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              利用水泥窯廢氣的生活垃圾烘干系統的制作方法

              230   編輯:中冶有色技術網   來源:安徽海螺建材設計研究院有限責任公司  
              2023-11-03 15:10:28

              一種利用水泥窯廢氣的生活垃圾烘干系統的制作方法

              1.本發明屬于固廢資源化利用技術領域,尤其涉及利用干法熟料線廢氣余熱烘干生活垃圾技術。

              背景技術:

              2.垃圾處理問題是現代社會面臨的重要課題和巨大挑戰。隨著城市化水平的不斷提升,我國城市生活垃圾量持續增長,據國家統計局的數據,2019年全年我國生活垃圾清運量24,206.2萬噸,截至2019年末,全國設市城市共有生活垃圾無害化處理場(廠)1,183座,日處理能力86.99萬噸,無害化處理量24,012.8萬噸,生活垃圾無害化處理率達到99.2%;2020年全國城市生活垃圾清運量2.35億噸,無害化處理率達99.7%;相關研究院預測,2021年我國生活垃圾清運量量和處置量分別可達26707.5萬噸和26913.4萬噸。

              3.目前,國內外的生活垃圾無害化處理主要有衛生填埋、焚燒和堆肥三種方法。其中衛生填埋和焚燒是最主要的兩種處置方式,截至2019年末,全國城市建設生活垃圾填埋場652座,填埋處理能力達到36.70萬噸/日。

              4.2019年,我國城市生活垃圾無害化處理量為24,012.8萬噸,其中衛生填埋處理10,948.0萬噸,占全部垃圾無害化處理總量的45.59%,焚燒處理12,174.2 萬噸,占全部垃圾無害化處理總量的50.70%。

              5.隨著生活垃圾產生量進一步增大,生活垃圾組分更加復雜,焚燒方式逐步替代填埋等成為最主要的處理方式。2019年,城市生活垃圾衛生填埋同比下降 6.5%,生活垃圾焚燒處理量同比增長19%。2020年7月31日發改委發布《關于印發成真生活垃圾分類和處理設施補短板強弱項實施方案的通知》規定:生活垃圾日清運量超過300噸的區域,要加快發展以焚燒為主的垃圾處理方式,適度超前建設與生活垃圾清運量相適應的焚燒處理設施,到2023年基本實現原生生活垃圾的“零填埋”。

              6.近兩年,生活垃圾焚燒得到快速發展,主要以水泥窯協同和垃圾發電為主,但因垃圾水分較高、熱值偏低,仍以處置為主,未得到最大化的資源利用。以水泥窯協同處置和垃圾發電項目為例,多數采用高水分(60%左右)垃圾直接焚燒方式,過程簡單,熱替代率低,據統計,我國垃圾資源化利用熱量替代率(tsr) 不足1%,遠遠低于發達國家。

              7.生活垃圾干化方法主要分為兩種,一種是生物發酵干化,另一種是自然干化,以上兩種方式各有自身特點,但是存在以下問題:

              8.(1)生物發酵干化周期較長,一般在7天左右,在總量一定的情況下,導致干化車間規模較大,占地較多,投資成本大。

              9.(2)自然干化受天氣影響較大,干化周期較長;

              10.(3)兩種方法生活垃圾水分均不可控,且投資成本高,干化周期長導致運行成本高。

              技術實現要素:

              11.本發明所要解決的技術問題是實現一種借助水泥窯廢氣余熱,采取物理蒸發干化措施,提升生活垃圾熱附加值,最大程度的實現生活垃圾的資源化利用的系統。

              12.為了實現上述目的,本發明采用的技術方案為:一種利用水泥窯廢氣的生活垃圾烘干系統,系統設有垃圾烘干倉,所述垃圾烘干倉的底板為風篦板,所述風篦板下方設有烘干噴嘴,水泥窯窯頭開設有出氣孔,所述出氣孔通過管路連接鼓風機,所述鼓風機輸出端連接烘干總管,所述烘干總管連接多個烘干支管并通過烘干支管連接烘干噴嘴。

              13.所述出氣孔輸出80-120℃的高溫廢氣,所述烘干噴嘴設有多個,且均勻的分布在風篦板下方并向垃圾干化倉內輸送高溫廢氣。

              14.所述垃圾干化倉放置在垃圾干化車間內,所述垃圾干化車間為密封的廠房,所述垃圾干化車間內的頂部設有爪斗和控制爪斗的行車,地面上設置有料斗和至少一個垃圾烘干倉,所述料斗的下方為向外輸送已烘干垃圾的輸送機構。

