專利名稱：固體廢料的能量利用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體廢料的能量利用設(shè)備。
背景技術(shù)：
固體廢料例如是廢紙、廢木頭、廢塑料、產(chǎn)品廢料、工業(yè)沉淀物 或其它的包含可燃燒的成分的固體部分或它們的混合物。
固體廢料的能量利用設(shè)備雖然是已知的，其然而通常具有顯著的 缺點。它們通常由于構(gòu)造大小和在設(shè)備的入口處幾乎不能控制的材料 混合物不能夠最佳地利用廢料所含的能量。此外廢料必須:帔加熱至相 對較高的溫度，以便也確保法律需要的燃燒效率。由此大量的有害氣 體量經(jīng)由煙氣釋放，其而后必須非常麻煩地且費用高地清潔。此外大 多這種類型的裝置用于具有大于11.000kJ/kg的熱值的固體廢料，這 在本發(fā)明中不是必要前提。
由EP 1 012 503 Bl和DE 44 08 654A1已知一種設(shè)備，其用于處 理固體廢料優(yōu)選垃圾，其應(yīng)當任何情況下都根據(jù)歐洲廢料處理法律受 到特別的監(jiān)控，因為 一 點措施也沒有采取以降低或抑制在低溫碳化和 燃燒時產(chǎn)生的有害物質(zhì)。
DE 43 02 740 Al描述了 一種低溫干餾氣設(shè)備，其中^[氐溫干餾過程 在氧氣不足的情況下進行并且用于低溫干餾所需要的熱能通過部分燃 燒待低溫干餾的材料產(chǎn)生。可利用在此所描述的技術(shù)加工的廢料決不 應(yīng)當遵守歐洲廢料處理法律的特別規(guī)定(多余的沉淀物部分撒到耕地 里)。
由DE 41 15 435 Cl已知一種技術(shù)，其僅僅用于處理爆炸材料。 這種方法與存在的廢水處理設(shè)備組合使用或并聯(lián)使用，并且因此不是 一種獨立的方案。
在根據(jù)WO 01/53510 Al已知的方法中在第一個步驟中需氧發(fā)酵，
即堆肥，即在空氣供給的情況下實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)換。在第二步驟中有機物 質(zhì)被低溫干餾。在低溫干餾氣設(shè)備中低溫干餾過程在氧氣不足的情況 下進行并且低溫干餾所需要的熱能通過部分燃燒待低溫干餾的物質(zhì)產(chǎn) 生。在第三方法步驟中由低溫干餾氣體(木氣)在高溫厭氧條件下產(chǎn) 生沼氣。
由DE 10 2004 002 388 Al已知一種利用垃圾f汴生燃料的能量的方 法以及一種用于垃圾衍生燃料的熱解設(shè)備。在此涉及一種用于單體的 垃圾衍生燃料的熱解和流化床燃燒的組合，用于補充現(xiàn)有的煤發(fā)電廠， 在其中一起燃燒熱解氣體。
DE 694 10 841 T2描述了 一種不連續(xù)工作的腔式熱解設(shè)備。
DE 689 08 890 T2描述了滾筒式干燥器， 一個單獨的滾筒熱分解 在缺少空氣且過壓的惰性氣體的條件下實現(xiàn)。用于烘干和熱分解所需 要的熱量通過燃燒清潔之后的熱分解氣體產(chǎn)生。工作以分批式進行。
在DE 692 04 389 T2中描述了 一種用于熱分解工業(yè)以及家用垃 圾的方法和裝置(作為下游的清洗級)，用于由根據(jù)DE68908890 T2 的裝置掉落的熱分解殘渣中移除卣化物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)工作的、用于利用固體廢料熱量 的設(shè)備，其中至少能夠?qū)崿F(xiàn)能量平衡(即使不是正的能量平衡)，并且 適合于多種的廢料類型，其中特別是顧及到環(huán)境影響、特別是煙氣組 成。
上述目的如此實現(xiàn)，即設(shè)備具有一個給料裝置、 一個低溫干餾裝 置和""個熱力后燃燒裝置 (thermal post-combustion apparatus )。
