一种制备生活垃圾衍生燃料的装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种制备生活垃圾衍生燃料的装置，主要用于制备生活垃圾衍生燃料和垃圾资源化处理。


背景技术：

2.随着经济和社会的高速发展、城市化水平的迅速提高、城市规模的日渐扩大、居民的收入与消费水平的日益增长，我国城市生活垃圾的产生量也在不断增加，对环境造成了很大的污染。垃圾处理的主要方式有填埋法、堆肥法、焚烧法。由于焚烧处理可以实现城市垃圾热能回收、减容、减重、高温灭菌等目的，在环境保护和资源利用方面有明显优势，因而得到较快的发展。然而我国垃圾发热值较低，一般只有4000～6000kj／kg，水分含量较高，通常高达50％
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60％，因而达不到入炉焚烧的热值要求，需要把生活垃圾堆放5到7天，使生活垃圾醇化脱水，才能达到入炉焚烧的含水率和热值要求。而且原生垃圾含水率变化大、热值低导致锅炉焚烧工况不稳定；垃圾长时间堆放也会析出大量渗滤液并散发大量恶臭气体，影响环境。
3.为了解决垃圾热值低，含水率高，焚烧不稳定这一问题，亟需设计研发一种制备生活垃圾衍生燃料的装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，可提高垃圾入炉热值，降低垃圾含水率，改善垃圾焚烧条件，将垃圾变成高热值燃料的制备生活垃圾衍生燃料的装置。
5.本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该制备生活垃圾衍生燃料的装置，其结构特点在于：包括锅炉二次风引风设备、新鲜空气引风设备、二次风阀门、混风器、干风制取设备、干化滚筒机、尾气脱水设备、抽风机、污水池和锅炉二次风管吸风口，所述锅炉二次风引风设备与二次风阀门连接，所述新鲜空气引风设备和二次风阀门均与混风器连接，所述混风器与干风制取设备连接，所述干风制取设备与干化滚筒机连接，所述干化滚筒机与尾气脱水设备连接，所述尾气脱水设备分别与抽风机和污水池连接，所述抽风机与锅炉二次风管吸风口连接。
6.进一步地，所述干风制取设备与污水池连接。
7.进一步地，所述干化滚筒机上设置有干化滚筒机进料口、干化滚筒机出料口和干化滚筒机出风口，所述干化滚筒机进料口和干化滚筒机出料口均与干风制取设备连接，所述干化滚筒机出风口与尾气脱水设备连接。
8.进一步地，所述的干风制取设备上设置有用于制取高温热干风和低温热干风的配风机构。
9.进一步地，所述干风制取设备的底部设有冷凝水出水口，所述冷凝水出水口与污水池连接。
10.进一步地，所述尾气脱水设备采用冷凝的方式对气体脱水。
11.进一步地，所述尾气脱水设备的底部设有冷凝水出水口，所述冷凝水出水口与污水池连接。
12.进一步地，所述干化滚筒机采用双滚筒形式，所述双滚筒包括上滚筒和下滚筒。
13.进一步地，所述上滚筒采用顺流式垃圾干燥，即干燥风流向与垃圾推进方向一致，顺流干燥中采用高温热干风。
14.进一步地，所述下滚筒采用逆流式垃圾干燥，即干燥风流向与垃圾推进方向相反，逆流干燥中采用低温热干风。
15.相比现有技术，本实用新型具有以下优点：
16.该制备生活垃圾衍生燃料的装置结构设计合理，利用锅炉的二次风干燥垃圾，提高垃圾热值，将垃圾变成高热值燃料，有利于对后期焚烧过程的控制。而且取消了垃圾的生物发酵脱水的过程，大大减少了渗滤液的处理成本。垃圾中的水分不再通过锅炉焚烧后进入烟囱，减少了烟气的产量。
17.锅炉二次风引风通过二次风阀门与混风器连接；新鲜空气与锅炉二次风引风在混风器中混合；混合后的风通过干风制取设备与干化滚筒机的进风口连接；干化滚筒机的出风口与尾气脱水设备连接；尾气脱水设备的排气口通过抽风机与锅炉二次风管吸风口连接；尾气脱水设备的排水口与污水池连接；物料经过干化滚筒机的进料口进入干化滚筒机，经过干化滚筒机干燥后的物料通过干化滚筒机出风口送出。
