本发明属于工业废弃物处理技术领域，具体涉及一种多相废弃物焚烧系统及其废弃物处理方法。
背景技术
目前国内外公知的工业废弃物焚烧窑根据废弃物种类不同分为废气焚烧窑、固废焚烧窑和废液焚烧窑。这几种焚烧窑的处理对象都较为单一，处理成本高，效率低。焚烧炉技术都是国外少数发达国家根据分选后的废弃物特征而研制出来的。
我国的工业废弃物成分呈多样性、复杂性、多种相态共存的情况尤为突出，固废的含水率普遍高于40%，并伴有废气产生，这样的废弃物进入单一相态的焚烧窑进行焚烧处理必然会造成燃烧不稳定，炉内易熄火，即使添加辅助能源助燃，燃烧工况也无法平稳，使操作变复杂，运营成本高，污染严重，所以并不完全适合于我国目前的工业废弃物焚烧处理。
申请号201120247284.6的中国专利公开了一种固体废物适氧烈燃持续高温焚烧窑系统，所述焚烧窑系统由两个半地下结构的焚烧窑构成，两个焚烧窑底部均设置于地平面以下，两个焚烧窑盖部设置有一个活动窑盖，所述活动窑盖在两个焚烧窑之间整体移动；每个焚烧窑包括焚烧窑窑体，窑体内为高温焚烧窑膛；所述焚烧窑设置有排烟系统、供风系统和点火系统；所述供风系统安装于窑体下部，所述供风系统上设置有点火系统，所述排烟系统设置于窑体上部；两个焚烧窑之间设置有一个双向供风管。工作中窑内固体废弃物每一米高需添加一层助燃剂，以辅助固废的富氧焚烧。上述公开的技术方案属于传统的燃烧方式，加上没有对废弃物进行分拣等前期预处理，焚烧难度系数加大，焚烧中的原始资源综合利用较低。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种多相废弃物焚烧系统及其废弃物处理方法，以解决背景技术中所提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种多相废弃物焚烧系统，其特征在于，包括依次连通设置的焚烧窑、二次燃烧室、尾气处理装置、烟囱；所述尾气处理装置包括洗涤器和袋式除尘器；
所述焚烧窑包括窑体，所述窑体包括从上至下依次设置的排烟段、燃烧段和排渣段，所述窑体在燃烧段的一侧设置有固体进料口，所述窑体在排烟段的上端设置有液体进料口，所述窑体在排渣段的下端设置有废渣排出口；所述窑体上在排渣段的下端位置还设置有一燃烧器，所述窑体上在燃烧器与固体进料口之间设置有废气进口；所述窑体内在液体进料口处设置有液体雾化装置，所述固体进料口连接有一自动给料器，所述自动给料器通过链式传输装置连接固废粉碎机；所述废气进口处设置有气体喷枪；所述窑体的顶部还设置有一第一排烟管道，所述第一排烟管道连通至二次燃烧室；所述窑体的第一排烟管道所对的排烟口与液体雾化装置之间设置有一耐火挡板；所述废渣排出口处设置有刮板出渣器；
所述二次燃烧室包括从左至右均匀设置有多个耐火隔板，多个所述耐火隔板间隔垂直设置在二次燃烧室内部的上下端，多个所述耐火隔板的高度均小于二次燃烧室的高度，所述多个耐火隔板将二次燃烧室内部分为多个燃烧腔；每个所述耐火隔板与二次燃烧室的顶板或底板留有气体流通的气体通道；所述二次燃烧室的一侧下端设置有燃烧器，所述二次燃烧室的多个燃烧腔的下端分别设置有多个第一出灰口；所述二次燃烧室在燃烧器的相对侧设置有第二排烟管道；所述二次燃烧室通过第二排烟管道连通洗涤器的中部；多个所述第一出灰口处均设置有第一刮板出灰器；
所述洗涤器上设置有石灰乳进口及活性炭进口，所述石灰乳进口和活性炭进口内均设置有喷头，所述石灰乳进口和活性炭进口分别向洗涤器内喷入石灰乳和活性炭；所述洗涤器的上端设置有第三排烟管道，所述第三排烟管道连通袋式除尘器；所述洗涤器的下端设置有第二出灰口；所述第二出灰口处设置有第二刮板出灰器；
所述袋式除尘器内横向均匀布置有多个滤袋，所述袋式除尘器的上端连通有一牵引风机，所述袋式除尘器的下端设置有第三排灰口，所述袋式除尘器在与第三排烟管道连接的相对侧设置有第四排烟管道，所述第四排烟管道连通在烟囱的底部；所述第三排灰口处设置有第三刮板出灰器；
所述烟囱内设置有连接烟气在线监测系统的检测探头，将信息实时传输到烟气自动监控系统；
