專利名稱：垃圾、有機廢棄物潔凈焚燒的系統(tǒng)及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及垃圾、有機廢棄物的處理設(shè)備，特別涉及到垃圾焚燒設(shè)備。
背景技術(shù)：
當前，能源緊張，環(huán)保形勢嚴峻。垃圾隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展及城市規(guī)模的不斷擴大而迅速增加， 并且其有害成分的含量也越來越高，如處理不好，將會污染環(huán)境，威脅人民的身體健康，這不僅會制約社 會的進步，也影響到國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。當前，我國處理生活垃圾主要有衛(wèi)生填埋技術(shù)、堆肥(生化) 技術(shù)和焚燒技術(shù)，大部分地區(qū)采用衛(wèi)生填埋法處理生活垃圾，這不但需占用大量的土地、浪費資源，而且 容易污染土地及地下水；采用堆肥法僅利用40%左右的有機物，需建設(shè)配套的焚燒工藝設(shè)備，還需要有衛(wèi) 生填埋場相配套，堆肥制品中的重金屬存在污染土壤和進入食品鏈作物的可能，同樣存在二次污染的隱患； 采用焚燒法來處理城市生活垃圾，余熱用來發(fā)電或供熱，可以做到減量化、資源化處理生活垃圾，但由于 生活垃圾含水量高、熱值低， 一般的垃圾焚燒設(shè)備在運行時需用煤或燃油之類的常規(guī)燃料助燃，同時存在 煙氣中污染物含量高、不能有效消除致癌劇毒物二惡英和呋喃、煙氣凈化系統(tǒng)復雜等缺點；現(xiàn)有的垃圾焚 燒設(shè)備只適應(yīng)處理城市生活垃圾，而不能普及到村鎮(zhèn)，不能實現(xiàn)低成本并且達到環(huán)保要求的處理水分更高、 熱值更低的村鎮(zhèn)生活垃圾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備的缺點，實現(xiàn)垃圾、有機廢棄物的潔凈焚燒處理，不僅適應(yīng)處 理城市生活垃圾，而且可以實現(xiàn)低成本、達到環(huán)保要求的處理村鎮(zhèn)生活垃圾，并對垃圾焚燒余熱進行利用。 所述的垃圾、有機廢棄物包括生活垃圾、醫(yī)療垃圾、農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、木材加工廢棄物和工業(yè)高 分子廢棄物。
本發(fā)明的一種垃圾、有機廢棄物潔凈焚燒的系統(tǒng)，包括生活垃圾的焚燒及凈化設(shè)備，其特征是系統(tǒng)主 要由風千器(1)、焚燒爐(2)、空氣預(yù)熱器(5)、除塵/凈化裝置、引風機(15)、煙囪(12)和連接管道 組成，其中風干器(1)同時兼作煙氣過濾設(shè)備，風干器(1)的前部依次設(shè)置有料斗、送風口 (104)， 后部設(shè)置抽風口 (106),出料口 (107)在風干器(1)的尾部，設(shè)備運行時，使垃圾物料充滿風干器(1) 的內(nèi)腔，把焚燒爐的煙氣作為干燥風源從送風口 (104)送入風干器內(nèi)，再由抽風口 (106)引出風干器， 使煙氣穿越垃圾物料的料層，在吹干垃圾物料的同時利用垃圾物料來過濾煙氣中的灰塵，當把石灰粉料添 加到風干器(1)內(nèi)的垃圾物料中時，利用石灰粉料來吸收煙氣中氯化物、硫化物和氟化物，降低煙氣中 污染物的含量，風干器(1)內(nèi)有螺旋輸送器(105)把垃圾物料由前部送往后部，垃圾物料在風干器(1) 邊向后部運行邊進行風干，然后由尾部的出料口 (107)送入焚燒爐。焚燒爐(2)為氣相循環(huán)焚燒爐，爐 內(nèi)由干餾區(qū)(2-VI)和氣化區(qū)(2-VI)構(gòu)成氣化環(huán)境，以及由一燃區(qū)(2-V)和二燃區(qū)(2-II)構(gòu)成燃燒 環(huán)境，爐外由循環(huán)風管(211)和循環(huán)風機(218)構(gòu)成氣相循環(huán)回路；還在爐內(nèi)設(shè)置余熱鍋爐，用來回收 垃圾焚燒的熱能進行利用；垃圾燃料在爐內(nèi)先進行氣化后再進行燃燒，氣化環(huán)境生成的氣態(tài)物又進行循環(huán) 氣化燃燒，燃燼率高，燃燒生成的污染物極少，實現(xiàn)垃圾的潔凈焚燒；除塵/凈化裝置包括旋風除塵器(11)、 濕法凈化器(10)其中的一種或二種設(shè)備。系統(tǒng)的連接方式為風千器的出料口 (107)連接到焚燒爐(2) 的進料口 (201)，焚燒爐(2)的煙氣出口 (210)連接到空氣預(yù)熱器(5)的煙氣進口 (501)，空氣預(yù)熱 器(5)的煙氣出口 (502)連接到風干器(1)的送風口 (104)，風干器(1)的抽風口 (106)連接到旋 風除塵器(11)或濕法凈化器(10)的煙氣進口，旋風除塵器(11)或濕法凈化器(10)的煙氣出口連接 到引風機(15)的吸風口，引風機(15)的出風口連接到煙囪(12)。系統(tǒng)中，當在風干器(1)的抽風 口 (106)與引風機(15)之間僅設(shè)置濕法凈化器(10)時，風干器(1)的抽風口 (106)連接到濕法凈 化器(10)的煙氣進口 (1004),濕法凈化器(10)的凈化煙氣出口 (1001)連接到引風機(15)的吸風 口；當在風干器(1)的抽風口 (106)與引風機(15)之間僅設(shè)置旋風除塵器(11)時，風干器(1)的 抽風口 (106)連接到旋風除塵器(11)的煙氣進口 (1102),旋風除塵器(11)的煙氣出口 (1101)連接到引風機(15)的吸風口；當在風干器(1)的抽風口 (106)與引風機(15)的吸風口之間同時設(shè)置旋風 除塵器(11)和濕法凈化器(10)時，風干器(1)的抽風口 (106)連接到旋風除塵器(11)的煙氣進 口 (1102)，旋風除塵器(11)的煙氣出口 (1101)連接到濕法凈化器(10)的煙氣進口 (1004)，濕法凈 化器(10)的凈化煙氣出口 (1001)連接到引風機(15)的吸風口。本系統(tǒng)還在空氣預(yù)熱器(5)的煙氣 出口 (502)與風干器(1)的送風口 (104)之間設(shè)置急冷器(8)，設(shè)備運行時，把高溫煙氣快速降溫 至200'C以下，以防止含氯有機物重新生成二惡英；當在空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)與風干器(1) 的送風口 (104)之間設(shè)置急冷器(8)時，改變空氣預(yù)熱器(5)與風干器(1)之間的連接為空氣預(yù)熱 器(5)的煙氣出口 (502)連接到急冷器(8)的高溫煙氣進口 (804)，急冷器(8)的降溫煙氣出口 (801) 連接到風干器(1)的送風口 (104)。
上述系統(tǒng)中，風干器(1)內(nèi)的操作溫度控制在70 110'C之間，垃圾物料在風干裝置內(nèi)的滯留時間 為1 3小時；把高水分的垃圾通過風干處理后，可以使垃圾燃料的水分含量大為降低，當進入風干器(1) 垃圾物料通過預(yù)分選除去大部分無機物時，就可以把垃圾燃料的含水量和無機物含量分別控制在15%和5% 以內(nèi)，使垃圾燃料的低位發(fā)熱值達到9700kj/kg以上，不用常規(guī)燃料助燃就能在焚燒爐內(nèi)進行穩(wěn)定燃燒。
上述系統(tǒng)運行時，把經(jīng)過風干器(1)的垃圾燃料送入焚燒爐(2)內(nèi)進行焚燒處理，垃圾焚燒產(chǎn)生的 煙氣由焚燒爐(2)的煙氣出口 (210)引出，進入空氣預(yù)熱器(5)，利用煙氣的高溫來加熱助燃空氣，作 用后的高溫煙氣再穿過風干器(1)內(nèi)的垃圾燃料，利用高溫的流動煙氣對垃圾燃料進行風干，同時煙氣 在穿過垃圾燃料時起到過濾凈化作用；再把從風干器(1)內(nèi)引出的煙氣通過旋風除塵器(11)和濕法凈 化器(10)進行除塵、脫臭和凈化處理，用氫氧化鈣或氫氧化鈉為吸收劑對煙氣進行脫臭和凈化處理后， 由引風機(15)把凈化后的煙氣送入煙囪(12)排入大氣。上述過程中，把垃圾燃料用焚燒煙氣來進行風 干，不僅可以使垃圾燃料降低水分而提高低位發(fā)熱值，而且在垃圾燃料進入焚燒爐時不會帶入空氣，使焚 燒爐內(nèi)能夠更好地與外界隔離，防止循環(huán)氣態(tài)物在循環(huán)回路中發(fā)生燃燒現(xiàn)象。
