熔融处理垃圾飞灰系统的制作方法

1.本实用新型涉及节能环保技术领域，具体地，涉及一种熔融处理垃圾飞灰系统。


背景技术：

2.现阶段，利用原煤制备活性炭的方法包括两个步骤，即碳化处理和活化处理。相关技术中，利用原煤制备活性炭的系统主要包括碳化炉、活化炉和焚烧炉，原煤在碳化炉内进行碳化处理并产生碳化热解气，碳化处理后的原煤再进入活化炉内进行活化处理并产生活化伴生气，碳化热解气和活化伴生气都是低热值气体，低热值气体再进入焚烧炉内进行燃烧并产生烟气和大量的热量。
3.然而，烟气经过脱硫装置处理后排入大气，导致大量的热量散失。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种熔融处理垃圾飞灰系统，该熔融处理垃圾飞灰系统能够有效地利用低热值气体燃烧器内的热量，以降低熔融炉熔融垃圾飞灰时的能耗，具有能耗低、成本低的优点。
5.本实用新型实施例的熔融处理垃圾飞灰系统包括：碳化炉，所述碳化炉具有第一腔室、第一出口和第二出口，所述第一腔室与所述第一出口和所述第二出口连通，所述第一腔室适于容纳燃料，所述碳化炉用于对燃料进行碳化处理并产生碳化热解气，所述碳化热解气适于从所述第一出口排出；活化炉，所述活化炉具有第二腔室、第二入口和第三出口，所述第二腔室与所述第二入口和所述第三出口连通，所述第二出口和所述第二入口连通，所述第一腔室内的经过碳化处理的所述燃料通过所述第二出口进入所述第二腔室内进行气化处理并产生活化伴生气，所述活化伴生气适于从所述第三出口排出；低热值气体燃烧器，所述低热值气体燃烧器具有第三腔室和第三入口，所述第三腔室与所述第三入口连通，所述第一出口和所述第三出口与所述第三入口连通，所述碳化热解气和所述活化伴生气通过所述第三入口进入所述第三腔室内进行燃烧并产生热量；熔融炉，所述熔融炉具有第四腔室和第一出料口，所述第四腔室内具有垃圾飞灰，所述第三腔室与所述第四腔室连通，所述第三腔室内的所述热量进入所述第四腔室以使所述第四腔室内的垃圾飞灰熔融，所述第一出料口位于所述熔融炉的下端且与所述第四腔室连通，所述第四腔室内熔融的所述垃圾飞灰通过所述第一出料口排出。
6.本实用新型实施例的熔融处理垃圾飞灰系统，碳化热解气和活化伴生气在低热值气体燃烧器中燃烧并产生热量，低热值气体燃烧器内的热量进入第四腔室将垃圾飞灰熔融，以使低热值气体燃烧器内的热量为熔融炉熔融垃圾飞灰时提供部分能量，不仅提高了低热值气体燃烧器内的热量的利用率还，降低了熔融炉熔融垃圾飞灰时消耗的能量，由此，本实用新型实施例的熔融处理垃圾飞灰系统具有能耗低、成本低的优点。
7.在一些实施例中，所述熔融炉还包括第一进料口、第二进料口和第二出料口，所述
第四腔室与所述第一进料口、第二进料口和第二出料口连通，所述第一进料口位于所述熔融炉的顶端且与所述第三腔室连通，所述第二进料口设于所述熔融炉的顶端且所述第二进料口适于通入所述垃圾飞灰，所述垃圾飞灰在所述第四腔室内熔融产生的气体适于从所述第二出料口排出。
8.在一些实施例中，所述熔融炉还包括第三进料口和第四进料口，所述第三进料口位于所述熔融炉的上端且与所述第四腔室连通，所述第三进料口适于通入氧气，所述第四进料口位于所述第三进料口和所述第一出料口之间且与所述第四腔室连通，所述第四进料口适于通入氧气。
9.在一些实施例中，所述熔融处理垃圾飞灰系统还包括加料装置，所述加料装置具有第五腔室和第四出口，所述第四出口与所述第五腔室连通，所述第五腔室与所述第一腔室连通，所述加料装置用于为所述碳化炉提供燃料。
10.在一些实施例中，所述熔融处理垃圾飞灰系统还包括熔渣池，所述熔渣池与所述第一出料口连通，所述熔渣池用于容纳并冷却所述第四腔室内熔融后的垃圾飞灰，所述第四腔室与所述第五腔室连通，以使所述第四腔室内的热量对所述第五腔室内的燃料加热。
11.在一些实施例中，所述熔融处理垃圾飞灰系统还包括烟气处理装置，所述烟气处理装置与所述第一出料口连通，所述烟气处理装置用于为所述第四腔室内的气体进行净化。
