WO2019095964A1 - 一种垃圾与半干污泥协同焚烧处理方法与装置 - Google Patents

一种垃圾与半干污泥协同焚烧处理方法与装置 Download PDF

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Abstract

一种垃圾与半干污泥协同焚烧处理装置及方法，该装置包括炉膛及其内的炉排(6)、用于将垃圾配送至炉排(6)内的垃圾配送单元、用于将湿污泥运送至炉膛后拱并抛入炉膛内的湿污泥配送单元；炉膛的烟气出口通过管路依次连接余热锅炉(8)、脱酸反应塔(12)、布袋除尘器(16)；炉膛内的烟气途径余热锅炉(8)、脱酸反应塔(12)、布袋除尘器(16)，再经引风机(17)进入烟囱并排入大气中；余热锅炉(8)推动汽轮发电机(11)发电；螺旋运输机(9)将污泥仓(10)内的湿污泥运送至炉膛后拱，湿污泥在重力作用下散落至炉膛内的炉排(6)上。该装置同时焚烧垃圾与半干污泥的过程中又可对热能回收利用产生电能，实现污泥处置的资源化。

Description

一种垃圾与半干污泥协同焚烧处理方法与装置 技术领域
本发明涉及垃圾焚烧，尤其涉及一种垃圾与半干污泥协同焚烧处理方法与装置。
背景技术
近年来我国城市化进程发展迅速。按现在的增长速度预测，2010年我国城市生活垃圾将达到2.64亿吨，2030年为4.09亿吨，2050年为5.28亿吨。我国城市生活垃圾产量同步快速增长。全国城市人均生活垃圾产量440公斤，每年总量1.6亿多吨，占世界总量的1/4以上，且以每年8％-10％的速度增长，环境污染日益严重。城市生活垃圾常规处理方法有填埋、堆肥和焚烧发电。填埋法由于成本低，技术成熟，管理方便等优点而在垃圾处理中得到了广泛的应用。但填埋的垃圾并没有进行无害化处理，残留着大量的细菌病毒，垃圾的渗漏液会污染破坏土壤和地下水资源，直接威胁到环境安全和公众健康。其中垃圾焚烧发电因处理较彻底、减容量大、处理时间短、占地面积小、回收热能等优点，而倍受关注，得到较快的发展。截止2016年2月，全国在运行的垃圾焚烧厂已达231座。
另一方面随着我国城镇化和工业化进程的加快，污泥产量大幅增加，而处理不当会导致严重的环境污染问题。焚烧污泥可将污泥中的水分和有机质全部去除，杀灭一切病原体，并能最大限度地降低污泥体积，减少污染物排放，成为了处理处置污泥的有效手段。近年来生活垃圾产量与热值快速增加，焚烧垃圾可以为污泥的焚烧提供足够的热量。根据相关规定已有或规划建有 生活垃圾焚烧发电厂的城市，宜优先选择采用污泥与生活垃圾混合焚烧方式处理处置污泥，既可以利用垃圾焚烧厂的焚烧和尾气处理设备，又可以节省投资和运行成本。污泥与生活垃圾混合焚烧发电实现了污泥处理“减量化、稳定化、无害化”的目的，具有良好的经济效益。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种垃圾与半干污泥协同焚烧处理方法与装置。实现污泥处理“减量化、稳定化、无害化”的目的。
本发明通过下述技术方案实现：
一种垃圾与半干污泥协同焚烧处理装置，包括炉膛及其内的炉排6、用于将垃圾配送至炉排6内的垃圾配送单元、用于将湿污泥运送至炉膛后拱并抛入炉膛内的湿污泥配送单元；
炉膛的烟气出口通过管路依次连接余热锅炉8、脱酸反应塔12、布袋除尘器16；炉膛内的烟气途径余热锅炉8、脱酸反应塔12、布袋除尘器16，再经引风机17进入烟囱并排入大气中；
所述余热锅炉8连接汽轮发电机11；余热锅炉8内的水加热后产生蒸汽，并推动汽轮发电机11发电；
所述湿污泥配送单元包括污泥仓10、螺旋运输机9；螺旋运输机9将污泥仓10内的湿污泥运送至炉膛后拱，湿污泥在重力作用下散落至炉膛内的炉排6上。
在炉膛入口处设置有将外部空气吹入炉膛内的二次风机5，促进炉膛内气体未燃尽物二次燃烧，在二次风机5的回吹扰流作用下，烟气相互卷吸，以此延长850～900℃的烟气在炉膛出口区域停留时间；
所述炉排6自上而下依次分为干燥段A、热解段B、固定碳燃烧段C、固 定碳燃尽段D。
所述脱酸反应塔12还连接有一石灰供给仓14；所述脱酸反应塔12与布袋除尘器16之间的管路上还连接有一活性炭供给仓15。
所述垃圾配送单元包括垃圾仓2、抓吊装置3；抓吊装置3用于将垃圾仓2内的垃圾抓吊至进料斗，垃圾由进料斗进入炉膛内的炉排6上；
所述余热锅炉8、脱酸反应塔12、布袋除尘器16的下部的飞灰由灰仓13统一收集。
所述炉排6的底部设有送风机7，用于给炉膛内送风，使膛炉内垃圾充分燃烧；所述垃圾仓2的底部还设有用于收集垃圾中液体的渗滤液收集池1；炉排6的下方设有炉渣池4。
本发明垃圾与半干污泥协同焚烧处理方法，包括如下步骤：
将进料斗内的垃圾推至炉排6内；螺旋运输机9将污泥仓10内的湿污泥运送至炉膛后拱，湿污泥在重力作用下散落至炉膛内的炉排6上；