本發(fā)明的另一種垃圾、有機廢棄物潔凈焚燒的系統(tǒng)，包括垃圾和有機廢棄物的焚燒及凈化設(shè)備，其特 征是系統(tǒng)主要由焚燒爐(2)、空氣預(yù)熱器(5)、除塵/凈化裝置、引風機(15)、煙囪(12)和連接管道組 成，其中焚燒爐(2)為氣相循環(huán)焚燒爐，爐內(nèi)由干餾區(qū)(2-VI)和氣化區(qū)(2-VI)構(gòu)成氣化環(huán)境，以 及由一燃區(qū)(2-V)和二燃區(qū)(2-II)構(gòu)成燃燒環(huán)境，爐外由循環(huán)風管(211)和循環(huán)風機(218)構(gòu)成氣 相循環(huán)回路；除塵/凈化裝置包括旋風除塵器(11)、濕法凈化器(10)其中的一種或二種設(shè)備。焚燒爐(2) 的煙氣出口 (210)連接到空氣預(yù)熱器(5)的煙氣進口 (501)，空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)連接 到濕法凈化器(10)或旋風除塵器(11)的煙氣進口，濕法凈化器(10)或旋風除塵器(11)的煙氣出口 連接到引風機(15)的吸風口，引風機(15)的出風口連接到煙囪(12)。系統(tǒng)中，當在空氣預(yù)熱器(5) 的煙氣出口 (502)與引風機(15)之間僅設(shè)置濕法凈化器(10)時，空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502) 連接到濕法凈化器(10)的煙氣進口 (1004)，濕法凈化器(10)的凈化煙氣出口 (1001)連接到引風 機(15)的吸風口；當在空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)與引風機(15)之間僅設(shè)置旋風除塵器(11) 時，空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)連接到旋風除塵器(11)的煙氣進口 (1102)，旋風除塵器(11) 的煙氣出口 (1101)連接到引風機(15)的吸風口；當在空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)與引風機(15) 的吸風口之間同時設(shè)置旋風除塵器(11)和濕法凈化器(10)時，空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)連 接到旋風除塵器(11)的煙氣進口 (1102)，旋風除塵器(11)的煙氣出口 (1101)連接到濕法凈化器(10) 的煙氣進口 (1004)，濕法凈化器(10)的凈化煙氣出口 (1001)連接到引風機(15)的吸風口。本系統(tǒng) 中，還在空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)與濕法凈化器(10)或旋風除塵器(11)的煙氣進口之間設(shè) 置急冷器(8);當在空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)與濕法凈化器(10)或旋風除塵器(11)的煙氣 進口之間設(shè)置急冷器(8)時，改變空氣預(yù)熱器(5)與濕法凈化器(10)或旋風除塵器(11)之間的連接 為空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)連接到急冷器(8)的高溫煙氣進口 (804)，急冷器(8)的降溫 煙氣出口 (801)連接到濕法凈化器(10)或旋風除塵器(11)的煙氣進口。
本發(fā)明的又一種垃圾、有機廢棄物潔凈焚燒的系統(tǒng)，其特征是用干法凈化設(shè)備來替代上述系統(tǒng)中的濕 法凈化設(shè)備，用袋式除塵器(23)來替代設(shè)置在空氣預(yù)熱器(5)與引風機(15)之間的旋風除塵器(11) 和濕法凈化器(10)或替代設(shè)置在急冷器(8)與引風機(15)之間的旋風除塵器(11)和濕法凈化器(10)。當采用袋式除塵器(23)來替代設(shè)置在空氣預(yù)熱器(5)與引風機(15)之間的旋風除塵器(11)和濕法 凈化器(10)時，改變空氣預(yù)熱器(5)與引風機(15)之間的連接為空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502) 連接到袋式除塵器(23)的煙氣進口 (2301)，袋式除塵器(23)的煙氣出口 (2302)連接到引風機(15) 的吸風口。當采用袋式除塵器(23)來替代設(shè)置在急冷器(8)與引風機(15)之間的旋風除塵器(11) 和濕法凈化器(10)時，改變急冷器(8)與引風機(15)之間的連接為急冷器(8)的降溫煙氣出口 (801) 連接到袋式除塵器(23)的煙氣進口 (2301)，袋式除塵器(23)的煙氣出口 (2302)連接到引風機(15) 的吸風口。當采用干法凈化設(shè)備來替代濕法凈化設(shè)備時，還配套設(shè)置鼓風機(24)和干粉吸收劑倉(25), 設(shè)備運行時，用風力把石灰粉料在袋式除塵器(23)之前噴入煙氣管道中，用來吸收煙氣中氯化物、硫化 物和氟化物，煙氣中的石灰粉料由袋式除塵器(23)收集進行循環(huán)利用。
上述系統(tǒng)中，焚燒爐內(nèi)產(chǎn)生100(TC以上的煙氣先通過余熱鍋爐和空氣預(yù)熱器降溫至80(rC后，再通過 急冷塔煙氣快速降溫至20(TC以下，以避免含氯有機物重新生成劇毒物二惡英和呋喃，再把煙氣進行除塵、 凈化處理后通過煙閨排放。所述的凈化處理包括濕法凈化、干法凈化和半干法凈化工藝，采用氫氧化鈣或 氫氧化鈉作吸收劑，以脫除煙氣中的氯化物、硫化物和氟化物。
上述系統(tǒng)中，通過余熱鍋爐和急冷器來回收垃圾焚燒的熱能，生產(chǎn)熱水和蒸汽，小型系統(tǒng)生產(chǎn)的熱水 可作商品出售，大型系統(tǒng)生產(chǎn)的蒸汽可用于發(fā)電，產(chǎn)生經(jīng)濟效益。
本發(fā)明的一種垃圾、有機廢棄物潔凈焚燒的設(shè)備，其特征是氣相循環(huán)焚燒爐的爐體內(nèi)由干餾區(qū)(2-W) 和氣化區(qū)(2-VI)構(gòu)成氣化環(huán)境以及由一燃區(qū)(2-V)和二燃區(qū)(2-II)構(gòu)成燃燒環(huán)境，爐體主要由進料 口 (201)、氣相循環(huán)出口 (202)、氣相循環(huán)輸入接口 (219)、 一次風輸入接口 (220)、 二次風噴嘴(214) 的安裝口、煙氣出口 (210)、排渣口 (222)和爐墻組成，其中干餾區(qū)(2-VH)和氣化區(qū)(2-VI)在同 一個回旋體爐腔內(nèi)，呈同軸垂直布局，上部是干餾區(qū)(2-VH)，下部是氣化區(qū)(2-VI); —燃區(qū)(2-V)和 二燃區(qū)(2-II)的爐腔呈上下布局，二燃區(qū)(2-II)的爐腔在上面， 一燃區(qū)(2-V)的爐腔在下面；二燃 區(qū)(2-II)與干餾區(qū)(2-VH)相鄰，二燃區(qū)(2-II)與干餾區(qū)(2-VU)之間有耐火爐墻(237)隔開；一 燃區(qū)(2-V)的一側(cè)與氣化區(qū)(2-VI)相鄰相通， 一燃區(qū)(2-V)的另一側(cè)有抖隨口 (222); —燃區(qū)(2-V) 與氣化區(qū)(2-VD的下面有布風板(226)，布風板(226)為風槽式布風板或風帽式布風板，布風板(226)自 氣化區(qū)(2-VI)向S隨口 (222)方向傾斜，傾斜的角度范圍為a =15 45° ，優(yōu)選的傾斜角度為a =25 30° ; 一燃區(qū)(2-V)的上方有反射拱(215)和反射拱(228)，反射拱(215)和反射拱(228)之間的空間構(gòu) 成一燃區(qū)(2-V)與二燃區(qū)(2-II)之間的火氣通道；焚燒爐的進料口 (201)在干餾區(qū)(2-VE)的頂上 或在干餾區(qū)(2-VD上部的側(cè)墻上；氣相循環(huán)出口 (202)從干餾區(qū)(2-VD上部的側(cè)墻上接出；氣相循 環(huán)輸入接口 (219)從一燃區(qū)(2-V)的一側(cè)接入或從風帽式布風板(226)下面的風室(2-IV)接入；一 次風輸入接口 (220)從排渣口 (222)的上方接入或從風帽式布風板(226)下面的風室(2-III)接入； 二次風噴嘴(214)的安裝口在反射拱上；在二燃區(qū)(2-II) —側(cè)的爐墻上部有煙氣通道(210b)或煙氣 出口 (210)接出。