一种可在窑外将垃圾气化的水泥窑及其气化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用水泥窑处置垃圾的装置和方法，尤其涉及一种可在窑外将垃圾气化的水泥窑及其气化方法。
【背景技术】
[0002]水泥行业处置垃圾已成为水泥工业可持续性发展的必然趋势。随着城市化进程加快，垃圾围城困扰着城市管理。水泥窑替代燃料技术的发展在国外发达国家已有近30年成熟应用，其处置安全性已被《巴塞尔公约》认可。从替代燃料物理形态来看，水泥窑利用替代燃料方式有三种，即固体、液体和气体。发达国家由于垃圾分选比较发达，主要以工业垃圾和RDF (垃圾衍生燃料)为主，基本都是破碎后以固态燃料直接入窑，主要是以气力输送入窑。其中直接进入水泥窑分解炉和窑头燃烧器是欧洲国家水泥厂普遍采用的工艺。直接进入分解炉的方式对替代性燃料的品质和在分解炉内停留时间要求较高，替代性燃料必须保证在分解炉内燃尽，否则会对后续的水泥工艺产生不良影响。直接进入窑头燃烧器的替代性燃料的热值和外形尺寸的要求更高。
[0003]我国利用水泥窑处置城市生活垃圾处于起步阶段，基本都是垃圾燃料直接入分解炉。由于生活垃圾含水率高，成分复杂，前处理工序多，加大处置成本，所以，垃圾的直接入窑方式不仅对水泥厂工艺改造和平面布置有影响，而且制约着水泥窑处置生活垃圾的规模化和工程化应用。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的一个技术问题是提供一种可在窑外将垃圾气化的水泥窑，该水泥窑克服了生活垃圾含水率高，成分复杂的缺陷，可大大简化前处理工序，大大降低处置成本，扩大了处置生活垃圾的规模。
[0005]本发明要解决的另一个技术问题是提供一种可在水泥窑外将垃圾气化的方法，该方法不但克服了生活垃圾含水率高，成分复杂的缺陷，可大大简化前处理工序，大大降低处置成本，扩大了处置生活垃圾的规模，而且，不需要辅助燃料。
[0006]就水泥窑而言，为了解决上述一个技术问题，本发明可在窑外将垃圾气化的水泥窑，包括水泥窑，所述水泥窑的进气口与垃圾气化炉的出气口连通，所述垃圾气化炉的进料口位于垃圾输送装置出口的下方，所述垃圾输送装置的进口位于垃圾料棚内，所述垃圾料棚内设置有垃圾抓斗装置。
[0007]所述垃圾气化炉是立式旋转气化炉。
[0008]所述立式旋转气化炉包括炉体和炉盖，所述炉盖盖在所述炉体上，所述炉盖和所述炉体之间密封转动连接，所述炉盖固定安装在炉架上，所述出气口和所述进料口分别设置在所述炉盖上，所述炉体的主体呈圆筒形，所述炉体的底部呈下圆锥形构成排出灰渣的漏斗，所述炉体的侧壁设置有炉体转动支撑部，所述炉体转动支撑部配置有炉体转动支撑配合部，所述炉体转动支撑部和所述炉体转动支撑配合部之间为可转动连接，所述炉体转动支撑配合部设置在炉架上，所述炉体主体的周向上分布有啮合齿，所述啮合齿形成齿盘，所述炉架上设置有炉体驱动电机，所述炉体驱动电机的转动轴配置有齿轮，所述齿轮和所述齿盘相啮合，所述炉体主体内底部设置有支撑盘，所述支撑盘的中央固定有支撑体，所述支撑体的中央设置有轴孔，所述轴孔内设置有转动轴，所述转动轴的上部固定有塔式灰盘，所述转动轴的下端设置有塔式灰盘驱动电机，或者，所述塔式灰盘的底部设置有锥形齿盘，所述炉体主体的外侧壁设置有塔式灰盘驱动电机，所述塔式灰盘驱动电机的转动轴穿过所述炉体主体的外侧壁并配置有锥形齿轮，所述锥形齿轮与所述锥形齿盘相啮合。
[0009]所述塔式灰盘由多层不同大小的炉篦构成，多层所述炉篦按照从下到上从大到小的顺序固定在所述转动轴的上部，每层所述炉篦的上面带有竖直状铸铁。
