一种垃圾进料破碎及预热装置与方法与流程

本发明属于垃圾预处理，具体来说涉及一种垃圾进料破碎及预热装置与方法。

背景技术：

1、常规生活垃圾等有机垃圾焚烧或热解气化处理过程中，仅对垃圾进行必要的破碎预处理，进入反应炉的垃圾含水率高、热值低，通常需要消纳大量的热量在炉膛内对垃圾进行加热和烘干，既影响垃圾处理炉膛内的反应稳定性，又增加了系统能耗和运维成本。

2、在垃圾焚烧、热解气化等处理工程中，会产生臭气、炉渣、余热、烟气等废弃物或低品位能源，如何进一步降低现有垃圾焚烧、热解气化等处理工程中的污染物排放，并充分利用低品位热能，对提升垃圾焚烧、热解气化等处理工程的系统稳定性和可靠性、降低系统能耗和运维成本都具有积极意义。

3、现有技术中，如申请号为201410048325.7的中国专利，公开了一种生活垃圾无害化热解处理系统，包括垃圾倾倒池、送料机构、烘干机构、热解炉、燃烧室和引风机，所述处理系统还包括通过送料机构与垃圾倾倒池相连的垃圾破碎机，该系统能够处理水分较多的生活垃圾，但由于垃圾倾倒池、烘干机构、垃圾破碎机等均为分离设置依次连接，在水平方向上占地面积较大，且热空气不与垃圾直接接触，而是流过空心夹层加热筒体从而对垃圾进行传热烘干，因此不能很好地进行加热烘干处理。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种垃圾进料破碎及预热装置与方法，能够一体化实现垃圾的破碎和预热，占地面积小，加热均匀彻底，系统热效率高。

2、本发明采取的技术方案是一种垃圾进料破碎及预热装置，包括垃圾进料仓和设置于所述垃圾进料仓内的至少一对且相向转动的啮合辊，所述啮合辊为空心，内部穿设有啮合辊加热气体进口和啮合辊加热气体出口，所述垃圾进料仓的侧壁上设置有热气体布气口，所述啮合辊加热气体进口和所述热气体布气口内的热气来自垃圾焚烧、热解气化或带有臭气的空气经换热后的高温空气。

3、优选地，所述啮合辊包括啮合辊主动轮和啮合辊从动轮，所述啮合辊主动轮和啮合辊从动轮上均布置有切割齿，二者啮合连接，所述啮合辊主动轮上连接有驱动电机。

4、优选地，所述啮合辊主动轮与所述啮合辊从动轮的两端均通过回转支撑轴承与所述垃圾进料仓连接。

5、优选地，所述啮合辊加热气体进口和啮合辊加热气体出口位于啮合辊内的部分设置有均匀分布的排气微孔，排气微孔的孔径为1～3mm。

6、优选地，所述啮合辊加热气体进口和所述热气体布气口上均设置有流量调节阀。

7、优选地，所述热气体布气口位于所述啮合辊的下侧。

8、优选地，所述啮合辊内填充有蓄热载体，所述蓄热载体为垃圾焚烧炉渣或垃圾热解气化炉炉渣。

9、本发明还提供了一种垃圾进料破碎及预热方法，包括以下步骤：

10、步骤1、收集经过堆放、混合并排出渗滤液后的垃圾；

11、步骤2、对排出渗滤液后的垃圾进行咬合、撕裂、破碎处理；

12、步骤3、将一部分热气调节流量后送入用于咬合、撕裂、破碎的装置内，对所述装置进行持续加热的同时加热烘干垃圾；

13、步骤4、将另一部分热气调节流量后送入用于咬合、撕裂、破碎的装置下方，对经破碎和加热烘干后的垃圾进行再次加热烘干；

14、步骤5、排出垃圾至后续处理装置。

15、优选地，所述热气的温度为130～150℃。

16、优选地，经处理后的垃圾由常温升高至105～110℃，垃圾含水率降低至5～10％。

17、本发明的有益效果在于：

18、(1)将垃圾破碎和预热统筹考虑，通过一体化装置实现进料垃圾的破碎和烘干等功能，同时结构简单，占地面积小，提高了空间利用率；

19、(2)对进料垃圾进行多级加热，加热均匀彻底，进入垃圾进料仓的垃圾首先被经啮合辊换热后的气体加热，之后经过啮合辊，在破碎过程中与辊体接触进一步加热，之后在垃圾进料系统底部由热气体均匀布气再次加热，经破碎前后及多重加热后，垃圾含水率大幅降低、温度显著提高；