本設(shè)備中，當布風板(226)為風槽式布風板時，在風槽式布風板(226)的上游設(shè)置 風力推料器，風力推料器由布風器(230)、噴風嘴(229)、風源輸入接口 (231)構(gòu)成，其中噴風嘴(229) 為一只以上至少一只，噴風嘴(229)的噴風口指向風槽(25b)，設(shè)備運行時，利用推料風噴嘴(229)噴 出的風力把垃圾殘?zhí)坑蓺饣瘏^(qū)(2-VD推向一燃區(qū)(2-V)，推料風為包括熱空氣、水蒸汽其中的一種或 二種，推料風同時作為氣化劑提供給爐內(nèi)的氣化區(qū)(2-VI)進行氣化反應(yīng)所需；當布風板(226)為風帽式 布風板時，在風帽式布風板(226)的下面設(shè)置一次風室(2-III)和氣相循環(huán)風室(2-IV)， 一次風室(2-III) 和氣相循環(huán)風室(2-IV)互相隔離， 一次風輸入接口 (220)從一次風室(2-III)接入，氣相循環(huán)輸入接 口 (219)從氣相循環(huán)風室(2-IV)接入， 一次風輸入接口 (220)與風源進行連接，氣相循環(huán)輸入接口 (219) 與循環(huán)風機(218)的出風口進行連接。本設(shè)備的爐外的氣相循環(huán)回路由循環(huán)風管(211)和循環(huán)風機(218) 構(gòu)成，循環(huán)風管(211)連接在焚燒爐的氣相循環(huán)出口 (202)與循環(huán)風機(218)的進風口之間，循環(huán)風 機(218)的出風口連接到焚燒爐的氣相循環(huán)輸入接口 (219)。
為了利用垃圾、有機廢棄物焚燒的熱能，在上述的氣相循環(huán)焚燒爐內(nèi)設(shè)置熱交換區(qū)(2-1)，再在熱 交換區(qū)(2-1)內(nèi)設(shè)置余熱鍋爐；熱交換區(qū)(2-1)與二燃區(qū)(2-II)相鄰，熱交換區(qū)(2-1)與二燃 區(qū)(2-II)之間有耐火爐墻(212b)隔開，二燃區(qū)(2-II)的上部通過煙氣通道(210b)與熱交換區(qū)(2-I )連通；當在氣相循環(huán)焚燒爐內(nèi)設(shè)置熱交換區(qū)(2-1 )時，把煙氣出口 (210)改變?yōu)閺臒峤粨Q區(qū)(2-1 ) 的耐火爐墻(209)中部的位置接出。
上述的氣相循環(huán)焚燒爐設(shè)備運行時，把垃圾燃料從焚燒爐的進料口 (201)送入爐內(nèi)，把空氣、水蒸 汽其中的一種或二種作為氣化劑送入爐內(nèi)的氣化區(qū)(2-VI)，助燃空氣同時送入爐內(nèi)的一燃區(qū)(2-V)和 二燃區(qū)(2-11)，垃圾燃料在爐內(nèi)依自身重量由上往下運行，在干餾區(qū)(2-vn)進行烘干和熱解，熱解生 成的固定炭在氣化區(qū)(2-VI)進行氣化反應(yīng)，殘?zhí)吭谝蝗紖^(qū)(2-V)進行燃燒，燃燼的灰渣從排渣口 (222) 排入水封式渣池。上述過程中，在干餾區(qū)(2-VH)生成的氣態(tài)物有水蒸汽、氫氣、 一氧化碳、甲烷、低分 子烴，還有焦油和煤煙生成，在氣化區(qū)(2-VI)進行的反應(yīng)主要為氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)和水煤氣反應(yīng)，當 把空氣作為氣化劑送入氣化區(qū)(2-VD時，空氣中的氧氣與垃圾炭進行氧化反應(yīng)，生成二氧化碳并放出熱 量，二氧化碳遇垃圾炭又進行還原反應(yīng)，生成一氧化碳并吸收熱量，循環(huán)氣態(tài)物中的水蒸汽與垃圾炭進行 水煤氣反應(yīng)，生成一氧化碳和氫氣并吸收熱量；在爐內(nèi)氣化環(huán)境中生成的氣態(tài)物通過垃圾燃料的間隙與垃 圾燃料逆向運行，氣態(tài)物同時作為載熱體，把一燃區(qū)(2-V)和氣化區(qū)(2-VI)氧化反應(yīng)生成的部分熱量 以對流傳熱的方式提供給垃圾燃料的氣化、熱解和烘干所需；爐內(nèi)生成的氣態(tài)物、汽化的焦油和煤煙混合， 從焚燒爐上部的氣相循環(huán)出口 (202)被引出，通過爐外的循環(huán)風管(211)和循環(huán)風機(218)返回到爐 下部的一燃區(qū)(2-V)，進行循環(huán)氣化燃燒，其中，氣態(tài)混合物中的焦油在一燃區(qū)(2-V)的高溫環(huán)境中 進行裂解，生成低分子烴，或與水蒸汽反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，然后遇助燃空氣而燃燒，氣態(tài)混合物中的 水蒸汽和熾熱的垃圾炭反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣后遇助燃空氣進行燃燒，氣態(tài)混合物中的煤煙和水蒸汽發(fā)生
水煤氣反應(yīng)，生成一氧化碳和氫氣后遇助燃空氣發(fā)生燃燒；把加熱的空氣作為二次助燃風噴入爐內(nèi)，使爐內(nèi) 未燃燼的可燃性氣體和懸浮的可燃性顆粒與空氣充分混合，在二燃區(qū)(2-II)得到徹底燃輝，同時，氣態(tài)物 中的二惡英在一燃區(qū)(2-V)和二燃區(qū)(2-II)的1000 130(TC高溫中得到有效瓦解，使得焚燒廢氣中污染 物的含量極低，實現(xiàn)垃圾潔凈焚燒的目的。上述過程中，把干餾區(qū)(2-VD的操作溫度控制在300 600。C， 氣化區(qū)(2-VI)的操作溫度控制在600 1000°C,把一燃區(qū)(2-V)和二燃區(qū)(2-II)的操作溫度控制 在1000 1300°C,焚燒爐內(nèi)干餾區(qū)(2-VE)和二燃區(qū)(2-II)的操作壓力為常壓或負壓20 30Pa，爐內(nèi) 操作壓力和操作溫度的控制通過調(diào)節(jié)進料速度、助燃空氣風量、循環(huán)氣態(tài)物的循環(huán)量和煙氣的引出量來實 現(xiàn)。
上述的氣相循環(huán)焚燒爐設(shè)備中，為了提高焚燒爐內(nèi)的爐溫，使爐內(nèi)的燃燒區(qū)達到1000'C以上的高溫， 以有利于把垃圾焚燒得徹底，減少焚燒煙氣中污染物，在爐內(nèi)干餾區(qū)(2-W)、氣化區(qū)(2-VI)、 一燃區(qū)(2-V) 和二燃區(qū)(2-II)內(nèi)均不設(shè)水冷壁受熱面或鍋爐水管，焚燒爐的耐火爐墻采用鞏土水泥耐火混凝土澆筑， 耐火爐墻具有蓄熱作用，利于提高爐溫，容易把垃圾燃料進行完全焚燒。
本發(fā)明的有益效果是把高水分的生活垃圾通過風干處理后，提高垃圾燃料的低位發(fā)熱值，不用 常規(guī)燃料助燃就能在焚燒爐內(nèi)進行穩(wěn)定燃燒；采用氣相循環(huán)焚燒爐，有利于把垃圾焚燒得徹底，徹底瓦解 劇毒物二惡英，減少焚燒煙氣中污染物，實現(xiàn)垃圾、有機廢棄物的潔凈焚燒處理。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比， 具有如下優(yōu)點不使用常規(guī)燃料助燃、排放煙氣中污染物含量低、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、焚燒系統(tǒng)規(guī)模大小靈活、 投資費用低、易于普及。


本發(fā)明提供下列附圖作進一步的說明，但各附圖及以下的具體實施方式
均不構(gòu)成對本發(fā)明的限制
圖1是一種配置風干裝置的潔凈焚燒法處理高水分生活垃圾的系統(tǒng)圖。
圖2是另一種配置風干裝置的潔凈焚燒法處理高水分生活垃圾的系統(tǒng)圖。
圖3是又一種配置風干裝置的潔凈焚燒法處理高水分生活垃圾的系統(tǒng)圖。
圖4是一種潔凈焚燒法處理垃圾、有機廢棄物的系統(tǒng)圖。
圖5是另一種潔凈焚燒法處理垃圾、有機廢棄物的系統(tǒng)圖。
圖6是又一種潔凈焚燒法處理垃圾、有機廢棄物的系統(tǒng)圖。
圖7是一種進料口在爐頂?shù)睦?、有機廢棄物焚燒爐設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。
圖8是另一種進料口在爐頂?shù)睦?、有機廢棄物焚燒爐設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。
圖9是圖8所示設(shè)備的左視圖。圖IO是一種進料口在爐頂?shù)睦?、有機廢棄物焚燒爐設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。 圖11是圖10所示設(shè)備的左視圖。
圖12是一種進料口在爐上部側(cè)墻上的垃圾、有機廢棄物焚燒爐設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。 圖13是又一種進料口在爐上部側(cè)墻上的垃圾、有機廢棄物焚燒爐設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。