利用這些基礎(chǔ)元件可以利用不同類型的固體廢料，其中原料首先 轉(zhuǎn)換成熱氣，熱氣在需要時可以轉(zhuǎn)換成蒸汽和電能。
給料裝置用于均勻地給穿過低溫干餾裝置的傳輸帶供料并且用于 中間存儲被預先粉碎的進料。
在低溫干餾裝置中廢料中所包含的有機成分轉(zhuǎn)換成低溫干餾氣體。
在經(jīng)過烘干以及低溫干餾區(qū)域之后，物料經(jīng)由輸送裝置被轉(zhuǎn)移到 焚化區(qū)域。在此所形成的焦炭在控制的條件下在過剩的空氣氧氣中在 低溫度下燃燒。
本發(fā)明的一個實施例規(guī)定，在烘干區(qū)域內(nèi)設(shè)置用于減小待處理的 固體廢料的殘余濕氣含量的裝置。
在這個關(guān)聯(lián)中有利的是，用于減小殘余濕氣含量的裝置包含熱輻 射器、優(yōu)選可利用煙氣加熱的熱輻射器。
通過烘干步驟(其優(yōu)選在低溫干餾裝置的前三分之一中實現(xiàn))可 以確保，完全實現(xiàn)進料的低溫干餾。
此外有利的是，設(shè)置給固體廢料摻入吸附劑的裝置。
有害氣體。 P ' ' ' 、' * 、、
本發(fā)明的一個構(gòu)造規(guī)定，熱力后燃燒裝置是一個渦流式燃燒裝置，
其優(yōu)選具有輔助燃燒器。
具有輔助燃燒器的渦流式燃燒裝置用于加熱并且確保所需要的最
低燃燒溫度。
熱力后燃燒裝置一方面用于利用熱值豐富的低溫干餾氣體，另外 一方面可靠地破壞包含在低溫干餾氣體中的有害氣體。同時確保，煙 氣在所需要的最小逗留時間內(nèi)逗留在熱區(qū)域內(nèi)。
在本發(fā)明的框架內(nèi)，設(shè)備具有一個焚化爐和一個排灰裝置。
掉落的灰被轉(zhuǎn)移到存儲容器內(nèi)。
此外有利的是，設(shè)置用于由烘干區(qū)域抽吸蒸汽、由低溫干餾區(qū)域 抽吸低溫干餾氣體和/或由焚化區(qū)域抽吸煙氣的裝置。
此外有利的是，設(shè)置用于引導被抽吸的氣體的裝置，該裝置優(yōu)選 具有熱空氣通風機。
三種上述不同的氣氛優(yōu)選經(jīng)由一個共同的熱空氣通風機輸送給熱 力后燃燒裝置。這個步驟是特別有利的，因為由此抑制在烘干過程中 出現(xiàn)的氣味非常大的廢氣的氣味影響。
最后本發(fā)明規(guī)定，設(shè)置用于將煙氣由熱力后燃燒裝置引導至耗熱
裝置優(yōu)選廢熱鍋爐的裝置。
由于所采用的固體廢料的特性，進入廢熱鍋爐的煙氣具有充分的 能量含量。在廢熱鍋爐中而后由煙氣的能量含量產(chǎn)生蒸汽，蒸汽優(yōu)選 經(jīng)由渦流發(fā)電機轉(zhuǎn)換成電流。過量的電能可以經(jīng)由變電站存儲到地區(qū) 的中間電網(wǎng)內(nèi)。過量的熱能可以借助于鄰近的熱網(wǎng)絡(luò)輸送給相鄰的設(shè)
施o
在這個關(guān)聯(lián)中有利的是，用于引導煙氣的裝置也具有用于清潔煙 氣的裝置。


下面借助于實施例詳細描述本發(fā)明。其中 圖1本發(fā)明的設(shè)備的示意圖。
具體實施例方式
圖l是一個本發(fā)明的設(shè)備的示意圖。
固體廢料(其或者從外部提供或者在本發(fā)明的現(xiàn)場由其它的設(shè)施 直接掉落)經(jīng)由一個破碎機粉碎并且輸送給一個或多個具有帶式輸入 裝置的廢料容器。為了存儲和混合輸入物，廢料可以中間存儲在為此 設(shè)置的容器或地方內(nèi)。
在具有帶式輸入裝置的廢料容器中被粉碎的廢料與吸附劑混合并 且而后經(jīng)由一個構(gòu)成為輸送帶、在低溫干餾區(qū)域的寬度上構(gòu)成的給料 單元1輸送給本發(fā)明的設(shè)備。松動的進料輸送給熱穩(wěn)定的輸送裝置并 且而后穿過烘干裝置2，在烘干裝置中設(shè)置可利用煙氣加熱的熱輻射 器，該熱輻射器作為用于減小待加工的固體廢料的剩余濕氣含量的裝 置。
