一种投料预热仓及其水泥窑废弃物处理装置和处理方法与流程

1.本发明涉及废弃物处理技术领域，特别是涉及一种投料预热仓及其水泥窑废弃物处理装置和处理方法。


背景技术：

2.水泥窑协同处置是水泥工业提出的一种新的废弃物处置手段，它是指将满足或经过预处理后满足入窑要求的固体废物投入水泥窑，在进行水泥熟料生产的同时实现对固体废物的无害化处置过程。水泥窑废弃物处置系统有smp系统、污泥系统、废液系统、人工投送系统等处置系统，都是采用危险废物直接投入窑尾分解炉方式，如果瞬时入窑的废弃物量过大，由分解炉快速滚落窑内的废弃物过多，废弃物和水泥生料接触过多，会不可避免的造成預热器系统各项参数如风量，温度、压力、等不稳定，废弃物的不均燃烧严重影响分解炉内热交换效率进而影响窑产量，为了保证水泥产量只有降低危险废物的投加量，这也是造成水泥窑协同处置危险废物产能上不去主要原因。
3.专利文件cn112794661a公开了一种新型干法水泥窑窑尾预热系统，包括预热塔、塔外预热器和窑尾烟室,预热塔内设有至少一套预热系统和分解炉,每套预热系统包括自上而下设置的多级塔内预热器,多级塔内预热器最下面一级预热器的出料口与分解炉相连,窑尾烟室通过第一折弯管道与分解炉的一个进气口相连,多级塔内预热器最下面一级预热器的进风管道通过第二折弯管道与塔外预热器的出风管道相连。但是其设置多级预热器，使得废弃物需要一级一级输送至预热器中，不可避免的导致输送过程费时费力，且导致整个系统复杂进而增加成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种投料预热仓及其水泥窑废弃物处理装置和处理方法，以解决上述现有技术存在的问题，利用吹风口喷射气流推动承料区的废弃物，将废弃物沿各级台阶结构一级级的传送，不仅能够将废弃物沿台阶结构进行分散，且能够延缓废弃物在预热仓本体中的移动速度，整体传送结构简单且能够提高对废弃物预热分解的充分性。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种投料预热仓，包括对废弃物进行预热分解的预热仓本体及位于所述预热仓本体内的输送平台，所述输送平台包括若干级沿预热方向相连接且逐渐降低的台阶结构，各所述台阶结构均包括用于承接废弃物的承料区、与所述承料区配套设置的吹风口，所述吹风口连通有供给其喷射气流的空气炮，所述喷射气流通过所述吹风口且沿预热方向流动，并推动所述承料区处的废弃物。
6.优选的，所述预热仓本体内设有温度传感器，所述温度传感器电连接有用于控制所述空气炮启闭频率的控制机构，所述温度传感器监测得到的温度值与所述空气炮喷射频率成正比。
7.优选的，所述预热仓本体配套有对其通入助燃空气的进风室，且所述承料区均开设有与所述进风室相连通的通风口，所述通风口处封盖设有通风篦板。
8.优选的，所述预热仓本体的顶部开设有负压引风机构相连通的排风口，所述排风口处设有用于调节出风速度的高温阀，所述预热仓本体设有第一气体压力传感器，所述第一气体压力传感器电连接有用于调节所述高温阀闭合大小的控制机构。
9.优选的，所述进风室配套有对其供风的进风风机，且所述进风室内设有第二气体压力传感器，所述第二气体压力传感器电连接有用于调节所述进风风机功率的控制机构。
10.优选的，所述预热仓本体对应首级所述台阶结构的位置处设有进料口，所述进料口处设有与供料机构相连接的喂料锁风阀，且所述进料口配套有用于承接落料且供废弃物滑动传输的接料平台，所述接料平台与首级所述台阶结构的所述承料区相连接。
11.优选的，所述预热仓本体对应末级所述台阶结构的位置处设有出料口，末级所述台阶结构的所述承料区与所述出料口之间连接有供废弃物滑动下落的出料平台，所述出料口处设有火焰喷射方向与预热方向相反的燃烧器。
12.还提供一种水泥窑废弃物处理装置，包括所述投料预热仓及窑尾分解炉，所述投料预热仓包括所述预热仓本体，所述窑尾分解炉与所述预热仓本体的出料口相连通，所述出料口与所述窑尾分解炉之间设有用于将废弃物破碎的辊破机构。
13.优选的，所述窑尾分解炉连接有排烟管道，所述排烟管道连通有用于将烟气引出的负压引风机构，所述排烟管道与所述预热仓本体的排风口相连通。
14.还提供一种水泥窑废弃物处理装置的处理方法，包括如下步骤：