18.该制备生活垃圾衍生燃料的装置利用锅炉二次风引风和新鲜空气混合后制成热干风，通过热干风与垃圾充分接触，达到干燥垃圾的目的。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例的制备生活垃圾衍生燃料的装置的连接关系示意图。
20.图中：锅炉二次风引风设备a1、新鲜空气引风设备a2、二次风阀门a3、混风器a4、干风制取设备a5、干化滚筒机a6、尾气脱水设备a7、抽风机a8、干化滚筒机进料口a9、干化滚筒机出料口a10、污水池a11、锅炉二次风管吸风口a12、干化滚筒机出风口a13。
具体实施方式
21.下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
22.实施例
23.参见图1所示，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若有引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
24.本实施例中的制备生活垃圾衍生燃料的装置，包括锅炉二次风引风设备a1、新鲜
空气引风设备a2、二次风阀门a3、混风器a4、干风制取设备a5、干化滚筒机a6、尾气脱水设备a7、抽风机a8、污水池a11和锅炉二次风管吸风口a12。
25.本实施例中的锅炉二次风引风设备a1与二次风阀门a3连接，新鲜空气引风设备a2和二次风阀门a3均与混风器a4连接，混风器a4与干风制取设备a5连接，干风制取设备a5分别与干化滚筒机a6和污水池a11连接，干化滚筒机a6与尾气脱水设备a7连接，尾气脱水设备a7分别与抽风机a8和污水池a11连接，抽风机a8与锅炉二次风管吸风口a12连接。
26.本实施例中的干化滚筒机a6上设置有干化滚筒机进料口a9、干化滚筒机出料口a10和干化滚筒机出风口a13，干化滚筒机进料口a9和干化滚筒机出料口a10均与干风制取设备a5连接，干化滚筒机出风口a13与尾气脱水设备a7连接。
27.本实施例中的的干风制取设备a5上设置有用于制取高温热干风和低温热干风的配风机构；干风制取设备a5的底部设有冷凝水出水口，冷凝水出水口与污水池a11连接。
28.本实施例中的尾气脱水设备a7采用冷凝的方式对气体脱水，尾气脱水设备a7的底部设有冷凝水出水口，冷凝水出水口与污水池a11连接。
29.本实施例中的干化滚筒机a6采用双滚筒形式，双滚筒包括上滚筒和下滚筒，上滚筒采用顺流式垃圾干燥，即干燥风流向与垃圾推进方向一致，顺流干燥中采用高温热干风，下滚筒采用逆流式垃圾干燥，即干燥风流向与垃圾推进方向相反，逆流干燥中采用低温热干风。
30.具体的说，锅炉二次风引风设备a1通过二次风阀门a3与混风器a4连接；新鲜空气引风设备a2与锅炉二次风引风设备a1在混风器a4中混合；混合后的风通过干风制取设备a5与干化滚筒机a6的进风口连接；干化滚筒机a6的出风口与尾气脱水设备a7连接；尾气脱水设备a7的排气口通过抽风机a8与锅炉二次风管吸风口a12连接；干风制取设备a5和尾气脱水设备a7的排水口与污水池a11连接；物料经过干化滚筒机进料口a9进入干化滚筒机a6；经过干化滚筒机a6干燥后的物料通过干化滚筒机出料口a10送出。
31.该制备生活垃圾衍生燃料的装置是以空气为介质，首先制取热干风，再以干风通过垃圾物料，通过干风与物料充分接触，使物料里的水份以蒸汽形式被空气带走，达到物料干燥的目的。
32.影响原生垃圾干燥的因素主要有温度、空气流速和空气相对湿度。
33.温度：原生垃圾干燥时，提高空气温度，干燥加快。由于温度提高，热干风与原生垃圾间温差加大，热量向垃圾传递的速率越大，垃圾水分蒸发扩散速率也越大。但是过高的温度会引起垃圾自燃，故干燥的温度不可以太高。
