回转窑垃圾焚烧炉及消除焚烧垃圾产生有害气体的方法

摘要

本发明公开了一种回转窑垃圾焚烧炉及消除焚烧垃圾产生有害气体的方法。我们把添加了石灰粉的垃圾从垃圾进料口送入回转窑后，点燃垃圾，送风机为垃圾燃烧提供空气。燃气压缩机将燃气加压后经燃气阀送入燃气管，从回转窑内上方的一排燃气喷嘴中喷出后、被点燃，协助垃圾燃烧，燃气鼓风机经进风管为燃气燃烧提供空气。电动机带动回转窑在支撑台上转动，回转窑内的肋片将垃圾和石灰粉带到高处倾倒下来，增加了燃烧垃圾与空气的接触面积，同时形成石灰粉尘与焚烧垃圾产生的酸性有害气体发生化学反应，消除有害气体。垃圾从回转窑出来，经过炉耙时被下方燃油喷嘴喷出的燃油火焰焙烧造渣，然后从垃圾渣出口流出，尾气经尾气焚烧器处理后烧锅炉。

说明书

技术领域

本发明涉及一种回转窑垃圾焚烧炉及消除焚烧垃圾产生有害气体的方法。

背景技术

现有的回转窑垃圾焚烧炉的结构和原理如下：回转窑前低后高，垃圾从回转窑的后侧上方装入回转窑，电动机带动回转窑在支撑台上转动，使回转窑内的垃圾向前移动；在回转窑的前端，燃油泵将油箱里的重油抽出加压后从燃油喷嘴喷入回转窑时被点燃，燃油鼓风机为重油燃烧提供空气，送风机为重油的进一步充分燃烧和垃圾燃烧提供空气。垃圾在回转窑内前移的过程中，经过烘干，低温燃烧，高温燃烧，最后焙烧造渣，垃圾潭从出渣口流出。尾气经过旋风分离器把大分子气体分离出来，送入回转窑前端的重油火焰前进行二次燃烧，比较轻的气体经过排烟机加压后从烟囱中排出。

此种回转窑垃圾焚烧炉有很多缺点：首先是燃烧效率低，也就是垃圾不能在短时间内燃烧，产生大量的热量用来烧锅炉，产生的蒸气用来发电。其次是烟气中含有大量的有害气体。垃圾在烘干和低温燃烧时，挥发和分解出大量的有害气体，而旋风分离器很难将这些气体全部分离出来，烟气中仍有大量的二恶英和二氧化硫、二氧化氮等酸性有害气体，我们可以用石灰清除这些酸性有害气体，却无法用这种方法清除在重油的高温火焰中产生的一氧化氮。

