專利名稱：城市廢料和類似廢料的能量利用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種城市廢料和類似廢料的能量利用設(shè)備。
更確切地說，本發(fā)明涉及一種城市廢料和類似廢料的能量利用設(shè)備，它包括-一個(gè)破碎廢料的裝置，其尾渣被分為兩條支流一條是受有機(jī)物污染很少的惰性物質(zhì)的第一支流，而另一條是被有機(jī)物污染的惰性物質(zhì)或重燃料成分的第二支流，該第二支流通過一個(gè)第一出口排出；-一個(gè)接受破碎廢料的循環(huán)流化床反應(yīng)堆；-一個(gè)分離固體的旋風(fēng)器，離開反應(yīng)堆的氣體被引入到該旋風(fēng)器中；-一個(gè)余熱鍋爐，離開旋風(fēng)器的氣體進(jìn)入到該鍋爐中，它配有一個(gè)第一換熱組件，該鍋爐包括一個(gè)除塵漏斗，其固體顆粒通過一個(gè)第二出口排出；-一個(gè)第二換熱組件，它被安置在一個(gè)有氣體吹入的腔室中；-一個(gè)氣體的最終處理裝置，經(jīng)處理所產(chǎn)生的固體物質(zhì)通過至少一個(gè)第三出口排出。
在專利文獻(xiàn)FR-2735041中描述了一種這樣的設(shè)備。
另外，對(duì)城市廢料處理設(shè)備中的飛灰進(jìn)行玻璃化的技術(shù)是眾所周知的，其目的是使礦物質(zhì)熔化以及使含碳物質(zhì)燃燒。
在這種設(shè)備的主線中安置這樣一種熔化玻璃化爐也是眾所周知的。在專利文獻(xiàn)DE-4333510中公開了一種這樣的玻璃化技術(shù)。
在一些這樣的設(shè)備中，在反應(yīng)堆的下游配置一個(gè)對(duì)來自熱解裝置或氣化裝置(轉(zhuǎn)爐或流化床反應(yīng)堆)的氣體進(jìn)行完全燃燒的腔室，而熔化的灰燼排出時(shí)在一個(gè)淬火池中被玻璃化。
要用玻璃化作用處理大量固體物料，這類玻璃化裝置就需要提供有大量的外部能量，諸如天然氣、氧氣、電力。事實(shí)上，離開反應(yīng)堆的固體物質(zhì)的發(fā)熱量不足以達(dá)到使大量惰性物質(zhì)團(tuán)熔化的溫度。
因此，這種設(shè)備的能量產(chǎn)生的凈效率便大大降低，而其投資成本和作業(yè)成本則大大增加。
本發(fā)明解決了這種廢料利用設(shè)備的效率問題。為此，根據(jù)本發(fā)明，該設(shè)備配備有一個(gè)獨(dú)立的熔化玻璃化爐，該熔化玻璃化爐通過一些受控輸送管道與上述各出口相連接。
這種配置能夠只對(duì)那些需要提高固體殘?jiān)芾淼恼w經(jīng)濟(jì)性和需要根據(jù)一系列收集的特殊和局部的條件使其時(shí)時(shí)處于最佳狀態(tài)的物質(zhì)進(jìn)行熔化和玻璃化。這樣一來，本發(fā)明還可以最低限度地消耗廢料的熱能，以保持高的能效。
可以使用各種各樣的、特別是與待處理廢料的性質(zhì)相適應(yīng)的熔化玻璃化裝置。這樣，就可以處理各種產(chǎn)物，包括一些具有溫度特性的廢料或燃料，但不包括傳統(tǒng)意義上的生活垃圾或者例如由于密度原因或容易在低溫下粘結(jié)而難于用流化床處理的物質(zhì)。
這種配置還具有的優(yōu)點(diǎn)是在熔化玻璃化爐有故障時(shí)能避免該設(shè)備停機(jī)。事實(shí)上，這個(gè)熔化玻璃化爐不再處于設(shè)備的主線上，它可以在不中斷主線情況下停止運(yùn)行。
根據(jù)一個(gè)較佳的實(shí)施例，將一個(gè)除塵裝置設(shè)置在余熱鍋爐和第二換熱組件之間，所說除塵裝置的固體顆粒經(jīng)一個(gè)出口排出，該出口通過一個(gè)受控輸送管道與所說熔化玻璃化爐相連接。
通常，有一個(gè)對(duì)飛灰進(jìn)行過濾的裝置被設(shè)置在換熱器的下游，在低溫下對(duì)氣體加以除塵。然而在低溫下，二喔星重新形成，并且對(duì)環(huán)境污染最為嚴(yán)重的重金屬重新冷凝。由此得到了污染的沉淀飛灰。
