專利名稱：可實現二惡英及粉塵零排放的垃圾焚燒處理方法及裝置的制作方法
可實現二惡英及粉塵零排放的垃圾焚燒處理方法及裝置技術領域本實用新型屬于環境保護領域，具體講是一種垃圾焚燒及垃圾預處 理的綜合處理系統。
背景技術：
目前處理城市生活垃圾，采用焚燒的辦法， 一般都是在焚燒前需要對垃 圾進行分揀、篩分、粉碎、脫水等多種預處理過程，設備投資費用高、占地面積大；在垃圾焚燒后產生的煙氣中含有大量的C02、 S02 、 NOx及二惡英、 重金屬、粉塵等有害物質，常規對煙氣的凈化方法是采用靜電除塵器或旋風 除塵器或濕式除塵器或干式除塵器或幾種除塵器進行有機配合，對煙氣處理 后通過煙筒排入大氣，這些方法均不能滿足對城市垃圾焚燒尾氣凈化的要求， 近年來有的采用向煙氣中噴入活性炭粉末，然后再將吸附有二惡英的活性炭 粉末從煙氣中分離出來，送入燃燒室燃燒以減少二惡英的排放，如中國專 利公開號為CN1246597A，
公開日為2000年3月8日，發明名稱為"垃圾焚 燒廢氣中的二惡英處理方法"；該申請案公開了，在垃圾焚燒產生的煙氣中， 首先經過濕式除塵器除去粉塵，再噴入活性炭粉末，再將吸附有二惡英的活 性炭粉末從煙氣中分離出來，送入燃燒室燃燒。該方法雖然能減少二惡英等 有害物向外排放，但是該方法的不足之處是a、在垃圾進入垃圾儲倉前需要 對垃圾進行預處理，設備投資費用高、占地面積大；b、采用的煙氣凈化設備 也相對較多、較大，而且對煙氣中存在的二惡英、粉塵等有害物，也不能完 全清除，仍需要樹立較高大的煙囪向外排放；C、利用活性炭粉吸附二惡英 成本高，加大了運行費用。發明內容本發明的目的就是為了克服己有技術的不足，提出一種可基本免除垃圾在焚燒前的預處理過程；工藝步驟簡便、設備投入費用少、占地面積小、運 行費用低的可實現二惡英及粉塵零排放的垃圾焚燒處理方法及設備。 本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種可實現二惡英及粉塵零排放的垃圾焚燒處理方法，其步驟是-1) 、將收集的城市垃圾分揀出建筑垃圾后，直接通過垃圾入口倒入密封 的垃圾儲倉內；2) 、利用設在垃圾儲倉內的抓斗吊車，將被加熱、發酵、并已脫水的垃 圾通過密封的通道送入垃圾焚燒爐的料斗，準備焚燒；3) 、將垃圾焚燒產生的煙氣，經過余熱鍋爐后，在引風機的牽引下通過 煙氣管道直接送入設置在垃圾儲倉下方的煙氣分配箱內，煙氣分配箱通過電 動閥門與垃圾儲倉連通；電動閥門按著人為設定好的程序，在自動控制單元 的控制下有節奏的開合，將煙氣按著一定規律，通過儲倉底板上的進氣孔吹 入垃圾儲倉內的不同的區域對垃圾進行均勻加熱，并使垃圾儲倉內的垃圾溫 度始終保持在3(TC— 60'C范圍內；4) 、在利用垃圾燃燒產生的煙氣對垃圾進行加熱的同時，又利用垃圾對 煙氣進行了過濾，使煙氣內含有的二惡英、粉塵、重金屬等有害物質被垃圾 過濾掉；垃圾經加熱、發酵、脫水產生的積液，攜帶著被垃圾過濾下來的粘 附有二惡英的顆粒、粉塵、重金屬等有害物，順著儲倉底板溢水溝排入積水 池；5) 、垃圾受熱后會產生一定量的氧源和氫氧自由基，煙氣中的C02、 CO、NOx在厭氧條件下，溫度在3(TC— 60。