一種垃圾處理回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種垃圾處理回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)，它包括有窯尾密封室、回轉(zhuǎn)窯本體、窯頭密封室、換熱裝置、混氣冷卻裝置、除濕裝置，其中，回轉(zhuǎn)窯本體進料端設(shè)有窯尾密封室，出渣端設(shè)有窯頭密封室，窯尾密封室的進垃圾扁管與除濕裝置連通，窯頭密封室與換熱裝置連通，換熱裝置又與除濕裝置連通；窯頭密封室底部設(shè)有排渣裝置。本回轉(zhuǎn)窯為專用于垃圾及危險物處理，對垃圾的預(yù)處理要求低，進一步降低運行成本。
【專利說明】一種垃圾處理回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及垃圾處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種垃圾處理回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]垃圾填埋處理會帶來占用土地，長期污染周邊環(huán)境、土壤以及地下水等嚴(yán)重問題，目前已公認(rèn)焚燒處理垃圾是最合理的。但現(xiàn)有的幾種焚燒技術(shù)都存在不足:一般焚燒回轉(zhuǎn)窯的氣流與料流方向相反，可燃垃圾產(chǎn)生的那一部分煙氣直接從溫度較低的窯尾排出，不經(jīng)過高溫區(qū)，而低溫區(qū)提供了各類有害氣體生成的條件，如二惡英在300?400°C最易形成，這對有害物質(zhì)的處理十分不利；水泥企業(yè)利用干法水泥生產(chǎn)流程處理垃圾是現(xiàn)在最被認(rèn)同的方案，主要有垃圾先氣化再入分解爐和垃圾衍生燃料(RDF)直接入回轉(zhuǎn)窯尾的兩種技術(shù)路線，垃圾氣化所產(chǎn)生氣體直接從切向進入或從窯尾沿軸線進入溫度近1000°C的分解爐，再流向溫度較低的預(yù)熱器最終排出，并不經(jīng)過其宣稱的1450°C以上高溫區(qū)，表面上二惡英排放濃度很低，達到了〈0.05ng/Nm3，但實際是水泥生產(chǎn)中巨大的煙氣量稀釋了約20倍的結(jié)果，如5000t/d回轉(zhuǎn)窯的煙氣量在28萬Nm3/h以上，而300t/d垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣量可控制在I萬Nm3/h以下；焚燒發(fā)電的二惡英低排放也得益于采用大鍋爐、增加煙氣量、稀釋有害氣體濃度，垃圾焚燒發(fā)電廠投資動輒數(shù)億元，另因鍋爐的爐膛斷面大，煙氣流動控制難度大，造成二惡英分解不充分，煙氣冷卻時無法控制二惡英的再合成，生活垃圾進入鍋爐還帶來了鍋爐管的高溫氯腐蝕等一系列問題。
[0003]垃圾處理的特點是:成分復(fù)雜，液固相混合、不便預(yù)處理，水分含量高達40%以上，含氯、有可燃成份。垃圾焚燒處理的特點是:要盡量將所有的垃圾及其產(chǎn)生的氣體經(jīng)過高溫分解，并且在煙氣冷卻過程中要控制有害物的再生成，如在冷卻時要快速通過500?300°C的溫度區(qū)間，防止二惡英再次合成，焚燒后渣量小，只有垃圾重量的15%左右。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種能高溫處理全部入窯垃圾及其所產(chǎn)生氣體、有效防止二惡英重新合成和避免高溫氯腐蝕的垃圾處理回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為:一種垃圾處理回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)，它包括有窯尾密封室、回轉(zhuǎn)窯本體、窯頭密封室、換熱裝置、混氣冷卻裝置、除濕裝置，其中，回轉(zhuǎn)窯本體進料端設(shè)有窯尾密封室，出渣端設(shè)有窯頭密封室，窯尾密封室的進垃圾扁管與除濕裝置連通，窯頭密封室與換熱裝置連通，換熱裝置又與除濕裝置連通；窯頭密封室底部設(shè)有排渣裝置。