在炉膛内的垃圾及湿污泥经过一次风和炉膛辐射的作用下，在炉排上完成干燥、热解、固定碳燃烧和固定碳燃尽这四个燃烧过程，焚烧产生的高温烟气进入余热锅炉8内，对余热锅炉8的水加温并形成蒸汽，蒸汽推动汽轮发电机11；
接着，从余热锅炉8排出的烟气进入脱酸反应塔12，与来自石灰供给仓14的消石灰微粒接触发生中和反应后，再经过来自活性炭供给仓15的活性炭吸附烟气中夹带的颗粒物后，烟气经过布袋除尘器16，烟气中的颗粒物和反应物最终在布袋除尘器16中被捕集，烟气经引风机17进入烟囱中排入大气中。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
(1)本发明以垃圾与污泥高效低污染燃烧和热量洁净利用为目的，实现“减量化、稳定化、无害化”，暂存在污泥仓内的半干污泥经湿污泥配送单 元抛送至炉膛内，炉膛内的高温烟气对抛进的湿(半干)污泥进行干燥，并实现与垃圾协同焚烧，可将半干污泥中的水分和有机质全部去除，杀灭一切病原体，并能最大限度地降低污泥体积，减少污染物排放，垃圾焚烧发电系统有完备的烟气处置系统,可以将污泥焚烧产生的烟气协同处置，节省投资和运行成本。
(2)在利用垃圾焚烧处置半干污泥，同时焚烧垃圾与半干污泥的过程中又可对热能回收利用产生电能，实现污泥处置的资源化。从余热锅炉排出的烟气进入脱酸反应塔，与来自石灰供给仓的消石灰微粒接触发生中和反应后，再经过来自活性炭供给仓的活性炭吸附烟气中夹带的颗粒物后，烟气经过布袋除尘器，烟气中的颗粒物和反应物最终在布袋除尘器中被捕集，烟气经引风机进入烟囱中排入大气中。
(3)焚烧产生的炉渣，可被二次利用，用作建筑原材料，如水泥、砖和混凝土等建筑材料，保护环境，实现污泥处置的资源化利用；
综合以上，本发明技术手段简便易行、环保效果好、经济效益高的优点，可广泛地适用于工业和城市生活垃圾与污泥焚烧，应用前景较广。
附图说明
图1为本发明垃圾与半干污泥协同焚烧处理装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
实施例
如图1所示。本发明公开了一种垃圾与半干污泥协同焚烧处理装置，包括炉膛及其内的炉排6、用于将垃圾配送至炉排6内的垃圾配送单元、用于将湿污泥(半干污泥)运送至炉膛后拱并抛入炉膛内的湿污泥配送单元；
炉膛的烟气出口通过管路依次连接余热锅炉8、脱酸反应塔12、布袋除尘器16；炉膛内的烟气途径余热锅炉8、脱酸反应塔12、布袋除尘器16，再 经引风机17进入烟囱并排入大气中；
所述余热锅炉8连接汽轮发电机11；余热锅炉8内的水加热后产生蒸汽，并推动汽轮发电机11发电；
所述湿污泥配送单元包括污泥仓10、螺旋运输机9；螺旋运输机9将污泥仓10内的湿污泥运送至炉膛后拱，湿污泥在重力作用下散落至炉膛内的炉排6上。
在炉膛入口处设置有将外部空气吹入炉膛内的二次风机5，促进炉膛内气体未燃尽物二次燃烧，在二次风机5的回吹扰流作用下，烟气相互卷吸，以此延长850～900℃的烟气在炉膛出口区域停留时间；
所述炉排6自上而下依次分为干燥段A、热解段B、固定碳燃烧段C、固定碳燃尽段D。
炉膛内的高温烟气对抛入过程中的湿污泥(半干污泥)进行进一步干燥，湿污泥抛落在干燥段A，并实现半干污泥与垃圾协同焚烧。
所述脱酸反应塔12还连接有一石灰供给仓14；所述脱酸反应塔12与布袋除尘器16之间的管路上还连接有一活性炭供给仓15。
所述垃圾配送单元包括垃圾仓2、抓吊装置3；抓吊装置3用于将垃圾仓2内的垃圾抓吊至进料斗，垃圾由进料斗进入炉膛内的炉排6上；
所述余热锅炉8、脱酸反应塔12、布袋除尘器16的下部的飞灰由灰仓13统一收集，飞灰可被用作建筑原材料。
所述炉排6的底部设有送风机7，用于给炉膛内送风，使膛炉内垃圾充分燃烧；所述垃圾仓2的底部还设有用于收集垃圾中液体的渗滤液收集池1；炉排6的下方设有炉渣池4，炉渣可被用作建筑原材料。
本发明垃圾与半干污泥协同焚烧处理方法，可通过如下步骤实现：
将进料斗内的垃圾推至炉排6内；螺旋运输机9将污泥仓10内的湿污泥运送至炉膛后拱，湿污泥在重力作用下散落至炉膛内的炉排6上；
在炉膛内的垃圾及湿污泥经过一次风和炉膛辐射的作用下，在炉排上完 成干燥、热解、固定碳燃烧和固定碳燃尽这四个燃烧过程，焚烧产生的高温烟气进入余热锅炉8内，对余热锅炉8的水加温并形成蒸汽，蒸汽推动汽轮发电机11；
接着，从余热锅炉8排出的烟气进入脱酸反应塔12，与来自石灰供给仓14的消石灰微粒接触发生中和反应后，再经过来自活性炭供给仓15的活性炭吸附烟气中夹带的颗粒物后，烟气经过布袋除尘器16，烟气中的颗粒物和反应物最终在布袋除尘器16中被捕集，烟气经引风机17进入烟囱中排入大气中。
如上所述，便可较好地实现本发明。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