圖中l(wèi).風干器，2.焚燒爐，3.引風機，4.引風機，5.空氣預(yù)熱器，6.鼓風機，7.鼓風機，8.急冷器， 9.煙氣加熱器，IO.濕法凈化器，ll.旋風除塵器，12.煙囪，13.液態(tài)吸收劑倉，14.吸收劑輸送泵，15.引 風機，16.水封式渣池，17.循環(huán)泵，18.水箱，19.冷卻塔，20.冷卻水增壓泵，21.洗滌液回流輸送泵，22.吸 收液緩沖倉，23.袋式除塵器，24.鼓風機，25.干粉吸收劑倉，101.變速箱，102.垃圾料斗，103.添加劑 料斗，104.送風口， 105.螺旋輸送器，106.抽風口， 107.風干器的出料口， 201.焚燒爐的進料口， 202.氣 相循環(huán)出口， 203.過熱器，204.主汽閥，205.上鍋筒，206.集熱管束，207.下降管，208.下鍋筒，209.耐 火爐墻，210.煙氣出口， 210b.煙氣通道，211.循環(huán)風管，212.耐火爐墻，212b.耐火爐墻，213.溫度傳感 器，214.二次風噴嘴，215.反射拱，216.灰斗，217.二次風噴嘴接口， 218.循環(huán)風機，219.氣相循環(huán)輸入 接口， 220.—次風輸入接口， 221.檢修門，222.排渣口， 223.視鏡，224.溫度傳感器，225.風帽，225b.風 槽，226.布風板，227.水蒸汽噴槍，228.反射拱，229.推料風噴嘴，230.布風器，231.推料風輸入接口， 232.溫度傳感器，233.耐火爐墻，234.隔熱保溫層，235.外殼，236.溫度傳感器，237.耐火爐墻，238.防 爆閥，239.安全閥，240.壓力表，241.水位表，242.螺旋進料器，243.隔離闊，244.垃圾料斗，501.空預(yù) 器的煙氣進口， 502.空預(yù)器的煙氣出口， 503.預(yù)熱的一次風出口， 504.預(yù)熱的二次風出口， 801.降溫的煙 氣出口， 802.循環(huán)水進口， 803.循環(huán)水出口， 804.高溫煙氣進口， 901.高溫煙氣出口， 901b.凝結(jié)水出口， 902.低溫煙氣進口， 903.低溫煙氣出口， 904.高溫煙氣進口， 904b.高溫蒸汽進口， 1001.凈化的煙氣出口 ， 1002.除沫器，1003.吸收劑噴淋器接口， 1004.煙氣進口， 1005.吸收劑回流出口， 1006.冷卻/洗滌劑進口， 1007.冷卻/洗滌劑回流出口， 1008.污水出口， 1101.煙氣出口， 1102.煙氣進口， 1301.出液口， 1801.循 環(huán)水出口， 1802.循環(huán)回水接口， 1803.冷水補充接口， 1804.熱水出口， 1805.呼吸管，190L冷卻水出口， 1902.噴淋器接口， 1903.補7K接口， 2201.進液口， 2202.出液口， 2301.煙氣進口， 2302.煙氣出口， 2-A.干 餾/氣化區(qū)的外壁，2-B.燃燒區(qū)的外壁，2-C.熱交換區(qū)的外壁，2-I.熱交換區(qū)，2-II.二燃區(qū)，2-III.— 次風室，2-IV.氣相循環(huán)風室，2-V.—燃區(qū)，2-VI.氣化區(qū)，2-VI.干餾區(qū)。
具體實施例方式
圖l所示的實施例是一種適合村鎮(zhèn)小型垃圾焚燒廠應(yīng)用的潔凈焚燒法處理高水分生活垃圾的系統(tǒng)，系 統(tǒng)主要由風干器(1)、焚燒爐(2)、空氣預(yù)熱器(5)、旋風除塵器(11)、引風機(15)、煙囪(12)和連 接管道組成，其中風干器(1)為臥式圓筒體裝置，筒體外設(shè)置保溫層，風干器(1)的前部依次設(shè)置有 垃圾料斗(102)、添加劑料斗(103)和送風口 (104),后部設(shè)置抽風口 (106)，風干器的出料口 (107) 在尾部，風干器(1)內(nèi)設(shè)置螺旋輸送器(105)，用來把風干器內(nèi)的垃圾物料由前向后輸送，螺旋輸送 器(105)由裝置外的變速箱(101)驅(qū)動；焚燒爐(2)為氣相循環(huán)焚燒爐，，焚燒爐的進料口 (201)在爐 的頂部，爐內(nèi)由干餾區(qū)(2-VH)和氣化區(qū)(2-VI)構(gòu)成氣化環(huán)境，以及由一燃區(qū)(2-V)和二燃區(qū)(2-II) 構(gòu)成燃燒環(huán)境，爐外由循環(huán)風管(211)和循環(huán)風機(218)構(gòu)成氣相循環(huán)回路；空氣預(yù)熱器(5)內(nèi)部的 煙氣通道構(gòu)成熱交換區(qū)，分別設(shè)置有一次風加熱管和二次風加熱管， 一次風加熱管由鼓風機(7)鼓入空 氣，二次風加熱管由鼓風機(6)鼓入空氣；旋風除塵器(11)為多級組合的高效除塵設(shè)備。本實施例中 各設(shè)備的連接方式為風干器的出料口 (107)連接到焚燒爐(2)頂部的進料口 (201),焚燒爐(2)的 煙氣出口 (210)連接到空氣預(yù)熱器(5)的煙氣進口 (501)，空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)連接到 風干器(1)的送風口 (104)，風干器(1)的抽風口 (106)連接到旋風除塵器(11)的煙氣進口 (1102)， 旋風除塵器(11)的煙氣出口 (1101)連接到引風機(15)的吸風口，引風機(15)的出風口連接到煙 囪(12);空氣預(yù)熱器(5)預(yù)熱的一次風出口 (503)連接到焚燒爐(2)的一次風輸入接口 (220)，空氣 預(yù)熱器(5)預(yù)熱的二次風出口 (504)連接到焚燒爐(2)的二次風噴嘴接口 (217)。本實施例的工作過 程是為了降低焚燒爐內(nèi)的能耗以及爐渣、飛灰中重金屬的含量，簡化后級處理工序，把原生的混合垃圾 先進行預(yù)處理，通過分選除去無機物、金屬、廢電池，并把過大的垃圾預(yù)先進行剪切或破碎，使軟質(zhì)垃圾 的尺寸小于50cm，硬質(zhì)垃圾的尺寸小于10cm，再把經(jīng)過大件垃圾破碎、分選去除無機物的有機質(zhì)垃圾送入風干器(1)內(nèi)，使焚燒爐(2)產(chǎn)生的高溫煙氣作為風干的風源穿過風干器(1)內(nèi)的垃圾層，利用流 動的高溫煙氣對垃圾燃料進行風干，除去垃圾燃料中的水分，垃圾燃料按含水率不同在風干器(1)內(nèi)的 滯留時間為1 3小時，控制風干器(1)內(nèi)的溫度為70 11(TC，使垃圾燃料中所含的水分在15%以內(nèi)； 風干后的垃圾燃料送入氣相循環(huán)焚燒爐(2)進行焚燒處理，垃圾燃料在焚燒爐內(nèi)的滯留時間為1 2小時, 一燃區(qū)(2-V)和二燃區(qū)(2-II)的操作溫度控制在1000 130(TC,垃圾燃料在爐內(nèi)通過干餾、氣化和燃 燒，燃燼的灰渣由排渣口 (222)排入水封式渣池(16)，灰渣可用于生產(chǎn)建材或肥料進行綜合利用；垃圾 焚燒產(chǎn)生的高溫煙氣由焚燒爐(2)的煙氣出口 (210)引出，進入空氣預(yù)熱器(5)加熱助燃空氣，作用 后的高溫煙氣進入風干器(1)，穿過風干器(1)內(nèi)的垃圾燃料，利用高溫的流動煙氣對垃圾燃料進行風 干，再把從風干器(1)內(nèi)引出的煙氣通過旋風除塵器(11)進行除塵，然后由引風機(15)把除塵后的 煙氣送進煙囪(12)排入大氣。本實施例的潔凈焚燒工作原理是把高水分的有機質(zhì)垃圾通過風干處理后， 使垃圾燃料的水分大為降低，從而提高了入爐垃圾的低位發(fā)熱值，使得垃圾燃料容易著火，降低了焚燒爐 內(nèi)的熱能消耗，容易提高焚燒爐內(nèi)的溫度，垃圾燃料在越高的溫度環(huán)境中焚燒，產(chǎn)生的污染物就越少；垃 圾燃料在氣相循環(huán)焚燒內(nèi)進行焚燒，其過程是垃圾燃料在爐內(nèi)先進行氣化后再進行燃燒，氣化環(huán)境生成的 氣態(tài)物又進行循環(huán)氣化燃燒，燃燼率高，對熱解過程中生成的焦油、煤煙都能進行裂解和氣化后予以燃燼， 燃燒生成的污染物極少，包括對二惡英、呋喃之類的劇毒物都能進行有效的瓦解；風干器(1)同時兼作 煙氣過濾設(shè)備，通過添加劑料斗(103)把氧化鈣粉料加入到風干器(1)內(nèi)垃圾燃料中，當焚燒爐生成的 煙氣作為風干風源在流經(jīng)風干器(1)內(nèi)的過程中，利用垃圾物料來過濾煙氣中灰塵，利用氧化鈣粉料來 吸收煙氣中的氯化物、硫化物和氟化物，降低煙氣中污染物的含量，另外，送入風干器(1)內(nèi)的氧化鈣 粉料隨垃圾燃料一起進入焚燒爐，相當于向焚燒爐內(nèi)投入吸收劑，進行爐內(nèi)脫氯和脫硫處理；通過以上措施， 實現(xiàn)了垃圾的潔凈焚燒。本實施例中，氧化鈣粉料按有機質(zhì)垃圾2 3%的重量比投入；風干器(1)的直徑 與長度之比為0. 12 0. 15，焚燒爐干餾區(qū)(2-VH)與氣化區(qū)(2-VI)爐腔的直徑與長度之比為0. 1 0. 12， 當風干器(1)的有效容積為7m3、焚燒爐干餾區(qū)(2-VE)與氣化區(qū)(2-VI)爐腔的有效容積為5i^時，系 統(tǒng)的單爐日處理能力折算為原生垃圾10 15噸。