所述刮板出渣器排出的废渣由链式输送机输送至废渣车；所述第一刮板出灰器、第二刮板出灰器及第三刮板出灰器排出的灰粉由链式输送机输送至废灰车。
进一步的，所述自动给料器包括设置在固体进料口外部的推料管道，所述推料管道内设置有推料板，所述推料管道的上端设置有漏斗型进料口，所述推料板固定连接在一电动伸缩杆上，所述电动伸缩杆定时伸缩将推料板推入焚烧窑的窑体内。
进一步的，所述刮板出渣器、第一刮板出灰器、第二刮板出灰器及第三刮板出灰器结构相同，均包括刮板、连接杆和刮板驱动电机；所述连接杆的上端固定连接刮板，所述连接杆的下端通过轴承与焚烧窑、二次燃烧室、洗涤器、袋式除尘器的底部转动连接，所述连接杆的顶部设置有防尘罩，所述连接杆的底部固定连接有一从动齿轮，所述刮板驱动电机的输出轴固定设置有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合连接，所述刮板驱动电机固定在焚烧窑、二次燃烧室、洗涤器、袋式除尘器的底部。
进一步的，所述链式输送机包括主动输送轮、从动输送轮、连接主动输送轮与从动输送轮的输送带；所述主动输送轮固定连接在转动电机的输出轴上。
进一步的，还包括干燥器，所述干燥器设置有污泥进口，所述污泥进口连接有一污泥泵。
进一步的，所述燃烧器包括电子点火口和人工点火口。
进一步的，所述焚烧窑及二次燃烧室内设置有用于检测二次燃烧室内温度的温度传感器，并将温度信号传输给自动控制系统。
本发明还提供一种多相废弃物焚烧系统的废弃物处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、各类废弃物处理焚烧窑处理：
（1-1）、将废气中加入气体燃料，通过鼓风机排入焚烧窑的废气进口；
（1-2）、将生物污泥通过污泥泵泵入干燥器内进行干燥；将含油污泥泵入干燥器中进行干燥；将干燥后的污泥经固废粉碎机进行剪切并通过搅拌器进行搅拌均匀，通过自动给料器推入焚烧窑的窑体内；
（1-3）、将液体废弃物泵入焚烧窑的液体进料口；
（1-4）、焚烧窑内加热至750-1200℃，燃烧后，产生的废渣经刮板出渣器刮出焚烧窑的窑体，后经链式输送机送至废渣车，经废渣车送出；
（2）经焚烧窑排出的烟气经二次燃烧室再次燃烧，二次燃烧室的温度为1100-2000℃，燃烧产生的灰经第一刮板出灰器刮出二次燃烧室，后经链式输送机送至废灰车，经废灰车送出；
（3）将由二次燃烧室的第二排烟管道排出的烟气，送至半干式洗涤器进行洗涤；通过在半干式洗涤器内加入石灰乳和活性炭进行洗涤，将半干式洗涤器的底部排出灰粉，经链式输送机送至废灰车，经废灰车送出；
（4）将由半干式洗涤器排出的烟气送入袋式过滤器进行过滤，袋式过滤器中设置有粉末状活性炭，吸收二恶英、痕量挥发性金属，灰粉由第三排灰口排出，后经链式输送机送至废灰车，经废灰车送出；
（5）最终气体经牵引风机、鼓风机进入烟囱，并排入大气；烟囱内的检测探头将信息实时传输到烟气自动监控系统，当烟囱内的气体不符合要求时，停止向大气内排放。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：本发明的多相废弃物焚烧系统，包括依次设置的干燥器、焚烧窑、二次燃烧室、尾气处理装置、烟囱；所述干燥器用于将污泥干燥后通过废固破碎机破碎后送入焚烧窑，主焚烧内的上端通过废液，下端通入混有辅助燃料的废气，进入焚烧窑内燃烧器点燃，进行高温焚烧，将焚烧后的固渣从废渣排出口排出；剩余烟气经第一排烟管道排出至二次燃烧室，进行二次燃烧，二次燃烧后的灰层从第一出灰口排出，同时，剩余烟气进入半干式洗涤器进行洗涤，洗涤后的烟气进入袋式过滤器过滤，去除剩余灰烬及吸附二恶英、痕量挥发性金属，将最后剩余的烟气排入烟囱，烟囱内的检测探头将信息实时传输到烟气自动监控系统，将符合要求的气体排放至大气中，本发明的多相废弃物焚烧系统能够同时对废气、废液及废固进行处理，处理后满足环境要求的气体及固体排出，处理效率高，可根据实际需要进行处理，使用方便。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明的自动给料器的结构示意图；
