一种垃圾烘干系统及其烘干方法
【专利摘要】本发明提出了一种垃圾烘干系统，解决了现有技术中混合垃圾热值低焚烧处理不能达到自燃，必须添加辅助燃料助燃的缺陷。其包括烘干筛分滚筒、托轮、支架和热风机；烘干筛分滚筒和热风机均安装在支架上；热风机两端分别设有吸入热风管和吹入热风管，吸入热风管设有锅炉烟气出口管插入端，吹入热风管与烘干筛分滚筒连通；烘干筛分滚筒由托轮支撑，且烘干筛分滚筒内设有扬料板、泥沙筛分装置、过料斗和导槽，扬料板镶于烘干筛分滚筒的内壁上；泥沙筛分装置一端与过料斗连通，其另一端与导槽连通。本发明垃圾烘干系统结构简单，其不需要添加辅助燃料，不仅垃圾能够持续稳定自燃，还能减少烟气排放量，为持续稳定达标排放提供成熟、可靠的技术和工艺。
【专利说明】一种垃圾烘干系统及其烘干方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及城市生活垃圾焚烧处理【技术领域】，特别涉及一种提高垃圾热值的垃圾烘干系统及其烘干方法。
【背景技术】
[0002]垃圾焚烧处理具有无害化彻底、减量化显著、资源化循环再利用和稳定化快速、永久的优势，已成为垃圾处理的基本取向。但垃圾处理依然是一个世界性难题，因为现代化垃圾焚烧属高能耗高成本技术，可以说人类直到目前尚未系统掌握垃圾焚烧核心技术-燃烧，在建设及运行中均缺乏可靠的技术支撑。
[0003]目前已有多种垃圾焚烧处理炉型，应用最广泛的炉排炉，具有历史悠久、单炉处理量最大，市场占有量最大的优势。是发达国家设计商设计的适应其含水分< 20%，含灰分(5%，经分类的热值> 6000kJ/kg，有利于焚烧垃圾的特定炉型。而我国及广大发展中国家是混合垃圾，含水分40%-60%，含灰分15%-25%，热值一般在3500kJ/kg-5000kJ/kg，需要添加大量的辅助燃料(处理一吨垃圾添加250kg左右的煤)，才能维持稳定燃烧，不论是成套引进的炉排炉或其他技术的炉型，普遍采用这种消耗型方案。然而，不论是发达国家还是我国的旋转炉，都是由单一炉型结构，干燥段与焚烧段为一体的炉型，造成炉温波动大，也要添加大量的辅助燃料，才能维持稳定燃烧和充分燃烧。
[0004]垃圾焚烧依次分为干燥、热分解、燃烧和燃尽4个阶段。由于我国的垃圾热值低，不能达到自燃的要求，需按垃圾量投入> 25%的煤助燃。在焚烧过程采用消耗型方案，有悖于建设资源节约型的基本国策，垃圾焚烧处理必须充分考虑其经济性和对环境的影响，因此必须探索低能耗、高效率和节约资源投入的新技术、新工艺。
【发明内容】
[0005]本发明提出一种垃圾烘干系统及其烘干方法，解决了现有技术中混合垃圾热值低焚烧处理不能达到自燃，必须添加辅助燃料助燃的缺陷。本发明垃圾烘干系统结构简单，操作方便，其不需要添加辅助燃料，不仅垃圾能够持续稳定自燃，还能减少烟气排放量，为持续稳定达标排放提供成熟、可靠的技术和工艺。
[0006]一种垃圾烘干系统，其包括烘干筛分滚筒、托轮、支架和热风机；所述烘干筛分滚筒和所述热风机均安装在所述支架上；所述热风机两端分别设有吸入热风管和吹入热风管，所述吸入热风管设有锅炉烟气出口管插入端，所述吹入热风管与所述烘干筛分滚筒连通；所述烘干筛分滚筒由所述托轮支撑，且所述烘干筛分滚筒内设有扬料板、泥沙筛分装置、过料斗和导槽，所述扬料板镶于所述烘干筛分滚筒的内壁上；所述泥沙筛分装置一端与所述过料斗连通，其另一端与所述导槽连通。