根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)特征，一個(gè)除塵裝置，最好是一個(gè)旋風(fēng)器，被設(shè)置在余熱鍋爐和第二換熱組件之間。由此產(chǎn)生的是在高溫下抽出并因此受重金屬和二喔星污染很少的飛灰。
最終處理裝置最好包括一個(gè)過濾器，該過濾器的固體顆粒經(jīng)一個(gè)出口排出，該出口通過一個(gè)受控輸送管道與所說熔化玻璃化爐相連接。
更有利的是，最終處理裝置包括一個(gè)煙氣的洗滌裝置，其洗滌塊狀物經(jīng)一個(gè)出口排出，該出口通過一個(gè)受控輸送管道與所說熔化玻璃化爐相連接。
為了保證進(jìn)行玻璃化的尾渣的粒度符合要求，在第一出口和所說熔化玻璃化爐之間設(shè)置一個(gè)篩選破碎機(jī)。
所說反應(yīng)堆最好配備一個(gè)內(nèi)部高密度流化床，它具有一個(gè)抽取熱解氣體的腔室，所說熱解氣體被注入到熔化玻璃化爐中。
所說熔化玻璃化爐最好配備一個(gè)淬火池，而所說洗滌裝置最好配有一個(gè)污水處理裝置，該污水處理裝置的排出物被注入到熔化玻璃化爐的淬火池中。
根據(jù)一個(gè)較佳的實(shí)施例，熔化玻璃化爐具有盆形的爐床和構(gòu)成精煉隔墻的爐壁，所說隔墻與一個(gè)用來排出或撇去熔體表層的開口相連接。
熔化的物質(zhì)最好首先在一個(gè)用水進(jìn)行內(nèi)部冷卻的滾筒上冷卻，然后在淬火池中冷卻。
所說熔化玻璃化爐最好配備一個(gè)淬火池，該熔爐所產(chǎn)生的廢氣在該淬火池中被冷卻。
下面借助于僅代表本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明。


圖1是按照本發(fā)明的城市廢料利用設(shè)備的總體圖。
圖2是熔化玻璃化爐的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。
如圖1所示，所說城市廢料或類似廢料的能量利用設(shè)備包括一個(gè)接受破碎廢料的循環(huán)流化床反應(yīng)堆2。該反應(yīng)堆最好是在專利文獻(xiàn)FR-2735 041中所述的那種類型。因而它包括一個(gè)第一側(cè)高密度流化床2A，它位于帶有破碎廢料供給管的反應(yīng)堆的壁上，破碎的廢料在該流化床中發(fā)生氣化，它還包括一個(gè)第二側(cè)高密度流化床2B，它配備有一個(gè)過熱器。不可流化的重成分的排出管位于第一側(cè)高密度流化床2A的底部，該排出管將這些重成分引入到一個(gè)大顆粒分揀裝置3中，該裝置將這些成分冷卻并揀出不可流化的惰性物質(zhì)，其余的物質(zhì)被重新引入反應(yīng)堆2中。
在反應(yīng)堆2的上游，原始的廢料被引入到一個(gè)準(zhǔn)備裝置1中，該裝置一方面能保證將廢料破碎，例如通過由一個(gè)或兩個(gè)旋轉(zhuǎn)剪刀構(gòu)成的剪切裝置，而另一方面能將惰性物質(zhì)和可能發(fā)生加熱粘結(jié)的物質(zhì)(如黑色金屬、有色金屬、碎石、玻璃)挑揀出來，例如根據(jù)所處理廢料的礦質(zhì)，通過感應(yīng)型磁力分離機(jī)和/或鼓式磁力分離機(jī)。
破碎的廢料被引入到反應(yīng)堆2中，出來的尾渣分兩條支流揀入到一個(gè)分揀裝置4中，該分揀裝置最好由重力分類機(jī)或空氣分類機(jī)構(gòu)成。
受有機(jī)物質(zhì)污染很少的惰性物質(zhì)(玻璃、碎石、實(shí)心廢鐵)的第一支流被引入到所說的大顆粒分揀裝置3中，在那里與來自反應(yīng)堆2的熱物質(zhì)相混合并且保證對(duì)來自反應(yīng)堆2的不可流化惰性物質(zhì)的冷卻效果，它們受到400至500℃的熱處理，這種熱處理可稱之為熱清洗，它清除有機(jī)物質(zhì)。