图3为本发明的刮板出渣器、第一刮板出灰器、第二刮板出灰器及第三刮板出灰器的结构示意图。
附图标记说明：1、焚烧窑；101、排烟段；102、燃烧段；103、排渣段；104、固体进料口；105、液体进料口；106、废渣排出口；107、气体喷枪；108、废气进口；109、液体雾化装置；110、第一排烟管道；111、耐火挡板；2、二次燃烧室；21、耐火隔板；22、燃烧腔；23、第一出灰口；24、第二排烟管道；3、洗涤器；31、石灰乳进口；32、活性炭进口；33、喷头；34、第三排烟管道；35、第二出灰口；4、袋式除尘器；41、牵引风机；42、第三排灰口；43、第四排烟管道；5、烟囱；6、燃烧器；7、自动给料器；71、推料管道；72、推料板；73、漏斗型进料口；74、电动伸缩杆；8、链式传输装置；9、刮板出渣器/第一刮板出灰器/第二刮板出灰器/第三刮板出灰器；91、刮板；92、连接杆；93、驱动电机；94、轴承；95、从动齿轮；96、主动齿轮；97、防尘罩；10、固废粉碎机；11、废渣车；12、废灰车。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作为广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，一种多相废弃物焚烧系统，包括依次连通设置的焚烧窑1、二次燃烧室2、尾气处理装置、烟囱5；所述尾气处理装置包括洗涤器3和袋式除尘器4，洗涤器3与袋式除尘器4连通。
所述焚烧窑1包括窑体，所述窑体包括从上至下依次设置的排烟段101、燃烧段102和排渣段103，所述窑体在燃烧段102的一侧设置有固体进料口104，所述窑体在排烟段101的上端设置有液体进料口105，所述窑体在排渣段103的下端设置有废渣排出口106；所述窑体上在排渣段103的下端位置还设置有一燃烧器6，所述窑体上在燃烧器6与固体进料口104之间设置有废气进口108；所述窑体内在液体进料口105处设置有液体雾化装置109，液体雾化装置109可选用工业常用液体雾化装置109，将通入的废液进行雾化即可，工业上，常用的液体雾化装置可在此处使用，只需本领域的专业人员在市场上进行挑选即可；所述固体进料口104连接有一自动给料器7，所述自动给料器7通过链式传输装置连接固废粉碎机10；所述固废粉碎机10可选用工业用剪切机，将固废剪切成颗粒状；所述废气进口108处设置有气体喷枪107；所述窑体的顶部还设置有一第一排烟管道110，所述第一排烟管道110连通至二次燃烧室2；所述窑体的第一排烟管道110所对的排烟口与液体雾化装置109之间设置有一耐火挡板111；耐火挡板111可防止通入的液体随焚烧窑内的烟气直接进入第一排烟管道110排出焚烧窑1，而未进行有效焚烧，提高焚烧窑1的工作效率；所述废渣排出口106处设置有刮板出渣器。
所述二次燃烧室2包括从左至右均匀设置有多个耐火隔板21，可行的，多个所述耐火隔板21通过螺栓固定或一体成型等方式固定在二次燃烧室2内；多个所述耐火隔板21间隔垂直设置在二次燃烧室2内部的上下端，多个所述耐火隔板21的高度均小于二次燃烧室2的高度，所述多个耐火隔板21将二次燃烧室2内部分为多个燃烧腔22；每个所述耐火隔板21与二次燃烧室2的顶板或底板留有气体流通的气体通道，延长废气的停留时间，确保二次燃烧室2内得到充分燃烧；所述二次燃烧室2的一侧下端设置有燃烧器6，所述二次燃烧室2的多个燃烧腔22的下端分别设置有多个第一出灰口23；所述二次燃烧室2在燃烧器6的相对侧设置有第二排烟管道24；所述二次燃烧室2通过第二排烟管24道连通洗涤器3的中部；多个所述第一出灰口23处均设置有第一刮板出灰器；优选的，所述二次燃烧室2的内腔具有耐火材料涂覆层。
