城鎮(zhèn)垃圾連續(xù)高溫隔氧碳化裝置制造方法
【專利摘要】一種城鎮(zhèn)垃圾連續(xù)高溫隔氧碳化裝置，主要是指針對于高效無污染處理城鎮(zhèn)生活垃圾的裝置。裝置由密閉式料倉，預熱裝置，干燥器，氣體混合調(diào)溫器，裂解碳化爐，物料傳送機，爐粉輪碾成型機，生物除臭系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)和熱量回收系統(tǒng)組成。主要解決了針對垃圾高溫隔氧碳化工藝的裝置設計問題以及相關(guān)的技術(shù)性問題。該裝置的優(yōu)點：該裝置充分利用垃圾的剩余價值，實現(xiàn)垃圾處理的能源自給，最大限度的減少了外來能量的消耗，是一種低耗能，無污染的垃圾處理裝置。同時，該裝置可靠方便，處理城鎮(zhèn)生活垃圾的能力強，壽命長。
【專利說明】城鎮(zhèn)垃圾連續(xù)高溫隔氧碳化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實用新型是一種針對處理城鎮(zhèn)生活垃圾，實現(xiàn)零污染，零排放的一種低耗能裝置。
[0002]技術(shù)背景:
[0003]目前，針對日益增加的城鎮(zhèn)，目前主要有三種方法:衛(wèi)生填埋，垃圾發(fā)酵及焚燒處理。垃圾填埋技術(shù)的特點是操作簡單，可以處理所有種類的垃圾。但占地面積大，同時存在嚴重的二次污染。另外，垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷氣體既是火災及爆炸隱患，排放到大氣中又會產(chǎn)生溫室效應。最關(guān)鍵的是填埋廠處理能力有限，服務期滿后仍需投資建設新的填埋場，進一步占用土地資源。焚燒技術(shù)對垃圾進行焚燒處理減容、減量及無害化程度都很高，焚燒過程產(chǎn)生的熱量用來發(fā)電可以實現(xiàn)垃圾的能源化，是一種較好的垃圾處理方法。但對焚燒條件控制不當會存在煙氣污染問題，且設備投資巨大。而且焚燒過程中會產(chǎn)生致癌物質(zhì)二噁英，嚴重威脅焚燒廠的工作人員及周圍居民的生命安全。本實用新型采用垃圾在隔氧狀態(tài)下的高溫碳化法，能很好的阻止二噁英的產(chǎn)生，并且在短時間內(nèi)能處理大量城鎮(zhèn)垃圾，實現(xiàn)垃圾處理零污染零排放。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0005]本實用新型所需要解決的技術(shù)問題是:解決連續(xù)處理城鎮(zhèn)生活垃圾的高溫隔氧碳化的裝置；解決垃圾碳化過程中的熱量回收利用技術(shù)；解決碳化裝置的長時間耐高溫性技術(shù)；解決處理城鎮(zhèn)垃圾過程中的二次污染控制技術(shù)；解決垃圾處理的成本最小化控制技術(shù)；解決垃圾處理系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的連接和密封技術(shù)；解決高溫碳化物的冷卻及運輸技術(shù)問題；解決垃圾散發(fā)的臭味氣體凈化技術(shù)；解決垃圾處理系統(tǒng)的便利化技術(shù)；
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種連續(xù)處理城鎮(zhèn)生活垃圾的高溫隔氧碳化裝置，該裝置由密閉式料倉，預熱裝置，干燥器，氣體混合調(diào)溫器，裂解碳化爐，物料傳送機，爐粉輪碾成型機構(gòu)成。其中:
[0008]環(huán)衛(wèi)車運來的垃圾經(jīng)過破袋機，輸送式磁選機和建筑垃圾分離機之后進入城鎮(zhèn)垃圾連續(xù)高溫隔氧碳化裝置中的密閉式料倉。
[0009]垃圾的密閉式料倉的物料輸入端與建筑垃圾分離機相連，物料輸出端經(jīng)過一級壓榨送料機與預熱裝置物料輸入端相連；預熱裝置的物料輸出端通過二級壓榨送料機與干燥器的物料輸入端相連；預熱裝置的氣體輸入端與干燥器的氣體輸出端相連；預熱裝置的氣體輸出端由尾氣管分為兩路，一路通過引風機與生物除臭裝置的氣體輸入端相連接；另一路通過回流風機和止回閥與氣體混合調(diào)溫器的氣體輸入端相連。
[0010]一級壓榨送料機與二級壓榨送料機產(chǎn)生的污水通過污水出口與污水處理系統(tǒng)相連接。
[0011]干燥器的物料輸出端通過液壓式送料機與裂解碳化爐的物料輸入端相連接；干燥器的氣體輸入端通過尾氣管與氣體混合調(diào)溫器的氣體輸出端相連。
[0012]氣體混合調(diào)溫器的氣體輸入端由兩路構(gòu)成，一路與預熱裝置相連接，另一路通過高溫尾氣管與高溫煙道氣體的輸出端相連接。[0013]在垃圾預熱裝置和干燥器中分別裝有物料攪拌機，利用攪拌作用帶動垃圾在裝置中翻動，有利于垃圾干燥氣與垃圾的充分接觸，并且促進了氣體的流動性。
[0014]裂解碳化爐的物料輸出端與物料傳送機的物料輸入端相連接；裂解碳化爐的氣體輸出端經(jīng)由氣體凈化冷凝器，通過供氣分配器與階梯環(huán)繞型燃燒器的可燃氣體輸入端相連接。
