CN102705837A - 水泥熟料生产线协同处置垃圾系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种水泥熟料生产线协同处置垃圾系统及方法，其系统包括垃圾焚烧炉（1）、烟气管道（2）、分解炉（3）、三次风管（4）、回转窑（5）、篦冷机（6）、热风管道（7）、供风管道（8），富氧系统（9），富氧系统设置在垃圾焚烧炉的供风管道上，且供风管道与富氧系统之间设有富氧管道阀门（10），热风管道与供风管道之间设有热风管道阀门（11）。其方法，将垃圾喂进垃圾焚烧炉；含氧热气与富氧气体混合提供给垃圾焚烧炉，并通过富氧管道阀门和热风管道的阀门来调节富氧气体氧含量及流量；垃圾经过垃圾焚烧炉干燥、燃烧、燃尽，燃烧烟气通过烟气管道进入分解炉里，然后经过烟气净化系统处理，燃烧后的垃圾残渣直接进入回转窑或进入堆场。

Description

水泥熟料生产线协同处置垃圾系统及方法

技术领域

本发明涉及一种垃圾处理系统及方法，尤其涉及一种用富氧燃烧的方法处理垃圾的系统及方法，所处理的垃圾可以是城市垃圾或工业垃圾。

背景技术

城市垃圾和工业垃圾来源复杂，组成也很复杂，其中不乏大量有毒有害物质。对垃圾的处理曾采用过多种办法，如填埋法、堆肥法、热处理法、蠕虫法、垃圾的饲用、细菌消化、水载法、微波处理法或分类回收、综合利用等等。热处理法是处理最彻底，减量比例最高的一种处理方法，目前主要使用的是焚烧法，也是目前世界各国普遍采用的垃圾处理方法，具有处理量大、减容性好且有热能回收的特点，主要有层状燃烧技术(焚烧炉焚烧等)、流化床燃烧技术(气化炉焚烧等)、旋转燃烧技术(回转窑焚烧等)。焚烧炉焚烧技术适合水分含量较高、热值低的垃圾，焚烧垃圾较为彻底，但处理过程需要助燃、易产生二恶英；流化床式焚烧技术具有热强度高、适宜热值低含水高的垃圾、运行稳定、构造简单等特点，但存在入炉垃圾尺寸要求高、后续处理复杂、投资高等缺点；回转窑焚烧技术具有运行稳定、密封严密等特点，但存在需要辅助燃料、后续处理复杂等缺点。这些技术在垃圾发电厂和水泥熟料生产线协同处置过程都有应用，但都存在燃烧效率低，需要补充燃料，二恶英实际生成量较大等问题。

在水泥熟料生产线协同处置垃圾过程中，垃圾焚烧炉存在和熟料生产线都需要充足的氧气用于燃烧过程，二者存在争抢热空气的问题；当垃圾水分高，热值低时，垃圾焚烧设备内的燃烧温度及烟气温度难以提高，不解决这些问题，就很难保证垃圾焚烧设备的高效运行。而富氧燃烧可以大幅节省燃烧空气，提高燃烧火焰温度和燃烧效率，进而降低二恶英等毒性物质的产生。

发明内容

针对以上问题本发明提供了一种更高效的水泥熟料生产线协同处置垃圾系统及方法。

为了解决以上问题本发明提供了一种水泥熟料生产线协同处置垃圾系统，包括垃圾焚烧炉、烟气管道、分解炉、三次风管、回转窑、篦冷机、热风管道、供风管道，其特征在于：还包括富氧系统，富氧系统设置在垃圾焚烧炉的供风管道上，且在供风管道与富氧管道之间设有富氧管道阀门，在热风管道与供风管道之间设有热风管道阀门。

在供风管道与垃圾焚烧炉之间设有气体分析仪。

在供风管道与垃圾焚烧炉之间设有引风机。

在供风管道上设有废气管道，在废气管道与供风管道之间设有废气管道阀门。

一种水泥熟料生产线协同处置垃圾方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：将经过前处理的城市生活垃圾或工业垃圾喂进垃圾焚烧炉；由水泥熟料生产线烧成系统来的热风分支提供含氧热气与来自富氧系统的富氧气体混合形成的混合气体通过供风管道提供给垃圾焚烧炉，并通过富氧管道的阀门和热风管道的阀门来调节富氧气体氧含量及流量；

第二步：垃圾经过垃圾焚烧炉干燥、燃烧、燃尽，燃烧烟气通过烟气管道进入水泥熟料生产线的分解炉里继续燃烧，在分解炉里将有机物彻底分解，然后经过水泥熟料生产线自带的烟气净化系统处理，燃烧后的垃圾残渣直接进入水泥熟料生产线的回转窑或进入堆场。