C范圍內，即可密閉發酵生成CH4;在 氫氧自由基作用下，可促使C02和CH4反應轉化成CO;利用二次風機將這些 含有大量可燃氣體的煙氣，大部分隨同二次風一起送入焚燒爐二次燃燒；6)、少部分剩余的煙氣，在通過儲倉排氣管時，由秸桿灰和石灰粉噴入 口噴入的秸桿灰和石灰粉吸附煙氣中殘存的二惡英及中和煙氣中的酸性物 質，煙氣再經過除塵器處理，凈化后的氣體由凈化氣孔排出。另外，該垃圾焚燒處理方法所使用的垃圾焚燒爐，采用頭部送風往復爐 排片、偶極子渦旋拱及多級多管旋轉二次風；爐排下部的送風量控制在 總風量的20%左右，使80%的風量其中包括垃圾儲倉內含有大量可燃氣 體的煙氣，通過二次風機，由多級多管旋轉二次風，從喉口處切向噴入； 使爐膛喉口處的溫度提高至100(TC以上，使產生的二惡英完全分解，當 煙氣離開喉口后進入寬大的爐膛，使煙氣在85(TC以上溫度區停留時間 超過三秒，當煙氣進入對流段后，使煙氣在0.1秒時間內驟降至30(TC以 下，使其無法重新合成二惡英。可實現二惡英及粉塵零排放的垃圾焚燒處理方法的裝置，該裝置包括， 垃圾儲倉、垃圾焚燒爐、余熱鍋爐，其特征是a、 垃圾儲倉(2)為密閉、保溫，在垃圾儲倉(2)的上方設置有密封的 垃圾進料口 (13)，在垃圾儲倉(2)內的頂部設置有抓斗吊車(12)，在垃圾 儲倉(2)的側面設有一個封閉的運送垃圾的通道與垃圾焚燒爐料斗(10)相 連通；b、 在垃圾儲倉(2)的下部設置一個儲倉底板(7)，儲倉底板(7)為波 浪形，波峰上設有底板進氣孔(20)，波谷為溢水溝(19)，沿溢水溝(19)方向與水平方向成10 — 15度傾斜角，溢水溝(19)下端與積水池(8)相 連；c、 在儲倉底板(7)的下方設置若干煙氣隔板(21)將儲倉底板(7)分 成若干隔斷(18)，每個隔斷(18)都通過隔斷上方的底板進氣孔(20)與垃 圾儲倉(2)相對應的區域連通；d、 余熱鍋爐煙氣出口管(23)與引風機(3)相連，引風機(3)通過煙 氣管道(14)直接與煙氣分配箱(5)相連通，在煙氣分配箱上設置有電動閥 門(6)，電動閥門(6)通過隔斷(18)與垃圾儲倉(2)相連通；電動閥門(6)與自動控制單元相電連，自動控制單元通過電源開關與電源相電連；e、 在垃圾儲倉(2)的頂部設有一個儲倉排氣管(9)，儲倉排氣管(9) 的一端與垃圾儲倉(2)相連通，另一端通過設置在儲倉排氣管路上的秸桿灰、 石灰粉噴入口 (15)與除塵器(17)相連通，在除塵器(17)的上方設有凈 化氣出口 (22);f、焚燒爐二次風機(16) —端通過調控閥門(24)分別與儲倉煙氣內循 環出口和大氣相連通，另一端通過二次燃燒室入口 (11)與二次風系統相連； 一次風機(4)與爐排底部風室相連通。本發明由于采用了上述技術方案，其有益效果是1)可基本免除對垃圾 在焚燒前的預處理過程，對于不含建筑垃圾的城市垃圾可直接送入垃圾儲倉， 參加燃燒；2)由于垃圾燃燒后產生的煙氣經過余熱鍋爐直接被引入至垃圾儲 倉，在對垃圾進行加熱的同時，垃圾又對煙氣進行了過濾， 一舉兩得，節省 了垃圾予處理及煙氣凈化設備；3)垃圾在厭氧條件下受熱、發酵、并參予一 系列化學反應，減少了煙氣中的C02的含量、增加了可燃氣體的數量，這些氣體大部分又被送回焚燒爐參加燃燒，其余少部分煙氣即使含有殘存的二惡 英粉塵，經秸桿灰及石灰粉和除塵器再次處理后，可基本實現排出的凈化氣體不含二惡英及粉塵；4)、由于從余熱鍋爐排出的煙氣，大部分在系統內自 行處理，循環利用，并用草木灰替代活性炭，因此整個垃圾焚燒處理過程步 驟簡單、需要的設備少、占地面積小、設備投資及運行費用低。