[0015]物料傳送機的物料輸出端與爐粉輪碾成型機相連接；
[0016]進過爐粉輪碾成型機加工后的產(chǎn)品根據(jù)市場需求進行成品銷售。
[0017]上述的裂解碳化爐由四周環(huán)繞階梯型燃燒器，螺旋形煙道氣體管道，變速攪拌機構(gòu)成。其中:
[0018]由于垃圾處理所需要的連續(xù)高溫這一特殊條件，本發(fā)明特地設計出一種專門針對該情況的四周環(huán)繞的階梯型燃燒器。
[0019]在裂解碳化爐的外壁上布置了螺旋形的煙道氣體管道，該管道的氣體輸出端與氣體混合調(diào)溫器的氣體輸入端相連接。
[0020]在裂解碳化爐的內(nèi)部裝有一變速攪拌機，其攪拌速度根據(jù)實際生產(chǎn)情況進行調(diào)節(jié)。
[0021]在裂解碳化爐的所有出口處的連接部分均為焊接連接，保證了裂解碳化爐的密封性與安全性。
[0022]上述的物料傳送機由金屬管道，空心螺旋葉片，變速電機，鼓風機構(gòu)成。其中:
[0023]鼓風機的氣體輸出端與空心螺旋葉片的氣體輸入端相連，而空心螺旋葉片的氣體輸出端通過空氣分配器與環(huán)繞型階梯燃燒器的空氣輸入端相連接。
[0024]變速電機與空心螺旋葉片相連接，控制其轉(zhuǎn)速從而控制出料速度。
[0025]一種高溫隔氧狀態(tài)下的連續(xù)處理城鎮(zhèn)生活垃圾的工藝技術(shù)，其特征在于:該工藝所包含的工藝技術(shù):1)解決垃圾碳化過程中的熱量回收利用技術(shù)；2)解決碳化裝置的長時間耐高溫性技術(shù)；3)解決處理城鎮(zhèn)垃圾過程中的二次污染控制技術(shù)；4)解決垃圾處理的成本最小化控制技術(shù)；5)解決垃圾處理系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的連接和密封技術(shù)；6)解決高溫碳化物的冷卻及運輸技術(shù)問題；7)解決垃圾散發(fā)的臭味氣體凈化技術(shù)；8)解決垃圾處理系統(tǒng)的便利化技術(shù)；
[0026]I)解決垃圾碳化過程中的熱量回收利用技術(shù)；
[0027]一方面:垃圾在高溫無氧環(huán)境下產(chǎn)生的可燃性氣體燃燒后產(chǎn)生的高溫煙道氣體，沿著裂解碳化爐壁的螺旋形煙道進入干燥器，以此來對裂解碳化爐起到加熱保溫作用，同時大量多余的熱量將干燥器中垃圾所含的水分蒸發(fā)汽化，帶有大量水蒸氣的煙道氣體進入預熱裝置冷凝，其中預熱裝置與生物除臭裝置間有管道相連，冷凝后的煙道氣一部分進入除臭裝置進行除臭凈化，達標后排出。另一部分氣體回到干燥器氣體的入口與高溫的煙道氣混合后再次進行干燥作用。
[0028]另一方面:對于燃燒所需要的空氣，在鼓風機的作用下，經(jīng)過輸料器的空心螺桿預熱后進入燃燒器支持燃燒.從而提高燃燒的速率和增加產(chǎn)生的熱量。
[0029]2)解決碳化裝置的長時間耐高溫性技術(shù)；
[0030]連續(xù)性處理城鎮(zhèn)垃圾工藝對于裂解碳化爐的長時間耐高溫性有很高的要求。一般金屬材料在長時間的高溫環(huán)境下容易變形，從而導致整個系統(tǒng)的停產(chǎn)整修。為了解決上述問題，本工藝采用階梯型燃燒器，盡可能使裂解碳化爐受熱均勻，減少爐底在高溫下的變形程度。并且，帶有一定傾斜角度的爐底，使得爐底在一定變形的程度上依舊不影響裂解碳化爐的正常工作，實現(xiàn)設備的長時間穩(wěn)定運作，減少后續(xù)維修經(jīng)費。
[0031]3)解決處理城鎮(zhèn)垃圾過程中的二次污染控制技術(shù)；
[0032]a):本工藝采用垃圾在高溫無氧的裂解碳化爐中碳化來處理垃圾，有效避免了致癌物質(zhì)“二噁英”的產(chǎn)生，解決了垃圾焚燒所產(chǎn)生的棘手問題。
[0033]b):在一級壓榨送料機機和二級壓榨送料機的作用下，收集各個裝置中產(chǎn)生的污水，特別是垃圾預熱裝置中，干燥氣遇冷后液化的水分。同時水分將氣體中所含有的一些酸性氣體吸收(例如二氧化硫等)，每個壓榨送料機的污水出口均與污水處理系統(tǒng)相連接，凈化后達標排放。
[0034]c):在預熱裝置的頂部有管道與生物除臭裝置相連，經(jīng)過除水后的氣體，一部分進入生物除臭裝置，凈化后排放；另一部分氣體進入氣體循環(huán)系統(tǒng)，與裂解碳化爐產(chǎn)生的高溫煙道氣體混合后再次進入干燥器干燥垃圾。
[0035]d):裂解碳化爐產(chǎn)生的爐粉(含有大量的碳)，進行輪碾擠壓成型后作為碳棒，根據(jù)市場需求，來供應市場。
[0036]4)解決垃圾處理的成本最小化控制技術(shù)；
[0037]a):對于整個裝置的設計，每個環(huán)節(jié)都盡可能簡單化，便利化，在很大程度降低了對于設備建造的要求和成本，同時，考慮到建筑設計，該發(fā)明的每一個結(jié)構(gòu)都進行了空間合理化安排，使得整個建筑有序化，降低了建筑工程的難度和要求。