所述洗涤器3上设置有石灰乳进口31及活性炭进口32，所述石灰乳进口31和活性炭进口32内均设置有喷头33，所述石灰乳进口31和活性炭进口32分别向洗涤器3内喷入石灰乳和活性炭；所述洗涤器3的上端设置有第三排烟管道34，所述第三排烟管道34连通袋式除尘器4；所述洗涤器3的下端设置有第二出灰口35；所述第二出灰口35处设置有第二刮板出灰器。本发明中洗涤器3选用半干式洗涤器。进入半干式洗涤器的烟气通过注入石灰乳进行冷却以及中和，可行的，所述洗涤器3上还设置有冷水进口及冷水喷枪，将冷水通过冷水喷枪注入半干式洗涤器；经过这道洗涤器洗涤工序可以除去了大部分酸组分以及大部分的粉尘颗粒。粉尘颗粒会沉降在设备底部收集排出，剩余的烟气在离开半干式洗涤器后需在较高温度下通过袋式过滤器4过滤掉剩余灰烬。在此之前，可以喷入粉末状活性炭，以吸附捕捉烟气中的二恶英和痕量的挥发性金属。
所述袋式除尘器4内横向均匀布置有多个滤袋，所述袋式除尘器4的上端连通有一牵引风机41，所述牵引风机41能够有助于空气流动，产生助燃效果，可通过控制牵引风机41的启停和风速档位，实现控制系统内气体停留时间，从而达到有效燃烧的目的；所述袋式除尘器4的下端设置有第三排灰口42，所述袋式除尘器4在与第三排烟管道34连接的相对侧设置有第四排烟管道43，所述牵引风机41设置在第四排烟管道侧，所述第四排烟管道43连通在烟囱5的底部；所述第三排灰口42处设置有第三刮板出灰器。牵引风机为41整个系统提供负压，牵引风机41使用可变频电机，转速使用二次燃烧室内的压力作为控制参数。净化后的烟气最终被风扇吹入烟囱排放到大气中。
所述烟囱5内设置有连接烟气在线监测系统的检测探头，将信息实时传输到烟气自动监控系统。烟囱内配备连续排放监测系统（cems）烟气分析仪系统，其中监控和登记了以下烟气成分含量。
所述刮板出渣器9排出的废渣由链式输送机输送至废渣车11；所述第一刮板出灰器9、第二刮板出灰器9及第三刮板出灰器9排出的灰粉由链式输送机8输送至废灰车12。
进一步的实施例中，如图2所示，所述自动给料器7包括设置在固体进料口104外部的推料管道71，所述推料管道71内设置有推料板72，所述推料管道71的上端设置有漏斗型进料口73，所述推料板72固定连接在一电动伸缩杆74上，所述电动伸缩杆74定时伸缩将推料板72推入焚烧窑1的窑体内，可行的，所述推料板72与推料管道71匹配，能够在电动伸缩杆74的伸长和缩短时，推料管道71内滑动，从而推动推料管道71内的废固，将废固推入焚烧窑1的窑体内。可行的，所述电动伸缩杆74的一端固定在推料板72上，另一端固定在推料管道71的端部，推料管道71端部密封；窑体上与自动给料器7连接处设置有一可开合的两耐火挡板，在耐火挡板通过自动复位铰链连接在窑体上，当推板推动废固达到耐火挡板处时，废固推动耐火挡板，从而打开两耐火挡板，当送料后，推板退出时，两耐火挡板自动闭合。
进一步的实施例中，如图3所示，所述刮板出渣器、第一刮板出灰器、第二刮板出灰器及第三刮板出灰器9结构相同，均包括刮板91、连接杆92和刮板驱动电机93；所述连接杆92的上端螺栓固定连接刮板91，所述连接杆92的下端通过轴承94与焚烧窑1、二次燃烧室2、洗涤器3、袋式除尘器4的底部转动连接，所述连接杆92的顶部设置有防尘罩97，所述连接杆92的底部通过过盈配合或螺栓连接方式固定连接有一从动齿轮95，所述刮板驱动电机93的输出轴通过过盈配合或螺栓连接方式固定设置有主动齿轮96，所述主动齿轮96与从动齿轮95啮合连接，所述刮板驱动电机93固定在焚烧窑1、二次燃烧室2、洗涤器3、袋式除尘器4的底部。可行的，所述刮板91为长方形结构。
进一步的实施例中，所述链式输送机8包括主动输送轮、从动输送轮、连接主动输送轮与从动输送轮的输送带；所述主动输送轮通过螺栓连接方式固定连接在转动电机的输出轴上。
进一步的实施例中，还包括干燥器，所述干燥器设置有污泥进口，所述污泥进口连接有一污泥泵，所述干燥器选用常用污泥干燥用的干燥器即可。
进一步的实施例中，所述燃烧器6包括电子点火口和人工点火口。