第一步所述的富氧气体可从篦冷机底部通入，经过篦冷机的熟料层后，再从篦冷机前部高温段抽取含氧热气，由富氧管道提供给供风管道，再供给垃圾焚烧炉，抽取热风的氧含量通过阀门来控制。

第一步所述的供风管道上设有气体分析仪，所述的混合气体由气体分析仪检测混合气体成分，以控制鼓入垃圾焚烧炉的混合气体的氧含量和温度。

所述的富氧系统的富氧气体混入热风管道中，该热风管道的含氧热气来自烧成系统的三次风，通过三次风管提供。

第一步所述的供风管道可以通过废气管道从废弃处理系统的烟囱抽取废气，废气管道阀门控制抽取的废气量，抽取的废气同富氧管道来的富氧气体混合、再加入部分来自烧成系统的热气，三股气体混合后一同进入垃圾焚烧炉。

第一步所述的富氧气体，其氧气含量为21%至100%。

有益效果：

本发明减少垃圾焚烧炉燃烧空气用量，减少废气排放量。

本发明提高垃圾焚烧温度，降低有害物质生成。

本发明提高垃圾焚烧排烟温度，减少烟气排放，减少垃圾焚烧对水泥熟料生产系统的影响。

本发明垃圾焚烧后产生的残渣可直接进入回转窑系统，在高温烧成温度下参与熟料形成，将残渣中的有害重金属固溶在熟料里，最后烧制成水泥熟料，彻底消除垃圾中的重金属危害。

本发明系统废气循环利用，一部分热能被再次利用，系统热效率提高。

附图说明

图1为本发明的系统流程图；

图2为本发明的热风来自回系统烟囱的系统流程图；

图3为本发明的富氧气体从篦冷机底部通入的系统流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1至图3所示，水泥熟料生产线协同处置垃圾系统包括垃圾焚烧炉1、烟气管道2、（水泥熟料生产线）分解炉3、三次风管4、回转窑5、篦冷机6、热风管道7、供风管道8，还包括富氧系统9，富氧系统9设置在垃圾焚烧炉的供风管道8上，且在供风管道8与富氧系统9之间设有富氧管道阀门10，在热风管道7与供风管道8之间设有热风管道阀门11，系统富氧的程度由富氧管道阀门10和热风管道阀门11来调节。

作为本系统的进一步改进，在供风管道8与垃圾焚烧炉1之间还可以设置气体分析仪12，入垃圾焚烧炉1的气体氧含量由气体分析仪12来检测，用阀门10和阀门11控制。

作为本系统的进一步改进，在供风管道8与垃圾焚烧炉1之间还可以设置引风机14，引风机14可将混合气体鼓入垃圾焚烧炉1。

作为本系统的进一步改进，在供风管道8上还可以设置废气管道15，在废气管道15与供风管道8之间设置废气管道阀门13。

水泥熟料生产线协同处置垃圾方法,包括以下步骤：

第一步：将经过前处理的垃圾（城市生活垃圾或工业垃圾）喂进垃圾焚烧炉1；混合气体（从水泥熟料生产线烧成系统来的热风分支提供含氧热气与来自富氧系统的富氧气体混合）通过供风管道8提供给垃圾焚烧炉1，为垃圾焚烧炉1的垃圾焚烧提供燃烧热气；并通过富氧管道的阀门10和热风管道的阀门11来调节富氧气体氧含量及流量；

第二步：垃圾经过垃圾焚烧炉1干燥、燃烧、燃尽，燃烧温度较无富氧技术的焚烧炉高100~150℃，燃烧烟气通过烟气管道2进入水泥熟料生产线的分解炉3里继续燃烧，在分解炉3里将有机物彻底分解，然后经过水泥熟料生产线自带的烟气净化系统处理，燃烧后的垃圾残渣直接进入水泥熟料生产线的回转窑5或进入堆场。

该垃圾处理系统在水泥熟料生产线的基础上，利用富氧燃烧技术，比一般的处理系统能够更彻底地将垃圾焚烧、分解，利用垃圾自身热值的效率更高，对有毒物质的消解更加彻底，在处理垃圾的同时不影响水泥熟料生产线的正常运行 。

第一步所述的富氧气体，其氧气含量优选为21%至100%，具体含量根据焚烧炉的实际燃烧状况来调整。

作为本方法的一种改进，第一步所述的富氧气体可从篦冷机6底部通入，经过篦冷机6的熟料层后，再从篦冷机6前部高温段抽取含氧热气，由富氧系统9提供给供风管道8，再供给垃圾焚烧炉1，抽取热风的氧含量通过阀门10来控制，见图3。

作为本方法的一种改进，第一步所述的供风管道8上设有气体分析仪12，所述的混合气体由气体分析仪12检测混合气体成分，以控制鼓入垃圾焚烧炉1的混合气体的氧含量和温度。