[0038]b):在整個工藝流程中，該發(fā)明采用了熱量回收系統(tǒng)和氣體循環(huán)系統(tǒng)。熱量循環(huán)系統(tǒng)，充分利用了垃圾碳化氣燃燒所產(chǎn)生的熱量，能做到熱量自給，甚至有余熱能為周圍建筑進行供暖；氣體循環(huán)系統(tǒng)，通過利用煙道氣體干燥垃圾，并且在除水后循環(huán)使用，大大減少了生物除臭裝置所需要處理的氣體量，節(jié)省了垃圾處理的成本。
[0039]c):本發(fā)明的工藝中，大部分采用了自動化設計。大量減少了人工成本的投入，提高了整個流程的效率。
[0040]5)解決垃圾處理系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的連接和密封技術(shù)；
[0041]在密閉式料倉的頂部，裝有啟閉門，只有投放垃圾時才打開。并且在密閉式料倉，預熱裝置和干燥器之間使用壓榨送料機實現(xiàn)垃圾的輸送，干燥器與裂解碳化爐之間則利用液壓送料機相連接，利用垃圾的密實度來保證裝置各個環(huán)節(jié)之間的密閉性。至于于燥氣在各個環(huán)節(jié)中的循環(huán)問題，設有專門的走氣管道連通各裝置，并利用閥門來控制氣體的流動。裂解碳化爐的底部與物料傳送機相連，通過使用螺旋軸推動爐粉前進，外加適當?shù)膬A角來保證爐粉的密實度，防止了爐中碳化氣外泄。
[0042]6)解決高溫碳化物的冷卻及輸送技術(shù)問題；
[0043]在裂解碳化爐的底部與一個螺旋傳送裝置連接，裂解碳化爐產(chǎn)生的爐粉(含有大量的碳)在重力的作用下進入傳送裝置。傳送裝置由一個傾斜的金屬管道和一根空心螺旋軸組成。爐粉在空心螺旋軸的轉(zhuǎn)動下斜向上輸送，提高了傳送裝置中物料的密實度，實現(xiàn)整個裝置的密封性。
[0044]在空心的螺旋軸之間，通助燃的冷空氣，用來冷卻高溫的爐粉，同時提高自身的溫度，增強燃燒的效果。[0045]7)解決垃圾散發(fā)的臭味氣體凈化技術(shù)；
[0046]針對干燥氣經(jīng)過預熱裝置除水后，仍攜帶部分臭氣和細菌，本發(fā)明采用如今已經(jīng)比較成熟的生物除臭裝置來進行凈化，直到氣體達標后排放。
[0047]8)解決垃圾處理系統(tǒng)的便利化技術(shù)；
[0048]a)在密閉式料倉，預熱裝置和干燥器裝有超聲波探測器，利用超聲波探測器的測定情況來控制物料的投放。
[0049]b)在整個裝置的控制上，最大化的采用了 PLC控制技術(shù)，實現(xiàn)工藝裝置的便利化
和簡單化。
[0050]一種高溫隔氧狀態(tài)下的連續(xù)處理城鎮(zhèn)生活垃圾的工藝技術(shù)，其特征在于:上述的工藝方法的具體工藝流程包括:1)垃圾預處理2)垃圾儲備3)垃圾干燥4)污水處理及氣體凈化5)垃圾碳化6)可燃氣體收集與使用7)垃圾碳化剩余產(chǎn)物(爐灰)的運輸及其加工。
[0051]I)垃圾預處理
[0052]步驟一:
[0053]對于運輸垃圾的相關(guān)車輛進行過磅。
[0054]步驟二:
[0055]車輛駛?cè)胫付ǖ攸c進行卸載。在指定地點設有垃圾破袋裝置，對垃圾進行大致的破袋粉碎。
[0056]步驟三:
[0057]垃圾通過傳送帶，在磁選與分離建筑垃圾后進入垃圾密閉式料倉。
[0058]2)垃圾儲備
[0059]運輸來的垃圾，經(jīng)過一系列的預處理活動，進入密閉式料倉后進行再一次粉碎，并通過一級壓榨送料機進入預熱裝置，為下面對垃圾的處理提供源源不斷的原料。
[0060]3)垃圾干燥
[0061]預熱裝置中的垃圾不斷地在二級壓榨送料機的作用下進入垃圾干燥器。干燥器的下方與煙道氣體管道相連。通過高溫煙道氣體與垃圾之間進行熱量交換，加熱垃圾，從而帶走垃圾中含有的水分，實現(xiàn)垃圾的干燥。
[0062]4)污水處理及氣體凈化
[0063]對于干燥垃圾產(chǎn)生的污水以及廢氣，都有相關(guān)的收集與處理裝置，使得垃圾處理的所有排放達到國家相關(guān)標準。
[0064]5)垃圾碳化
[0065]干燥后的垃圾進入裂解碳化爐，在高溫無氧狀態(tài)下，垃圾中的大量有機物分解，產(chǎn)生可燃性烴類氣體和一些碳含量較高的爐粉。其中，可燃氣體由裂解碳化爐上方的收集裝置進行收集冷凝處理后進入燃燒器作為整個裝置的熱量來源。爐粉則進入物料傳送機。
[0066]6)可燃氣體收集與使用
[0067]裂解碳化爐產(chǎn)生的可燃氣體經(jīng)裂解碳化爐上方的氣體收集裝置收集后，進行過濾爐粉和部分冷凝，提取輕質(zhì)可燃氣進入燃燒器燃燒。而在冷凝作用下收集到的重質(zhì)油，根據(jù)企業(yè)的實際情況作進一步處理。
[0068]7)垃圾碳化剩余產(chǎn)物(爐灰)的輸送及其加工。[0069]裂解碳化爐產(chǎn)生的碳含量較高的爐粉經(jīng)過物料傳送機進入產(chǎn)品加工裝置，將爐粉輪碾擠壓成型，根據(jù)市場需求來供應市場。
