CN2525381Y - 一种新型高效垃圾热解焚烧炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型高效垃圾热解焚烧炉，该炉由热解区、燃烧区和气/固分离区三部分组成。为了增加锅炉出力，燃烧区的相对两侧设置了两个热解区，使锅炉运行工况更加稳定。焚烧区出来的尾气通过一个旋风分离器分离净化后，进入后续工段。分离下来的物料重新回到焚烧区焚烧，提高了锅炉燃烧效率和脱氯、脱硫效率。通过垃圾热解、焚烧工艺的优化集成，彻底解决了垃圾焚烧难以克服的二恶英和氯化氢高温腐蚀问题。
Description
1.技术领域
本实用新型涉及固体垃圾的燃烧处理，具体说是一种新型高效垃圾热解焚烧炉。
2.背景技术
环境保护是我国的一项长期基本国策，防治环境污染和生态破坏，合理开发和利用自然资源，关系到国家的全局利益和长远发展。但是，由于历史的积淀和所处经济发展阶段的局限性，我国环境形势十分严峻。目前，我国70％的城市都已形成了“垃圾围城”现象，造成严重的环境问题。合理地处置城市垃圾，研究开发适合我国国情的垃圾处理和利用技术是一项紧迫的课题。目前，垃圾处理技术主要包括填埋、堆肥和焚烧。现在，我国土地资源日益紧张，加之原来的城市垃圾堆放已占用了大量土地，所以继续强调填埋是不现实的。堆肥技术利用微生物对垃圾中的有机物进行发酵、降解，使之成为稳定的有机质，并利用发酵过程的高温杀死有害病菌、病毒，达到无害化指标。堆肥过程需精细管理，而且处理周期长、占地大，加之我国的城市垃圾有机质含量较低，而且源头上绝大多数垃圾不分捡，所以在绝大多数场合也并不适合采用堆肥技术。焚烧垃圾是垃圾高温分解和深度氧化的综合过程。它的优点主要是可迅速、大幅度实现垃圾减量化，减量幅度可达90％，彻底杀灭垃圾中的有害细菌和病毒，可实现垃圾的资源化利用。但是垃圾的焚烧过程包含复杂的化学反应，不可避免地产生二次污染物。焚烧炉尾气中不仅包含粉尘、卤化氢(主要为氯化氢)、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、痕量重金属等危害人体健康的排放物，而且还会产生致癌剧毒物质二恶英等有机微量污染物，从而大大限制了它的适用范围。而且由于存在高温腐蚀问题和垃圾品质波动大，垃圾焚烧发电效率也较低。垃圾热解法是指在隔绝空气和缺氧条件下，垃圾中的有机物质在适当的高温下发生物理、化学分解，生成燃气或燃油等化学制品。制取的燃气主要成分是H2、CO、CH4、甲醛、甲醇、焦油等。燃料油的主要产物是汽油和焦油。该方法在控制二次污染和回收能量方面优于垃圾焚烧法，但是由于有大量焦油生成，易堵塞后续管道，运行成本较高。
3.发明内容
为了克服单独热解或燃烧垃圾方法的不足，本实用新型的技术方案在垃圾热解、焚烧技术的基础上，充分发挥热解和燃烧的优点，通过对两个工段的耦合、优化，设计出一种新型高效垃圾热处理炉——垃圾热解焚烧炉。