圖2所示的實施例中，與圖1所示實施例的不同之處是在氣相循環(huán)焚燒爐(2)內(nèi)增設(shè)熱交換區(qū)(2-1)， 熱交換區(qū)(2-1)內(nèi)有余熱鍋爐，用余熱鍋爐回收垃圾焚燒的熱能進行利用；在旋風除塵器(11)與引風 機(15)之間有濕法凈化器(10)，通過旋風除塵器(11)與濕法凈化器(10)串連運行，可以更好地去 除煙氣中污染物。濕法凈化器(10)采用氫氧化鈣漿液或氫氧化鈉溶液作吸收劑，在凈化器內(nèi)噴淋，使之 與煙氣接觸，不僅能去除煙氣中氯化物、硫化物，對煙氣中二惡英和臭氣也有去除效果，濕法凈化器(IO) 的配套設(shè)備有吸收劑倉(13)和吸收劑輸送泵(14)，通過管道連接，使吸收劑循環(huán)利用。本實施例中， 還在濕法凈化器(10)與引風機(15)之間設(shè)置煙氣加熱器(9)，利用從垃圾焚燒的高溫煙氣來加熱濕法 凈化過程中降溫過低的煙氣，以利于凈化后的煙氣通過煙囪排放。本實施例適合中、小型垃圾焚燒廠應(yīng)用， 適應(yīng)處理高水分的生活垃圾。
圖3所示的實施例，是在上述二個實施例中的空氣預(yù)熱器(5)與風干器(1)之間設(shè)置急冷器(8)， 用循環(huán)水來冷卻高溫煙氣，使高溫煙氣達到快速降溫，以防止煙氣中的含氯有機物重新生成二惡英，急冷 器(8)為非接觸式熱交換器，高溫煙氣通過間接傳熱方式使循環(huán)水加熱，熱水貯存在水箱(18)，熱水可 作為生活使用或作為商品出售。急冷器(8)的附屬設(shè)備有循環(huán)泵(17)和水箱(18),急冷器(8)內(nèi)的 冷卻水管和附屬設(shè)備通過管道進行連接，連接方式為急冷器(8)的循環(huán)水出口 (803)連接到水箱(18) 的循環(huán)回水接口 (1802)，水箱(18)的循環(huán)水出口 (1801)連接到循環(huán)泵(17)的吸水口，循環(huán)泵(17) 的出水口連接到急冷器(8)的循環(huán)水進口 (802);水箱(18)上還有冷水補充接口 (1803)、熱水出口 (1804) 和呼吸管(1805)。本實施例中，還在風干器(1)的送風口 (104)連接管道和抽風口 (106)連接管道上 分別設(shè)置引風機(4)和引風機(3)，其中引風機(4)把從急冷器(8)引出的煙氣通過送風口 (104) 送入風干器(1)，進入風干器的煙氣穿越垃圾層從抽風口 (106)被引風機(3)抽出，再由引風機(3) 送入旋風除塵器(11)進行除塵處理。通過引風機(4)和引風機(3)的作用，可以使風干器(1)在焚 燒爐(2)與大氣之間隔離空氣的效果更好，能有效防止空氣進入焚燒爐(2)的氣化環(huán)境中。本實施例中， 煙氣加熱器(9)的高溫蒸汽進口 (904b)連接到蒸汽源，利用蒸汽來加熱濕法凈化后的煙氣，所用蒸汽取自焚燒爐(2)中余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽。本實施例的系統(tǒng)適合大、中、小型垃圾焚燒廠應(yīng)用，適應(yīng)處理 高水分的生活垃圾。
圖4所示的實施例中，潔凈焚燒法處理垃圾、有機廢棄物的系統(tǒng)主要由焚燒爐(2)、空氣預(yù)熱器(5)、 煙氣加熱器(9)、濕法凈化器(10)、引風機(15)、煙囪(12)和連接管道組成，其中其中焚燒爐(2) 為氣相循環(huán)焚燒爐，焚燒爐的進料口 (201)在干餾區(qū)(2-VD上部的側(cè)墻上，進料口 (201)上設(shè)置螺 旋進料器(242)，螺旋進料器(242)上有隔離閥(243)和垃圾料斗(244)，隔離閥(243)在螺旋進料 器(242)和垃圾料斗(244)之間，爐內(nèi)由干餾區(qū)(2-VH)和氣化區(qū)(2-VI)構(gòu)成氣化環(huán)境，以及由一燃 區(qū)(2-V)和二燃區(qū)(2-II)構(gòu)成燃燒環(huán)境，爐外由循環(huán)風管(211)和循環(huán)風機(218)構(gòu)成氣相循環(huán)回 路；空氣預(yù)熱器(5)內(nèi)部的煙氣通道構(gòu)成熱交換環(huán)境，分別設(shè)置有一次風加熱管和二次風加熱管， 一次 風加熱管由鼓風機(7)鼓入空氣，二次風加熱管由鼓風機(6)鼓入空氣；濕法凈化器(10)為多功能 凈化器，集快速降溫、除塵和吸收凈化為一體，下部為降溫/洗煙功能區(qū)，上部為吸收凈化區(qū)，濕法凈化 器(10)的外圍設(shè)備有液態(tài)吸收劑倉(13)、吸收劑輸送泵(14)、冷卻塔(19)、冷卻水輸送泵(20)、冷 卻水回流輸送泵(21)和吸收劑回流倉(22)，通過管道進行連接。本實施例中各設(shè)備之間的連接方式 為焚燒爐(2)的煙氣出口 (210)連接到空氣預(yù)熱器(5)的煙氣進口 (501)，空氣預(yù)熱器(5)的煙氣 出口 (502)連接到煙氣加熱器(9)的高溫煙氣進口 (904)，煙氣加熱器(9)的高溫煙氣出口 (901)連 接到濕法凈化器(10)的煙氣進口 (1004)，濕法凈化器(10)的凈化煙氣出口 (1001)連接到煙氣加熱 器(9)的低溫煙氣進口 (902)，煙氣加熱器(9)的低溫煙氣出口 (903)連接到引風機(15)的吸風口， 引風機(15)的出風口連接到煙囪(12);空氣預(yù)熱器(5)預(yù)熱的一次風出口 (503)連接到焚燒爐(2) 的一次風輸入接口 (220)，空氣預(yù)熱器(5)預(yù)熱的二次風出口 (504)連接到焚燒爐(2)的二次風噴 嘴接口 (217);濕法凈化器(10)的冷卻/洗滌劑回流出口 (1007)連接到輸送泵(21)的吸水口，輸 送泵(21)的出水口連接到冷卻塔(19)的噴淋器接口 (1902)，冷卻塔(19)的冷卻水出口 (1901)連 接到增壓泵(20)的吸水口，增壓泵(20)的出水口連接到濕法凈化器(10)的冷卻/洗滌劑進口 (1006); 濕法凈化器(10)的吸收劑回流接口 (1005)連接到緩沖倉(22)的進液口 (2201)，吸收液緩沖倉(22) 的出液口 (2202)連接到輸送泵(14)的吸水口，輸送泵(14)的出水口連接到濕法凈化器(10)的吸 收劑噴淋器接口 (1003);吸收液倉(13)的出液口 (1301)分別通過隔離閥門連接到輸送泵(14)、輸 送泵(21)的吸水口；濕法凈化器(10)的污水出口 (1008)連接到旋流分離器(圖中未示出)，濕法凈 化器(10)運行時，煙氣先進入降溫/洗煙功能區(qū)，進行快速降溫并洗去灰塵，然后進入到上部的吸收凈 化區(qū)，以氫氧化鈉為吸收劑，除去煙氣中的氯化物、硫化物和氟化物等。本系統(tǒng)運行時，把有機質(zhì)垃圾或 工業(yè)高分子廢棄物先進行大件剪切或破碎，使軟質(zhì)垃圾的尺寸小于30cm、硬質(zhì)垃圾的尺寸小于8cm，然 后送入氣相循環(huán)焚燒爐(2)進行焚燒處理。本實施例利用氣相循環(huán)焚燒爐實現(xiàn)垃圾、有機廢棄物的潔凈 焚燒，焚燒的煙氣通過多功能濕法凈化器(10)處理后，再通過煙氣加熱器(9)加熱后排入大氣。