              15.所述垃圾干化倉是由倉體、倉蓋以及底部篦板組成的密封空間,所述倉體為混凝土材質,所述倉蓋為金屬蓋板,所述倉蓋鉸接在倉體頂部并且倉蓋和倉體之間設有自動開合機構,所述篦板為具有鏤空間隙的板,所述間隙為由條形板構成的條狀間隙,或者由交錯的條形板構成的網格間隙。

              16.系統設有垃圾廠房,所述垃圾廠房為密封的廠房,所述垃圾廠房內的頂部設有爪斗和控制爪斗的行車,地面上設有垃圾坑和至少兩個垃圾料斗,其中一個垃圾料斗下方為垃圾破碎機,其中一個垃圾料斗下方為擠干機,所述擠干機出料口連接輸送機構將已破碎和擠干的垃圾輸送至垃圾干化車間。

              17.所述垃圾坑具有已破碎垃圾堆放區域和未破碎垃圾堆放區域,所述垃圾破碎機的出料口位于已破碎垃圾堆放區域,或者垃圾破碎機的出料口連接輸送機構將已破碎垃圾輸送至已破碎垃圾堆放區域,所述垃圾坑上方的垃圾廠房墻壁上設有垃圾卸料口,所述垃圾卸料口位于密封的卸料廠房內。

              18.所述垃圾廠房通過送氣管路連接匯風箱,每個所述垃圾干化倉均通過送氣管路連接三通閥輸入端,所述三通閥的輸出端分別通過管路連接至匯風箱和鼓風機的進氣口,所述匯風箱排氣接口連接并輸送匯集的氣體至篦冷機前段冷卻風機,作為熟料冷卻風。

              19.本發明用于處理生活垃圾,針對其水分大、成分復雜、熱值偏低等特點,借助水泥窯窯頭廢氣余熱,烘干生活垃圾,使垃圾中水分由60%左右降低至30%左右,進一步提高單位質量生活垃圾熱焓,提升化石燃料替代率,實現生活垃圾資源利用最大化。

              20.本系統已經應用在300t/d-1000t/d垃圾處理項目,垃圾干化后水分由60%左右降低至20%-30%,熱值由1000-1500kcal/kg提升至2000-2500kcal/kg。

              附圖說明

              21.下面對本發明說明書中每幅附圖表達的內容作簡要說明:

              22.圖1為利用水泥窯廢氣的生活垃圾烘干系統原理圖;

              23.圖2為垃圾干化倉側面結構示意圖;

              24.圖3為垃圾干化倉底面結構示意圖。

              具體實施方式

              25.下面對照附圖,通過對實施例的描述,本發明的具體實施方式如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等,作進一步詳細的說明,以幫助本領域技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。

              26.本發明針對生活垃圾水分高、熱值低等物理化學特性,結合水泥燒成系統窯頭80-120℃廢氣排放工藝特點,在窯頭旁增設一套生活垃圾干化系統,在生活垃圾進入燒成系統前進行預升溫干化,提高生活垃圾熱值,提升燒成系統的消納能力,實現生活垃圾的資源化利用。

              27.生活垃圾烘干系統設有兩個密封的廠房,一個為垃圾干化車間、另一個為垃圾廠房,兩個廠房依著水泥生產線建設,獲取高溫廢氣進行垃圾干燥。垃圾廠房內設有垃圾坑,垃圾坑用于成存放垃圾,為了區分垃圾是否被破碎,可以人工劃分出已破碎垃圾堆放區域和未破碎垃圾堆放區域,分別用于存放已經被破碎的垃圾,以及剛輸送至垃圾坑內的未破碎垃圾。

              28.地面上設有垃圾坑和至少兩個垃圾料斗,其中一個垃圾料斗下方為垃圾破碎機,可以將已經堆放的垃圾通過破碎機進行破碎,方便更好的進行擠干和烘干,垃圾破碎機的出料口位于已破碎垃圾堆放區域,或者垃圾破碎機的出料口連接輸送機構將已破碎垃圾輸送至已破碎垃圾堆放區域,其中一個垃圾料斗下方為擠干機,擠干機出料口連接輸送機構將已破碎和擠干的垃圾輸送至垃圾干化車間。