15.预热：通过燃烧器对预热仓本体进行加热至废弃物加热分解所需温度；
16.进料：开启供料机构并通过喂料锁风阀对预热仓本体供料，废弃物经过预热仓本体的进料口处落至输送平台的进料端；
17.输送废弃物：废弃物通过接料平台落在首级台阶结构的承料区上后，开启空气炮通过吹风口对废弃物喷射气流，将废弃物推离首级台阶结构的承料区，并落至下一级台阶结构的承料区，依次类推，废弃物落至最后一级台阶结构后，被喷射气流推离并落至出料口处，各空气炮启闭频率随预热仓本体内温度的升高逐渐提高，且随预热仓本体内温度的降低逐渐降低；
18.通风：在输送废弃物的同时，开启进风风机，通过进风室匀风后，进而通过通风篦板朝预热仓本体内通入空气对废弃物助燃；
19.破碎废弃物：落至出料口处的废弃物经过辊破机构碾压破碎，将废弃物破碎并分散；
20.处理废弃物：破碎后的废弃物进入窑尾分解炉，并与水泥生料混合，完成水泥熟料的制备；
21.烟气处理：在进料后开启负压引风机构，将窑尾分解炉和预热仓本体内产生的废气通过负压引风机构排出。
22.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
23.第一，输送平台包括若干级沿预热方向相连接且逐渐降低的台阶结构，各台阶结构均包括用于承接废弃物的承料区、与承料区配套设置的吹风口，吹风口连通有供给其喷射气流的空气炮，喷射气流通过吹风口且沿预热方向流动，并推动承料区处的废弃物，一方面，通过设置台阶结构，使得废弃物能够沿各级台阶结构逐级输送，整堆废弃物铺散在各级台阶结构上，且利用吹风口喷射气流推动承料区的废弃物，将废弃物沿各级台阶结构一级
级的传送，延缓废弃物在预热仓本体中的移动速度，以保证其在预热仓本体内受热充分，进而能够被有效高温分解，相对于现有技术中仍需设置多个分解炉，将废弃物依次经过各个分解炉，本发明中有效的简化了结构，降低了制作成本；另一方面，废弃物不直接进入分解炉而是先进入预热仓预热，将大部份可燃废弃物焚烧后，少量固体废弃物预热加温后进入窑尾烟室，最大限度减少由于温差及废弃物的不均燃烧对窑系统的影响。
24.第二，预热仓本体内设有温度传感器，温度传感器电连接有用于控制空气炮启闭频率的控制机构，温度传感器监测得到的温度值与空气炮喷射频率成正比，通过温度传感器监测得到预热仓本体的温度变化，以实时反馈给控制机构，通过控制机构调节空气炮的喷射频率，以控制废弃物的移动速度，例如在温度过高时，提高空气炮的喷射频率，加快废弃物的移动速度，提高加热分解效率，在温度过低时，降低空气炮的喷射频率，减少废弃物的移动速度，保证废弃物能够充分被加热分解，进而保证了预热仓本体对废弃物的预热处理效果。
25.第三，预热仓本体配套有对其通入助燃空气的进风室，且承料区均开设有与进风室相连通的通风口，通风口处封盖设有通风篦板，通过进风室保证对进风的均匀效果，使得各个通风口进入的空气能够更均匀，保证对预热仓本体内部助燃效果，通风口处设置通风篦板，以在保证通风效果的同时，避免废弃物残渣掉落至进风室内，且避免因通风口的设置，使得废弃物的移动受影响。
26.第四，预热仓本体的顶部开设有负压引风机构相连通的排风口，排风口处设有用于调节出风速度的高温阀，预热仓本体设有第一气体压力传感器，第一气体压力传感器电连接有用于调节高温阀闭合大小的控制机构，通过第一气体压力传感器以监测预热仓本体内的负压强度，以实时调节高温阀的闭合大小，进而调节预热仓本体的出风量，以保证预热仓本体内的负压环境处于稳定状态，减少对废弃物加热的影响。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明整体结构示意图；
29.其中1-喂料锁风阀、2-供料机构、3-高温阀、4-中部高温区、5-预热仓本体、6-温度传感器、7-第一气体压力传感器、8-进风风机、9-第二气体压力传感器、10-空气炮、11-通风篦板、12-进风室、13-台阶结构、14-窑尾分解炉、15-辊破机构。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.本发明的目的是提供一种投料预热仓及其水泥窑废弃物处理装置和处理方法，以