圖1為該發明裝置的結構示意2是本發明裝置的垃圾儲倉結構示意3是垃圾儲倉內儲倉底板結構示意4是圖3的左視5是圖3的俯視圖其中1-垃圾焚燒爐2-垃圾儲倉3-引風機 4-一次風機5-煙氣分 配箱6-電動開關7-儲倉底板8-積水池 9-儲倉排氣管10-焚燒爐料 斗11-二次燃燒室入口 12-抓斗吊車 13-垃圾入口 14-煙氣管道15-桔 桿灰石灰粉噴入口 16-二次風機17-除塵器 18-煙氣隔斷19-溢水構20-底板進氣孔21-煙氣隔板 22-凈化氣出口 23-余熱鍋煙氣出口管24-煙 氣、空氣風量調控閥門25-余熱鍋.26-儲倉煙氣內循環出口。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明方法及裝置作進一步描述如圖1所示，對收集 的城市垃圾只分揀出建筑垃圾后，不用再進行其它預處理即可通過雙層鐘罩 式垃圾入口 13送入垃圾儲倉2內，確保垃圾儲倉既保溫又密封，在垃圾儲倉 2內設有一臺抓斗吊車12，通過抓斗吊車將被加熱、發酵、并已脫水的垃圾通過密封的通道送入垃圾焚燒爐的料斗10,準備焚燒；垃圾焚燒爐1采用頭部送風往復爐排片專利技術，專利號ZL200420011747.9，爐排片總高度達80-150毫米比一般燃煤爐排片高出 40~70毫米，利于垃圾的推飼，各爐排片之間沒有通風間隙，因此爐排 不漏爐料，適合垃圾焚燒。爐排下部送風量控制在總風量的20%，使爐 排上的垃圾近似半氣化燃燒；爐拱采用偶極子渦旋拱，即將焚燒爐原有的前后拱連成一體，在喉 口處開偶數的圓洞，將拱下產生的煙氣及可燃氣體有序的由圓洞引出；垃圾焚燒爐二次風采用多極多管旋轉二次風專利技術，專利號-ZL200420011746.4，大量的占總風量80%的助燃空氣，在二次風機16的帶動 下，并攜帶儲倉2內含有大量可燃氣體的煙氣通過二次燃燒室入口 11沿圓洞 上部喉口處的二次風系統切向噴入，使可燃氣體充分得到燃燒；由于燃燒的 是垃圾的氣化產物，可提高爐膛溫度至100(TC以上，使產生的二惡英完全分 解，當煙氣進入對流段后在0.1秒時間內又驟降至30(TC以下，使其無法重新 合成二惡英，因此從余熱鍋爐排出的煙氣中二惡英的含量極低；如圖l、圖2、圖3、圖4和圖5所示，城市垃圾在焚燒爐內焚燒產生的 煙氣，經過余熱鍋爐25吸熱后排出的煙氣，在引風機3的牽引下通過煙氣管 道14直接送入設置在垃圾儲倉2下方的煙氣分配箱5內，煙氣分配箱5上設 置有若干個電動閥門6并分別與垃圾儲倉底板7下方的煙氣隔斷18相連通， 電動閥門6通過導線與自動控制單元電連，自動控制單元通過電源開關與電 源電連，電動閥門6按著人為設定好的程序，在自動控制單元的控制下有節 奏的開合，將煙氣按著一定規律通過儲倉底板7上的底板進氣孔20吹入垃圾儲倉2內的不同的區域對垃圾進行均勻的加熱；垃圾燃燒產生的煙氣在對垃圾進行加熱的同時，垃圾又對煙氣起到過濾 