水泥回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處理生活垃圾及能源綜合利用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水泥回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處理生活垃圾及能源綜合利用系統(tǒng)，特別是涉及一種利用爐排爐與干法水泥回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處理生活垃圾系統(tǒng)，屬于生活垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，生活垃圾的排放也越來越多。目前，我國城市生活垃圾堆存量已達(dá)60億噸.占用耕地5億平方米，每年產(chǎn)生2億噸城市生活垃圾，還要以9%的速度迅猛增長。這些數(shù)量龐大的生活垃圾已對城市及城市周圍的生態(tài)環(huán)境構(gòu)成日趨嚴(yán)重的威脅。
[0003]傳統(tǒng)的垃圾處理方法有填埋法、堆肥法和焚燒法，我國城市垃圾處理起步較晚，目前主要以衛(wèi)生填埋為主。雖然在一些城市建立了垃圾焚燒和發(fā)電廠，但由于存在處理量少，處理過程伴隨著有害的氣體(二噁英)、污水(垃圾滲濾液)、廢渣(重金屬含量高)等排放問題，垃圾焚燒法目前仍存在一定的爭議。有關(guān)專家就曾呼吁，中國在城市垃圾的處理問題上要吸收日本80年代普及垃圾焚燒發(fā)電廠，目前又竭力解決二次污染的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，認(rèn)真研宄并努力實(shí)現(xiàn)城市垃圾的“減量化、無害化、資源化”處理。
[0004]水泥生產(chǎn)的獨(dú)特生產(chǎn)工藝(堿性氣分、1000°C以上的高溫)為處理城市生活垃圾提供了優(yōu)良的條件，國外利用水泥窯協(xié)同處置生活垃圾已有近30年歷史。利用水泥窯協(xié)同處理城市生活垃圾，一是可以利用水泥燒成系統(tǒng)消解垃圾儲存和焚燒過程中的臭氣及有毒物質(zhì)；二是垃圾焚燒產(chǎn)生的灰渣可以作為水泥原料或者混合材，垃圾中的有毒物質(zhì)能夠分解成相應(yīng)的無機(jī)物和重金屬固化在水泥熟料中；三是水泥窯系統(tǒng)產(chǎn)生的部分高溫廢氣可以作為垃圾焚燒的補(bǔ)充熱源或者全部熱源，使垃圾的焚燒過程更加充分，進(jìn)一步降低甚至消除二噁英的排放。實(shí)現(xiàn)了垃圾處理的“無害化、資源化”。
[0005]現(xiàn)在已公開的專利中所涉及的技術(shù)方案中，多數(shù)將垃圾焚燒爐內(nèi)產(chǎn)生的熱煙氣引入水泥窯分解爐進(jìn)行二次焚燒分解，或?qū)⒗M(jìn)行預(yù)處理分成可燃物和不可燃物后將可燃物送入窯內(nèi)焚燒。垃圾焚燒產(chǎn)生的爐渣則多用作水泥原料或者水泥混合材進(jìn)行資源化利用。然而，由于城市垃圾存在穩(wěn)定性差、熱值低、水分高的特點(diǎn)，垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣量大、氧含量低，引入水泥窯分解爐后影響了回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的正常用風(fēng)，影響了分解爐內(nèi)燃料的燃燒，將會大幅度降低水泥窯的產(chǎn)量、質(zhì)量和穩(wěn)定性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡潔、環(huán)保、節(jié)能又將廢渣資源化的高效益的水泥回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處理生活垃圾及能源綜合利用系統(tǒng)。
[0007]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種水泥回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處理生活垃圾及能源綜合利用系統(tǒng)，包括垃圾計(jì)量及儲存系統(tǒng)、爐排爐、回轉(zhuǎn)窯、分解爐、預(yù)熱器、鍋爐水蒸氣綜合利用系統(tǒng)、篦冷機(jī)、窯頭收塵器、臭氣處理系統(tǒng)及滲濾液處理系統(tǒng)；
[0008]所述爐排爐與所述垃圾計(jì)量及儲存系統(tǒng)相連通，所述回轉(zhuǎn)窯的一端設(shè)有窯尾煙室，所述爐排爐的頂部分別與所述窯尾煙室及所述分解爐與相連通，所述分解爐的一側(cè)與所述垃圾計(jì)量及儲存系統(tǒng)相連通，所述分解爐的底部與所述窯尾煙室相連通，所述預(yù)熱器與所述分解爐的頂部相連通；