本垃圾热解焚烧炉由热解区、燃烧区和气/固分离区三部分组成。为了增加锅炉出力，燃烧区的相对两侧设置了两个热解区，使锅炉运行工况更加稳定。运行时，首先是垃圾在热解区热解，充分利用垃圾热解的还原气氛，破坏剧毒物质二恶英前驱体的生成，同时生成H2S、NH3等还原性气体和部分碳黑，然后这些气体和热解半焦由炉排进入燃烧区在氧化性气氛下燃烧或和氧化剂发生复杂的氧化还原反应，同时在燃烧区加入石灰以脱除生成的酸性污染性气体，从而保证垃圾焚烧后的尾气中只含有极少量的氯化氢、二氧化硫和氮氧化物等污染性气体，尤其是在燃烧区就有效脱除了氯化氢，避免了氯化氢的高温腐蚀问题。热解区生成的碳黑经过燃烧区炙热的半焦层时，会被从尾气中分离下来(此时炙热的半焦层相当于一个惯性分离器)，从而显著减少了不完全燃烧现象。燃烧热量通过燃烧区的换热器而被回收利用，燃烧区出来的尾气通过一个旋风分离器分离净化后，进入后续工段。分离下来的物料重新回到燃烧区焚烧，提高了锅炉燃烧效率和脱氯、脱硫效率。热解焚烧炉采用碳钢制造。
通过垃圾热解、焚烧工艺的优化集成，彻底解决了垃圾焚烧难以克服的二恶英和氯化氢高温腐蚀问题。与现有的垃圾热处理技术相比具有以下优点：①可以先将垃圾中的有机物转化为燃料气、燃料油等易利用能源，从而有效提高炉子的热效率，显著减少了不完全燃烧现象，整个热处理过程基本无烟产生。②由于污染物的处理在垃圾经过热解后进行，所以需处理的烟气量小。③热解区由于是缺氧分解，排气量少，而且从根本上抑制了二恶英前驱体的生成，从而使燃烧区也不会生成二恶英。④热解区废物中的氯、硫、重金属等有害成分首先被固定在炭黑中。接着燃烧区中由于实现了燃烧中脱氯、脱硫，从而大大减轻了对大气环境的二次污染。⑤同样，热解和燃烧的优化耦合也保证了NOx的排放明显减少，从而大大减轻了尾气净化部分的压力和技术解决难度，从而显著降低了投资和运行费用。
4.附图说明
附图是本实用新型的结构示意图。1是加垃圾口，2是热解室，3是炉排，4是风门，5是立管，6是旋风分离器，7是螺旋给料器，8是石灰仓，9是燃烧室，10是烟道，11是换热器，12是灰室。
5.具体实施方式
结合附图，对本实用新型的实施例加以说明。
日处理量200吨垃圾热解焚烧炉运行过程如下：
步骤S1：将待处理的生活垃圾首先由加垃圾口1加入垃圾热解焚烧炉的热解室2，此时石灰(CaO)先加入石灰仓8，然后由螺旋给料机7给入燃烧室9中；
步骤S2：热解产生的气体和热解半焦进入燃烧室9，其中热解半焦通过炉排3的运动到达燃烧室9；加入的石灰可以有效脱除燃烧室中生成的氯化物和硫化物。
步骤S3：通过风门4鼓风强化燃烧室9的燃烧，通过换热器11实现热交换。被烟气夹带上去的固体物料经旋风分离器6分离，由立管5返回燃烧室9内进行再燃；
步骤S4：垃圾焚烧后的尾气从旋风分离器6上部经烟道10进入后续工段。燃烧后的灰经灰室12排出。
Claims (4)
1、一种新型高效垃圾热解焚烧炉，其特征在于：
本实用新型有热解室(2)、燃烧室(9)和气/固分离装置，热解室(2)顶部设有加垃圾口(1)，燃烧室(9)下部设有风门(4)和灰室(12)，燃烧室(9)设有石灰加入口。
2、按照权力要求1所述的高效垃圾热解焚烧炉，其特征在于：石灰仓(8)中的石灰经螺旋给料器(7)输送至石灰加入口；气固分离装置使用旋风分离器(6)，上部设有排气口，下接立管(5)，把分离下来的物料返回燃烧室。
3、按照权力要求1或2所述的垃圾热解焚烧炉，其特征在于：燃烧室(9)的相对两侧设置了两个热解室(2)。
4、按照权利要求1、2或3任一所述的高效垃圾热解焚烧炉，其特征在于炉体采用普通碳钢。
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