本實用新型涉及固體廢棄物資源化處理領(lǐng)域，尤其涉及一種利用垃圾熱解轉(zhuǎn)底爐內(nèi)水蒸氣回收熱解炭余熱后，進行垃圾干燥的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市化進程速度不斷加快，人民生活水平不斷提高，固體廢棄物，特別是城市生活垃圾的產(chǎn)量也在不斷增加，對環(huán)境造成了嚴重的污染。在可持續(xù)發(fā)展理念的影響下，固體廢棄物無害化、減量化和資源化處理技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化，將會面臨一個廣闊的前景。因此，固體廢棄物處理技術(shù)研究已成為繼廢水、廢氣處理研究之后的又一研究熱點。其中，固體廢棄物資源化處理是指采用管理和工藝措施從固體廢棄物中回收物質(zhì)和能源，可加速物質(zhì)和能量的循環(huán)，創(chuàng)造一定的經(jīng)濟價值。

垃圾熱解法是指在無氧或缺氧的條件下，利用垃圾中有機物的熱不穩(wěn)定性，對其進行加熱蒸餾，使有機物發(fā)生裂解，經(jīng)冷凝后形成各種新的氣體、液體和固體，再從中提取燃料油、可燃氣等。

現(xiàn)有技術(shù)中涉及到一種輻射管隔絕煙氣加熱的轉(zhuǎn)底爐，轉(zhuǎn)底爐為環(huán)形結(jié)構(gòu)，爐體由轉(zhuǎn)動爐底和固定爐墻、爐頂組成，爐底由爐底機械帶動旋轉(zhuǎn)，被加熱的散狀物料鋪放在爐底上，物料隨爐底轉(zhuǎn)動，并且相對于爐底處于靜止狀態(tài)，從裝料口轉(zhuǎn)到出料口的過程完成加熱和化學(xué)反應(yīng)。爐膛內(nèi)設(shè)有若干輻射管加熱裝置，以輻射方式對爐內(nèi)的物料進行加熱。

采用上述轉(zhuǎn)底爐對垃圾進行熱解處理時，垃圾在爐內(nèi)隨爐底轉(zhuǎn)動，逐漸加熱升溫完成干燥、熱解過程。據(jù)此，可將轉(zhuǎn)底爐分為進料區(qū)、干燥區(qū)、熱解區(qū)、出料區(qū)。在干燥區(qū)內(nèi)，垃圾中水分被蒸發(fā)，形成水蒸氣，同時由于輻射管溫度較高，會有少量垃圾發(fā)生熱解，形成可燃熱解氣。一般情況下，干燥形成的水蒸氣及垃圾熱解形成的熱解氣會一起被送往氣液分離系統(tǒng)進行氣液分離，水蒸氣被冷凝成液態(tài)水。在此過程中，干燥區(qū)生成的水蒸氣沒有被有效利用，而該水蒸氣量大，約為垃圾質(zhì)量的30％～50％，造成極大的浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在實現(xiàn)對轉(zhuǎn)底爐內(nèi)垃圾干燥熱解產(chǎn)生水蒸氣的有效利用，將水蒸氣與熱解炭換熱后，進行垃圾干燥。本實用新型可控制轉(zhuǎn)底爐生成的水蒸氣中可燃氣的含量，避免水蒸氣中熱量的浪費，經(jīng)濟效益高，有利于實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出了一種用轉(zhuǎn)底爐內(nèi)水蒸氣回收熱解炭余熱干燥垃圾的系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)底爐、風(fēng)機、出料機、垃圾干燥裝置；

所述轉(zhuǎn)底爐包括環(huán)形爐墻、環(huán)形爐頂、可轉(zhuǎn)動的環(huán)形爐底；所述垃圾放置在所述可轉(zhuǎn)動的環(huán)形爐底上；所述轉(zhuǎn)底爐爐膛上部設(shè)置有輻射管加熱裝置；

所述轉(zhuǎn)底爐依次具有進料區(qū)、干燥區(qū)、熱解區(qū)和出料區(qū)；所述進料區(qū)與所述干燥區(qū)之間設(shè)有擋板；所述干燥區(qū)與所述熱解區(qū)之間設(shè)有擋板；