圖5所示的實施例中，潔凈焚燒法處理垃圾、有機廢棄物的系統(tǒng)主要由氣相循環(huán)焚燒爐(2)、空氣預(yù) 熱器(5)、急冷器(8)、旋風除塵器(11)、濕法凈化器(10)、煙氣加熱器(9)、引風機(15)、煙囪(12) 和連接管道組成，其中氣相循環(huán)焚燒爐(2)的進料口 (201)在干餾區(qū)(2-vn)上部的側(cè)墻上，進料 口 (201)上設(shè)置螺旋進料器(242),螺旋進料器(242)上有隔離閥(243)和垃圾料斗(244)，隔離 閥(243)在螺旋進料器(242)和垃圾料斗(244)之間，爐內(nèi)由干餾區(qū)(2-VE)和氣化區(qū)(2-VI)構(gòu)成 氣化環(huán)境，以及由一燃區(qū)(2-V)和二燃區(qū)(2-II)構(gòu)成燃燒環(huán)境，還設(shè)置有熱交換區(qū)(2-1 )，熱交換 區(qū)(2-1)內(nèi)有余熱鍋爐，用余熱鍋爐回收垃圾焚燒的熱能進行利用，爐外由循環(huán)風管(211)和循環(huán)風 機(218)構(gòu)成氣相循環(huán)回路；急冷器(8)的外圍設(shè)備有循環(huán)泵(17)和水箱(18),利用從急冷器(8) 移出的熱能來生產(chǎn)熱水。本實施例中各設(shè)備之間的連接方式為焚燒爐(2)的煙氣出口 (210)連接到空 氣預(yù)熱器(5)的煙氣進口 (501),空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)連接到急冷器(8)的高溫煙氣進 口 (804)，急冷器(8)的降溫煙氣出口 (801)連接到旋風除塵器(11)的煙氣進口 (1102)，旋風除塵 器(11)的煙氣出口 (1101)連接到濕法凈化器(10)的煙氣進口 (1004)，濕法凈化器(10)的凈化煙 氣出口 (1001)連接到煙氣加熱器(9)的煙氣進口 (902),煙氣加熱器(9)的煙氣出口 (903)連接到 引風機(15)的吸風口，引風機(15)的出風口連接到煙囪(12);煙氣加熱器(9)的高溫蒸汽進口 (904b) 連接到蒸汽源(圖中未示出)；空氣預(yù)熱器(5)預(yù)熱的一次風出口 (503)連接到焚燒爐(2)的一次風輸入接口 (220)，空氣預(yù)熱器(5)預(yù)熱的二次風出口 (504)連接到焚燒爐(2)的二次風噴嘴接口 (217); 急冷器(8)的循環(huán)水出口 (803)連接到水箱(18)的循環(huán)回水接口 (1802)，水箱(18)的循環(huán)水出 口 (1801)連接到循環(huán)泵(17)的吸水口，循環(huán)泵(17)的出水口連接到急冷器(8)的循環(huán)水進口 (802); 水箱(18)上還有冷水補充接口 (1803)、熱水出口 (1804)和呼吸管(1805)。
圖6所示的實施例中，與圖5所示實施例的不同之處為用袋式除塵器(23)、鼓風機(24)和干粉 吸收劑倉(25)組成的干法凈化裝置來取代旋風除塵器(11)、濕法凈化器(10)和煙氣加熱器(9);以 及用冷卻塔(19)來取代水箱(18)。取代部位的連接方式為急冷器(8)的降溫煙氣出口 (801)連接 到袋式除塵器(23)的煙氣進口 (2301)，袋式除塵器(23)的煙氣出口 (2302)連接到引風機(15)的 吸風口；鼓風機(24)和千粉吸收劑倉(25)組成石灰粉料風力輸送裝置，連接在急冷器(8)的降溫煙 氣出口 (801)與袋式除塵器(23)的煙氣進口 (2301)之間的煙氣管道上；急冷器(8)的循環(huán)水出口 (803) 連接到循環(huán)泵(17)的吸水口，循環(huán)泵(17)的出水口連接到冷卻塔(19)的噴淋器接口 (1902)，冷卻 塔(19)的冷卻水出口 (1901)連接到急冷器(8)的循環(huán)水進口 (802)。本實施例中，送入急冷器(8) 與袋式除塵器(23)之間煙氣管道內(nèi)的石灰粉料用于吸收煙氣中的氯化物、硫化物和氟化物，其中未作用 的石灰粉料在袋式除塵器(23)收集進行循環(huán)利用。
圖7所示的實施例中，氣相循環(huán)焚燒爐的爐體主要由進料口 (201)、氣相循環(huán)出口 (202)、循環(huán) 風管(211)、循環(huán)風機(218)、氣相循環(huán)輸入接口 (219)、 一次風輸入接口 (220)、 二次風噴嘴(214) 的安裝口、煙氣出口 (210)、排渣口 (222)和爐墻組成，其中爐墻包括外墻和內(nèi)隔墻，外墻由耐火爐 墻(212) (233)、隔熱保溫層(234)和外殼(235)構(gòu)成，耐火爐墻(212) (233)在內(nèi)層，中間層為隔 熱保溫層(234)，外殼(235)為外層，內(nèi)隔墻為耐火爐墻(237);耐火爐墻(233)為垂直的回旋體結(jié)構(gòu)， 其內(nèi)空間為干餾區(qū)(2-VD和氣化區(qū)(2-VI)的爐腔，干餾區(qū)(2-VH)和氣化區(qū)(2-VI)上下同軸布局， 上部是干餾區(qū)(2-W)，下部是氣化區(qū)(2-A/D，在設(shè)備運行時，形成焚燒爐的氣化環(huán)境；耐火爐墻(212) 和耐火爐墻(237)及其側(cè)墻為方體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)空間為二燃區(qū)(2-II)和一燃區(qū)(2-V)的爐腔，二燃 區(qū)(2-II)和一燃區(qū)(2-V)上下布局，二燃區(qū)(2-II)在上面， 一燃區(qū)(2-V)在下面，在設(shè)備運行時， 形成焚燒爐的燃燒環(huán)境；二燃區(qū)(2-II)與干餾區(qū)(2-VII)相鄰； 一燃區(qū)(2-V)的一側(cè)與氣化區(qū)(2-VI) 相鄰相通， 一燃區(qū)(2-V)的另一側(cè)有排渣口 (222); —燃區(qū)(2-V)與氣化區(qū)(2-VI)的下面有風槽式布 風板(226)，風槽式布風板(226)自氣化區(qū)(2-VI)向排渣口 (222)方向傾斜，傾斜的角度為a =26° ; 一燃區(qū)(2-V)的上方有反射拱(215)和反射拱(228)，反射拱(215)和反射拱(228)之間的空間構(gòu) 成一燃區(qū)(2-V)與二燃區(qū)(2-II)之間的火氣通道；焚燒爐的進料口 (201)在干餾區(qū)(2-VH)的頂上； 氣相循環(huán)出口 (202)從干餾區(qū)(2-VD上部的側(cè)墻上接出；氣相循環(huán)輸入接口 (219)從一燃區(qū)(2-V) 的一側(cè)接入； 一次風輸入接口 (220)從排渣口 (222)的上方接入；二次風噴嘴(214)的安裝口在反射 拱上；在二燃區(qū)(2-II) —側(cè)的爐墻(212)上部有煙氣出口 (210)接出；在風槽式布風板(226)的上 游設(shè)置風力推料器，風力推料器由布風器(230)、噴風嘴(229)、風源輸入接口 (231)構(gòu)成，其中噴風 嘴(229)為多只組合，噴風嘴(229)的噴風口指向風槽(25b)，在設(shè)備運行時，利用推料風噴嘴(229) 噴出的風力把垃圾殘?zhí)坑蓺饣瘏^(qū)(2-VI)推向一燃區(qū)(2-V),推料風為包括熱空氣、水蒸汽其中的一種 或二種，推料風同時作為氣化劑提供給爐內(nèi)的氣化區(qū)(2-VI)進行氣化反應(yīng)所需；循環(huán)風管(211)和循 環(huán)風機(218)構(gòu)成爐外的氣相循環(huán)回路，循環(huán)風管(211)連接在焚燒爐的氣相循環(huán)出口 (202)與循環(huán) 風機(218)的進風口之間，循環(huán)風機(218)的出風口連接到焚燒爐的氣相循環(huán)輸入接口 (219)。設(shè)備運行 時，垃圾燃料從爐的進料口 (201)進入爐內(nèi)，把空氣或水蒸汽作為氣化劑進入爐內(nèi)的氣化區(qū)(2-VI)，助燃 空氣同時送入爐內(nèi)的一燃區(qū)(2-V)和二燃區(qū)(2-11)，控制千餾區(qū)(2-W)的操作溫度在300 600'C，氣 化區(qū)(2-VI)的操作溫度在600 1000'C， 一燃區(qū)(2-V)和二燃區(qū)(2-II)的操作溫度在1000 1300°C， 焚燒爐內(nèi)干餾區(qū)(2-VH)和二燃區(qū)(2-II)的操作壓力為常壓或負壓20 30Pa，爐內(nèi)操作壓力和操作溫度 的控制通過調(diào)節(jié)進料速度、助燃空氣風量、循環(huán)氣態(tài)物的循環(huán)量和煙氣的引出量來實現(xiàn)；垃圾燃料在爐內(nèi) 依自身重量由上往下運行，在干餾區(qū)(2-VD進行烘干和熱解，熱解生成的固定炭在氣化區(qū)(2-VI)進行 氣化反應(yīng)，殘?zhí)吭谝蝗紖^(qū)(2-V)進行燃燒，燃燼的灰渣從排渣口 (222)排入水封式渣池；在爐內(nèi)氣化 環(huán)境中生成的氣態(tài)物通過垃圾燃料的間隙與垃圾燃料逆向運行，氣態(tài)物同時作為載熱體，把一燃區(qū)(2-V)和氣化區(qū)(2-VI)氧化反應(yīng)生成的部分熱量以對流傳熱的方式提供給垃圾燃料的氣化、熱解和烘干所需； 爐內(nèi)生成的氣態(tài)物、汽化的焦油和煤煙混合，從焚燒爐上部的氣相循環(huán)出口 (202)被引出，通過爐外的 循環(huán)風管(211)和循環(huán)風機(218)返回到爐下部的一燃區(qū)(2-V)，進行循環(huán)氣化燃燒，其中，氣態(tài)混 合物中的焦油在一燃區(qū)(2-V)的高溫環(huán)境中進行裂解，生成低分子烴，或與水蒸汽反應(yīng)生成一氧化碳和 氫氣，然后遇助燃空氣而燃燒，氣態(tài)混合物中的水蒸汽和熾熱的垃圾炭反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣后遇助燃空 氣進行燃燒，氣態(tài)混合物中的煤煙和水蒸汽發(fā)生水煤氣反應(yīng)，生成一氧化碳和氫氣后遇助燃空氣發(fā)生燃燒； 把加熱的空氣作為二次助燃風噴入爐內(nèi)，使爐內(nèi)未燃燼的可燃性氣體和懸浮的可燃性顆粒與空氣充分混合， 二燃區(qū)(2-II)得到徹底燃燼，同時，氣態(tài)物中的二惡英在一燃區(qū)(2-V)和二燃區(qū)(2-II) 1000 1300'C 的高溫中得到有效瓦解，使得焚燒廢氣中污染物的含量極低，實現(xiàn)垃圾潔凈焚燒的目的。本實施例中，爐 內(nèi)的耐火爐墻采用礬土水泥耐火混凝土澆筑，耐火爐墻具有蓄熱作用，利于提高爐溫，容易把垃圾燃料進 行完全焚燒。