[0070]3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫隔氧狀態(tài)下的連續(xù)處理城鎮(zhèn)生活垃圾的工藝技術(shù)，其特征在于:含碳量較高的高溫爐粉的出料規(guī)范流程包括:1)高溫爐粉的出料步驟；其具體操作是:
[0071]a)裂解碳化爐下端與物料傳送機相連；
[0072]b)物料傳送機的一端與外界的可調(diào)速電機相連接，同時空心的螺旋管道與鼓風機相連；在物料傳送機的另一端與物料輪碾成型機相連接；
[0073]c)打開裂解碳化爐與物料傳送機之間的可控閥門；
[0074]d)打開調(diào)速電機，并且根據(jù)垃圾處理的實際情況，調(diào)節(jié)到最佳速度；
[0075]e)開啟鼓風機，在空心螺旋管道內(nèi)鼓入冷空氣，冷卻高溫物料到安全溫度；
[0076]f)開啟物料輪碾成型機的電源；
[0077]g)具有安全溫度的物料擠壓成型后，在物料輪碾成型機的出料口源源不斷地輸出；每套裝置的垃圾日處理能力在I噸至50噸的范圍內(nèi)，每天產(chǎn)生的爐粉(爐粉)的量在
0.3噸至20噸之間。
[0078]當運用以上技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下有益效益:
[0079]I)實現(xiàn)垃圾處理的連續(xù)化和零排放
[0080]本發(fā)明通過巧妙的設計，實現(xiàn)了裝置的連續(xù)化生產(chǎn)，提高了處理垃圾的能力和效率。同時，本發(fā)明結(jié)合了臭氣處理系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)，實現(xiàn)了垃圾處理零排放。
[0081]2)實現(xiàn)處理過程的低能耗
[0082]本發(fā)明在設計過程中考慮到能量的消耗，采用了熱量回收系統(tǒng)在很大程度上減少了對熱量的需求，完全能利用垃圾的碳化氣實現(xiàn)能源的自給自足，甚至有多余能源可向市場供應。
[0083]3)實現(xiàn)垃圾處理處理的低成本
[0084]一方面，本發(fā)明所涉及的垃圾處理裝置，基本實現(xiàn)了自動化，大大減少人工的使用和成本。另一方面，本發(fā)明巧妙運用了氣體循環(huán)系統(tǒng)，通過氣體的反復利用，大大減少了生物除臭系統(tǒng)所需要處理的氣體量，降低了生物除臭系統(tǒng)的規(guī)模，節(jié)約了垃圾處理的成本。同時，本發(fā)明在設計時充分利用空間，采用各環(huán)節(jié)的交錯分布來提高空間利用率，降低建筑難度，節(jié)約建筑成本。
[0085]4)處理能力適應性強
[0086]本發(fā)明的處理裝置實行單元化，獨立化。根據(jù)城鎮(zhèn)大小以及其發(fā)展程度的不同，可以利用裝置的疊加來調(diào)整處理能力，以適應各個城鎮(zhèn)產(chǎn)生垃圾的實際狀況。
[0087]5)變廢為寶
[0088]本發(fā)明根據(jù)有機物在高溫下碳化的性質(zhì)，設計出的垃圾處理工藝將垃圾內(nèi)部碳原子的結(jié)構(gòu)鏈打斷，形成烴類氣體，作為整個系統(tǒng)的能量來源。同時，產(chǎn)生的爐灰中含有大量的碳，可作為一種可燃物向市場供應。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0089]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】和實施方式對本發(fā)明進一步說明。[0090]附圖1為本發(fā)明高溫連續(xù)處理城鎮(zhèn)生活垃圾的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0091]附圖2為本發(fā)明明高溫連續(xù)處理城鎮(zhèn)生活垃圾的工藝流程示意圖；
[0092]附圖標號說明:
[0093]1-密閉式料倉
[0094]2-啟閉門
[0095]3-尾氣管
[0096]4-攪拌機A
[0097]5-預熱裝置
[0098]6-回流風機
[0099]7-止回閥
[0100]8-干燥器
[0101]9-攪拌機B
[0102]10-氣體混合調(diào)溫器
[0103]11-高溫尾氣管
[0104]12-裂解碳化爐
[0105]13-出氣口
[0106]14-冷凝器
[0107]15-物料傳送機
[0108]16-空心螺旋葉片
[0109]17-變速電機
[0110]18-引風機
[0111]19-粉碎機
[0112]20-—級壓榨送料機
[0113]21-二級壓榨送料機
[0114]22-液壓式送料機
[0115]23-供氣分配器
[0116]24-階梯環(huán)繞型燃燒器
[0117]25-螺旋形煙道氣體管道
[0118]26-變速攪拌機
[0119]27-爐粉輪碾成型機
[0120]28-鼓風機
[0121]29-環(huán)衛(wèi)車