所述干燥區(qū)具有出氣口；

所述風(fēng)機具有風(fēng)機進氣口和風(fēng)機出氣口；所述風(fēng)機進氣口連接所述干燥區(qū)的出氣口；

所述出料機設(shè)在所述出料區(qū)內(nèi)或所述出料區(qū)附近；所述出料機的進氣口連接所述風(fēng)機的出氣口；

所述垃圾干燥裝置具有進氣口，該進氣口連接所述出料機的出氣口；

所述垃圾干燥裝置具有垃圾出口，該垃圾出口連接所述進料區(qū)。

進一步的，所述轉(zhuǎn)底爐、垃圾干燥裝置、風(fēng)機的各個區(qū)域上設(shè)有多個進氣口或出氣口。

進一步的，所述風(fēng)機為兩個或兩個以上。

進一步的，所述出料機是間接冷卻螺旋出料機。

進一步的，所述垃圾干燥裝置為滾筒式烘干機。

進一步的，所述干燥區(qū)的出氣口處設(shè)有溫度檢測儀表和可燃氣成分檢測儀表。

進一步的，所述干燥區(qū)中設(shè)有垃圾翻轉(zhuǎn)裝置和多臺壓力檢測儀表。

進一步的，所述輻射管加熱裝置為輻射管間接加熱裝置。

本實用新型中，轉(zhuǎn)底爐采用的是輻射管間接加熱的方式對垃圾進行干燥、熱解處理，通過控制輻射管的溫度以及轉(zhuǎn)底爐各區(qū)域的壓力，并對垃圾進行翻轉(zhuǎn)，可有效避免在干燥區(qū)內(nèi)垃圾熱解生成可燃氣，從而保證轉(zhuǎn)底爐內(nèi)產(chǎn)生的水蒸氣的高純度。并且所述水蒸氣可充分回收熱解炭的余熱，然后進行垃圾的干燥處理，可實現(xiàn)能源的有效回收利用。

附圖說明

圖1為本實用新型中用轉(zhuǎn)底爐內(nèi)水蒸氣回收熱解炭余熱干燥垃圾的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型中轉(zhuǎn)底爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型中用轉(zhuǎn)底爐內(nèi)水蒸氣回收熱解炭余熱干燥垃圾的系統(tǒng)流程圖。

附圖中的附圖標記如下：

Ⅰ、轉(zhuǎn)底爐；Ⅱ、風(fēng)機；Ⅲ、出料機；IV、垃圾干燥裝置；

1、進料區(qū)；2、干燥區(qū)；3、熱解區(qū)；4、出料區(qū)；5、出氣口；6、出氣口；7、出氣口。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本實用新型的方案以及其各個方面的優(yōu)點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本實用新型的限制。

如圖1所示，為本實用新型中用轉(zhuǎn)底爐內(nèi)水蒸氣回收熱解炭余熱干燥垃圾的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中包括轉(zhuǎn)底爐Ⅰ、風(fēng)機Ⅱ、出料機Ⅲ、垃圾干燥裝置IV。

如圖2所示，為上述轉(zhuǎn)底爐Ⅰ的結(jié)構(gòu)示意圖，該轉(zhuǎn)底爐依次具有進料區(qū)1、干燥區(qū)2、熱解區(qū)3、出料區(qū)4。

見圖2，上述干燥區(qū)2具有出氣口5，上述熱解區(qū)3具有出氣口6和出氣口7。

上述風(fēng)機Ⅱ包括風(fēng)機1和風(fēng)機2，且都具有進氣口和出氣口，其中風(fēng)機1的進氣口與干燥區(qū)2的出氣口5連接。

出料機Ⅲ設(shè)置在所述出料區(qū)4內(nèi)或在其附近，具有進氣口和出氣口，該出料機Ⅲ的進氣口連接風(fēng)機1的出氣口。

垃圾干燥裝置Ⅳ具有進氣口，該進氣口與出料機Ⅲ的出氣口連接。

垃圾干燥裝置Ⅳ具有垃圾出口，該垃圾出口與轉(zhuǎn)底爐Ⅰ的進料區(qū)1連接。

轉(zhuǎn)底爐Ⅰ的爐體包括環(huán)形爐墻、環(huán)形爐頂、可轉(zhuǎn)動的環(huán)形爐底，垃圾放置在所述可轉(zhuǎn)動的環(huán)形爐底上。轉(zhuǎn)底爐Ⅰ的爐膛的上部空間設(shè)置有輻射管加熱裝置。