解决上述现有技术存在的问题，利用吹风口喷射气流推动承料区的废弃物，将废弃物沿各级台阶结构一级级的传送，不仅能够将废弃物沿台阶结构进行分散，且能够延缓废弃物在预热仓本体中的移动速度，整体传送结构简单且能够提高对废弃物预热分解的充分性。
32.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
33.请参考图1，提供一种投料预热仓，包括对废弃物进行预热分解的预热仓本体5及位于预热仓本体5内的输送平台，优选的，预热仓本体5的仓内墙为耐火材料、外墙为钢结构，输送平台包括若干级沿预热方向相连接且逐渐降低的台阶结构13，预热方向即为废弃物移动输送的方向，各台阶结构13均包括用于承接废弃物的承料区、与承料区配套设置的吹风口，吹风口连通有供给其喷射气流的空气炮10，喷射气流通过吹风口且沿预热方向流动，并推动承料区处的废弃物，一方面，通过设置台阶结构13，使得废弃物能够沿各级台阶结构13逐级输送，整堆废弃物铺散在各级台阶结构13上，且利用吹风口喷射气流推动承料区的废弃物，将废弃物沿各级台阶结构13一级级的传送，延缓废弃物在预热仓本体5中的移动速度，以保证其在预热仓本体5内受热充分，进而能够被有效高温分解，相对于现有技术中仍需设置多个分解炉，将废弃物依次经过各个分解炉，本发明中有效的简化了结构，降低了制作成本；另一方面，废弃物不直接进入分解炉而是先进入预热仓预热，将大部份可燃废弃物焚烧后，少量固体废弃物预热加温后进入窑尾烟室，最大限度减少由于温差及废弃物的不均燃烧对窑系统的影响。
34.优选的，台阶结构13包括台阶侧壁和台阶底壁，且台阶顶壁和台阶侧壁沿预热方向排布，吹风口开设在台阶侧壁上，台阶底壁作为用于承接废弃物的承料区，吹风口正对台阶底壁上的废弃物，进而通过喷射气流，使得废弃物移动并下落至下一台阶结构13的台阶底壁上；优选台阶侧壁竖直设置，或者其顶部朝预热方向倾斜，那么在废弃物下落的过程中，能够避免废弃物残渣在吹风口出风间隙掉落在吹风口内。
35.其中，预热仓本体5内设有温度传感器6，温度传感器6电连接有用于控制空气炮10启闭频率的控制机构，温度传感器6监测得到的温度值与空气炮10喷射频率成正比，通过温度传感器6监测得到预热仓本体5的温度变化，以实时反馈给控制机构，通过控制机构调节空气炮10的喷射频率，以控制废弃物的移动速度，例如在温度过高时，提高空气炮10的喷射频率，加快废弃物的移动速度，提高加热分解效率，在温度过低时，降低空气炮10的喷射频率，减少废弃物的移动速度，保证废弃物能够充分被加热分解，进而保证了预热仓本体5对废弃物的预热处理效果。
36.优选的，预热仓本体5配套有对其通入助燃空气的进风室12，且承料区均开设有与进风室12相连通的通风口，通风口处封盖设有通风篦板11，通过进风室12保证对进风的均匀效果，使得各个通风口进入的空气能够更均匀，保证对预热仓本体5内部助燃效果，通风口处设置通风篦板11，以在保证通风效果的同时，避免废弃物残渣掉落至进风室12内，且避免因通风口的设置，使得废弃物的移动受影响。
37.进一步的，预热仓本体5的顶部开设有负压引风机构相连通的排风口，排风口处设有用于调节出风速度的高温阀3，预热仓本体5设有第一气体压力传感器7，第一气体压力传感器7电连接有用于调节高温阀3闭合大小的控制机构，通过第一气体压力传感器7以监测预热仓本体5内的负压强度，以实时调节高温阀3的闭合大小，进而调节预热仓本体5的出风
量，以保证预热仓本体5内的负压环境处于稳定状态，减少对废弃物加热的影响。
38.作为本发明优选的实施方式，进风室12配套有对其供风的进风风机8，且进风室12内设有第二气体压力传感器9，第二气体压力传感器9电连接有用于调节进风风机8功率的控制机构，以实时对进风量进行调节，具体的通过第二气体压力传感器9得到进风室12内的风压，根据第一气体压力传感器7的监测值进行调节，当第二气体压力传感器9监测值过低或过高时，调节进风风机8的功率，进而调节进风室12内的风量，避免进风过度影响预热仓本体5内的负压环境。