              29.垃圾廠房內的頂部設有爪斗和控制爪斗的行車,通過控制行車和爪斗可以將垃圾堆放在垃圾坑的不同區域,同時也可以將垃圾放置到垃圾料斗內,進行破碎或者擠干輸出,垃圾坑上方的垃圾廠房墻壁上設有垃圾卸料口,垃圾卸料口位于密封的卸料廠房內,卸料廠房內為卸料平臺,可以讓垃圾車進行卸貨,將垃圾堆放到垃圾坑內,一般落下的位置就是未破碎垃圾堆放區域。工作時,生活垃圾卸入垃圾坑儲存,由抓斗進入破碎機,破碎后垃圾經皮帶輸送至垃圾干化車間的干化倉。

              30.垃圾干化車間也是密閉的廠房,垃圾干化車間的頂部也設有爪斗和控制爪斗的行車,可以將由垃圾廠房輸送進來的垃圾抓放到需要的位置,垃圾干化車間的地面上設置有料斗和至少一個垃圾烘干倉,其中料斗的下方為向外輸送已烘干垃圾的輸送機構,干化倉主要由倉體、倉蓋以及底部篦板組成。

              31.如圖2、3所示,干化倉的尺寸:長度(l1)為25-35m,高度(h)為1.5-5.0m,寬度(l2)為5.0-8.0m,篦板間隙(w1)為0.2-1.5m,篦板板條的寬度(w2) 為0.05-0.5m。倉體主要為混凝土,底部設置通風篦板,上部倉蓋為金屬倉蓋,篦板為具有鏤空間隙的板,間隙為由條形板構成的條狀間隙,或者由交錯的條形板構成的網格間隙。

              32.風篦板下方設有烘干噴嘴,噴嘴也可以是管道上的孔,能夠向篦板內噴出熱空氣即可,水泥窯窯頭開設有出氣孔,出氣孔通過管路連接鼓風機,所述鼓風機輸出端連接烘干總管,烘干總管連接多個烘干支管并通過烘干支管連接烘干噴嘴。一般來說,為了提升烘干的均勻性,烘干噴嘴設有多個,且均勻的分布在風篦板下方并向垃圾干化倉內輸送高溫廢氣。

              33.風由下部通過篦板后與生活垃圾接觸進行熱交換,垃圾中水分擴散進入廢氣后排

              出。每個干化倉儲量為8h-10h垃圾量,干化倉底部設置通風篦板,鼓風機將窯頭80-120℃廢氣鼓入干化倉,廢氣由干化倉上部排出。窯頭廢氣經風機引入干化倉,80-120℃廢氣與生活垃圾充分接觸、換熱、水分擴散后由上部排風口排出,排出風部分與廢氣混合后再次進入干化倉,進行換熱以及水分的擴散。

              34.垃圾廠房通過送氣管路連接匯風箱,每個垃圾干化倉均通過送氣管路連接三通閥輸入端,三通閥的輸出端分別通過管路連接至匯風箱和鼓風機的進氣口,這樣一部風作為循環風與80-120℃混合后繼續干化垃圾,一部風與垃圾車間負壓系統風一同進入匯風箱,匯風箱排氣接口連接并輸送匯集的氣體至篦冷機前段冷卻風機,烘干廢氣可實現資源化利用,烘干廢氣與垃圾池負壓廢氣匯合后一同進入篦冷機前段高溫段風機,用于熟料的冷卻以及作為二三次風進行熟料煅燒。

              35.上述系統可以充分利用熟料線燒成系統廢氣余熱,將生活垃圾干化,提升垃圾熱附加值,在實現廢氣余熱利用的同時,提升了垃圾熱值,利用廢氣風作為烘干風,可循環利用,廢氣流量可根據垃圾烘干水分要求進行調節,此外,烘干廢氣作為熟料冷卻風,同時作為二三次風用于熟料煅燒。

              36.上面結合附圖對本發明進行了示例性描述,顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制,只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進,或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的,均在本發明的保護范圍之內。技術特征:

              1.一種利用水泥窯廢氣的生活垃圾烘干系統,其特征在于:系統設有垃圾烘干倉,所述垃圾烘干倉的底板為風篦板,所述風篦板下方設有烘干噴嘴,水泥窯窯頭開設有出氣孔,所述出氣孔通過管路連接鼓風機,所述鼓風機輸出端連接烘干總管,所述烘干總管連接多個烘干支管并通過烘干支管連接烘干噴嘴。2.根據權利要求1所述的利用水泥窯廢氣的生活垃圾烘干系統,其特征在于:所述出氣孔輸出80-120℃的高溫廢氣,所述烘干噴嘴設有多個,且均勻的分布在風篦板下方并向垃圾干化倉內輸送高溫廢氣。3.根據權利要求1或2所述的利用水泥窯廢氣的生活垃圾烘干系統,其特征在于:所述垃圾干化倉放置在垃圾干化車間內,所述垃圾干化車間為密封的廠房,所述垃圾干化車間內的頂部設有爪斗和控制爪斗的行車,地面上設置有料斗和至少一個垃圾烘干倉,所述料斗的下方為向外輸送已烘干垃圾的輸送機構。4.根據權利要求3所述的利用水泥窯廢氣的生活垃圾烘干系統,其特征在于:所述垃圾干化倉是由倉體、倉蓋以及底部篦板組成的密封空間,所述倉體為混凝土材質,所述倉蓋為金屬蓋板,所述倉蓋鉸接在倉體頂部并且倉蓋和倉體之間設有自動開合機構,所述篦板為具有鏤空間隙的板,所述間隙為由條形板構成的條狀間隙,或者由交錯的條形板構成的網格間隙。5.根據權利要求1或4所述的利用水泥窯廢氣的生活垃圾烘干系統,其特征在于:系統設有垃圾廠房,所述垃圾廠房為密封的廠房,所述垃圾廠房內的頂部設有爪斗和控制爪斗的行車,地面上設有垃圾坑和至少兩個垃圾料斗,其中一個垃圾料斗下方為垃圾破碎機,其中一個垃圾料斗下方為擠干機,所述擠干機出料口連接輸送機構將已破碎和擠干的垃圾輸送至垃圾干化車間。6.根據權利要求5所述的利用水泥窯廢氣的生活垃圾烘干系統,其特征在于:所述垃圾坑具有已破碎垃圾堆放區域和未破碎垃圾堆放區域,所述垃圾破碎機的出料口位于已破碎垃圾堆放區域,或者垃圾破碎機的出料口連接輸送機構將已破碎垃圾輸送至已破碎垃圾堆放區域,所述垃圾坑上方的垃圾廠房墻壁上設有垃圾卸料口,所述垃圾卸料口位于密封的卸料廠房內。7.根據權利要求6所述的利用水泥窯廢氣的生活垃圾烘干系統,其特征在于:所述垃圾廠房通過送氣管路連接匯風箱,每個所述垃圾干化倉均通過送氣管路連接三通閥輸入端,所述三通閥的輸出端分別通過管路連接至匯風箱和鼓風機的進氣口,所述匯風箱排氣接口連接并輸送匯集的氣體至篦冷機前段冷卻風機,作為熟料冷卻風。

              技術總結

              本發明揭示了一種利用水泥窯廢氣的生活垃圾烘干系統,系統設有垃圾烘干倉,所述垃圾烘干倉的底板為風篦板,所述風篦板下方設有烘干噴嘴,水泥窯窯頭開設有出氣孔,所述出氣孔通過管路連接鼓風機,所述鼓風機輸出端連接烘干總管,所述烘干總管連接多個烘干支管并通過烘干支管連接烘干噴嘴。本發明用于處理生活垃圾,針對其水分大、成分復雜、熱值偏低等特點,借助水泥窯窯頭廢氣余熱,烘干生活垃圾,使垃圾中水分由60%左右降低至30%左右,進一步提高單位質量生活垃圾熱焓,提升化石燃料替代率,實現生活垃圾資源利用最大化。實現生活垃圾資源利用最大化。實現生活垃圾資源利用最大化。

              技術研發人員:周金波 李志強 李祥超 范警衛 馬明 楊旺生

              受保護的技術使用者:安徽海螺建材設計研究院有限責任公司

              技術研發日:2022.03.25

              技術公布日:2022/5/6
              聲明:
              “利用水泥窯廢氣的生活垃圾烘干系統的制作方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
              我是此專利(論文)的發明人(作者)
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