作用，煙氣內含有的二惡英、粉塵、重金屬等有害物質被垃圾過濾掉；垃圾 儲倉2內的垃圾溫度，通過引入高溫煙氣或冷空氣調節進入煙氣分配箱內的 煙氣溫度進行控制，使垃圾儲倉2內的垃圾溫度始終保持在30'C— 6(TC范圍 內，在這個溫度區域內最易使垃圾發酵，垃圾發酵脫水，積水攜帶著被垃圾 過濾下來的粘附有二惡英的顆粒、粉塵、重金屬等有害物順著儲倉底板7上 的溢水溝19排入積水池8，可有效降底合成二惡英催化劑的含量；垃圾被加熱后會產生一定量的氧源和氫氧自由基，十分有利于化學反應 的進行，煙氣中的C02、 CO、 NOx在厭氧條件下溫度在3(TC— 60'C范圍內， 即可密閉發酵生成CH4;在氫氧自由基作用下，可促使CCb和CH4反應轉化成 CO，這些含有大量可燃氣體的煙氣，大部分從垃圾儲倉煙氣內循環出口 26 經二次風機16的牽引，隨同二次風一起被送入焚燒爐二次燃燒。剩下少部分的煙氣，在通過設置在垃圾儲倉上方的排氣管9時，煙氣中 殘存的二惡英及酸性物質，被從秸桿灰和石灰粉噴入口 15噴入的秸桿灰和石 灰粉，吸附和中和，煙氣再經過干式除塵器或濕式除塵器或旋風除塵器或其 合理配合進行處理，最后由凈化氣出口22排出的凈化氣，基本可實現二惡英 及粉塵的零排放和實現對C02的減排。
權利要求
1、一種可實現二惡英及粉塵零排放的垃圾焚燒處理方法，其步驟是1)、將收集的城市垃圾分揀出建筑垃圾后，直接通過垃圾入口倒入密封的垃圾儲倉內；2)、利用設在垃圾儲倉內的抓斗吊車，將被加熱、發酵、并已脫水的垃圾通過密封的通道送入垃圾焚燒爐的料斗，準備焚燒；3)、將垃圾焚燒產生的煙氣，經過余熱鍋爐后，在引風機的牽引下通過煙氣管道直接送入設置在垃圾儲倉下方的煙氣分配箱內，煙氣分配箱通過電動閥門與垃圾儲倉連通；電動閥門按著人為設定好的程序，在自動控制單元的控制下有節奏的開合，將煙氣按著一定規律，通過儲倉底板上的進氣孔吹入垃圾儲倉內的不同的區域對垃圾進行均勻加熱，并使垃圾儲倉內的垃圾溫度始終保持在30℃-60℃范圍內；4)、在利用垃圾燃燒產生的煙氣對垃圾進行加熱的同時，又利用垃圾對煙氣進行了過濾，使煙氣內含有的二惡英、粉塵、重金屬等有害物質被垃圾過濾掉；垃圾經加熱、發酵、脫水產生的液體，攜帶著被垃圾過濾下來的粘附有二惡英的顆粒、粉塵、重金屬等有害物，順著儲倉底板溢水溝排入積水池；5)、垃圾受熱后會產生一定量的氧源和氫氧自由基，煙氣中的CO2、CO、NOX在厭氧條件下，溫度在30℃-60℃范圍內，即可密閉發酵生成CH4；在氫氧自由基作用下，可促使CO2和CH4反應轉化成CO；利用二次風機將這些含有大量可燃氣體的煙氣，大部分隨同二次風一起送入焚燒爐二次燃燒；6)、少部分剩余的煙氣，在通過儲倉排氣管時，由秸桿灰和石灰粉噴入口噴入的秸桿灰和石灰粉吸附煙氣中殘存的二惡英及中和煙氣中的酸性物質，煙氣再經過除塵器處理，凈化后的氣體由凈化氣孔排出。