在大顆粒分揀裝置3的下方得到一條固體殘?jiān)Я?，它包括很少被氧化并清除掉有機(jī)物質(zhì)的惰性物質(zhì)和/或大顆粒物質(zhì)(石頭、玻璃、陶瓷、廢鐵)，這有助于它們的再循環(huán)。
分揀裝置4的第二條支流是受有機(jī)物質(zhì)污染的惰性物質(zhì)或重燃料成分，它們的含碳量大于5％，因而不能直接再循環(huán)，它們通過一個(gè)第一出口S1排出，從那里被引入到一個(gè)篩選破碎機(jī)5中，該篩選破碎機(jī)安裝在一個(gè)通向熔化玻璃化爐6的受控輸送管道上。
第一內(nèi)部高密度流化床2A配備有一個(gè)熱解氣體的抽取室2A’，熱解氣體通過一個(gè)與廢氣主流分開的管道7注入到熔化玻璃化爐6中。
所說反應(yīng)堆2還配備有一個(gè)細(xì)小顆粒分揀裝置9，該裝置能夠?qū)Ψ磻?yīng)堆2底部的灰燼進(jìn)行分離，并且使那些粒度適合于流化的固體顆粒在反應(yīng)堆中重新進(jìn)入循環(huán)。該裝置9還再次被注入來自篩選破碎機(jī)5的細(xì)小顆粒。這些細(xì)小顆粒還含有可用于可流化惰性物質(zhì)燃燒的有機(jī)組分，并且它們的惰性成分減少了在反應(yīng)堆2中用來構(gòu)成底部的砂子的消耗量。這些細(xì)小尾渣在所說細(xì)小顆粒分揀裝置9中的通過還能保證對(duì)不可流化組分進(jìn)行熱清洗。一些有用的熔渣10從該細(xì)小顆粒分揀裝置9中排出來。
由于尾渣從與反應(yīng)堆2結(jié)合的大顆粒分揀裝置3和細(xì)小顆粒分揀裝置9中經(jīng)過，因此它們的質(zhì)量改善了，這樣就可以避免在2級(jí)垃圾場(chǎng)中存放這些尾渣。
在反應(yīng)堆2的下游，煙氣在下列裝置中循環(huán)-一個(gè)分離固體的旋風(fēng)器11；-一個(gè)余熱鍋爐15，離開旋風(fēng)器11的氣體進(jìn)入到該鍋爐中，它配有一個(gè)第一換熱組件18，更確切地說是配有一個(gè)蒸發(fā)器，該鍋爐包括一個(gè)除塵漏斗15A，其固體顆粒通過一個(gè)第二出口S2排出；-一個(gè)第二旋風(fēng)器16，它保證對(duì)煙氣進(jìn)行熱除塵，其固體顆粒通過一個(gè)出口S2’排出；-一個(gè)第二換熱組件23，更確切地說是一個(gè)節(jié)能器，它被安置在一個(gè)有氣體吹入的腔室22中；-一個(gè)氣體的最終處理裝置，經(jīng)處理所產(chǎn)生的固體物質(zhì)通過至少一個(gè)第三出口S3’和S3”排出。
更具體地說，該最終處理裝置包括一個(gè)過濾器17，最好是管筒式過濾器，它配有活性碳的注入口，其固體顆粒通過一個(gè)出口S3’排出，它還包括一個(gè)煙氣的洗滌裝置19，其洗滌塊狀物從一個(gè)出口S3”排出，凈化后的煙氣從煙囪30排出。
所說洗滌裝置19配有一個(gè)污水處理裝置21。
上面所述的所有出口S1至S3”均通過一些受控輸送管道與熔化玻璃化爐6相連接，所說的熔化玻璃化爐獨(dú)立于業(yè)已描述的設(shè)備的主線。
在該裝置6中，熔化用的能量是由從流化床2A引出的熱解氣體所提供的，或者還可以通過供給塑性廢料20來提供，所說塑性廢料可以從對(duì)包裝物的一系列再循環(huán)中獲得，其尾渣(受污染的包裝物)含有相當(dāng)大的熱能。根據(jù)所要求的溫度，所說熔化爐6的助燃劑是空氣或富氧空氣。在第二種情況下，富氧空氣由一個(gè)有膜單元21提供，而其中的少氧部分則用于分揀裝置3、9和流化床反應(yīng)堆2的流化作用。
來自余熱鍋爐15出口S2、旋風(fēng)器16出口S2’和過濾器17出口S3’的飛灰的粒度以及來自洗滌裝置19出口S3”的塊狀物的粒度都允許將這些物質(zhì)直接注入到熔化玻璃化爐6中。相反，廢料準(zhǔn)備所用的分揀裝置4的尾渣的粒度則是非常不同的，而且或許是過大的，因此在出口S1和熔化玻璃化爐6之間需要有篩選破碎機(jī)5。
根據(jù)待處理物質(zhì)的數(shù)量和所要求的熔化程度，所說熔化玻璃化爐6可以是各種形式的。