[0122]30-破袋機
[0123]31-輸送式磁選機
[0124]32-建筑垃圾分離機
[0125]33-城鎮(zhèn)垃圾連續(xù)高溫高溫隔氧碳化裝置
[0126]34-生物除臭裝置
[0127]35-氣體循環(huán)系統(tǒng)
[0128]36-市場化處理[0129]37-廢水出口
[0130]38-污水處理系統(tǒng)
【具體實施方式】
[0131]請參照附圖1，2所示，該裝置由密閉式料倉(1)，預熱裝置(5)，干燥器(8)，氣體混合調(diào)溫器(10)，裂解碳化爐(12)，物料傳送機(15)，爐粉輪碾成型機(27)構(gòu)成。其中:
[0132]環(huán)衛(wèi)車(29)運來的垃圾經(jīng)過破袋機(30)，輸送式磁選機(31)和建筑垃圾分離機
(32)之后進入城鎮(zhèn)垃圾連續(xù)高溫高溫隔氧碳化裝置(33)中的密閉式料倉(I)。
[0133]垃圾的密閉式料倉(I)的物料輸入端與建筑垃圾分離機(32)相連，物料輸出端經(jīng)過一級壓榨送料機(20)與預熱裝置(5)物料輸入端相連；預熱裝置(5)的物料輸出端通過二級壓榨送料機(21)與干燥器(8)的物料輸入端相連；預熱裝置(5)的氣體輸入端與干燥器(8)的氣體輸出端相連；預熱裝置(5)的氣體輸出端由尾氣管(3)分為兩路，一路通過引風機(18)與生物除臭裝置(34)的氣體輸入端相連接；另一路通過回流風機(6)和止回閥
(7)與氣體混合調(diào)溫器(10)的氣體輸入端相連。
[0134]一級壓榨送料機(20)與二級壓榨送料機(21)產(chǎn)生的污水通過污水出口(37)與污水處理系統(tǒng)(38)相連接。
[0135]干燥器(8)的物料輸出端通過液壓式送料機(22)與裂解碳化爐(12)的物料輸入端相連接；干燥器(8)的氣體輸入端通過尾氣管(3)與氣體混合調(diào)溫器(10)的氣體輸出端相連。
[0136]氣體混合調(diào)溫器(10)的氣體輸入端由兩路構(gòu)成，一路與預熱裝置(5)相連接，另一路通過高溫尾氣管(11)與高溫煙道氣體的輸出端相連接。
[0137]在垃圾預熱裝置(5)和干燥器(8)中分別裝有物料攪拌機A(4)，和物料攪拌機B (9)，利用攪拌作用帶動垃圾在裝置中翻動，有利于垃圾干燥氣與垃圾的充分接觸，并且促進了氣體的流動性。
[0138]裂解碳化爐(12)的物料輸出端與物料傳送機(15)的物料輸入端相連接；裂解碳化爐(12)的氣體輸出端經(jīng)由氣體凈化冷凝器(14)，通過供氣分配器(23)與階梯環(huán)繞型燃燒器(24)的可燃氣體輸入端相連接。
[0139]物料傳送機(15)的物料輸出端與爐粉輪碾成型機(27)相連接；
[0140]進過爐粉輪碾成型機(27)加工后的產(chǎn)品根據(jù)市場需求進行成品銷售(39)。
[0141]上述的裂解碳化爐由四周環(huán)繞階梯型燃燒器(24)，螺旋形煙道氣體管道(25)，變速攪拌機(26)構(gòu)成。其中:
[0142]由于垃圾處理所需要的連續(xù)高溫這一特殊條件，本發(fā)明特地設計出一種專門針對該情況的四周環(huán)繞的階梯型燃燒器(24)。
[0143]在裂解碳化爐(12)的外壁上布置了螺旋煙形道氣體管道(25)，該管道的氣體輸出端與氣體混合調(diào)溫器(10)的氣體輸入端相連接。
[0144]在裂解碳化爐(12)的內(nèi)部裝有一變速攪拌機(26)，其攪拌速度根據(jù)實際生產(chǎn)情況經(jīng)行調(diào)節(jié)。
[0145]在裂解碳化爐(12)的所有出口處的連接部分均為焊接連接，保證了裂解碳化爐
(12)的密封性與安全性。[0146]上述的物料傳送機(15)由空心螺旋葉片(16)，變速電機(17)，鼓風機(28)構(gòu)成。其中:
[0147]鼓風機(28)的氣體輸出端與空心螺旋葉片(16)的氣體輸入端相連，而空心螺旋葉片(16)的氣體輸出端通過空氣分配器(23)與環(huán)繞型階梯燃燒器(24)的空氣輸入端相連接。
[0148]變速電機(17)與空心螺旋葉片(16)相連接，控制其轉(zhuǎn)速從而控制出料速度。
[0149]一種高溫隔氧狀態(tài)下的連續(xù)處理城鎮(zhèn)生活垃圾的工藝技術(shù)，其特征在于:該工藝所包含的工藝技術(shù):1)解決垃圾碳化過程中的熱量回收利用技術(shù)；2)解決碳化裝置的長時間耐高溫性技術(shù)；3)解決處理城鎮(zhèn)垃圾過程中的二次污染控制技術(shù)；4)解決垃圾處理的成本最小化控制技術(shù)；5)解決垃圾處理系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的連接和密封技術(shù)；6)解決高溫碳化物的冷卻及運輸技術(shù)問題；7)解決垃圾散發(fā)的臭味氣體凈化技術(shù)；8)解決垃圾處理系統(tǒng)的便利化技術(shù):
[0150]I)解決垃圾碳化過程中的熱量回收利用技術(shù)；