[0010]所述排出灰渣的漏斗下方设置有灰渣冷却池，所述灰渣冷却池配置有捞渣机，所述携澄机的进口位于所述灰澄冷却池内，所述携澄机的出口位于生料磨进口的上方，所述排出灰渣的漏斗与所述垃圾料棚之间通过一次风通道连通，所述一次风通道配置有一次风机，所述一次风通道穿过所述灰渣冷却池。
[0011]所述垃圾输送装置包括步进给料机和对辊式双棍给料机，所述对辊式双棍给料机的出料口朝下位于所述垃圾气化炉进料口的上方，所述对辊式双棍给料机的进料口朝上，所述步进给料机的出料口朝下位于所述对式双棍给料机进料口的上方，所述步进给料机的进料口朝上位于所述垃圾抓斗装置下料处的下方。
[0012]所述垃圾料棚内设置有地下渗滤液收集池，所述步进给料机的出料口和所述对辊式双棍给料机的进料口之间通过垃圾通道连通，所述垃圾通道和所述地下渗滤液收集池之间通过渗滤液通道连通，所述渗滤液通道配置有渗滤液泵。
[0013]所述对辊式双棍给料机的电机配置有水冷却装置，所述水冷却装置的进水口通过进水管道与水箱的出水口连通，所述进水管道配置有水泵，所述水冷却装置的回水出口通过回水管道与所述水箱的回水进口连通，所述水箱与水源连通。
[0014]本发明可在窑外将垃圾气化的水泥窑与现有技术相比具有以下有益效果。
[0015]1、本技术方案由于采用了所述水泥窑的进气口与垃圾气化炉的出气口连通，所述垃圾气化炉的进料口位于垃圾输送装置出口的下方，所述垃圾输送装置的进口位于垃圾料棚内，所述垃圾料棚内设置有垃圾抓斗装置的技术手段，所以，克服了生活垃圾含水率高，成分复杂的缺陷，可大大简化前处理工序，大大降低处置成本，扩大了处置生活垃圾的规模。
[0016]2、本技术方案由于采用了所述垃圾气化炉是立式旋转气化炉的技术手段，所以，可进一步扩大处置生活垃圾的规模。
[0017]3、本技术方案由于采用了所述立式旋转气化炉包括炉体和炉盖，所述炉盖盖在所述炉体上，所述炉盖和所述炉体之间密封转动连接，所述炉盖固定安装在炉架上，所述出气口和所述进料口分别设置在所述炉盖上，所述炉体的主体呈圆筒形，所述炉体的底部呈下圆锥形构成排出灰渣的漏斗，所述炉体的侧壁设置有炉体转动支撑部，所述炉体转动支撑部配置有炉体转动支撑配合部，所述炉体转动支撑部和所述炉体转动支撑配合部之间为可转动连接，所述炉体转动支撑配合部设置在炉架上，所述炉体主体的周向上分布有啮合齿，所述啮合齿形成齿盘，所述炉架上设置有炉体驱动电机，所述炉体驱动电机的转动轴配置有齿轮，所述齿轮和所述齿盘相啮合的技术手段，所以可实现垃圾的均匀布料。又由于采用了所述炉体主体内底部设置有支撑盘，所述支撑盘的中央固定有支撑体，所述支撑体的中央设置有轴孔，所述轴孔内设置有转动轴，所述转动轴的上部固定有塔式灰盘，所述转动轴的下端设置有塔式灰盘驱动电机，或者，所述塔式灰盘的底部设置有锥形齿盘，所述炉体主体的外侧壁设置有塔式灰盘驱动电机，所述塔式灰盘驱动电机的转动轴穿过所述炉体主体的外侧壁并配置有锥形齿轮，所述锥形齿轮与所述锥形齿盘相啮合的技术手段，所以，可实现边壁出灰，为后面进一步的改进提供了有利条件。
[0018]4、本技术方案由于采用了所述塔式灰盘由多层不同大小的炉篦构成，多层所述炉篦按照从下到上从大到小的顺序固定在所述转动轴的上部，每层所述炉篦的上面带有竖直状铸铁的技术手段，所以，当炉体和炉篦转动时，不但可以起到布料的作用，而且，还可以起到拨料作用，进一步地实现均匀布料的效果，进一步地顺利实现边壁出灰的效果。
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