消除酸性有害气体的方法有干式石灰粉法和湿式石灰水法，也就是让烟气通过石灰粉或石灰水，让酸性气体与石灰发生化学反应，生成无害的固体钙、盐。

消除二恶英的方法有加热法：将烟气加热到八百度以上，让二恶英在高温下分解。焚烧法：让烟气通焚烧炉的火焰，让火焰把二恶英点燃，焚烧成小分子气体。

以上消除有害气体的方法都是事后处理，也就是对焚烧垃圾产生的烟气的无害化处理，需要专门的设备，并且要消耗能源和其他物质。

发明内容

本发明回转窑垃圾焚烧炉及消除焚烧垃圾产生有害气体的方法，可以克服以上缺点。

本发明回转窑垃圾焚烧炉由燃气压缩机、燃气阀、燃气鼓风机、燃气管、进风管、送风机、垃圾进料口、回转窑、电动机、支撑台、燃油箱、燃油泵、燃油鼓风机、燃油喷嘴、炉耙、垃圾渣出口、尾气焚烧器组成。回转窑安装在两个支撑台上，前高后低，电动机带动回转窑转动，回转窑前端装有送风机、送风机和回转空之间的上方有垃圾进料口，回转窑内壁上有许多排肋片，有一条管内装有燃气管的进风管进入、并穿过所述回转窑内的上方，回转窑内的进风管的下侧有一排小孔，燃气管的喷嘴从进风管的小孔中伸出，燃气管的喷嘴与进风管小孔之间的空隙是进风管的风的出口。回转窑的后端外下侧装有炉耙，炉耙倾斜向下，炉耙的下方有燃油喷嘴。炉耙的后下方是垃圾渣出口，炉耙的后上方的烟气管道内装有尾气焚烧器，回转窑的外面缠绕着一条加热水的加热盘管。加热盘管由进水管、进水密封带、进水槽、进水封条、热水管、出水槽、出水封条、出水密封带和出水管组成，进水槽和出水槽是在所述回转窑外面相隔一段距离安装的两条环绕回转窑的槽，在进水槽和出水槽上面分别盖有一圈进水密封带和出水密封带，在进水密封带的两边分别压有一条进水封条，进水密封带上装有与进水槽相连通的进水管；出水密封带的两边分别压有一条出水封条，出水密封带上装有与出水槽相连通的出水管。在进水槽和出水槽之间的回转窑外面缠绕着一条加热管，加热管的进水管和出水管口分别与进水槽和出水槽相连通。

采用这种结构的回转窑垃圾焚烧炉，我们把添加了石灰粉的垃圾从垃圾进料口送入回转窑后、点燃回转窑内的垃圾，启动送风机为燃烧的垃圾提供空气。电动机带动回转窑在支撑台上转动。经过燃气压缩机加压的燃气经过燃气阀进入燃气管，然后从回转窑内的燃气喷嘴喷出被点燃，燃气鼓风机吹入进风管的空气风从进风管的那一排小孔与燃气喷嘴之间的空隙吹出，支持燃气燃烧，进风管保护和冷却了进风管内的燃气管。回转窑内的垃圾在燃气火焰的协助下，再加上回转窑转动，回转窑内的肋片将垃圾带到高处倾倒下来，增大了燃烧的垃圾与空气的接触面，使垃圾的燃烧速度更快。回转窑内的温度更高，提高了垃圾的燃烧效率。炉温达到八百度以上，炉内的二恶英就会分解。由于燃气和垃圾在整个回转窑内燃烧，使加热挥发出来的可燃气体和垃圾燃烧时分解出来的可燃气体被笼罩在回转窑内的垃圾火焰和燃气火焰点燃、包括生成的二恶英也被点燃，所以燃烧比较充分。回转窑内肋片也将石灰粉带到高处倾倒下来，在送风机送入回转窑内的风的搅动下，在回转窑内形成大量的石灰粉尘，这些石灰粉与焚烧垃圾产生的酸性有害气体，例如：二氧化硫、二氧化氮、氯化氢等反应，生成无害的钙盐。同时，由于上述化学反应消耗大量氯原子，所以不会有大量的游离的氯与含苯环类物质发生化学反应生成二恶英。因此烟气中的有害气体大为减少。而这种消除有害气体的方法属于事中控制，它与前述对烟气的事后处理相比较，更高效和简单，不需要专用设备，在垃圾焚烧过程中还有很多物质与石灰反应生成无害的钙盐，例如：磷不再和铝、锌反应生成有害的磷化铅和磷化锌的有害物质。为了更彻底地消除垃圾焚烧后的灰渣中的有害物质，我们把从回转窑出来的垃圾灰渣在经过炉耙时，用燃油火焰进行高温焙烧、造渣，处理后的垃圾渣从垃圾渣出口流出。燃油泵从燃油箱中抽取燃油加压后从燃油喷嘴中喷出被点燃，在燃油鼓风机吹出的风帮助下形成高温燃油火焰。从回转窑出来的烟气进入烟气管道时，被尾气焚烧的燃气火焰焚烧器处理后用来烧锅炉。水泵从水箱中抽出来水加压后进入缠绕在回转窑外面的加热盘管中，水从加热盘管的进水管进入进水槽中，再从进水槽流入加热管中，被回转窑传出的热量加热，再流入出水槽中；最后从出水管流出，在整个过程中，进水管、进水密封带、出水密封带和出水管是静止不动的，进水槽、进水封条、加热管、出水槽和出水封条随回转窑转动，进水密封带与进水封条、出水密封带与出水封条之间的密封是靠进入进水槽和出水槽的水压使进水密封带与进水封条，出水密封带与出水封条之间产生静压密封。从加热盘管中出来的热水经过增压泵增压后送入锅炉。由于石灰消除了回转窑内的酸性气体和其他腐蚀性物质，同时缠绕在回转窑外面的加热盘管降低了回转窑外壳的温度，使回转窑不容易锈蚀，延长了回转窑的使用寿命。由于垃圾焚烧时不会产生超高温，所以使用本发明的回转窑垃圾焚烧炉焚烧垃圾时不会产生一氧化氮气体。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是现有回转窑垃圾焚烧炉的结构示意图。