干燥區(qū)2中設(shè)置有垃圾翻轉(zhuǎn)裝置，出氣口5處設(shè)置有溫度檢測儀表和可燃氣成分檢測儀表，該出氣口5與風(fēng)機1的進氣口連接，其他區(qū)的一個或多個出氣口與風(fēng)機2的進氣口連接。

干燥區(qū)2與進料區(qū)1的分界處、干燥區(qū)2與熱解區(qū)3的分界處都設(shè)置有擋板以及多臺壓力檢測儀表，所述擋板與可轉(zhuǎn)動的環(huán)形爐底上的物料之間的間隙為＜100㎜。

本實用新型中垃圾干燥裝置Ⅳ采用的是滾筒式烘干機。

如圖3所示，為本實用新型中用轉(zhuǎn)底爐內(nèi)水蒸氣回收熱解炭余熱干燥垃圾的系統(tǒng)流程圖，包括如下步驟：

A、垃圾預(yù)處理：將垃圾原料首先運送到滾筒式烘干機中，利用水蒸氣對其中的垃圾原料進行干燥，降低垃圾原料的含水率，得到經(jīng)預(yù)干燥處理的垃圾。

B、垃圾干燥熱解處理：將經(jīng)預(yù)干燥處理的垃圾通過進料區(qū)1依次運送至干燥區(qū)2和熱解區(qū)3中，放置在可轉(zhuǎn)動的環(huán)形爐底上進行干燥、熱解，產(chǎn)生水蒸氣和熱解炭。垃圾翻轉(zhuǎn)裝置可對上述垃圾進行翻轉(zhuǎn)，保證垃圾受熱均勻，避免局部過熱造成垃圾熱解生成大量可燃氣，從而有效控制水蒸氣中可燃氣成分的含量。該處理過程由爐膛中設(shè)置的輻射管提供熱量，采用的是輻射管間接輻射加熱的方式，也可有效保證水蒸氣的高純度。

干燥區(qū)2與進料區(qū)1的分界處設(shè)置有擋板以及多臺壓力檢測儀表。其中擋板的作用是防止進料區(qū)的氣體流入干燥區(qū)。壓力檢測儀表用于檢測分界處擋板附近的壓力，當檢測到的壓力差為＜5Pa時，通過調(diào)節(jié)風(fēng)機1，維持干燥區(qū)2的壓力比進料區(qū)1的壓力高5～20Pa。

干燥區(qū)2與熱解區(qū)3的分界處設(shè)置有擋板以及多臺壓力檢測儀表。其中擋板的作用是防止熱解區(qū)產(chǎn)生的可燃氣流入干燥區(qū)。壓力檢測儀表用于檢測分界處擋板附近的壓力，當檢測到的壓力差為＜5Pa時，通過調(diào)節(jié)風(fēng)機1和風(fēng)機2，降低熱解區(qū)3的壓力，維持干燥區(qū)2的壓力比熱解區(qū)3的壓力高5～20Pa。

溫度檢測儀表用于檢測出氣口5處水蒸氣的溫度，通過控制輻射管的加熱能力來保證水蒸氣的溫度維持在120～400℃之間?？扇細獬煞謾z測儀表用于檢測出氣口5處可燃氣的質(zhì)量含量，當檢測到水蒸氣中可燃氣的質(zhì)量含量＞1％時，風(fēng)機1停止工作，使干燥區(qū)2內(nèi)產(chǎn)生的氣體都通過風(fēng)機2經(jīng)由出氣口5以外的其它出氣口抽出轉(zhuǎn)底爐。