例如可以是專利文獻(xiàn)FR-2 716 524中所述的那種類型，它能夠分別控制兩個(gè)玻璃化部分的熔化一個(gè)部分是出自一般很少濃縮有重金屬的尾渣的大顆粒部分，而另一部分是從受污染較重的飛灰中提取的粉末部分。
圖2表示了熔化玻璃化爐的另一個(gè)實(shí)施例。
爐床60A是盆形的，等量導(dǎo)入的飛灰通過進(jìn)口60B添入到該爐床中。熱解氣體經(jīng)過管道70被引入并以其溫度使灰燼熔化。該熔爐還配有一個(gè)供應(yīng)空氣或富氧空氣的噴嘴61。一個(gè)爐壁60C構(gòu)成了精煉隔墻，它與一個(gè)用來排出或撇去熔體表層的開口60D相連接。就這樣來排出熔鹽。另一方面，還配備了一個(gè)把沉到爐床底部的金屬液排放出去的排放口60E，以改善熔液的質(zhì)量。
在所說隔墻60C的下游，該裝置還可以備有一個(gè)應(yīng)急供氧噴嘴61’，熔液從一個(gè)熔流嘴流到一個(gè)用水進(jìn)行內(nèi)部冷卻的滾筒62A上。該滾筒62A能夠防止在淬火池62中的急劇水淬和過于迅速的固化，這些現(xiàn)象有損于玻璃化產(chǎn)物的機(jī)械特性。在玻璃化產(chǎn)物64通過一個(gè)螺旋輸送機(jī)62D被排出之前，玻璃化作用在淬火池62中的一個(gè)冷卻板式傳送機(jī)62C上繼續(xù)進(jìn)行，所說螺旋輸送機(jī)62D穿過一個(gè)保證煙氣不外漏的水封。
這個(gè)實(shí)施例能夠有效地改善玻璃化產(chǎn)物的質(zhì)量，同時(shí)得到一種保證長時(shí)間穩(wěn)定性的結(jié)晶度。
在熔化爐6中產(chǎn)生的氣體通過在玻璃化池中的飛濺水淬而被冷卻。這種急劇的冷卻防止了二喔星的重新形成，所說二喔星特別含在飛灰與出自過濾器17的活性碳的混合物中。它還捕獲了飛到熔液上方的二次灰燼以及大部分在熔化時(shí)蒸發(fā)的重金屬，這就避免了在主流煙氣的處理時(shí)再將這些物質(zhì)送回來。
煙氣然后通過管道71排出并被引入到洗滌裝置19中。
為了補(bǔ)償蒸發(fā)，用污水處理裝置21的排出物給熔化玻璃化爐的淬火池補(bǔ)充水，這能夠調(diào)整其PH值，還可以較好地保證重金屬不溶解。
冷卻回路24有利地將玻璃化池的熱量帶走，以便將這些熱量重新用于供應(yīng)水的加熱。
權(quán)利要求
1.一種城市廢料和類似廢料的能量利用設(shè)備，它包括-一個(gè)破碎廢料的裝置(1)，其尾渣被分為兩條支流一條是受有機(jī)物污染很少的惰性物質(zhì)的第一支流，而另一條是被有機(jī)物污染的惰性物質(zhì)或重燃料成分的第二支流，該第二支流通過一個(gè)第一出口(S1)排出；-一個(gè)接受破碎廢料的循環(huán)流化床反應(yīng)堆(2)；-一個(gè)分離固體的旋風(fēng)器(11)，離開反應(yīng)堆(2)的氣體被引入到該旋風(fēng)器中；-一個(gè)余熱鍋爐(15)，離開旋風(fēng)器(11)的氣體進(jìn)入到該鍋爐中，它配有一個(gè)第一換熱組件(18)，該鍋爐包括一個(gè)除塵漏斗，其固體顆粒通過一個(gè)第二出口(S2)排出；-一個(gè)第二換熱組件(23)，它被安置在一個(gè)有氣體吹入的腔室(22)中；-一個(gè)氣體的最終處理裝置，經(jīng)處理所產(chǎn)生的固體物質(zhì)通過至少一個(gè)第三出口(S3’，S3”)排出，其特征在于該設(shè)備配備有一個(gè)獨(dú)立的熔化玻璃化爐(6)，該熔化玻璃化爐通過一些受控輸送管道與上述各出口相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于將一個(gè)除塵裝置(16)設(shè)置在余熱鍋爐(15)和第二換熱組件(23)之間，所說除塵裝置的固體顆粒經(jīng)一個(gè)出口(S2’)排出，該出口通過一個(gè)受控輸送管道與所說熔化玻璃化爐相連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于所說最終處理裝置包括一個(gè)過濾器(17)，該過濾器的固體顆粒經(jīng)一個(gè)出口(S3’)排出，該出口通過一個(gè)受控輸送管道與所說熔化玻璃化爐相連接。