2、 如權利要求1所說的一種可實現二惡英及粉塵零排放的垃圾焚燒處理方 法，其特征是該垃圾焚燒處理方法所使用的垃圾焚燒爐，采用頭部送風往復爐排片、偶極子渦旋拱及多級多管旋轉二次風；爐排下部的送風量控制在 總風量的20%左右，使80%的風量其中包括垃圾儲倉內含有大量可燃氣體 的煙氣，通過二次風機，由多級多管旋轉二次風，從喉口處切向噴入；使 爐膛喉口處的溫度提高至100(TC以上，使產生的二惡英完全分解，當煙氣 離開喉口后進入寬大的爐膛，使煙氣在85(TC以上溫度區停留時間超過三 秒，當煙氣進入對流段后，使煙氣在0.1秒時間內驟降至30(TC以下，使其 無法重新合成二惡英。
3、 如權利要求1或2所說的一種可實現二惡英及粉塵零排放的垃圾焚燒處 理方法的裝置，該裝置包括，垃圾儲倉、垃圾焚燒爐、余熱鍋爐，其特征是-a、 垃圾儲倉(2)為密閉、保溫，在垃圾儲倉(2)的上方設置有密封的垃 圾進料口 (13)，在垃圾儲倉(2)內的頂部設置有抓斗吊車(12)，在垃圾儲倉(2)的側面設有一個封閉的運送垃圾的通道與垃圾焚燒爐料斗(10)相連通；b、 在垃圾儲倉(2)的下部設置一個儲倉底板(7)，儲倉底板(7)為波浪 形，波峰上設有底板進氣孔(20)，波谷為溢水溝(19)，沿溢水溝(19)方向 與水平方向成IO — 15度傾斜角，溢水溝(19)下端與積水池(8)相連；c、 在儲倉底板(7)的下方設置若干煙氣隔板(21)將儲倉底板(7)分成 若干隔斷(18)，每個隔斷(18)都通過隔斷上方的底板進氣孔(20)與垃圾儲 倉(2)相對應的區域連通；d、 余熱鍋爐煙氣出口管(23)與引風機(3)相連，弓l風機(3)通過煙氣 管道(14)直接與煙氣分配箱(5)相連通，在煙氣分配箱上設置有電動閥門(6)， 電動閥門(6)通過隔斷(18)與垃圾儲倉(2)相連通；電動閥門(6)與自動 控制單元相電連，自動控制單元通過電源開關與電源相電連；e、在垃圾儲倉(2)的頂部設有一個儲倉排氣管(9)，儲倉排氣管(9)的 一端與垃圾儲倉(2)相連通，另一端通過設置在儲倉排氣管路上的秸桿灰、石 灰粉噴入口 (15)與除塵器(17)相連通，在除塵器(17)的上方設有凈化氣 出口 (22);f、焚燒爐二次風機(16) —端通過調控閥門(24)分別與儲倉煙氣內循 環出口 (26)和大氣相連通，另一端通過二次燃燒室入口 (11)與二次風系統 相連； 一次風機(4)與爐排底部風室相連通。
全文摘要
一種可實現二惡英及粉塵零排放的垃圾焚燒處理方法及裝置，不用對城市垃圾進行預處理，可直接送入密封、保溫的垃圾儲倉內，利用焚燒垃圾產生的煙氣對其進行加熱、發酵、脫水處理，同時垃圾對尾氣也進行了過濾，濾出二惡英、粉塵、重金屬等有害物，隨廢水一起排走；對于已脫水的垃圾送入焚燒爐燃燒，對于垃圾發酵產生的大量可燃氣體連同煙氣大部分隨二次風一起被送入二燃燒室進行燃燒，少量氣體所殘留的二惡英、粉塵、重金屬等有害物，經秸桿灰、石灰粉以及除塵器等再次凈化處理后從凈化氣口排出，整個處理過程，周而復始在系統內循環，工藝步驟簡便、設備投入少、占地面積小、設備及運行費用低，并基本實現二惡英及粉塵的零排放和對CO<sub>2</sub>減排。
文檔編號F23G5/027GK101216176SQ20081005025
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月14日 優先權日2008年1月14日
發明者姚連武, 曹學龍, 樸顯澤, 李松鶴, 馬建華 申請人:吉林省三意環保鍋爐有限公司