  1. 一种垃圾与半干污泥协同焚烧处理装置，其特征在于：包括炉膛及其内的炉排(6)、用于将垃圾配送至炉排(6)内的垃圾配送单元、用于将湿污泥运送至炉膛后拱并抛入炉膛内的湿污泥配送单元；
    炉膛的烟气出口通过管路依次连接余热锅炉(8)、脱酸反应塔(12)、布袋除尘器(16)；炉膛内的烟气途径余热锅炉(8)、脱酸反应塔(12)、布袋除尘器(16)，再经引风机(17)进入烟囱并排入大气中；
    所述余热锅炉(8)连接汽轮发电机(11)；余热锅炉(8)内的水加热后产生蒸汽，并推动汽轮发电机(11)发电；
    所述湿污泥配送单元包括污泥仓(10)、螺旋运输机(9)；螺旋运输机(9)将污泥仓(10)内的湿污泥运送至炉膛后拱，湿污泥在重力作用下散落至炉膛内的炉排(6)上。
  2. 根据权利要求1所述垃圾与半干污泥协同焚烧处理装置，其特征在于：在炉膛入口处设置有将外部空气吹入炉膛内的二次风机(5)，促进炉膛内气体未燃尽物二次燃烧，在二次风机(5)的回吹扰流作用下，烟气相互卷吸，以此延长850～900℃的烟气在炉膛出口区域停留时间；
    所述炉排(6)自上而下依次分为干燥段A、热解段B、固定碳燃烧段C、固定碳燃尽段D。
  3. 根据权利要求2所述垃圾与半干污泥协同焚烧处理装置，其特征在于：所述脱酸反应塔(12)还连接有一石灰供给仓(14)；所述脱酸反应塔(12)与布袋除尘器(16)之间的管路上还连接有一活性炭供给仓(15)。
  4. 根据权利要求3所述垃圾与半干污泥协同焚烧处理装置，其特征在于：所述垃圾配送单元包括垃圾仓(2)、抓吊装置(3)；抓吊装置(3)用于将垃 圾仓(2)内的垃圾抓吊至进料斗，垃圾由进料斗进入炉膛内的炉排(6)上；
    所述余热锅炉(8)、脱酸反应塔(12)、布袋除尘器(16)的下部的飞灰由灰仓(13)统一收集。
  5. 根据权利要求4所述垃圾与半干污泥协同焚烧处理装置，其特征在于：所述炉排(6)的底部设有送风机(7)，用于给炉膛内送风，使膛炉内垃圾充分燃烧；所述垃圾仓(2)的底部还设有用于收集垃圾中液体的渗滤液收集池(1)；炉排(6)的下方设有炉渣池(4)。
  6. 权利要求5所述垃圾与半干污泥协同焚烧处理装置的焚烧方法，其特征在于包括如下步骤：
    将进料斗内的垃圾推至炉排(6)内；螺旋运输机(9)将污泥仓(10)内的湿污泥运送至炉膛后拱，湿污泥在重力作用下散落至炉膛内的炉排(6)上；
    在炉膛内的垃圾及湿污泥经过一次风和炉膛辐射的作用下，在炉排上完成干燥、热解、固定碳燃烧和固定碳燃尽这四个燃烧过程，焚烧产生的高温烟气进入余热锅炉(8)内，对余热锅炉(8)的水加温并形成蒸汽，蒸汽推动汽轮发电机(11)；
    接着，从余热锅炉(8)排出的烟气进入脱酸反应塔(12)，与来自石灰供给仓(14)的消石灰微粒接触发生中和反应后，再经过来自活性炭供给仓(15)的活性炭吸附烟气中夹带的颗粒物后，烟气经过布袋除尘器(16)，烟气中的颗粒物和反应物最终在布袋除尘器(16)中被捕集，烟气经引风机(17)进入烟囱中排入大气中。
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