[0006]所述的窯尾密封室頂部設(shè)有進垃圾扁管，進垃圾扁管入口處設(shè)有垃圾破碎夾送對輥，進垃圾扁管與除濕裝置連通；窯尾密封室側(cè)壁分別與進污液管、固體燃料噴管、流體燃料套管連接，富氧管套裝在流體燃料套管內(nèi)，并與窯尾密封室內(nèi)腔連通。
[0007]所述的排渣裝置包括有排渣口、渣噴淋機構(gòu)、排渣機構(gòu)，其中，窯尾密封室底部向下收縮成漏斗狀排渣縮口，排渣口側(cè)壁上設(shè)有渣噴淋機構(gòu)，排渣口下方設(shè)有排渣機構(gòu)。
[0008]所述的換熱裝置包括有可拆裝雙層間壁式換熱器、導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)泵、其中，可拆裝雙層間壁式換熱器聯(lián)入與窯頭密封室相通的高溫?zé)煔夤艿?，間壁式換熱器聯(lián)入與冷凝器相通的管道，導(dǎo)熱介質(zhì)泵聯(lián)入與可拆裝雙層間壁式換熱器和間壁式換熱器相通的導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)管道。
[0009]所述的混氣冷卻裝置包括有混氣室、混氣鼓風(fēng)機，其中，混氣室聯(lián)入從可拆裝雙層間壁式換熱器出來的煙氣管道，并與混氣鼓風(fēng)機的出風(fēng)管道相通，混氣鼓風(fēng)機外通大氣。
[0010]所述的除濕裝置包括有冷凝器、干燥循環(huán)風(fēng)機、蓄熱式換熱器閥組，第一、第二蓄熱式換熱器，煙氣閥組、煙氣引風(fēng)機，其中，冷凝器連通進垃圾扁管，間壁式換熱器、干燥循環(huán)風(fēng)機一端與冷凝器連通，另一端經(jīng)蓄熱式換熱器閥組分別與第一、第二蓄熱式換熱器連通，煙氣引風(fēng)機一端經(jīng)蓄熱式換熱器閥組分別與第一、第二蓄熱式換熱器連通，另一端經(jīng)煙氣閥組分別與進垃圾扁管、排空煙窗連通。
[0011]所述的可拆裝雙層間壁式換熱器包括有爐壁、耐火套管、耐火密封、保溫罩、通氣孔、呼吸孔、彎頭、螺帽、翅片管、直接管，其中，耐火套管兩端連接在換熱器的爐壁上，高溫?zé)煔鉄崮芙?jīng)耐火套管、翅片管傳到導(dǎo)熱介質(zhì)，耐火套管在傳熱并降低溫度的同時，還起隔離煙氣與金屬材質(zhì)翅片管的作用，耐火套管、翅片管成組使用；翅片管端部設(shè)有球面，彎頭兩端設(shè)有與球面相配合的內(nèi)圓錐面，在螺帽的把合下形成可靠密封，同時也保證其可裝配和拆卸；直接管頭部也有與彎頭相同的內(nèi)圓錐面，用于與翅片管連接，直接管與外部導(dǎo)熱介質(zhì)管道連通；彎頭外設(shè)有保溫罩，保溫罩上的通氣孔和耐火密封上的呼吸孔用于保持耐火套管與翅片管所圍空間與大氣連通，防止腐蝕性煙氣進入腐蝕翅片管。
[0012]本回轉(zhuǎn)窯的優(yōu)點是:所有物料、有害氣體均通過回轉(zhuǎn)窯本體高溫區(qū)(1250°C以上)，且除窯尾3米左右外窯內(nèi)全長都是高溫區(qū)；長筒體、小安裝傾角為有效處理固體、液體和氣體垃圾，特別是分解二惡英等有害氣體提供了足夠的時間；全窯操作均為密封負壓操作，無有害氣體泄漏。本系統(tǒng)采用可拆裝雙層間壁式換熱器，能有效避免垃圾焚燒引起的高溫氯腐蝕，采用混氣冷卻裝置能迅速將煙氣從500°C以上降低到300°C以下，有效防止二惡英重新合成；采用蓄熱式換熱器，低溫換熱效率高、可吸納煙氣中的粉塵，提高可靠性；采用間壁式換熱器預(yù)熱干燥循環(huán)空氣，可防止煙氣低溫排放，實現(xiàn)梯級利用熱能、提高熱效率的同時也保證被干燥入窯垃圾不會因干燥溫度過高而形成焦油、污染干燥循環(huán)流道及相關(guān)設(shè)備。本回轉(zhuǎn)窯為專用于垃圾及危險物處理，對垃圾的預(yù)處理要求低，進一步降低運行成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。