12.在一些实施例中，所述熔融处理垃圾飞灰系统还包括加热装置，所述加热装置与所述烟气处理装置连通，所述加热装置用于加热通过所述烟气处理装置的气体。
13.在一些实施例中，所述熔融处理垃圾飞灰系统还包括余热锅炉，所述余热锅炉位于所述烟气处理装置和所述加热装置之间，所述余热锅炉的一端与所述第一出料口连通，所述余热锅炉的另一端与所述烟气处理装置连通，所述垃圾飞灰在所述第四腔室内熔融产生的气体通过所述第一出料口进入所述余热锅炉，所述余热锅炉内的部分气体的热量可用于加热所述加热装置内的气体。
14.在一些实施例中，所述熔融处理垃圾飞灰系统还包括烟囱，所述烟囱与所述加热装置连通，所述烟囱用于排放所述加热装置内的气体。
15.在一些实施例中，所述熔融处理垃圾飞灰系统还包括第一管路、第二管路、第三管路、第一控制阀和第二控制阀，所述第一管路的一端与所述第一出口连通，所述第一管路的另一端与所述第一进料口连通，所述第一控制阀设在所述第一管路上，所述第二管路的一端与所述第三出口连通，所述第二管路的另一端与所述第一进料口连通，所述第二控制阀设在所述第二管路上，所述第三管路连通所述第二出口和所述第二入口。
附图说明
16.图1是根据本实用新型实施例的熔融处理垃圾飞灰系统的示意图。
17.附图标记：1、碳化炉；11、第一腔室；12、第一出口；13、第二出口；14、第一入口；2、活化炉；21、第二腔室；22、第二入口；23、第三出口；3、低热值气体燃烧器；31、第三腔室；32、第三入口；4、熔融炉；41、第四腔室；42、第一进料口；43、第二进料口；44、第一出料口；45、第二出料口；46、第三进料口；47、第四进料口；5、加料装置；51、第五腔室；52、第四出口；6、熔渣池；7、烟气处理装置；8、加热装置；9、余热锅炉；10、烟囱；100、第一管路；101、第一控制
阀；200、第二管路；201、第二控制阀；300、第三管路；400、第四管路。
具体实施方式
18.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
19.如图1所示，本实用新型实施例的熔融处理垃圾飞灰系统包括碳化炉1、活化炉2、低热值气体燃烧器3和熔融炉4。碳化炉1具有第一腔室11、第一出口12和第二出口13，第一腔室11与第一出口12和第二出口13连通，第一腔室11适于容纳燃料，碳化炉1用于对燃料进行碳化处理并产生碳化热解气，碳化热解气适于从第一出口12排出。
20.具体地，碳化炉1还包括第一入口14，第一入口14与第一腔室11连通，以通过第一入口14向第一腔室11内通过燃料。燃料为原煤，碳化处理是将原煤隔绝空气进行高温解热处理以减少原煤中的非碳成分。碳化热解气中含有大量的炭黑颗粒。
21.活化炉2具有第二腔室21、第二入口22和第三出口23，第二腔室21与第二入口22和第三出口23连通，第二出口13和第二入口22连通，第一腔室11内的经过碳化处理的燃料通过第二出口13进入第二腔室21内进行气化处理并产生活化伴生气，活化伴生气适于从第三出口23排出。具体地，活化处理是将碳化炉1内经过碳化处理后的原煤与水蒸气接触并发生气化反应，进而使碳化后的原煤生成具有发达孔隙的活性炭。
22.低热值气体燃烧器3具有第三腔室31和第三入口32，第三腔室31与第三入口32连通，第一出口12和第三出口23与第三入口32连通，碳化热解气和活化伴生气通过第三入口32进入第三腔室31内进行燃烧并产生热量。具体地，碳化热解气通过第一出口12进入第三腔室31内，活化伴生气通过第三出口23进入第三腔室31内，碳化热解气和活化伴生气在第三腔室31内进行燃烧，并且此过程还有利于炭黑颗粒的燃烧。
23.具体地，低热值气体燃烧装置相对于现有技术中的焚烧炉而言，体积小，可节省用来搭建和修复焚烧炉的人力资源。