[0009]所述鍋爐水蒸氣綜合利用系統(tǒng)與所述窯尾煙室的一側(cè)相連通；所述篦冷機(jī)一端與所述回轉(zhuǎn)窯的另一端相連通，另一端與所述窯頭收塵器的一端相連通，所述窯頭收塵器的另一端與所述爐排爐的底部相連通；
[0010]所述臭氣處理系統(tǒng)與所述垃圾計(jì)量及儲存系統(tǒng)相連通，所述滲濾液處理系統(tǒng)與所述垃圾計(jì)量及儲存系統(tǒng)相連通。
[0011]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0012]進(jìn)一步，所述垃圾計(jì)量及儲存系統(tǒng)包括卸料平臺、密閉負(fù)壓垃圾池、橋式起重機(jī)、計(jì)量稱及滲濾池；所述卸料平臺與所述密閉負(fù)壓垃圾池相連接，所述橋式起重機(jī)位于所述密閉負(fù)壓垃圾池內(nèi)，且與所述密閉負(fù)壓垃圾池相連接，且靠近所述密閉負(fù)壓垃圾池的頂部，所述橋式起重機(jī)上設(shè)有抓斗，所述計(jì)量稱安裝在所述密閉負(fù)壓垃圾池內(nèi)，所述計(jì)量稱上設(shè)有料斗，所述料斗靠近所述爐排爐，所述滲濾池位于所述密閉負(fù)壓垃圾池的底部，且與所述密閉負(fù)壓垃圾池相連通，所述滲濾液處理裝置與所述滲濾池相連通。
[0013]進(jìn)一步，所述水泥回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處理生活垃圾及能源綜合利用系統(tǒng)還包括分解爐一次風(fēng)機(jī)，所述分解爐通過所述分解爐一次風(fēng)機(jī)與所述密閉負(fù)壓垃圾池相連通。
[0014]進(jìn)一步，所述鍋爐水蒸氣綜合利用系統(tǒng)包括鍋爐、窯尾收塵器、背壓汽輪機(jī)、原余熱發(fā)電汽輪機(jī)及ORC發(fā)電機(jī)，所述鍋爐與所述窯尾煙室的一側(cè)相連通，所述窯尾收塵器的入口與所述鍋爐相連通，所述背壓汽輪機(jī)與所述鍋爐相連通，所述原余熱發(fā)電汽輪機(jī)及所述ORC發(fā)電機(jī)分別與所述背壓汽輪機(jī)相連接。
[0015]進(jìn)一步，所述水泥回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處理生活垃圾及能源綜合利用系統(tǒng)還包括爐渣輸送機(jī)，所述爐渣輸送機(jī)與所述爐排爐相連通。
[0016]進(jìn)一步，所述爐渣輸送機(jī)上安裝有除鐵器。
[0017]進(jìn)一步，所述水泥回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處理生活垃圾及能源綜合利用系統(tǒng)還包括臭氣排風(fēng)機(jī)，所述臭氣排風(fēng)機(jī)與所述臭氣處理系統(tǒng)相連通。
[0018]本實(shí)用新型協(xié)同處理生活垃圾及能源綜合利用的方法，具體如下:
[0019]I)垃圾車經(jīng)過地鎊計(jì)量后，經(jīng)過密閉的卸料平臺，將垃圾卸入密閉負(fù)壓垃圾池里，垃圾在垃圾池里經(jīng)過發(fā)酵后，得到已發(fā)酵的垃圾、臭氣及滲濾液；
[0020]所述臭氣進(jìn)入分解爐一次風(fēng)機(jī)，做為分解爐的一次風(fēng)再進(jìn)入分解爐里進(jìn)行煅燒；停機(jī)時(shí)，所述臭氣經(jīng)臭氣排風(fēng)機(jī)進(jìn)入臭氣處理系統(tǒng)，經(jīng)過無害化處理后排空；
[0021]所述滲濾液排入滲濾池內(nèi)，經(jīng)沉淀后進(jìn)入滲濾液處理裝置處理成中水，沉淀后產(chǎn)生的廢渣用抓斗再次送回密閉負(fù)壓垃圾池里；
[0022]2)已發(fā)酵的垃圾通過抓斗抓入料斗內(nèi)，然后再從料斗進(jìn)入爐排爐焚燒，得到爐渣及熱廢煙氣(所述熱廢煙氣的溫度為900?950°C )，所述爐渣經(jīng)水冷卻并經(jīng)除鐵器除鐵后作為原料進(jìn)入水泥生料配料系統(tǒng)；所述爐排爐內(nèi)焚燒需要的熱能一部分來自窯頭除塵器除塵后的溫度為100?150°C的廢氣；
[0023]3)將所述熱廢煙氣從窯尾煙室的兩側(cè)引入窯尾煙室，然后再進(jìn)入分解爐做無害化處理(溫度環(huán)境為900°C?1100°C )，熱廢煙氣中的廢灰經(jīng)過分解爐與預(yù)熱器的物料一起進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒成熟料處理掉；同時(shí)從所述窯尾煙室抽出與進(jìn)入窯尾煙室的熱廢煙氣等量的窯內(nèi)煙氣進(jìn)入鍋爐，在鍋爐內(nèi)經(jīng)換熱后，得到廢煙氣及水蒸氣，將所述廢煙氣排入窯尾收塵器收塵后排空；