图2是本发明的回转窑垃圾焚烧炉及配套设备的结构示意图。

图3是本发明的回转窑的俯视图。

图4是本发明的回转窑的剖示图。

图5是本发明的加热盘管的结构示意图。

图6是本发明的加热盘管的剖示图。

图7是本发明的尾气焚烧器的剖示图。

具体实施方式：

图1所示现有回转窑垃圾焚烧炉结构示意图，我们将垃圾从回转窑的后上方送入回转窑中，燃油火焰从回转窑前端喷入回转窑，电动机带动回转窑在支撑台上转动，回转窑内的垃圾从回转窑后端向前移动，垃圾经过烘干。低温燃烧，高温燃烧，焙烧造渣，垃圾渣从回转窑前端垃圾渣出口流出。垃圾烘干时挥发出来的大分子可燃气体和垃圾在低温燃烧时分解出来的大分子可燃气体从回转窑后端出来后经过旋风分离器分离出来、并送入燃油火焰前，被燃油火焰点燃后，二次燃烧。剩余的烟气经过除尘器除去灰尘，再经过排烟机加压从烟囱排向高空。

图2所示本发明的回转窑垃圾焚烧炉及其配套设备的结构示意图，它由回转窑垃圾焚烧炉、蒸汽发电装置、沼气发生装置组成。回转窑垃圾焚烧炉由燃气压缩机1、燃气阀2、燃气鼓风机3、燃气管4、进风管5、送风机6、垃圾进料口7、回转窑8、电动机9、支撑台10、燃油箱11、燃油泵12、燃油鼓风机13、燃油喷嘴14、炉耙15、垃圾渣出口16和尾气焚烧器17组成。蒸汽发电装置由水箱18、水泵19、加热盘管20、增压泵21、锅炉22、蒸汽轮机23、发电机24、除尘器25和排烟机26组成。沼气发生装置由沼气池27、加热风管28、草料进料口29、沼气渣出口30、沼气管31、搅拌压缩机32和搅拌气喷嘴33组成。

图2所示，我们将草料从草料进料口29送入沼气池27中，沼气从沼气管31出来，沼气渣从沼气渣出口30排出。为了提高沼气的产生率，搅拌压缩机32从沼气池27上端抽取沼气加压后从沼气池27底部的搅拌气喷嘴33喷出，搅拌沼气液，从而释放出更多的沼气。

图2图3所示，我们将添加了石灰粉的垃圾从垃圾进料口7送入回转窑8中，并点燃回转窑8内的垃圾，启动送风机6为燃烧的垃圾提供空气。启动电动机9带动回转窑8在支撑台10上转动，回转窑8内壁上的肋片将石灰粉和垃圾带到高处倾倒下来，增加了垃圾与空气的接触面积，使垃圾更充分地燃烧。倾倒下来的石灰粉在送风机6吹出的风的搅动下在回转窑8内形成大量的石灰粉尘，这些石灰粉尘与焚烧垃圾产生的酸性有害气体发生化学反应生成无害的钙盐，其中，氧化氮与石灰反应生成氯化钙，这样就消除了氯化氢与含有苯环类物质发生化学反应，生成二恶英。