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的設(shè)備，其特征在于所說最終處理裝置包括一個(gè)煙氣的洗滌裝置(19，21)，其洗滌塊狀物經(jīng)一個(gè)出口(S3”)排出，該出口通過一個(gè)受控輸送管道與所說熔化玻璃化爐相連接。
5.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于在第一出口(S1)和所說熔化玻璃化爐(6)之間設(shè)置一個(gè)篩選破碎機(jī)(5)。
6.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所說反應(yīng)堆(2)配備有一個(gè)內(nèi)部高密度流化床(2A)，它具有一個(gè)抽取熱解氣體的腔室，所說熱解氣體被注入到熔化玻璃化爐(6)中。
7.如權(quán)利要求3或4所述的設(shè)備，其特征在于所說熔化玻璃化爐(6)配備有一個(gè)淬火池，而所說洗滌裝置配備有一個(gè)污水處理裝置(21)，該污水處理裝置的排出物被注入到熔化玻璃化爐(6)的淬火池中。
8.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所說熔化玻璃化爐(6)具有盆形的爐床(60A)和構(gòu)成精煉隔墻的爐壁(60C)，所說隔墻與一個(gè)用來排出或撇去熔體表層的開口(60D)相連接。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于熔化的物質(zhì)首先在一個(gè)用水進(jìn)行內(nèi)部冷卻的滾筒(62A)上冷卻，然后在淬火池(62)中冷卻。
10.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所說熔化玻璃化爐(6)配備有一個(gè)淬火池，該熔爐(6)所產(chǎn)生的廢氣在該淬火池中被冷卻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種城市廢料和類似廢料的能量利用設(shè)備,它包括:－一個(gè)破碎廢料的裝置(1),其尾渣被分為兩條支流;一條是受有機(jī)物污染很少的惰性物質(zhì)的第一支流,而另一條是被有機(jī)物污染的惰性物質(zhì)或重燃料成分的第二支流,該第二支流通過一個(gè)第一出口(S1)排出;－一個(gè)接受破碎廢料的循環(huán)流化床反應(yīng)堆(2);－一個(gè)分離固體的旋風(fēng)器(11),離開反應(yīng)堆(2)的氣體被引入到該旋風(fēng)器中;－一個(gè)余熱鍋爐(15),離開旋風(fēng)器(11)的氣體進(jìn)入到該鍋爐中,它配有一個(gè)第一換熱組件(18),該鍋爐包括一個(gè)除塵漏斗,其固體顆粒通過一個(gè)第二出口(S2)排出;－一個(gè)第二換熱組件(23),它被安置在一個(gè)有氣體吹入的腔室(22)中;－一個(gè)氣體的最終處理裝置,經(jīng)處理所產(chǎn)生的固體物質(zhì)通過至少一個(gè)第三出口(S3’,S3”)排出。根據(jù)本發(fā)明,該設(shè)備配備有一個(gè)獨(dú)立的熔化玻璃化爐(6),該熔化玻璃化爐通過一些受控輸送管道與上述各出口相連接。
文檔編號(hào)F23G5/00GK1193559SQ98105140
公開日1998年9月23日 申請(qǐng)日期1998年1月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月30日
發(fā)明者讓－格扎維?！つm, 讓－皮埃爾·佩爾隆格 申請(qǐng)人:Gec阿爾松·斯坦工業(yè)公司