34.空气流速：空气流速加快，由边界层理论可知，流速越大，气膜越薄，越有利于增加干燥速率。热空气所能容纳的水蒸气量高于冷空气而吸收较多的蒸发水分，而且还能及时将聚集在垃圾表面附近的饱和湿空气带走，以免阻止垃圾内水分的进一步蒸发；同时还因为与垃圾表面接触的空气增加，对流质量传递速度提高，而显著地加速垃圾中水分的蒸发。
35.空气相对湿度：垃圾表面和干燥空气之间的水分蒸汽压差是影响外部质量传递的推动力，空气相对湿度增加会降低推动力，近于饱和的湿空气进一步吸收蒸发水分的能力远比干燥空气差。
36.本实施例中，采用锅炉二次风引风和新鲜空气混合制作热风，可以使烟气热量充分回收利用；具体的说，锅炉二次风经过高温烟气的热辐射加热至约200℃后，部分锅炉二
次风通过二次风阀门a3引至混风器a4，同时
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5℃～30℃的环境新鲜空气也进入混风器a4与锅炉二次风引风混合后形成约95℃的热风。
37.本实施例中采用干风制取设备a5给热风脱水，干风制取设备a5将温降和风压两种方法巧妙地结合在一起，当热风吹过小孔径冷板时候，可以将空气中的饱和水汽凝结附着在冷板上，而热风的温降也不是非常明显，另外干风制取设备a5设有配风机构，可以给热风配置不同比例的冷风，使热风源制备成合格的热干风，95℃的热风通过干风制取设备a5后会形成90℃的高温热干风和70℃的低温热干风。
38.本实施例中物料经过干化滚筒机进料口a9进入干化滚筒机a6；经过干化滚筒机a6干燥后的物料通过干化滚筒机出料口a10送出。
39.本实施例中干化滚筒机a6包括上滚筒和下滚筒，上滚筒内壁上设有螺旋式翻料板，上滚筒在电机和齿轮的作用下旋转，螺旋式翻料板在上滚筒的旋转下翻转并推进垃圾移动，上滚筒的进风口与干风制取设备a5的高温干风出口相连，且高温干风的运行方向与上滚筒内垃圾的推进方向相同；在进料端，当水分高、温度低的垃圾与高温、低湿度的干风相接触，此时传热及干燥速率都较大，在同向流动过程中，垃圾表面先受热有水分蒸发，垃圾里面会慢一点，形成水分梯度；由于水分梯度使得垃圾中的水分从高水分向低水分处转移，当水分子到达表面，由于空气与垃圾表面之间的蒸汽压差后会立即转移到空气中，这使得上滚筒中的垃圾水分逐渐减少，温度升高。
40.下滚筒的垃圾进料口与上滚筒的垃圾出料口相连，下滚筒的内壁上也设有螺旋式翻料板，下滚筒在电机和齿轮的作用下旋转，螺旋式翻料板在下滚筒的旋转下翻转并推进垃圾移动，下滚筒的进风口与干风制取设备a5的低温干风出口相连，且低温干风的运行方向与下滚筒中垃圾的推进方向相反；当垃圾在上滚筒被高温加热后，到达下滚筒遇到低温干风时，垃圾和干风会产生热传导，热量会从垃圾向干风传导，这时候垃圾表面的温度会高于它的中心，因而在垃圾内部会建立一定的温度梯度；温度梯度将促使水分从高温处向低温处转移，垃圾中心的水分会随着垃圾的散热过程转移到表面，当水分子到达表面，由于空气与垃圾表面之间的蒸汽压差后会立即转移到空气中，这使得下滚筒中的垃圾水分进一步减少，温度降低。
41.干化滚筒机a6连接有尾气脱水设备a7，90℃的高温热干风和70℃的低温热干风分别在上滚筒和下滚筒与垃圾进行热传导后变为80℃的饱和湿空气，饱和湿空气通过尾气脱水设备a7脱水处理后，经抽风机a8输送至锅炉二次风管吸风口a12，尾气不外排，减少对周边环境的影响。
42.干风制取设备a5和尾气脱水设备a7的底部设有排水口，冷凝水通过排水口排至污水池a11。
43.本实施例中垃圾经过干燥后，垃圾的含水率从50%降低到了35%，热值从1200kcal/kg提高到了1800～1900kcal/kg。
44.本实施例中由于热干风温度较低，垃圾中的绝大部分挥发成分保留在干垃圾里，尾气脱水产生的冷凝水的cod不超过500mg/l,不含盐分，处理成本低。
45.此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包
括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。