有气体混合器（12），所述搅料罐（6）顶部的排气口、换热器（9）的气体出口均与气体混合器（12）的进气口连通，所述气体混合器（12）的出气口与炉排炉（2）的空气进口连通。

4.根据权利要求3所述的一种水泥窑协同处置生活垃圾的空气预热系统，其特征在于:所述炉排炉（2）的烟气出口与气体混合器（12）的进气口连通。

5.根据权利要求1所述的一种水泥窑协同处置生活垃圾的空气预热系统，其特征在于:所述垃圾仓（1）的外侧设置有臭气处理装置（13），所述垃圾仓（1）顶部的排气口与臭气处理装置（13）连通。

6.根据权利要求1所述的一种水泥窑协同处置生活垃圾的空气预热系统，其特征在于:所述换热器（9）的数量两个，两个换热器（9）并联布置。

7.根据权利要求1所述的一种水泥窑协同处置生活垃圾的空气预热系统，其特征在于:所述搅拌器（7）的转轴伸入到落料管（8）内，所述落料管（8）内的转轴上设置有螺旋叶片（14）。