[0151]一方面:垃圾在高溫無氧環(huán)境下產(chǎn)生的可燃性氣體燃燒后產(chǎn)生的高溫煙道氣體，沿著裂解碳化爐壁的螺旋形煙道進入干燥器，以此來對裂解碳化爐起到加熱保溫作用，同時大量多余的熱量將干燥器中垃圾所含的水分蒸發(fā)汽化，帶有大量水蒸氣的煙道氣體進入預熱裝置冷凝，其中預熱裝置與生物除臭裝置間有管道相連，冷凝后的煙道氣一部分進入除臭裝置進行除臭凈化，達標后排出。另一部分氣體回到干燥器氣體的入口與高溫的煙道氣混合后再次經(jīng)行干燥作用。
[0152]另一方面:對于燃燒所需要的空氣，在鼓風機的作用下，經(jīng)過輸料器的空心螺桿預熱后進入燃燒器支持燃燒，從而提高燃燒的速率和增加產(chǎn)生的熱量。
[0153]2)解決碳化裝置的長時間耐高溫性技術(shù)；
[0154]連續(xù)性處理城鎮(zhèn)垃圾工藝對于裂解碳化爐的長時間耐高溫性有很高的要求。一般金屬材料在長時間的高溫環(huán)境下容易變形，從而導致整個系統(tǒng)的停產(chǎn)整修。為了解決上述問題，本工藝采用階梯型燃燒器，盡可能使裂解碳化爐受熱均勻，減少爐底在高溫下的變形程度。并且，帶有一定傾斜角度的爐底，使得爐底在一定變形的程度上依舊不影響裂解碳化爐的正常工作，實現(xiàn)設備的長時間穩(wěn)定運作，減少后續(xù)維修經(jīng)費。
[0155]3)解決處理城鎮(zhèn)垃圾過程中的二次污染控制技術(shù)；
[0156]a):本工藝采用垃圾在高溫無氧的裂解碳化爐中碳化來處理垃圾，有效避免了致癌物質(zhì)“二噁英”的產(chǎn)生，解決了垃圾焚燒所產(chǎn)生的棘手問題。
[0157]b):在一級壓榨送料機機和二級壓榨送料機的作用下，收集各個裝置中產(chǎn)生的污水，特別是垃圾預熱裝置中，干燥氣遇冷后液化的水分。同時水分將氣體中所含有的一些酸性氣體吸收(例如二氧化硫等)，每個壓榨送料機的污水出口均與污水處理系統(tǒng)相連接，凈化后達標排放。
[0158]c):在預熱裝置的頂部有管道與生物除臭裝置相連，經(jīng)過除水后的氣體，一部分進入生物除臭裝置，凈化后排放；另一部分氣體進入氣體循環(huán)系統(tǒng)，與裂解碳化爐產(chǎn)生的高溫煙道氣體混合后再次進入干燥器干燥垃圾。
[0159]d):裂解碳化爐產(chǎn)生的爐粉(含有大量的碳)，經(jīng)行輪碾擠壓成型后作為碳棒，根據(jù)市場需求，來供應市場。[0160]4)解決垃圾處理的成本最小化控制技術(shù)；
[0161]a):對于整個裝置的設計，每個環(huán)節(jié)都盡可能簡單化，便利化，在很大程度降低了對于設備建造的要求和成本，同時，考慮到建筑設計，該發(fā)明的每一個結(jié)構(gòu)都進行了空間合理化安排，使得整個建筑有序化，降低了建筑工程的難度和要求。
[0162]b):在整個工藝流程中，該發(fā)明采用了熱量回收系統(tǒng)和氣體循環(huán)系統(tǒng)。熱量循環(huán)系統(tǒng)，充分利用了垃圾碳化氣燃燒所產(chǎn)生的熱量，能做到熱量自給，甚至有余熱能為周圍建筑進行供暖；氣體循環(huán)系統(tǒng)，通過利用煙道氣體干燥垃圾，并且在除水后循環(huán)使用，大大減少了生物除臭裝置所需要處理的氣體量，節(jié)省了垃圾處理的成本。
[0163]c):本發(fā)明的工藝中，大部分采用了自動化設計。大量減少了人工成本的投入，提高了整個流程的效率。
[0164]5)解決垃圾處理系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的連接和密封技術(shù)；
[0165]在投料倉的頂部，裝有閥門，只有投放垃圾時才打開。并且在投料倉，預熱裝置和干燥器之間使用壓榨送料機實現(xiàn)垃圾的輸送，干燥器與裂解碳化爐之間則利用液壓送料機相連接，利用垃圾的密實度來保證裝置各個環(huán)節(jié)之間的密閉性。至于干燥氣在各個環(huán)節(jié)中的循環(huán)問題，設有專門的走氣管道連通各裝置，并利用閥門來控制氣體的流動。裂解碳化爐的底部與物料傳送機相連，通過使用螺旋軸推動爐粉前進，外加適當?shù)膬A角來保證爐粉的密實度，防止了爐中碳化氣外泄。
[0166]6)解決高溫碳化物的冷卻及輸送技術(shù)問題；
[0167]在裂解碳化爐的底部與一個螺旋傳送裝置連接，裂解碳化爐產(chǎn)生的爐粉(含有大量的碳)在重力的作用下進入傳送裝置。傳送裝置由一個傾斜的金屬管道和一根空心螺旋軸組成。爐粉在空性螺旋軸的轉(zhuǎn)動下斜向上輸送，提高了傳送裝置中物料的密實度，實現(xiàn)整個裝置的密封性。
[0168]在空心的螺旋軸之間，通助燃的冷空氣，用來冷卻高溫的爐粉，同時提高自身的溫度，增強燃燒的效果。
[0169]7)解決垃圾散發(fā)的臭味氣體凈化技術(shù)；
[0170]針對干燥氣經(jīng)過預熱裝置除水后，仍攜帶部分臭氣和細菌，本發(fā)明采用如今已經(jīng)比較成熟的生物除臭裝置來進行凈化，直到氣體達標后排放。