圖8所示的實施例，是用風帽式布風板(226)來替換圖7所示實施例中的風槽式布風板(226)，并 且相應(yīng)改變了一次風輸入接口 (220)和氣相循環(huán)輸入接口 (219)的接入位置，在風帽式布風板(226) 的下面設(shè)置一次風室(2-III)和氣相循環(huán)風室(2-IV)， 一次風室(2-III)和氣相循環(huán)風室(2-IV)互相隔 離， 一次風輸入接口 (220)從一次風室(2-III)接入，氣相循環(huán)輸入接口 (219)從氣相循環(huán)風室(2-IV) 接入。
圖10所示的實施例，是在圖7、 8所示實施例中的氣相循環(huán)焚燒爐內(nèi)設(shè)置熱交換區(qū)(2-1 )，再在熱 交換區(qū)(2-1 )內(nèi)設(shè)置余熱鍋爐；熱交換區(qū)(2-1 )與二燃區(qū)(2-II)相鄰，熱交換區(qū)(2-1 )與二燃 區(qū)(2-II)之間有耐火爐墻(212b)隔開，二燃區(qū)(2-II)的上部通過煙氣通道(210b)與熱交換區(qū)(2-I ) 連通；把煙氣出口 (210)改變?yōu)閺臒峤粨Q區(qū)(2-1)的耐火爐墻(209)中部的位置接出。
圖12所示的氣相循環(huán)焚燒爐實施例，是把圖7、 8所示實施例中的焚燒爐的進料口 (201)在干餾 區(qū)(2-VII)的頂上改變?yōu)榉贌隣t的進料口 (201)在干餾區(qū)(2-VH)上部的側(cè)墻上，焚燒爐的進料口 (201) 安裝有螺旋進料器(242)，螺旋進料器(242)上有隔離閥(243)和垃圾料斗(244),設(shè)備運行時，垃圾 料斗(244)內(nèi)的垃圾燃料通過隔離閥(243)進入到螺旋進料器(242)，然后再由螺旋進料器(242)送 入焚燒爐內(nèi)。
圖13所示的實施例，是在圖12所示實施例中的氣相循環(huán)焚燒爐內(nèi)設(shè)置熱交換區(qū)(2-1 )，再在熱交換 區(qū)(2-1 )內(nèi)設(shè)置余熱鍋爐；熱交換區(qū)(2-1 )與二燃區(qū)(2-II)相鄰，熱交換區(qū)(2-1 )與二燃區(qū)(2-II) 之間有耐火爐墻(212b)隔開，二燃區(qū)(2-II)的上部通過煙氣通道(210b)與熱交換區(qū)(2-1 )連通； 當在氣相循環(huán)焚燒爐內(nèi)設(shè)置熱交換區(qū)(2-1 )時，把煙氣出口 (210)改變?yōu)閺臒峤粨Q區(qū)(2-1 )的耐火爐 墻(209)中部的位置接出。
1權(quán)利要求
1.一種垃圾、有機廢棄物潔凈焚燒的系統(tǒng)，包括生活垃圾的焚燒及凈化設(shè)備，其特征是系統(tǒng)主要由風干器(1)、焚燒爐(2)、空氣預(yù)熱器(5)、除塵/凈化裝置、引風機(15)、煙囪(12)和連接管道組成，其中風干器(1)同時兼作煙氣過濾設(shè)備，風干器(1)的前部依次設(shè)置有料斗、送風口(104)，后部設(shè)置抽風口(106)，出料口(107)在風干器(1)的尾部；焚燒爐(2)為氣相循環(huán)焚燒爐，爐內(nèi)由干餾區(qū)(2-VII)和氣化區(qū)(2-VI)構(gòu)成氣化環(huán)境以及由一燃區(qū)(2-V)和二燃區(qū)(2-II)構(gòu)成燃燒環(huán)境，爐外由循環(huán)風管(211)和循環(huán)風機(218)構(gòu)成氣相循環(huán)回路；除塵/凈化裝置包括旋風除塵器(11)、濕法凈化器(10)其中的一種或二種設(shè)備；風干器的出料口(107)連接到焚燒爐(2)的進料口(201)，焚燒爐(2)的煙氣出口(210)連接到空氣預(yù)熱器(5)的煙氣進口(501)，空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口(502)連接到風干器(1)的送風口(104)，風干器(1)的抽風口(106)連接到旋風除塵器(11)或濕法凈化器(10)的煙氣進口，旋風除塵器(11)或濕法凈化器(10)的煙氣出口連接到引風機(15)的吸風口，引風機(15)的出風口連接到煙囪(12)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾潔凈焚燒的系統(tǒng)，其特征是當在風干器(1)的抽風口 (106)與 引風機(15)之間僅設(shè)置濕法凈化器(10)時，風干器(1)的抽風口 (106)連接到濕法凈化器(10)的 煙氣進口 (1004)，濕法凈化器(10)的凈化煙氣出口 (1001)連接到引風機(15)的吸風口；當在風干器(1)的抽風口 (106)與引風機(15)之間僅設(shè)置旋風除塵器(11)時，風干器(1)的 抽風口 (106)連接到旋風除塵器(11)的煙氣進口 (1102)，旋風除塵器(11)的煙氣出口 (1101)連接 到引風機(15)的吸風口；當在風干器(1)的抽風口 (106)與引風機(15)的吸風口之間同時設(shè)置旋風除塵器(11)和濕法凈 化器(10)時，風干器(1)的抽風口 (106)連接到旋風除塵器(11)的煙氣進口 (1102)，旋風除塵 器(11)的煙氣出口 (1101)連接到濕法凈化器(10)的煙氣進口 (1004),濕法凈化器(10)的凈化煙 氣出口 (1001)連接到引風機(15)的吸風口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾潔凈焚燒的系統(tǒng)，其特征是在空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502) 與風干器(1)的送風口 (104)之間設(shè)置急冷器(8);當在空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)與風干 器(1)的送風口 (104)之間設(shè)置急冷器(8)時，改變空氣預(yù)熱器(5)與風干器(1)之間的連接為 空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)連接到急冷器(8)的高溫煙氣進口 (804)，急冷器(8)的降溫煙氣 出口 (801)連接到風干器(1)的送風口 (104)。