进一步的实施例中，所述焚烧窑1及二次燃烧室2内设置有用于检测二次燃烧室内温度的温度传感器，并将温度信号传输给自动控制系统。用于检测焚烧窑1及二次燃烧室2内的温度，并反馈给自动控制系统，实现对焚烧窑及二次燃烧室内的温度控制，自动控制系统并非本发明的保护重点，现行的垃圾焚烧处理行业中的自动控制系统可用于本发明中，本领域工作人员可根据需要进行选择，在此不多做说明。
本发明还提供一种多相废弃物焚烧系统的废弃物处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、各类废弃物处理焚烧窑1处理：
（1-1）、将废气中加入气体燃料，通过鼓风机排入焚烧窑1的废气进口。
（1-2）、将生物污泥通过污泥泵泵入干燥器内进行干燥；将含油污泥泵入干燥器中进行干燥；将干燥后的污泥经固废粉碎机10进行剪切并通过搅拌器进行搅拌均匀，通过自动给料器7推入焚烧窑1的窑体内；可行的，干燥污泥一起在固废粉碎机10中剪切后，中可通入污泥泵的废弃物，与剪切后干燥污泥搅拌；搅拌均匀后推入焚烧窑中。
（1-3）、将液体废弃物泵入焚烧窑1的液体进料口105。
（1-4）、焚烧窑1内加热至750-1200℃，燃烧后，产生的废渣经刮板出渣器9刮出焚烧窑的窑体，后经链式输送机8送至废渣车11，经废渣车11送出。
（2）经焚烧窑1排出的烟气经二次燃烧室2再次燃烧，二次燃烧室2的温度为1100-2000℃，燃烧产生的灰经第一刮板出灰器9刮出二次燃烧室2，后经链式输送机8送至废灰车12，经废灰车12送出。
（3）将由二次燃烧室2的第二排烟管道24排出的烟气，送至半干式洗涤器3进行洗涤；通过在半干式洗涤器3内加入石灰乳和活性炭进行洗涤，将半干式洗涤器3的底部排出灰粉，经链式输送机8送至废灰车12，经废灰车12送出。
（4）将由半干式洗涤器3排出的烟气送入袋式过滤器4进行过滤，袋式过滤器4中设置有粉末状活性炭，吸收二恶英、痕量挥发性金属，灰粉由第三排灰口35排出，后经链式输送机8送至废灰车12，经废灰车12送出。
（5）最终气体经牵引风机41或鼓风机进入烟囱5，并排入大气；烟囱5内的检测探头将信息实时传输到烟气自动监控系统，当烟囱内的气体不符合要求时，停止向大气内排放。
废弃物进入多相废弃物焚烧系统之前需进行分选和处理，所述的分选处理过程为：污泥部分、废气部分和废液部分，污泥部分包括生物污泥和含油污泥。在分选处理过程中，主要采用的处理途径包含添加增稠剂、沉降式脱水以及离心脱水过程；必要时，需收集过程中产生的废气、使用干燥器加热提高脱水效果。固体废弃物部分通过固废粉碎机处理剪切细化。来自干燥器和污泥泵的废弃物一起在固废粉碎机中均匀混合，最终通过自动给料器7输送至焚烧窑1。在焚烧窑1上设置不同的入口（燃烧器/喷枪），将不同热值的辅助燃料以及其它液态或粘性废物注入。
将不同相态的废弃物按一定的输送配比同步注入到焚烧窑1中进行焚烧，窑体的温度范围为750-900℃，如果对发热量很高的产品被焚烧，温度升高到1000℃以上。焚烧产生的炉渣将在炉末端排出。二次燃烧室2的设置用于进一步燃烧窑1内未燃尽的颗粒，所以二次燃烧室2确保氧气和残余颗粒之间通过湍流的均匀接触，废气流的停留时间根据所需要焚烧的废弃物进行设定，确保足够的接触时间以使废弃物反应发生。二次燃烧室2的燃烧器6，允许部分的废气以及雾化的可燃废液直接喷入二次燃烧室2内进行燃烧。二次燃烧室2内需要加装不同的耐火涂覆层，以限制能量损失并节省辅助燃料。耐火衬里的使用会保证使用寿命。燃烧产生的烟气中的底灰在二次燃烧室2的底部排出。
在本发明中，二次燃烧室2、洗涤器3、袋式除尘器4所对应的链式输送机8，可将链式输送机8的输出端设置有一水箱，代替原有废灰车12，将灰分落入水箱中，水箱内的水起到冷却以及密封作用，因为水的蒸发，同时，水盆内需要设置有液位传感器，通过水位传感器实现提醒加水的功能。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。