24.熔融炉4具有第四腔室41和第一出料口44，第四腔室41内具有垃圾飞灰，第三腔室31与第四腔室41连通，第三腔室31内的热量进入第四腔室41以使第四腔室41内的垃圾飞灰熔融，第一出料口44位于熔融炉4的下端且与第四腔室41连通，第四腔室41内熔融的垃圾飞灰通过第一出料口44排出。具体地，第三腔室31内的热量进入第四腔室41内对垃圾飞灰进行熔融，第三腔室31内的炭黑颗粒燃烧不完全时则会落入第四腔室41内并粘附在熔融的垃圾飞灰上，以为垃圾飞灰熔融时提供热量。
25.本实用新型实施例的熔融处理垃圾飞灰系统，碳化热解气和活化伴生气在低热值气体燃烧器3中燃烧并产生热量，低热值气体燃烧器3内的热量进入第四腔室41将垃圾飞灰熔融，以使低热值气体燃烧器3内的热量为熔融炉4熔融垃圾飞灰时提供部分能量，不仅提高了低热值气体燃烧器3内的热量的利用率，还降低了熔融炉4熔融垃圾飞灰时消耗的能量，由此，本实用新型实施例的熔融处理垃圾飞灰系统具有能耗低、成本低的优点。
26.在一些实施例中，熔融炉4还包括第一进料口42、第二进料口43和第二出料口45，第四腔室41与第一进料口42、第二进料口43和第二出料口45连通，第一进料口42位于熔融炉4的顶端且与第三腔室31连通，第二进料口43设于熔融炉4的顶端且第二进料口43适于通
入垃圾飞灰，垃圾飞灰在第四腔室41内熔融产生的气体适于从第二出料口45排出。
27.具体地，垃圾飞灰通过第二进料口43进入第四腔室41内，第三腔室31内的热量通过第一进料口42进入第四腔室41内对垃圾飞灰进行熔融，且熔融后的垃圾飞灰通过第二出料口45排出以释放第四腔室41内的容积。
28.在一些实施例中，当第三腔室31内的热量无法为第四腔室41内的垃圾飞灰熔融让提供足够的热量时，还可通过第二进料口43向第四腔室41内加入兰炭、煤等燃料来提供热量。具体地，兰炭是一种无粘性或者弱粘性的高挥发分烟煤低温下干馏热解得到的挥发分较低的炭质产品，是一种环保燃料，nox和so2排放量均低于烟煤和部分无烟煤。此外，兰炭价格低廉，相较于目前高温熔融炉4所用燃油和天然气具有较高的成本优势，利用兰炭与垃圾飞灰混合不完全燃烧产生的还原性气氛，还可实现重金属还原和nox与so2的减排，优势明显。
29.在一些实施例中，熔融炉4还包括第三进料口46和第四进料口47，第三进料口46位于熔融炉4的上端且与第四腔室41连通，第三进料口46适于通入氧气，第四进料口47位于第三进料口46和第一出料口44之间且与第四腔室41连通，第四进料口47适于通入氧气。
30.具体地，部分垃圾飞灰在第四腔室41内被热量熔融后形成半熔融层，部分未被燃烧尽的炭黑颗粒粘附在半熔融层上，接着半熔融层内没有被热量熔融的垃圾飞灰继续被热量熔融则形成熔融层，熔融层处于第四腔室41内的底部，板熔融层位于熔融层的上方，熔融层内被熔融的垃圾飞灰由第一出料口44排出。
31.第三进料口46位于熔融炉4的上端且位于半熔融层上方，且通过第三进料口46向第四腔室41内通入氧气以使第四腔室41内的低热值气体尽燃，第四进料口47在上下方向上位于第一出料口44第三进料口46之间且位于半熔融层处，且通过第四进料口47向第四腔室41内通如氧气以促进板熔融层内未被熔融的垃圾飞灰完全熔融，由此，熔融炉4在上下方向上分层通入氧气不仅可促进垃圾飞灰的熔融，还可降低垃圾飞灰内污染物的排放。
32.在一些实施例中，本实用新型实施例的熔融处理垃圾飞灰系统还包括加料装置5，加料装置5具有第五腔室51和第四出口52，第四出口52与第五腔室51连通，第五腔室51与第一腔室11连通，加料装置5用于为碳化炉1提供燃料。
33.具体地，本实用新型实施例的熔融处理垃圾飞灰系统还包括第四管路400，第四管路400连通第一入口14和第四出口52，以便于通过第五腔室51向第一腔室11内提供燃料。
34.在一些实施例中，本实用新型实施例的熔融处理垃圾飞灰系统还包括熔渣池6，熔渣池6与第一出料口44连通，熔渣池6用于容纳并冷却第四腔室41内熔融后的垃圾飞灰，第四腔室41与第五腔室51连通，以使第四腔室41内的热量对第五腔室51内的燃料加热。
35.具体地，第四腔室41内熔融后的垃圾飞灰通过第一出料口44排入熔渣池6中，熔融后的垃圾飞灰在熔渣池6中冷却会释放出大量的热量，部分热量用于对第五腔室51内的燃料进行加热，以干燥燃料，从而提高了该部分热量的利用率。