39.进一步的，预热仓本体5对应首级台阶结构13的位置处设有进料口，进料口处设有与供料机构2相连接的喂料锁风阀1，且进料口配套有用于承接落料且供废弃物滑动传输的接料平台，接料平台与首级台阶结构13的承料区相连接，优选的接料平台与输送平台等坡度，那么在进料口落料后，使得废弃物能够掉落至接料平台上，进而沿接料平台移动至首级台阶结构13的承料区，保证对废弃物实现有效控制其移动，且通过设置喂料锁风阀1，避免进料时影响预热仓本体5内的负压环境。
40.进一步的，预热仓本体5对应末级台阶结构13的位置处设有出料口，末级台阶结构13的承料区与出料口之间连接有供废弃物滑动下落的出料平台，出料口处设有火焰喷射方向与预热方向相反的燃烧器，由于热空气朝上流动，那么燃烧器设置在底部后，能够保证对整个预热仓本体5内的废弃物进行充分燃烧。
41.进一步的，还提供一种水泥窑废弃物处理装置，包括投料预热仓及窑尾分解炉14，投料预热仓包括预热仓本体5，窑尾分解炉14与预热仓本体5的出料口相连通，出料口与窑尾分解炉14之间设有用于将废弃物破碎的辊破机构15，废弃物烧结后会有大块料渣，直接入会窑影响窑内水泥煅烧同时易堵下料通道，进而通过将废弃物破碎以避免这一现象的发生。且通过设置投料预热仓，投料量由原来的3-5t/h提高到10-15t/h，并水泥熟料产量不受影响。
42.作为本发明优选的实施方式，窑尾分解炉14连接有排烟管道，排烟管道连通有用于将烟气引出的负压引风机构，排烟管道与预热仓本体5的排风口相连通，使得废弃物燃烧后产生的烟气能够通过排烟管道集中处理，且优选的排烟管道与排风口之间具有水泥分解炉中部高温区4，通过水泥分解炉中部高温区4对烟气进行高温加热处理，保证有害气体完全去除。
43.进一步的，还提供一种水泥窑废弃物处理装置的处理方法，包括如下步骤：
44.预热：通过燃烧器对预热仓本体5进行加热至废弃物加热分解所需温度；，优选的在投料前通过燃烧器对预热仓进行加热当温度达到600度；
45.进料：开启供料机构并通过喂料锁风阀1对预热仓本体5供料，废弃物经过预热仓本体5的进料口处落至输送平台的进料端，具体通过接料平台落入首级台阶机构的承料区；
46.输送废弃物：废弃物通过接料平台落在首级台阶结构13的承料区上后，开启空气炮10通过吹风口对废弃物喷射气流，将废弃物推离首级台阶结构13的承料区，并落至下一级台阶结构13的承料区，依次类推，废弃物落至最后一级台阶结构13后，被喷射气流推离并落至出料口处，各空气炮10启闭频率随预热仓本体5内温度的升高逐渐提高，且随预热仓本体5内温度的降低逐渐降低；其中，调整空气炮10对废弃物的步进速度，将废弃物沿各级台阶结构13移动预热燃烧，温度控制在900至1000度稳定燃烧。
47.通风：在输送废弃物的同时，开启进风风机8，通过进风室12匀风后，进而通过通风篦板11朝预热仓本体5内通入空气对废弃物助燃；其中助燃继续加温，温度达到800度时，停燃烧器开起空气炮10；
48.破碎废弃物：落至出料口处的废弃物经过辊破机构15碾压破碎，将废弃物破碎并分散；再进入窑尾分解炉14；废弃物烧结后会有大块料渣，直接入会窑影响窑内水泥煅烧同时易堵下料通道，进而通过将废弃物破碎以避免这一现象的发生；
49.处理废弃物：破碎后的废弃物进入窑尾分解炉14，并与水泥生料混合，完成水泥熟料的制备；废弃物进入预热仓后将大部份可燃废弃物焚烧，少量固体废弃物预热加温到大于900度破碎后进入窑尾烟室，最大限度减少了由于温差及废弃物的不均燃烧对窑系统造成的影响，改造后投料量由原来的3-5t/h提高到现在的10-15t/h并水泥熟料产量不受影响；
50.烟气处理：在进料后开启负压引风机构，将窑尾分解炉14和预热仓本体5内产生的废气通过负压引风机构排出；优选的焚烧后的烟气通过预热仓顶部高温调节阀进入水泥分解炉中部高温区4，保证有害气体完全去除，全过程通过压力、温度传感器6及后台中控系统实现自动控制保证入窑量及温度、压力稳定，出口高温阀3开度可根据仓内压力调节，始终保持仓内为负压。
51.根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。
52.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
53.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。