[发明专利]一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的烟气循环系统

说明书

技术领域

本发明公开了一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的烟气循环系统，属于城市生活垃圾处理领域。

背景技术

随着人们生活水平的提高，生活垃圾的排放也越来越多。目前，我国城市生活垃圾堆存量已达60亿吨，占用耕地5亿平方米，每年产生2亿吨城市生活垃圾，还要以9％的速度迅猛增长。这些数量庞大的生活垃圾已对城市及城市周围的生态环境构成日趋严重的威胁。传统的垃圾处理方法有填埋法、堆肥法和焚烧法，我国城市垃圾处理起步较晚，目前主要以卫生填埋为主。虽然在一些城市建立了垃圾焚烧和发电厂，但由于存在处理量少，处理过程伴随着有害的气体(二噁英)、污水(垃圾渗滤液)、废渣(重金属含量高)等排放问题，垃圾焚烧法目前仍存在一定的争议。水泥生产的独特生产工艺为处理城市生活垃圾提供了优良的条件，国外利用水泥窑协同处置生活垃圾已有近30年历史。

利用水泥窑协同处理城市生活垃圾，一方面可以利用水泥烧成系统消解垃圾处理过程中的臭气及有毒物质；另一方面，垃圾焚烧产生的灰渣可作为水泥混合材使用，垃圾中的有毒物质能够分解成相应的无机物和重金属固化在水泥熟料中。同时，水泥窑系统产生的部分高温废气可以作为垃圾焚烧的补充热源或者全部热源，使垃圾的焚烧过程更加充分，进一步降低二噁英的排放。

目前，水泥窑协同处置生活垃圾系统是采用炉排炉装置，需要利用850-950℃的高温烟气作为热源来加热常温空气，常温空气温度较低，直接进入会导致炉排炉内部燃烧不稳定。只有炉膛温度稳定，才能保证垃圾稳定燃烧和锅炉稳定运行，产生稳定的蒸汽和烟气，保证空气预热器正常工作，进而建立良性循环，保证垃圾稳定燃烧。

发明内容

为了保证低热值垃圾的顺利着火、充分燃烧，以及保证炉排炉的燃烧室温度，本发明提供一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的烟气循环系统，能大大提高炉排炉的稳定性和可靠性。

本发明采用的技术方案如下：

一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的烟气循环系统，包括水泥窑协同处置垃圾装置和烟气循环装置，水泥窑协同处置垃圾装置包括进料系统、气化焚烧系统、排渣系统、臭气处理系统以及渗滤液处理系统，烟气循环装置包括烟管、换热装置、高温烟气进口、低温烟气出口、低温空气入口和高温空气出口，所述进料系统包括垃圾运输车、垃圾储存坑和进料装置；垃圾储存坑上方设有行车，行车抓斗将垃圾送至进料装置，进料装置与气化焚烧系统相连；所述气化焚烧系统包括炉排炉，炉排炉和水泥窑分解炉连接；所述排渣系统与炉排炉相连；所述臭气处理系统与垃圾储存坑相连；所述渗滤液处理系统与垃圾储存坑的底部相连；所述炉排炉内的高温烟气通过高温烟气进口送至换热装置，经换热装置换热后的低温烟气通过低温烟气出口送回炉排炉循环；储存坑内的低温空气通过低温空气入口送至换热装置，经换热装置换热后的高温空气通过高温空气出口送至炉排炉。

进一步地，所述换热装置包括空气预热装置和循环风机，空气预热装置包括一级空气预热器和二级空气预热器，一级空气预热器和二级空气预热器通过烟管连接。

进一步地，所述一级空气预热器内的烟气和空气换热采用逆流布置，所述二级空气预热器内的烟气和空气换热采用顺流布置。

进一步地，所述烟气循环装置设有调节旁路管道，调节旁路管道的一端与一级空气预热器的低温烟气出口连接，另一端与二级空气预热器的高温烟气进口连接。

进一步地，所述炉排炉内产生的高温烟气与调节旁路管道的低温烟气混合后送进二级空气预热器内，并与一级空气预热器通过烟管进入二级空气预热器内的高温空气顺流换热，换热后空气温度为220℃；经二级空气预热器换热后的烟气送进一级空气预热器内，并与储存坑通过低温空气入口进入一级空气预热器内的低温空气逆流换热，换热后空气温度为110℃，再通过高温空气出口将换热后的空气送入炉排炉内燃烧。

本发明将烟气循环装置与水泥窑协同处置垃圾装置相结合，利用焚烧垃圾的炉排炉内高温烟气来预热燃烧空气，预热后的空气再送入炉排炉燃烧，这样能保证低热值垃圾的顺利着火、充分燃烧，还能保证炉排炉的燃烧室温度，使得炉排炉的稳定性和可靠性更高。同时，本发明的系统操作简便、运行稳定、投资小，运行成本低，具有良好地应用前景。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。图中标记说明：1-垃圾运输车；2-垃圾储存坑；3-行车抓斗；4-行车；5-进料装置；6-炉排炉；7-渗滤液处理系统；8-排渣系统；9-一级空气预热器；10-二级空气预热器；11-分解炉；12-臭气处理系统；13-调节旁路管道。

具体实施方式