[0171]8)解決垃圾處理系統(tǒng)的便利化技術(shù)；
[0172]a)在密閉式料倉，預熱裝置和干燥器裝有超聲波探測器，利用超聲波探測器的測定情況來控制物料的投放。
[0173]b)在整個裝置的控制上，最大化的采用了 PLC控制技術(shù)，實現(xiàn)工藝裝置的便利化
和簡單化。
[0174]一種高溫隔氧狀態(tài)下的連續(xù)處理城鎮(zhèn)生活垃圾的工藝技術(shù)，其特征在于:上述的工藝方法的具體工藝流程包括:1)垃圾預處理2)垃圾儲備3)垃圾干燥4)污水處理及氣體凈化5)垃圾碳化6)可燃氣體收集與使用7)垃圾碳化剩余產(chǎn)物(爐灰)的運輸及其加工。
[0175]I)垃圾預處理
[0176]步驟一:
[0177]對于運輸垃圾的相關(guān)車輛進行過磅。[0178]步驟二:
[0179]車輛駛?cè)胫付ǖ攸c進行卸載。在指定地點設有垃圾破袋裝置，對垃圾進行大致的破袋粉碎。
[0180]步驟三:
[0181]垃圾通過傳送帶，進入垃圾密閉式料倉。在傳送帶的上方設有磁選裝置，對于經(jīng)過的垃圾進行磁選。
[0182]2)垃圾儲備
[0183]運輸來的垃圾，經(jīng)過一系列的預處理活動，進入密閉式料倉后進行再一次粉碎，并通過一級壓榨送料機進入預熱裝置，為下面對垃圾的處理提供源源不斷的原料。
[0184]3)垃圾干燥
[0185]預熱裝置中的垃圾不斷地在二級壓榨送料機的作用下進入垃圾干燥器。干燥器的下方與煙道氣體管道相連。通過高溫煙道氣體與垃圾之間經(jīng)行熱量交換，加熱垃圾，從而帶走垃圾中含有的水分，實現(xiàn)垃圾的干燥。
[0186]4)污水處理及氣體凈化
[0187]對于干燥垃圾產(chǎn)生的污水以及廢氣，都有相關(guān)的收集與處理裝置，使得垃圾處理的所有排放達到國家相關(guān)標準。
[0188]5)垃圾碳化
[0189]干燥后的垃圾進入裂解碳化爐，在高溫無氧狀態(tài)下，垃圾中的大量有機物分解，產(chǎn)生可燃性烴類氣體和一些碳含量較高的爐粉。其中，可燃氣體由裂解碳化爐上方的收集裝置經(jīng)行收集冷凝處理后進入燃燒器作為整個裝置的熱量來源。爐粉則進入物料傳送機。
[0190]6)可燃氣體收集與使用
[0191]裂解碳化爐產(chǎn)生的可燃氣體經(jīng)裂解碳化爐上方的氣體收集裝置收集后，進行過濾爐粉和部分冷凝，提取輕質(zhì)可燃氣進入燃燒器燃燒。而在冷凝作用下收集到的重質(zhì)油，根據(jù)企業(yè)的實際情況作進一步處理。
[0192]7)垃圾碳化剩余產(chǎn)物(爐灰)的輸送及其加工。
[0193]裂解碳化爐產(chǎn)生的碳含量較高的爐粉經(jīng)過物料傳送機進入產(chǎn)品加工裝置，將爐粉輪碾擠壓成型，根據(jù)市場需求來供應市場。
[0194]3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫隔氧狀態(tài)下的連續(xù)處理城鎮(zhèn)生活垃圾的工藝技術(shù)，其特征在于:含碳量較高的高溫爐粉的出料規(guī)范流程包括:1)高溫爐粉的出料步驟；其具體操作是:
[0195]I)高溫爐粉的出料步驟
[0196]a)裂解碳化爐下端與物料傳送機相連；
[0197]b)物料傳送機的一端與外界的可調(diào)速電機相連接，同時空心的螺旋管道與鼓風機相連；在物料傳送機的另一端與物料輪碾成型機相連接；
[0198]c)打開裂解碳化爐與物料傳送機之間的可控閥門；
[0199]d)打開調(diào)速電機，并且根據(jù)垃圾處理的實際情況，調(diào)節(jié)到最佳速度；
[0200]e)開啟鼓風機，在空心螺旋管道內(nèi)鼓入冷空氣，冷卻高溫物料到安全溫度；
[0201]f)開啟物料輪碾成型機的電源；
[0202]g)具有安全溫度的物料擠壓成型后，在物料輪碾成型機的出料口源源不斷地輸出；每套裝置的垃圾日處理能力在I噸至50噸的范圍內(nèi)，每天產(chǎn)生的爐粉(爐粉)的量在
0.3噸至20噸之間。
[0203]本發(fā)明的重點技術(shù)如下:
[0204]1.提升裂解碳化爐的長時間耐高溫性
[0205]由于本發(fā)明涉及一種高溫無氧連續(xù)性處理城鎮(zhèn)生活垃圾的工藝，對于設備在長時間高溫環(huán)境下的工作能力具有很高的要求，本發(fā)明針對此問題，對裂解碳化爐的燃燒器進行了改進，采用環(huán)繞型階梯燃燒器來對裂解碳化爐進行加熱，有利于裂解碳化爐的均勻受熱，并且階梯型使得爐體在高溫下產(chǎn)生的微小形變并不影響裂解碳化爐的正常工作，提高了爐體的工作壽命。
[0206]2.垃圾的干燥技術(shù)
[0207]在現(xiàn)實生活中，垃圾的含水率高達50%?60%，所以，對于垃圾的干燥是處理垃圾必須考慮的一個環(huán)節(jié)，本發(fā)明通過高溫煙道氣的熱量，采用與垃圾直接接觸的方法，來帶走垃圾中所含有的大部分水分，并且利用分級冷凝的方法，來實現(xiàn)垃圾中廢水的收集與處理。