[0024]4)所述水蒸氣進(jìn)入背壓汽輪機(jī)用于直接拖動回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的設(shè)備，從背壓汽輪機(jī)出口的水蒸汽進(jìn)一步利用，一部分進(jìn)入原余熱發(fā)電汽輪機(jī)，用于補(bǔ)足缺少的蒸汽，另一部分進(jìn)入ORC發(fā)電機(jī)(一種利用低壓蒸汽發(fā)電的裝置)發(fā)出380伏電壓，用于電機(jī)拖動；
[0025]5)步驟I)中處理得到的中水，一部分進(jìn)入爐排爐冷卻所述爐渣，另一部分用于窯系統(tǒng)的工業(yè)用水。
[0026]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0027]1、垃圾處理量大:本實(shí)用新型利用5000噸/日水泥窯系統(tǒng)協(xié)同處理垃圾量每日可達(dá)500噸，是現(xiàn)有技術(shù)日處理量的2倍。
[0028]2、垃圾處理系統(tǒng)簡單:垃圾不需要分選，可直接入爐焚燒。不需建設(shè)垃圾分選設(shè)施，簡化了流程，降低了投資，降低了垃圾處理運(yùn)行費(fèi)用。以適應(yīng)中國現(xiàn)階段沒有對垃圾分選的現(xiàn)狀。
[0029]3、垃圾有害成分處理得徹底:焚燒產(chǎn)生的高溫(900?950°C )煙氣進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯窯尾煙室、分解爐將煙氣中的有害物質(zhì)在高溫(900°C?1100°C )環(huán)境將有害物質(zhì)徹底分解處理(尤其是對二惡英的有效處理)。垃圾煙氣里的飛灰融于物料中進(jìn)窯煅燒成熟料。
[0030]4、垃圾處理不影響窯的產(chǎn)量、質(zhì)量:采用氣體置換技術(shù)，將垃圾燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入窯尾煙室后，增加了 60%的氣體量，為避免對窯系統(tǒng)的影響，從窯尾煙室將從窯內(nèi)進(jìn)入的高溫?zé)煔庖?0%，進(jìn)行等量置換。保持了窯系統(tǒng)風(fēng)量的平衡，避免了對窯系統(tǒng)的影響。
[0031]5、從窯尾預(yù)熱器置換出氣體的高效、綜合利用:從窯尾預(yù)熱器置換出的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐轉(zhuǎn)換成高溫、高壓水蒸汽。高溫、高壓水蒸汽進(jìn)入背壓汽輪機(jī)用于直接拖動窯系統(tǒng)的大型設(shè)備。比經(jīng)過發(fā)電再用電動機(jī)拖動設(shè)備比，提高了效率。
[0032]6、低壓蒸汽的進(jìn)一步利用:從背壓汽輪機(jī)出來的低溫低壓蒸汽可進(jìn)一步利用，一部分蒸汽進(jìn)入原生產(chǎn)線的余熱發(fā)電汽輪機(jī)內(nèi)以補(bǔ)足原汽輪機(jī)缺少的蒸汽，充分利用原有裝備，提高發(fā)電量。從背壓機(jī)出來的多余部分蒸汽進(jìn)入ORC發(fā)電機(jī)(一種利用低壓蒸汽發(fā)電的裝備)系統(tǒng)發(fā)出380伏的電，供窯系統(tǒng)設(shè)備使用。
[0033]7、窯系統(tǒng)低溫廢氣的進(jìn)一步利用:窯頭除塵器除塵后的低溫(100?150°C )廢氣作為補(bǔ)充熱源進(jìn)入垃圾焚燒爐，既充分利用了廢氣又提高了垃圾處理的熱能。
[0034]8、垃圾滲濾液經(jīng)處理后可綜合利用:滲濾液經(jīng)處理后，得到的中水一部分進(jìn)入渣池冷卻垃圾焚燒爐排出的熱爐渣，熱爐渣經(jīng)過急冷后能夠有效控制二噁英的生成；剩余部分中水用于窯系統(tǒng)的生產(chǎn)，減少了窯系統(tǒng)的工業(yè)用水量，節(jié)約了水資源。
【附圖說明】
[0035]圖1為本實(shí)用新型水泥回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處理生活垃圾及能源綜合利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為本實(shí)用新型水泥回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處理生活垃圾及能源綜合利用系統(tǒng)的流程圖。
[0037]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0038]1、卸料平臺，2、密閉負(fù)壓垃圾池，3、橋式起重機(jī)，4、抓斗，5、計(jì)量稱，6、料斗，7、滲濾池，8、爐排爐，9、回轉(zhuǎn)窯，10、窯尾煙室，11、分解爐，