图2所示，沼气池27产生的沼气作为燃气从沼气管31输送到燃气压液机1中，启动燃气压缩机1，打开燃气阀2，燃气进入回转窑8内的燃气管4中，也进入尾气焚烧器17中(图7所示)，从燃气喷嘴中喷出后被点燃，图2、图3、图4所示，启动燃气鼓风机3，将风送入回转窑8内的进风管5中，然后从进风管5的一排小孔与燃气喷嘴之间的空隙中吹出，支持燃气在回转窑8内燃烧，进风管5内流动的空气冷却了进风管5内的燃气管4。在燃气火焰的协助下，回转窑8内的垃圾燃烧的更猛烈，同时回转窑的高温火焰也会点燃垃圾燃烧时分解出来的可燃气体。包括二恶英也被点燃。

图2所示，燃油泵12将燃油从燃油箱11抽出加压后，从燃油喷嘴14喷出后被点燃，燃油鼓风机13为燃油火焰提供充足的空气。燃烧过的垃圾灰从回转窑8流出来；经过炉耙15时，被燃油火焰焙烧造渣，然后从垃圾渣出口16流出。燃油火焰还对从回转窑8出来的烟气加热，使烟气中的二恶英分解。烟气经过尾气焚烧器17(图7所示)的燃气火焰的焚烧处理，进一步消除烟气中的二恶英，处理后的烟气用来烧锅炉22。

图2所示，水泵19从水箱18中抽出水、加压后送入加热盘管20中，图3、图4、图5所示，加热盘管20由进水管201，进水密封带202，进水槽203，进水封条204，加热管205，出水槽206，出水封条207，出水密封带208和出水管209组成。水从加热盘管20的进水管201与进水管封带202的接口进入进水槽203中，两条进水封条204分别压在进水密封带202两边，进水槽203和进水封条204随回转窑8转动，进水管201和进水窑封带202静止不动，进入进水槽203内水的压力，使进水密封带202与进水封条204之间产生静压密封，避免漏水。加热管205的一端与进水槽203相通；水进入缠绕在回转窑8外面的加热管205中被加热，加热后的水从加热管205的另一端进入出水槽206，然后从与出水密封带208相接的出水管209流出，两条出水封条207将出水密封带208的两边压在下面，产生静压密封的效果，出水槽206和出水封条随回转窑8转动，出水密封带208和出水管209静止不动。图2所示，从加热盘管出来的热水经过增压泵21增压后进入锅炉22中，锅炉22产生出来的蒸汽推动蒸汽轮机23转动，带动发电机24发电。烧完锅炉22的烟气和推动蒸汽轮机23转动后带余热的废蒸气经过除尘器25处理后，再经过排烟机26加压后，送入加热风管28中，对沼气池27加热，这样即使在冬天，沼气池27也能产生沼气。加热盘管20吸收了回转窑8的热量，降低了回转窑8的温度，再加上石灰粉消除了酸性有害气体及酸性物质在高温下对回转窑8的腐蚀，延长了回转窑8的使用寿命。

本发明回转窑垃圾焚烧炉在不考虑成本的情况下也可以使用天然气或石油液化气作为协助垃圾燃烧的燃气。也可以将燃气改为燃油，利用在回转窑8内的进风管5内的燃气管加热使燃油汽化，以气体形成喷出，被点燃，其效果相当于煤油喷灯喷出的火焰。例如：用空压机往煤油罐里打气，让煤油和压缩空气一起从喷嘴是喷出，能使煤油充分燃烧，也可以往垃圾里添加煤粉，增加炉温。