[0014]圖2為可拆裝雙層間壁式換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合所有附圖對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的較佳實施例為:參見附圖1和附圖2，本實施例所述的回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)用于垃圾的焚燒處理，如圖1所示，主要由窯尾密封室1、回轉(zhuǎn)窯本體26、窯頭密封室20、可拆裝雙層間壁式換熱器19、混氣室18，第一、第二蓄熱式換熱器14、15，間壁式換熱器11、冷凝器10，以及進垃圾扁管9、垃圾破碎夾送對輥8、進污液管5、富氧管3、流體燃料套管2、固體燃料噴管4、托輪25、排渣縮口 21、排渣口 22、渣噴淋機構(gòu)23及排渣機構(gòu)24、混氣鼓風(fēng)機17、蓄熱式換熱器閥組16、干燥循環(huán)風(fēng)機13、導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)泵12、煙氣閥組6和煙氣引風(fēng)機7組成。窯尾密封室I上設(shè)進垃圾扁管9，用于裝入垃圾，該管上設(shè)有干燥循環(huán)空氣的進口和出口，用于干燥入窯垃圾；在該管入口設(shè)垃圾破碎夾送對輥8，用于破碎垃圾、控制垃圾進料；設(shè)進污液管5，用于加注含水量低的工業(yè)廢油等；設(shè)富氧管3和流體燃料套管2，用于點火燃燒、并形成穩(wěn)定可靠的基本火焰；設(shè)固體燃料噴管4，用于供應(yīng)粉狀固體燃料。窯頭密封室20底部設(shè)置排渣口 22和排渣機構(gòu)24，排渣口22靠渣層實現(xiàn)密封。設(shè)煙氣管道將煙氣引至可拆裝雙層間壁式換熱器19，與導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)泵12送來的導(dǎo)熱介質(zhì)進行換熱后，至混氣室18，與由混氣鼓風(fēng)機17送入的冷空氣迅速混勻、實現(xiàn)快速降溫。第一、第二蓄熱式換熱器14、15用于將降溫后煙氣與干燥循環(huán)空氣(干)進行低溫換熱，煙氣引風(fēng)機7提供煙氣流動的動力。間壁式換熱器11用導(dǎo)熱介質(zhì)的熱能預(yù)熱干燥循環(huán)空氣(干)。冷凝器10將干燥循環(huán)空氣(濕)中的水分析出，以減少入窯垃圾的實際含水量，干燥循環(huán)風(fēng)機13安裝于冷凝器10與第一、第二蓄熱式換熱器14、15之間，負責(zé)提供干燥循環(huán)空氣所需動力。
[0016]本回轉(zhuǎn)窯運行時，回轉(zhuǎn)窯本體26內(nèi)的氣體、物料同向流動，現(xiàn)有回轉(zhuǎn)窯中的氣體與物料逆向流動、梯度換熱過程不再存在，如何使入窯物料迅速升溫、分解并燃燒是本回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)正常工作的前提。窯尾富氧管3供應(yīng)富氧空氣形成局部富氧燃燒，可提高燃燒速度、降低著火溫度、減少燃料消耗與煙氣量、穩(wěn)定火焰；流體燃料套管2送入易于著火的氣體或液體燃料經(jīng)點燃后形成并保持穩(wěn)定的基本火焰，保證燃燒的安全穩(wěn)定進行；固體燃料噴管4送入價格較低的煤粉等燃料，可降低運行成本。針對垃圾中水分含量高，生物質(zhì)料中的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素也含有大量氫、氧元素的特點，在進垃圾扁管靠入口段設(shè)置干燥循環(huán)空氣(濕)出口、靠出口段設(shè)置循環(huán)空氣(干)進口，以干燥和預(yù)熱入窯垃圾，干燥循環(huán)空氣封閉運行，無氣體外泄。在煙氣引風(fēng)機7的作用下，進垃圾扁管9內(nèi)腔處于負壓狀態(tài)，從外部引空氣進入回轉(zhuǎn)窯，對外部環(huán)境無污染。