緊接著廢料在一個亞化學計量的氧氣氣氛中穿過低溫干餾裝置3。
用于烘干和低溫干餾所需要的能量由熱力后燃燒裝置的煙氣流中 獲得。
所掉落的低溫干餾焦炭在焚化爐4中在充分的空氣氧氣的條件下 點燃并且在熱穩(wěn)定的傳輸裝置中燃燒。在下游設(shè)置一個排灰裝置5。
在本實施例中給料裝置l、烘干裝置2、低溫干餾裝置3、焚化爐 4和排灰裝置5作為被熱穩(wěn)定的傳輸裝置貫穿的依次接連布置的各單 元設(shè)置在一個封閉的殼體內(nèi)并且可以稱為隧道式爐。與整個布置相對 應(yīng)，在給料裝置中加入的廢料依次穿過烘干區(qū)域2、低溫干餾區(qū)域3 和焚化區(qū)域4。
設(shè)置用于由烘干區(qū)域抽吸蒸汽、由低溫干餾區(qū)域抽吸低溫干餾氣 體和/或由焚化區(qū)域抽吸煙氣的裝置，以及設(shè)置將所述被抽吸的氣體從 用于抽吸的裝置引導至熱力后燃燒裝置的裝置，其中三種上述的氣氛 被引導穿過構(gòu)成為熱空氣通風機7的、用于引導被抽吸的氣體的裝置。
所掉落的蒸汽冷凝物與低溫干餾氣體和煙氣一起從低溫干餾區(qū)域 進入熱力后燃燒裝置6，其在本實施例中設(shè)置在一個單獨的殼體內(nèi)。 熱力后燃燒裝置6在本實施例中構(gòu)成為具有輔助燃燒器的渦流式燃燒 裝置。
熱力后燃燒裝置6在此也用于間接加熱烘干及低溫干餾區(qū)域。為 此煙氣經(jīng)由一個可單獨控制的管路系統(tǒng)在進料的不遠處通過。在低溫 干餾氣體不足夠的熱值時，所需要的溫度通過借助于兩個可單獨調(diào)節(jié) 的燃燒器的輔助燃燒維持。
此外設(shè)置裝置9用于將煙氣由熱力后燃燒裝置6引導至廢熱鍋爐， 在其中也設(shè)置用于清潔煙氣的裝置。
在穿過用于間接加熱的管路系統(tǒng)后，被冷卻的煙氣再次在熱力后 燃燒裝置中加熱。它可以或者直接作為工業(yè)過程中的熱源或者用于在 廢熱鍋爐中產(chǎn)生熱蒸汽。如果借助于熱蒸汽驅(qū)動一個渦輪發(fā)電機，那 么過量的電能經(jīng)由自身的變電站存儲到地區(qū)電網(wǎng)中。過量的熱能可以 借助于自身的短距離熱網(wǎng)絡(luò)或蒸汽管路供給到附近的設(shè)備中。
由于設(shè)備的封閉的構(gòu)造可以的是，在負壓下運行設(shè)備，因此可以 抑制從設(shè)備的不期望的氣體流出。
低溫干餾裝置的控制優(yōu)選經(jīng)由一個可存儲程序的控制裝置 (SPS)，其具有連接顯示器的中央計算機。設(shè)備的操作在用戶終端上 實施。在設(shè)備的示意圖中所有的操作裝置被中央控制并且調(diào)節(jié)回路的
參數(shù)被調(diào)節(jié)。在此所有的操作以及故障報告以及測量傳感器的信號,皮
接受和示出。SPS的中央計算機對信號進行分析并且根據(jù)信號控制電
工作裝置。
借助于經(jīng)由電話網(wǎng)絡(luò)的耦合，存在這樣的可能性，即經(jīng)由一個同 樣具有顯示器的外部的計算機監(jiān)測和控制設(shè)備。關(guān)鍵的工作參數(shù)和故 障報告經(jīng)由短信發(fā)送給始終有人的位置。因此確保了持續(xù)地監(jiān)測敏感 的且與安全相關(guān)的設(shè)備部件。
在正常的工作情況下電能的需要通過外部供電滿足。在包含發(fā)電 的雙路的布置中，設(shè)備自給地工作。此外在這種情況下存在廢料分析 冗余，從而設(shè)備部件的故障不會引起過程的中斷。
在緊急情況下帶蓄電池后備電源的usv設(shè)備給過程控制計算機