[0208]3.裝置的密封性問題
[0209]由于對垃圾的碳化是利用有機物在高溫無氧的環(huán)境下發(fā)生碳化反應來實現(xiàn)的，所以，一個好的無氧環(huán)境直接影響著垃圾碳化的最終結(jié)果。本發(fā)明采用壓榨式送料和液壓式送料的方法，通過垃圾物料的高密實度來提高各個工藝環(huán)節(jié)的密封性。
[0210]本發(fā)明工藝過程為:環(huán)衛(wèi)車所運送來的垃圾在簡單破袋磁選后送入垃圾處理裝置中，進行垃圾的干燥碳化過程，產(chǎn)生的爐粉由傾斜式螺旋輸送器經(jīng)行輸送和冷卻。其中，對垃圾進行干燥的氣體在冷凝除水后由生物除臭裝置凈化，而廢水在收集后統(tǒng)一進行污水處理。
[0211]以上顯示和描述了發(fā)明的基本原理，主要技術(shù)和發(fā)明優(yōu)點。本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明發(fā)明原理，在不脫離發(fā)明原理的前提下本發(fā)明會有各種改進與創(chuàng)新，這些改進與創(chuàng)新也都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種城鎮(zhèn)垃圾連續(xù)隔氧碳化裝置，其特征是該裝置有密閉式料倉(1)，預熱裝置(5)，干燥器(8)，氣體混合調(diào)溫器(10)，裂解碳化爐(12)，物料傳送機(15)，炭粉輪碾成型機(27)組成，其中: 環(huán)衛(wèi)車(29)運來的垃圾經(jīng)過破袋機(30)，輸送式磁選機(31)和建筑垃圾分離機(32)之后進入城鎮(zhèn)垃圾連續(xù)隔氧碳化裝置(33)中的密閉式料倉(I)； 垃圾的密閉式料倉(I)的物料輸入端與建筑垃圾分離機(32)相連,物料輸出端經(jīng)過一級壓榨送料機(20)與預熱裝置(5)物料輸入端相連；預熱裝置(5)的物料輸出端通過二級壓榨送料機(21)與干燥器(8)的物料輸入端相連；預熱裝置(5)的氣體輸入端與干燥器(8)的氣體輸出端相連；預熱裝置(5)的氣體輸出端由尾氣管(3)分為兩路，一路通過引風機(18)與生物除臭裝置(34)的氣體輸入端相連接；另一路通過回流風機(6)和止回閥(7)與氣體混合調(diào)溫器(10)的氣體輸入端相連； 一級壓榨送料機(20)與二級壓榨送料機(21)產(chǎn)生的污水通過污水出口(37)與污水處理系統(tǒng)(38)相連接； 干燥器(8)的物料輸出端通過液壓式送料機(22)與裂解碳化爐(12)的物料輸入端相連接；干燥器(8)的氣體輸入端通過尾氣管(3)與氣體混合調(diào)溫器(10)的氣體輸出端相連； 氣體混合調(diào)溫器(10)的氣體輸入端由兩路構(gòu)成，一路與預熱裝置(5)相連接，另一路通過高溫尾氣管(11)與高溫煙道氣體的輸出端相連接； 在垃圾預熱裝置(5)和干燥器(8)中分別裝有物料攪拌機A(4)，和物料攪拌機B(9)，利用攪拌作用帶動垃圾在裝置中翻動，有利于垃圾干燥氣與垃圾的充分接觸，并且促進了氣體的流動性； 裂解碳化爐(12)的物料輸出端與物料傳送機(15)的物料輸入端相連接；裂解碳化爐(12)的氣體輸出端經(jīng)由氣體凈化冷凝器(14)，通過供氣分配器(23)與階梯環(huán)繞型燃燒器(24)的可燃氣體輸入端相連接； 物料傳送機(15)的物料輸出端與炭粉輪碾成型機(27)相連接； 進過炭粉輪碾成型機(27)加工后的產(chǎn)品根據(jù)市場需求進行成品銷售(39)； 上述的裂解碳化爐(12)由四周環(huán)繞階梯型燃燒器(24)，螺旋形煙道氣體管道(25)，變速攪拌機(26)構(gòu)成；其中: 由于垃圾處理所需要的特殊條件，特地設計出一種專門針對該情況的四周環(huán)繞的階梯型燃燒器(24)； 在裂解碳化爐(12)的外壁上布置了螺旋煙形道氣體管道(25)，該管道的氣體輸出端與氣體混合調(diào)溫器(10)的氣體輸入端相連接； 在裂解碳化爐(12)的內(nèi)部裝有一變速攪拌機(26)，其攪拌速度根據(jù)實際生產(chǎn)情況經(jīng)行調(diào)節(jié)； 在裂解碳化爐(12)的所有出口處的連接部分均為焊接連接，保證了裂解碳化爐(12)的密封性與安全性； 上述的物料傳送機(15)由空心螺旋葉片(16)，變速電機(17)，鼓風機(28)構(gòu)成；其中: 鼓風機(28)的氣體輸出端與空心螺旋葉片(16)的氣體輸入端相連，而空心螺旋葉片(16)的氣體輸出端通過空氣分配器(23)與環(huán)繞型階梯燃燒器(24)的空氣輸入端相連接；變速電機(17)與空心螺旋 葉片(16)相連接，控制其轉(zhuǎn)速從而控制出料速度。
【文檔編號】B09B5/00GK203494876SQ201320471085
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】王建中, 王鑫誠 申請人:沈陽卓越碳材有限公司