[0017]回轉(zhuǎn)窯本體26的結(jié)構(gòu)及其作用與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基本相同，但窯筒體的安裝傾角小于現(xiàn)有水泥回轉(zhuǎn)窯，以保證固體垃圾在窯內(nèi)有足夠的停留時間，大顆粒垃圾如電池等得到徹底處理。其內(nèi)氣流在煙氣引風(fēng)機7的作用下從窯尾流向窯頭，即與料流同向。
[0018]窯頭密封室20用于密封煙氣和排渣。渣從窯內(nèi)掉下經(jīng)出渣縮口 21堆積于排渣機構(gòu)24上形成渣層，在煙氣引風(fēng)機7的作用下，少量滲透空氣穿過渣層空隙經(jīng)排渣縮口 21進入窯頭密封室20，渣與滲透空氣進行熱交換，尤其是在出渣縮口 21處，一方面冷卻渣防止渣結(jié)塊、便于后續(xù)處理，另一方面回收渣的熱能。渣噴淋機構(gòu)23可通過噴水氣化迅速降低渣溫，所產(chǎn)生的低溫蒸氣應(yīng)抽送到窯尾密封室I再進入燃燒區(qū)，以保持窯口高溫，一方面防止再產(chǎn)生二惡英，另一方面也可防止窯口結(jié)渣，有利回轉(zhuǎn)窯穩(wěn)定運行。
[0019]混氣室18將500°C以上的煙氣與從混氣鼓風(fēng)機17送來的冷空氣迅速混合降溫至300°C以下，防止二惡英合成。
[0020]蓄熱式換熱器閥組16用于控制低溫?zé)煔狻⒏稍镅h(huán)空氣的流動，實現(xiàn)第一、第二蓄熱式換熱器14、15輪流蓄熱、放熱。
[0021]煙氣閥組6的作用為:第一、第二蓄熱式換熱器14、15切換后的一段時間，蓄熱式加熱爐低溫側(cè)排出的是干燥循環(huán)空氣在爐內(nèi)的余氣，不能直接排空造成污染，而要把它送入進垃圾扁管9 ;高溫側(cè)排出的是中溫?zé)煔獾挠鄽?，含水蒸氣、氯等，不能送入進垃圾扁管9，而要(經(jīng)處理后)排空，煙氣閥組6的作用就是在蓄熱式換熱器閥組16切換后實現(xiàn)上述過渡功能。
[0022]間壁式換熱器12將導(dǎo)熱介質(zhì)的熱量傳遞給干燥循環(huán)空氣(干)，使之預(yù)熱至150°C以上，既提高熱能利用率，又防止蓄熱式換熱器低溫排放空氣、腐蝕流道。
【權(quán)利要求】
1.一種垃圾處理回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)，其特征在于:它包括有窯尾密封室(I)、回轉(zhuǎn)窯本體(26)、窯頭密封室(20)、換熱裝置、混氣冷卻裝置、除濕裝置，其中，回轉(zhuǎn)窯本體(26)進料端設(shè)有窯尾密封室(1)，出渣端設(shè)有窯頭密封室(20)，窯尾密封室(I)的進垃圾扁管(9)與除濕裝置連通，窯頭密封室(20)與換熱裝置連通，換熱裝置又與除濕裝置連通；窯頭密封室(20)底部設(shè)有排渣裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾處理回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)，其特征在于:所述的窯尾密封室(I)頂部設(shè)有進垃圾扁管(9)，進垃圾扁管(9 )入口處設(shè)有垃圾破碎夾送對輥(8 )，進垃圾扁管(9)與除濕裝置連通；窯尾密封室(I)側(cè)壁分別與進污液管(5)、固體燃料噴管(4)、流體燃料套管(2 )連接，富氧管(3 )套裝在流體燃料套管(2 )內(nèi)，并與窯尾密封室(I)內(nèi)腔連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾處理回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)，其特征在于:所述的排渣裝置包括有排渣口(22)、渣噴淋機構(gòu)(23)、排渣機構(gòu)(24)，其中，窯尾密封室(I)底部向下收縮成漏斗狀排渣縮口(21)，排渣口(22)側(cè)壁上設(shè)有渣噴淋機構(gòu)(23)，排渣口(22)下方設(shè)有排渣機構(gòu)(24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾處理回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)，其特征在于:所述的換熱裝置包括有可拆裝雙層間壁式換熱器(19)、導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)泵(12)、其中，可拆裝雙層間壁式換熱器(19)聯(lián)入與窯頭密封室(20)相通的高溫?zé)煔夤艿?