4. 一種垃圾、有機廢棄物潔凈焚燒的系統(tǒng)，包括垃圾和有機廢棄物的焚燒及凈化設(shè)備，其特征是系 統(tǒng)主要由焚燒爐(2)、空氣預(yù)熱器(5)、除塵/凈化裝置、引風機(15)、煙囪(12)和連接管道組成，其 中焚燒爐(2)為氣相循環(huán)焚燒爐，爐內(nèi)由干餾區(qū)(2-VD和氣化區(qū)(2-VI)構(gòu)成氣化環(huán)境以及由一燃 區(qū)(2-V)和二燃區(qū)(2-II)構(gòu)成燃燒環(huán)境，爐外由循環(huán)風管(211)和循環(huán)風機(218)構(gòu)成氣相循環(huán)回 路；除塵/凈化裝置包括旋風除塵器(11)、濕法凈化器(10)其中的一種或二種設(shè)備；焚燒爐(2)的煙 氣出口 (210)連接到空氣預(yù)熱器(5)的煙氣進口 (501)，空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)連接到濕 法凈化器(10)或旋風除塵器(11)的煙氣進口，濕法凈化器(10)或旋風除塵器(11)的煙氣出口連接 到引風機(15)的吸風口，引風機(15)的出風口連接到煙囪(12)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種垃圾、有機廢棄物潔凈焚燒的系統(tǒng)，其特征是在空氣預(yù)熱器(5)的煙 氣出口 (502)與除塵/凈化裝置的煙氣進口之間設(shè)置急冷器(8);當在空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502) 與除塵/凈化裝置的煙氣進口之間設(shè)置急冷器(8)時，改變空氣預(yù)熱器(5)與濕法凈化器(10)或旋風 除塵器(11)之間的連接為空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)連接到急冷器(8)的高溫煙氣進口 (804), 急冷器(8)的降溫煙氣出口 (801)連接到濕法凈化器(10)或旋風除塵器(11)的煙氣進口。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種垃圾、有機廢棄物潔凈焚燒的系統(tǒng)，其特征是用袋式除塵器(23) 來替代設(shè)置在空氣預(yù)熱器(5)與引風機(15)之間的旋風除塵器(11)和濕法凈化器(10);當用袋式除 塵器(23)來替代設(shè)置在空氣預(yù)熱器(5)與引風機(15)之間的旋風除塵器(11)和濕法凈化器(10) 時，改變空氣預(yù)熱器(5)與引風機(15)之間的連接為空氣預(yù)熱器(5)的煙氣出口 (502)連接到袋式除塵器(23)的煙氣進口 (2301)、袋式除塵器(23)的煙氣出口 (2302)連接到引風機(15)的吸風或用袋式除塵器(23)來替代設(shè)置在急冷器(8)與引風機(15)之間的旋風除塵器(11)和濕法凈 化器(10);當用袋式除塵器(23)來替代設(shè)置在急冷器(8)與引風機(15)之間的旋風除塵器(11)和 濕法凈化器(10)時，改變急冷器(8)與引風機(15)之間的連接為急冷器(8)的降溫煙氣出口 (801) 連接到袋式除塵器(23)的煙氣進口 (2301)、袋式除塵器(23)的煙氣出口 (2302)連接到引風機(15) 的吸風口。
7. —種垃圾、有機廢棄物潔凈焚燒的設(shè)備，其特征是氣相循環(huán)焚燒爐的爐內(nèi)由干餾區(qū)(2-vn)和氣 化區(qū)(2-VI)構(gòu)成氣化環(huán)境以及由一燃區(qū)(2- V )和二燃區(qū)(2- II )構(gòu)成燃燒環(huán)境，爐體主要由進料口 ( 201)、 氣相循環(huán)出口 (202)、氣相循環(huán)輸入接口 (219)、 一次風輸入接口 (220)、 二次風噴嘴(214)的安裝口、 煙氣出口 (210)、排渣口 (222)和爐墻組成，其中干餾區(qū)(2-VII)和氣化區(qū)(2-VI)在同一個回旋體爐 腔內(nèi)，呈同軸垂直布局，上部是干餾區(qū)(2-VD),下部是氣化區(qū)(2-VI); —燃區(qū)(2-V)和二燃區(qū)(2-II) 的爐腔呈上下布局，二燃區(qū)(2-II)的爐腔在上面， 一燃區(qū)(2-V)的爐腔在下面；二燃區(qū)(2-II)與干 餾區(qū)(2-VE)相鄰，二燃區(qū)(2-II)與干餾區(qū)(2-VH)之間有耐火爐墻(237)隔開； 一燃區(qū)(2-V)的 一側(cè)與氣化區(qū)(2-VI)相鄰相通， 一燃區(qū)(2-V)的另一側(cè)有撫查口 (222); —燃區(qū)(2-V)與氣化區(qū)(2-VD 的下面有布風板(226),布風板(226)為風槽式布風板或風帽式布風板，布風板(226)自氣化區(qū)(2-VI) 向排渣口 (222)方向傾斜； 一燃區(qū)(2-V)的上方有反射拱(215)和反射拱(228)，反射拱(215)和 反射拱(228)之間的空間構(gòu)成一燃區(qū)(2-V)與二燃區(qū)(2-II)之間的火氣通道；焚燒爐的進料口 (201) 在干餾區(qū)(2-VD的頂上或在干餾區(qū)(2-V1I)上部的側(cè)墻上；氣相循環(huán)出口 (202)從干餾區(qū)(2-VD上 部的側(cè)墻上接出；氣相循環(huán)輸入接口 (219)從一燃區(qū)(2-V)的一側(cè)接入或從風帽式布風板(226)下面 的風室(2-IV)接入； 一次風輸入接口 (220)從排渣口 (222)的上方接入或從風帽式布風板(226)下 面的風室(2-III)接入；二次風噴嘴(214)的安裝口在反射拱上；在二燃區(qū)(2-II) —側(cè)的爐墻上部有 煙氣通道(210b)或煙氣出口 (210)接出。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種垃圾、有機廢棄物潔凈焚燒的設(shè)備，其特征是在氣相循環(huán)出口 (202) 與氣相循環(huán)輸入接口 (219)之間有循環(huán)風管(211)和循環(huán)風機(218)，循環(huán)風管(211)和循環(huán)風機(218) 構(gòu)成爐外的氣相循環(huán)回路，循環(huán)風管(211)連接在氣相循環(huán)出口 (202)與循環(huán)風機(218)的進風口之 間，循環(huán)風機(218)的出風口連接到氣相循環(huán)輸入接口 (219)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種垃圾、有機廢棄物潔凈焚燒的設(shè)備，其特征是在氣相循環(huán)焚燒爐內(nèi)設(shè) 置熱交換區(qū)(2-1 ),再在熱交換區(qū)(2-1 )內(nèi)設(shè)置余熱鍋爐；熱交換區(qū)(2-I )與二燃區(qū)(2-II)相鄰， 熱交換區(qū)(2-1 )與二燃區(qū)(2-II)之間有耐火爐墻(212b)隔開，二燃區(qū)(2-II)的上部通過煙氣通 道(210b)與熱交換區(qū)(2-I )連通；當在氣相循環(huán)焚燒爐內(nèi)設(shè)置熱交換區(qū)(2-I )時，把煙氣出口 (210) 改變?yōu)閺臒峤粨Q區(qū)(2-I )的耐火爐墻(209)中部的位置接出。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種垃圾、有機廢棄物潔凈焚燒的設(shè)備，其特征是當布風板(226)為風 槽式布風板時，在風槽式布風板(226)的上游設(shè)置風力推料器，風力推料器由布風器(230)、噴風嘴(229) 和風源輸入接口 (231)構(gòu)成，其中噴風嘴(229)為一只以上至少一只，噴風嘴(229)的噴風口指向風 槽(25b);當布風板(226)為風帽式布風板時，在風帽式布風板(226)的下面設(shè)置一次風室(2-m)和氣相循 環(huán)風室(2-IV)， 一次風室(2-ni)和氣相循環(huán)風室(2-IV)互相隔離， 一次風輸入接口 (220)改為從一 次風室(2-III)接入，氣相循環(huán)輸入接口 (219)改為從氣相循環(huán)風室(2-IV)接入。
全文摘要
垃圾、有機廢棄物潔凈焚燒的系統(tǒng)及設(shè)備，涉及垃圾焚燒設(shè)備，焚燒系統(tǒng)主要由風干器、氣相循環(huán)焚燒爐、空氣預(yù)熱器、除塵/凈化裝置、引風機和煙囪組成，風干器的出料口連接到焚燒爐的進料口，焚燒爐的煙氣出口連接到空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器連接到風干器的送風口，風干器的抽風口連接到旋除塵/凈化裝置的煙氣進口，除塵/凈化裝置的煙氣出口通過引風機連接到煙囪。氣相循環(huán)焚燒爐的爐內(nèi)由干餾區(qū)和氣化區(qū)構(gòu)成氣化環(huán)境以及由一燃區(qū)和二燃區(qū)構(gòu)成燃燒環(huán)境，爐外由循環(huán)風管和循環(huán)風機構(gòu)成氣相循環(huán)回路。垃圾燃料在爐內(nèi)先進行氣化后再進行燃燒，氣化環(huán)境生成的氣態(tài)物再進行循環(huán)氣化燃燒，燃燼率高，燃燒生成的污染物極少，實現(xiàn)垃圾的潔凈焚燒。
文檔編號F23G5/02GK101561144SQ20081013099
公開日2009年10月21日 申請日期2008年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月21日
發(fā)明者周開根 申請人:周開根