C、水蒸氣升溫：熱解區(qū)3產(chǎn)生的熱解炭經(jīng)由出料區(qū)4運送至出料機Ⅲ中，干燥區(qū)2中產(chǎn)生的水蒸氣通過風(fēng)機1，經(jīng)由出氣口5抽出至出料機Ⅲ的進氣口處，也進入出料機Ⅲ中。在出料機Ⅲ中，水蒸氣作為熱解炭的冷卻介質(zhì)，在降低熱解炭溫度的同時實現(xiàn)水蒸氣的升溫。

本實用新型中，出料機Ⅲ采用的是間接冷卻螺旋出料機，用于對熱解區(qū)3中產(chǎn)生的溫度為750℃的熱解炭進行出料和冷卻，在該間接冷卻螺旋出料機中，水蒸氣的溫度可升至450～500℃。

D、水蒸氣回收利用：將升溫后的水蒸氣通過出料機Ⅲ的出氣口運送至垃圾干燥裝置Ⅳ，對其中的垃圾原料進行干燥，得到預(yù)干燥后垃圾，然后再將預(yù)干燥后垃圾運回至轉(zhuǎn)底爐Ⅰ內(nèi)繼續(xù)進行步驟B所述的過程。

實施例1

采用含水率為45％的經(jīng)預(yù)處理的垃圾作為該實施例中的垃圾原料，處理量為100t/d(噸/天)。

將含水率為45％的垃圾原料首先運送至滾筒式烘干機，向滾筒式烘干機中輸送180～230℃的水蒸氣，對其中的垃圾進行預(yù)干燥處理，將含水率為45％的垃圾預(yù)干燥至含水率為30％，水蒸氣的消耗量為20t/d。

將經(jīng)預(yù)干燥處理的垃圾運送至轉(zhuǎn)底爐內(nèi)進行干燥、熱解，維持干燥區(qū)的壓力比進料區(qū)、熱解區(qū)壓力分別高5Pa，干燥區(qū)出氣口處水蒸氣溫度為120～180℃。將水蒸氣運送至間接冷卻螺旋出料機中，升溫至450℃，將升溫后水蒸氣運送至滾筒式烘干機中進行垃圾干燥處理。

實施例2

本實施例中的步驟同實施例1，維持干燥區(qū)的壓力比進料區(qū)、熱解區(qū)壓力分別高10Pa，干燥區(qū)出氣口處水蒸氣溫度為180～230℃，升溫后水蒸氣溫度500℃，其他各條件同實施例1。

實施例3

本實施例中的步驟同實施例1，維持干燥區(qū)的壓力比進料區(qū)、熱解區(qū)壓力分別高20Pa，干燥區(qū)出氣口處水蒸氣溫度為230～400℃，升溫后水蒸氣溫度500℃，其他各條件同實施例1。

變形例

基于本實用新型的具體實施方式和實施例還可拓展出許多變形例，例如：

轉(zhuǎn)底爐的爐體中爐墻、爐頂、可轉(zhuǎn)動爐底可為除環(huán)形之外的其他可構(gòu)成轉(zhuǎn)底爐的形狀，爐底可采用任意的轉(zhuǎn)動方式。

輻射管可設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐的其它位置上，但不影響其加熱功能，或轉(zhuǎn)底爐內(nèi)可采用其它類型的加熱方式。

轉(zhuǎn)底爐內(nèi)各分區(qū)的連接順序可為其他不影響轉(zhuǎn)底爐工作的順序，或分區(qū)的數(shù)量可減少或增加，各區(qū)域中可設(shè)置任意數(shù)量的進氣口或出氣口。

溫度檢測儀表、可燃氣成分檢測儀表、擋板、壓力檢測儀表、風(fēng)機的數(shù)量不加以限制。

出料機可采用其他任意種類的有出料和冷卻功能的裝置。

垃圾干燥裝置可為其它適用于該轉(zhuǎn)底爐工作的有干燥功能的裝置。

最后應(yīng)說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。