36.在一些实施例中，本实用新型实施例的熔融处理垃圾飞灰系统还包括烟气处理装置7，烟气处理装置7与第一出料口44连通，烟气处理装置7用于为第四腔室41内的气体进行净化。
37.具体地，垃圾飞灰在第四腔室41内熔融产生的烟气进入烟气处理装置7内并由烟气处理装置7对烟气进行脱硫脱氮等处理，以减少烟气内的污染物。
38.在一些实施例中，本实用新型实施例的熔融处理垃圾飞灰系统还包括加热装置8，加热装置8与烟气处理装置7连通，加热装置8用于加热通过烟气处理装置7的气体。
39.具体地，加热装置8对烟气处理装置7处理过的烟气进行加热，且将烟气加热至酸露点以上的温度以降低烟气中三氧化硫的含量和减少白色烟羽。白色烟羽指的是：烟气经过烟气处理装置7脱硫后一般为45～55℃的饱和湿烟气，当饱和湿烟气排出后并与环境中低温空气混合，烟气中携带有部分冷凝形成的液滴，使得烟气不能迅速的消散，特别是地区温度、汽压较低或者在雾霾天气的时间段，混合过程中或有水蒸气冷凝析出，可见白色湿烟羽，俗称白色烟羽。
40.在一些实施例中，本实用新型实施例的熔融处理垃圾飞灰系统还包括余热锅炉9，余热锅炉9位于烟气处理装置7和加热装置8之间，余热锅炉9的一端与第一出料口44连通，余热锅炉9的另一端与烟气处理装置7连通，垃圾飞灰在第四腔室41内熔融产生的气体通过第一出料口44进入余热锅炉9，余热锅炉9内的部分气体的热量可用于加热加热装置8内的气体。
41.具体地，第四腔室41内的气体通过第一出料口44进入余热锅炉9内，余热锅炉9内的部分气体通过烟气处理装置7进行处理，余热锅炉9内的部分气体的热量不仅可用于对加热装置8内烟气进行加热，以节省加热装置8工作时所需要消耗的燃料，还可用于对第五腔室51内的燃料进行干燥、烟气消白，以提高对余热锅炉9内热量的利用率，或用于加热厂用水以降低厂用电的消耗。
42.在一些实施例中，本实用新型实施例的熔融处理垃圾飞灰系统还包括烟囱10，烟囱10与加热装置8连通，烟囱10用于排放加热装置8内的气体。
43.具体地，烟气处理装置7对烟气进行脱硫脱氮等处理可减少烟气中的污染物对烟囱10的腐蚀。
44.在一些实施例中，本实用新型实施例的熔融处理垃圾飞灰系统还包括第一管路100、第二管路200、第三管路300、第一控制阀101和第二控制阀201，第一管路100的一端与第一出口12连通，第一管路100的另一端与第一进料口42连通，第一控制阀101设在第一管路100上，第二管路200的一端与第三出口23连通，第二管路200的另一端与第一进料口42连通，第二控制阀201设在第二管路200上，第三管路300连通第二出口13和第二入口22。
45.具体地，第一管路100连通第一出口12和第一进料口42，第一控制阀101设在第一管路100上以控制碳化炉1的开闭，以使第三腔室31内的碳化热解气的含量可控制。第二管路200连通第三出口23和第一进料口42，第二控制阀201设在第二管路200上以控制活化炉2的开闭，以使第三腔室31内的活化伴生气可的含量可控制。第一腔室11内碳化后的原煤通过第三管路300进入第二腔室21内以使碳化后的原煤可在活化炉2内发生气化反应产生活化伴生气。
46.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
47.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
48.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
49.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
50.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
51.尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。