[0007]进一步，垃圾烘干系统的烘干方法包括如下步骤:(I)将吸入热风管通过锅炉烟气出口管插入端连接至锅炉烟气出口管，并将吸入热风管插入至锅炉烟气出口管内，并启动热风机开始工作；(2)通过热风机将锅炉烟气出口管内的烟气余热经吸入热风管吸入，并经吹入热风管将烟气余热吹入至烘干筛分滚筒的内壁上；(3)烘干筛分滚筒旋转，烘干筛分滚筒内的垃圾在扬料板上随烘干筛分滚筒一起旋转，提升至烘干筛分滚筒的轴心水平线以上撒落，且与热烟气相互碰撞；(4)垃圾在烘干筛分滚筒内吸收烟气余热，并蒸发析出水分，使垃圾不断升温、干燥和剥离了附着于垃圾上的泥沙，垃圾和泥沙因烘干筛分滚筒的不断旋转推进，到达泥沙筛分装置；(5)泥沙筛分装置将泥沙和垃圾分开，泥沙经过导槽排出；垃圾经过过料斗进入到焚烧炉。
[0008]本发明采用烟气余热作为垃圾烘干的加热源，在烘干过程剥离附着于垃圾的灰分(泥、沙)，使垃圾成为干燥而松散的易燃物，为焚烧提供质地均匀的垃圾燃料，不需要添加辅助燃料，垃圾可以自燃。既节约大量的辅助燃料(煤)，又减少烟气排放量，实现垃圾焚烧处理节能减排，达到环保与经济共存的良好效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1是本发明垃圾烘干系统的结构示意图；
[0011]图2是本发明垃圾烘干系统另一角度的结构示意图。 【具体实施方式】
[0012]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。
[0013]参照图1及图2，一种垃圾烘干系统1，其包括烘干筛分滚筒2、托轮3、支架4和热风机5 ;所述烘干筛分滚筒2和所述热风机5均安装在所述支架4上；所述热风机5两端分别设有吸入热风管51和吹入热风管52，所述吸入热风管51设有锅炉烟气出口管插入端(未图示)，所述吹入热风管52与所述烘干筛分滚筒2连通；所述烘干筛分滚筒2由所述托轮3支撑，且所述烘干筛分滚筒2内设有扬料板21、泥沙筛分装置22、过料斗23和导槽24，所述扬料板镶于所述烘干筛分滚筒的内壁上；所述泥沙筛分装置一端与所述过料斗连通，其另一端与所述导槽连通。本发明锅炉烟气出口管插入端的设置，用于将吸入热风管通过锅炉烟气出口管插入端插入至锅炉烟气出口管中，从而将锅炉烟气出口管中的烟气余热吸入至烘干筛分滚筒。
[0014]本发明通过将吸入热风管与锅炉烟气出口管连通，利用锅炉烟气出口管中已充分燃烧的烟气余热，作为垃圾烘干的加热源，单垃圾低位热值由3500kJ/kg-5000kJ/kg提高至≥6000kJ/kg，垃圾升温至110°C -200°C，成为干燥而松散的易燃物，为垃圾持续稳定燃烧，充分燃烧提供质地均匀的燃料；除启动阶段外不需要添加煤、油、气、柴等原料助燃，垃圾能持续稳定自燃，大幅度降低能耗；另外利用烟气余热作为烘干的加热源，减少烟气排放总量30%-45%，确保烟气污染物持续稳定达标排放，大幅度减少烟气排放。[0015]垃圾烘干系统的烘干方法包括如下步骤:(I)将吸入热风管通过锅炉烟气出口管插入端连接至锅炉烟气出口管，并将吸入热风管插入至锅炉烟气出口管内，并启动热风机开始工作；(2)通过热风机将锅炉烟气出口管内的烟气余热经吸入热风管吸入，并经吹入热风管将烟气余热吹入至烘干筛分滚筒的内壁上；(3)烘干筛分滚筒旋转，烘干筛分滚筒内的垃圾在扬料板上随烘干筛分滚筒一起旋转，提升至烘干筛分滚筒的轴心水平线以上撒落，且与热烟气相互碰撞；(4)垃圾在烘干筛分滚筒内吸收烟气余热，并蒸发析出水分，使垃圾不断升温、干燥和剥离了附着于垃圾上的泥沙，垃圾和泥沙因烘干筛分滚筒的不断旋转推进，到达泥沙筛分装置；(5)泥沙筛分装置将泥沙和垃圾分开，泥沙经过导槽排出；垃圾经过过料斗进入到焚烧炉。