20、(3)当以垃圾焚烧、热解气化等处理工程中的排烟作为热气体时，既可以实现部分烟气的循环利用，还可以实现烟气中余热的提取利用，增加垃圾处理工程的系统热效率；

21、(4)当以垃圾堆存车间内的臭气与垃圾处理过程中的余热换热后作为热气体时，既可减少臭气处理量，又可实现系统低品位能源的梯级利用，可进一步提升垃圾处理系统的热效率；

22、(5)常规垃圾破碎用辊体为实心结构，本发明将其作为空心腔体结构，用于蓄热换热，腔体内还可以常规垃圾焚烧、热解气化等处理工程中排放的炉渣为蓄热载体，即可实现对进料垃圾的预热，又可为炉渣利用提供新的途径；

23、(6)加热气体温度适中，采用130～150℃的垃圾处理排放烟气或经换热的空气(冷空气抽取自垃圾堆存车间的臭气)作为加热气体对进料垃圾进行加热，既能保证进料垃圾中的水分能充分蒸发，又可保证不至于温度过高而使得垃圾原料中的挥发分等可燃成分析出(通常在160～200℃之间垃圾中如塑料、橡胶会分解析出小分子可燃气)。

技术特征：

1.一种垃圾进料破碎及预热装置，其特征在于，包括垃圾进料仓和设置于所述垃圾进料仓内的至少一对且相向转动的啮合辊，所述啮合辊为空心，内部穿设有啮合辊加热气体进口和啮合辊加热气体出口，所述垃圾进料仓的侧壁上设置有热气体布气口，所述啮合辊加热气体进口和所述热气体布气口内的热气来自垃圾焚烧、热解气化或带有臭气的空气经换热后的高温空气。

2.根据权利要求1所述的垃圾进料破碎及预热装置，其特征在于，所述啮合辊包括啮合辊主动轮和啮合辊从动轮，所述啮合辊主动轮和啮合辊从动轮上均布置有切割齿，二者啮合连接，所述啮合辊主动轮上连接有驱动电机。

3.根据权利要求2所述的垃圾进料破碎及预热装置，其特征在于，所述啮合辊主动轮与所述啮合辊从动轮的两端均通过回转支撑轴承与所述垃圾进料仓连接。

4.根据权利要求1所述的垃圾进料破碎及预热装置，其特征在于，所述啮合辊加热气体进口和啮合辊加热气体出口位于啮合辊内的部分设置有均匀分布的排气微孔，排气微孔的孔径为1～3mm。

5.根据权利要求1所述的垃圾进料破碎及预热装置，其特征在于，所述啮合辊加热气体进口和所述热气体布气口上均设置有流量调节阀。

6.根据权利要求1所述的垃圾进料破碎及预热装置，其特征在于，所述热气体布气口位于所述啮合辊的下侧。

7.根据权利要求1所述的垃圾进料破碎及预热装置，其特征在于，所述啮合辊内填充有蓄热载体，所述蓄热载体为垃圾焚烧炉渣或垃圾热解气化炉炉渣。

8.一种垃圾进料破碎及预热方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的垃圾进料破碎及预热方法，其特征在于，所述热气的温度为130～150℃。

10.根据权利要求8所述的垃圾进料破碎及预热方法，其特征在于，经处理后的垃圾由常温升高至105～110℃，垃圾含水率降低至5～10％。

技术总结
本发明属于垃圾预处理技术领域，公开了一种垃圾进料破碎及预热装置与方法，本发明的垃圾进料破碎及预热装置包括垃圾进料仓、啮合辊、啮合辊加热气体进口、啮合辊加热气体出口、热气体布气口，所述啮合辊加热气体进口和所述热气体布气口内的热气来自垃圾焚烧、热解气化或带有臭气的空气经换热后的高温空气，本装置结构简单，占地面积小，系统热效率高，对垃圾的加热烘干更均匀彻底；通过本发明的垃圾进料破碎及预热方法，对后续需要热化学处理的垃圾，降低了系统能耗和运维成本、提升了系统的稳定性和可靠性。

技术研发人员：李文涛,高徐军,刘一秀,雷永智,马勃,王美净,贾宝,罗欣欣,高丽娟
受保护的技术使用者：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13