供電，直至正常的供電在一個規(guī)定的狀態(tài)下繼續(xù)。為了起動操作，設(shè) 置經(jīng)由天然氣/燃料油和公開電網(wǎng)的電流的供電。
權(quán)利要求
1.用于連續(xù)利用固體廢料的能量的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包含給料裝置(1)、低溫干餾裝置(3)和熱力后燃燒裝置(6)。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，在一烘干區(qū)域(2) 中設(shè)置用于減小待處理的固體廢料的殘余濕氣含量的裝置。
3. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于減小殘余濕 氣含量的裝置包含熱輻射器、優(yōu)選可利用煙氣加熱的熱輻射器。
4. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置給固體廢料摻入 吸附劑的裝置。
5. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，熱力后燃燒裝置(6) 是一個渦流式燃燒裝置，其優(yōu)選具有輔助燃燒器。
6. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備具有一個焚化 爐(4)和一個排灰裝置(5)。
7. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置裝置(7),用于 由烘干區(qū)域(2)抽吸蒸汽、由低溫干餾區(qū)域(3)抽吸低溫干餾氣體 和/或由焚化區(qū)域(4)抽吸煙氣。
8. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置用于引導被抽吸 的氣體的裝置(8),該裝置優(yōu)選具有熱空氣通風機(8)。
9. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，給料裝置(1)、烘干 裝置(2)、低溫干餾裝置(3)、焚化爐(4)和/或排灰裝置(5)構(gòu)成 為被一個熱穩(wěn)定的輸送裝置穿過的、位于一個封閉的殼體內(nèi)部的各單 元。
10. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置裝置(9)，用 于將煙氣由熱力后燃燒裝置(6)引導至耗熱裝置、特別是至廢熱鍋爐。
11. 如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，用于引導煙氣的裝 置(9)也具有用于清潔煙氣的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)利用固體廢料的能量的設(shè)備。固體廢料例如是廢紙、廢木頭、廢塑料、產(chǎn)品廢料、工業(yè)沉淀物或其它的包含可燃燒的成分的固體部分或它們的混合物。為了提供一種利用固體廢料熱量的設(shè)備，其中至少能夠?qū)崿F(xiàn)能量平衡(即使不是正的能量平衡)，并且適合于多種的廢料類型，其中特別是顧及到環(huán)境影響、特別是煙氣組成，本發(fā)明建議，該設(shè)備包含給料裝置、低溫干餾裝置和熱力后燃燒裝置。利用這些基礎(chǔ)元件可以利用不同類型的固體廢料，其中原料首先轉(zhuǎn)換成熱氣，熱氣在需要時可以轉(zhuǎn)換成蒸汽和電能。
文檔編號F23G5/04GK101356405SQ200680047308
公開日2009年1月28日 申請日期2006年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者H·J·拉方丹, K·T·希爾德斯海姆 申請人:伊諾拉股份公司