[0016]本发明在使用时，热风机截留(吸入)锅炉烟气出口管内的烟气余热(2600C ±10°C)(截留量为烟气总量的30%-45%)，吹入烘干筛分滚筒内壁，使烟气余热在烘干筛分滚筒内成蛇行曲线，与旋转滚筒内扬料板不断撒落的垃圾碰撞推进，垃圾吸取热量蒸发析出水分和剥尚灰分，干燥预热到110°C -200°C,部分垃圾受热分解成可燃气体和残留碳化物，如塑料、橡胶、纸张及植物纤维等，但因缺氧和没有明火一般没有燃烧；当进入高温焚烧炉时，供氧后垃圾立即着火氧化燃烧，垃圾蒸发析出的水蒸气与碳化物进行水煤气化反应，生成热值很高的可燃气体:H2、CO、CH4以及残留碳化物等，为焚烧炉提供质量均匀、性质稳定及热值> 6000kJ/kg的燃料，避免焚烧炉燃烧温度波动，为确保垃圾充分燃烧和持续稳定达标排放，奠定了可靠的物质基础。燃烧的化学反应式为:C+H20 — CCHH2 ；C+2H2 — CH4。焚烧炉内燃烧产生的热气通过锅炉烟气出口管传送到烘干筛分滚筒，焚烧炉为烘干筛分滚筒提供加热源，烘干筛分滚筒为焚烧炉提供高热值的燃料，形成相辅相成循环利用。
[0017]本发明烘干及烘干后筛分的垃圾其总质量减少60%以上，垃圾含水分由50% (±)减少至< 10% ( 土)，质量减少40% ( 土)；含灰分由25% ( 土)减少至< 2% ( 土)；低位热值达到> 6000kJ/kg,在任何季节都确保垃圾持续稳定自燃。
[0018]本发明垃圾烘干系统及其烘干方法能够有效减少能耗30%以上，削减污染物排放30%以上，提高处理效率30%以上，降低运行成本30%以上，实现垃圾焚烧处理减排放、低能耗、低成本和高效率，达到环保与经济共存的优良效果。
[0019]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种垃圾烘干系统，其特征在于，其包括烘干筛分滚筒、托轮、支架和热风机；所述烘干筛分滚筒和所述热风机均安装在所述支架上； 所述热风机两端分别设有吸入热风管和吹入热风管，所述吸入热风管设有锅炉烟气出口管插入端，所述吹入热风管与所述烘干筛分滚筒连通； 所述烘干筛分滚筒由所述托轮支撑，且所述烘干筛分滚筒内设有扬料板、泥沙筛分装置、过料斗和导槽，所述扬料板镶于所述烘干筛分滚筒的内壁上；所述泥沙筛分装置一端与所述过料斗连通，其另一端与所述导槽连通。
2.如权利要求1所述的垃圾烘干系统的烘干方法，其特征在于，其包括如下步骤: (1)将吸入热风管通过锅炉烟气出口管插入端连接至锅炉烟气出口管，并将吸入热风管插入至锅炉烟气出口管内，并启动热风机开始工作； (2)通过热风机将锅炉烟气出口管内的烟气余热经吸入热风管吸入，并经吹入热风管将烟气余热吹入至烘干筛分滚筒的内壁上； (3)烘干筛分滚筒旋转，烘干筛分滚筒内的垃圾在扬料板上随烘干筛分滚筒一起旋转，提升至烘干筛分滚筒的轴心水平线以上撒落，且与热烟气相互碰撞； (4)垃圾在烘干筛分滚筒内吸收烟气余热，并蒸发析出水分，使垃圾不断升温、干燥和剥离了附着于垃圾上的泥沙，垃圾和泥沙因烘干筛分滚筒的不断旋转推进，到达泥沙筛分装置； (5)泥沙筛分装置将泥沙和垃圾分开，泥沙经过导槽排出；垃圾经过过料斗进入到焚烧炉。
【文档编号】F23G5/04GK103759268SQ201410028480
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】吴谦信 申请人:福建沃丰达环保科技有限公司