作为本方法的一种改进，来自富氧系统的富氧气体混入热风管道中，该热风管道的含氧热气来自烧成系统的三次风，通过三次风管提供，见图1、图2。三次风是空气与熟料在篦冷机换热后的供给窑尾燃料燃烧的热空气，氧气含量为21%，在加入富氧气体后，混合气体氧含量进一步提高，温度升高，利于焚烧炉里垃圾的燃烧。

作为本方法的一种改进，第一步所述的供风管道可以通过废气管道15从废弃处理系统的烟囱抽取废气，废气管道阀门13控制抽取的废气量，抽取的废气同富氧系统9来的富氧气体混合、再加入部分来自烧成系统的热气，三股气体混合后一同进入垃圾焚烧炉1，起到富氧燃烧效果的同时，又达到烟气循环利用，节省热能的同时减少废气排放的目的。

本发明在成熟的焚烧垃圾技术和新型干法水泥生产技术基础上，利用富氧燃烧技术，充分发掘三种技术的各自特点，使垃圾焚烧炉和水泥熟料生产各系统的效率均达到最佳，使垃圾处理更为彻底，污染物、有毒物质排放更为彻底，是一种较一般的垃圾处理技术更为理想的垃圾处理系统。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不限制于本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种水泥熟料生产线协同处置垃圾系统，包括垃圾焚烧炉（1）、烟气管道（2）、分解炉（3）、三次风管（4）、回转窑（5）、篦冷机（6）、热风管道（7）、供风管道（8），其特征在于：还包括富氧系统（9），富氧系统（9）设置在垃圾焚烧炉的供风管道（8）上，且在供风管道（8）与富氧系统（9）之间设有富氧管道阀门（10），在热风管道（7）与供风管道（8）之间设有热风管道阀门（11）。

2.根据权利要求1所述的水泥熟料生产线协同处置垃圾系统，其特征在于：在供风管道（8）与垃圾焚烧炉（1）之间设有气体分析仪（12）。

3.根据权利要求1或2所述的水泥熟料生产线协同处置垃圾系统，其特征在于：在供风管道（8）与垃圾焚烧炉（1）之间设有引风机（14）。

4.根据权利要求1或2所述的水泥熟料生产线协同处置垃圾系统，其特征在于：在供风管道（8）上设有废气管道（15），在废气管道（15）与供风管道（8）之间设有废气管道阀门（13）。

5.一种水泥熟料生产线协同处置垃圾方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：将经过前处理的城市生活垃圾或工业垃圾喂进垃圾焚烧炉（1）；由水泥熟料生产线烧成系统来的热风分支提供含氧热气与来自富氧系统的富氧气体混合形成的混合气体通过供风管道（8）提供给垃圾焚烧炉（1），并通过富氧管道阀门（10）和热风管道的阀门（11）来调节富氧气体氧含量及流量；

第二步：垃圾经过垃圾焚烧炉（1）干燥、燃烧、燃尽，燃烧烟气通过烟气管道（2）进入水泥熟料生产线的分解炉(3)里继续燃烧，在分解炉(3)里将有机物彻底分解，然后经过水泥熟料生产线自带的烟气净化系统处理，燃烧后的垃圾残渣直接进入水泥熟料生产线的回转窑(5)或进入堆场。

6.根据权利要求5所述的水泥熟料生产线协同处置垃圾方法，其特征在于：第一步所述的富氧气体可从篦冷机（6）底部通入，经过篦冷机（6）的熟料层后，再从篦冷机（6）前部高温段抽取含氧热气，由富氧管道（9）提供给供风管道（8），再供给垃圾焚烧炉（1），抽取热风的氧含量通过阀门（10）来控制。

7.根据权利要求5所述的水泥熟料生产线协同处置垃圾方法，其特征在于：第一步所述的供风管道（8）上设有气体分析仪（12），所述的混合气体由气体分析仪（12）检测混合气体成分，以控制鼓入垃圾焚烧炉（1）的混合气体的氧含量和温度。

8.根据权利要求5或6所述的水泥熟料生产线协同处置垃圾方法，其特征在于：所述的富氧系统（9）的富氧气体混入热风管道（7）中，该热风管道的含氧热气来自烧成系统的三次风，通过三次风管（4）提供。

9.根据权利要求5至7任意一项所述的水泥熟料生产线协同处置垃圾方法，其特征在于：第一步所述的供风管道可以通过废气管道（15）从废弃处理系统的烟囱抽取废气，废气管道阀门（13）控制抽取的废气量，抽取的废气同富氧系统（9）来的富氧气体混合、再加入部分来自烧成系统的热气，三股气体混合后一同进入垃圾焚烧炉（1）。

10.根据权利要求5或6所述的水泥熟料生产线协同处置垃圾方法，其特征在于：第一步所述的富氧气体，其氧气含量为21%至100%。

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