，間壁式換熱器(11)聯(lián)入與冷凝器(10)相通的管道，導(dǎo)熱介質(zhì)泵(12)聯(lián)入與可拆裝雙層間壁式換熱器(19)和間壁式換熱器(II)相通的導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)管道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾處理回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)，其特征在于:所述的混氣冷卻裝置包括有混氣室(18)、混氣鼓風(fēng)機(17)，其中，混氣室(18)聯(lián)入從可拆裝雙層間壁式換熱器(19)出來的煙氣管道,并與混氣鼓風(fēng)機(17)的出風(fēng)管道相通,混氣鼓風(fēng)機外通大氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾處理回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)，其特征在于:所述的除濕裝置包括有冷凝器(10)、干燥循環(huán)風(fēng)機(13)、蓄熱式換熱器閥組(16)，第一、第二蓄熱式換熱器(14、15)，煙氣閥組(6)、煙氣引風(fēng)機(7)，其中，冷凝器(10)連通進垃圾扁管(9)，間壁式換熱器(11)、干燥循環(huán)風(fēng)機(13) —端與冷凝器連通，另一端經(jīng)蓄熱式換熱器閥組(16)分別與第一、第二蓄熱式換熱器(14、15)連通，煙氣引風(fēng)機(7)—端經(jīng)蓄熱式換熱器閥組(16)分別與第一、第二蓄熱式換熱器(14、15)連通，另一端經(jīng)煙氣閥組(6)分別與進垃圾扁管(9)、排空煙窗連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾處理回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)，其特征在于:所述的可拆裝雙層間壁式換熱器(19)包括有爐壁(19-1)、耐火套管(19-2)、耐火密封(19-3)、保溫罩(19-4)、通氣孔(19-5)、呼吸孔(19-6)、彎頭(19-7)、螺帽(19-8)、翅片管(19-9)、直接管(19-12)，其中，耐火套管(19-2)兩端連接在換熱器的爐壁(19-1)上，高溫?zé)煔鉄崮芙?jīng)耐火套管(19-2)、翅片管(19-9)傳到導(dǎo)熱介質(zhì)，耐火套管(19-2)在傳熱并降低溫度的同時，還起隔離煙氣與金屬材質(zhì)翅片管(19-9)的作用，耐火套管(19-2)、翅片管(19-9)成組使用；翅片管(19-9)端部設(shè)有球面(19-10)，彎頭(19-7)兩端設(shè)有與球面(19-10)相配合的內(nèi)圓錐面(19-11)，在螺帽(19-8)的把合下形成可靠密封，同時也保證其可裝配和拆卸；直接管(19-12)頭部也有與彎頭(19-7)相同的內(nèi)圓錐面(19-11)，用于與翅片管(19-9)連接，直接管(19-12)與外部導(dǎo)熱介質(zhì)管道連通；彎頭(19-7)外設(shè)有保溫罩(19-4)，保溫罩(19-4)上的通氣孔(19-5)和耐火密封(19-3)上的呼吸孔(19-6)用于保持耐火套管(19-2)與翅片 管(19-9)所圍空間與大氣連通，防止腐蝕性煙氣進入腐蝕翅片管(19-9)。
【文檔編號】F23G5/08GK104214782SQ201410527265
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】劉繼清 申請人:劉繼清