用于垃圾重质料和轻质料定量混合的处理系统的制作方法

1.本发明涉及垃圾焚烧预处理技术，特别涉及一种适用于循环流化床锅炉的垃圾重质料和轻质料定量混合的处理设备。


背景技术：

2.目前，垃圾焚烧已成为城市生活垃圾处理的主要方法之一，主要包括机械炉排炉和循环流化床锅炉这两种焚烧方式，而其中的循环流化床锅炉对入炉垃圾的粒径、均匀性有一定的要求，且一般要求补充煤作为补充燃料进行掺烧，确保锅炉内焚烧产生的烟气维持850℃以上、至少2s时长。废布料作为高热值、低硫、低氯的一般工业废弃物，在现有的生活垃圾焚烧使用的循环流化床锅炉中，是一种很好的锅炉燃煤替代品。但是，废布料属于一种轻质料，其物理特性和煤不相同（如密度、硬度、延展性等），在某些设计条件下，例如空间受限时，废布料不具备独立进料能力，因此废布料通常是和生活垃圾混合后一同进入锅炉焚烧。而相对于废布料，生活垃圾又属于一种重质料，当重质料和轻质料由同一入口进入锅炉时，进入锅炉的物料必须满足均匀稳定、配比准确等要求。
3.现有的混合处置方法中，通过机械抓斗将废布料直接抓往生活垃圾的入料口，让废布料和生活垃圾自然混合。这种方法存在两个问题：一、生活垃圾和废布料入炉的配比直接决定了进入锅炉每kg物料的折合热值大小，而传统的机械抓斗无法控制两者的入炉配比，无法确保锅炉内的物料稳定焚烧；二、不设立单独的混料器，生活垃圾和废布料采用共同进料而非独立进料时，无法保证两者混合均匀，生活垃圾和废布料混合不均匀。一旦废布料的掺烧比高于10%时，极大可能造成因混料不均造成循环流化床锅炉中产生炉膛负荷波动和燃烧不稳定，引发co含量发生波动，导致排放不达标的问题，反而增加了固废处理企业的经济负担和环保压力。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于垃圾重质料和轻质料定量混合的处理系统，该处理设备能实现垃圾重质料和轻质料在入炉前的混合均匀，并定量控制两类物料的入炉配比，满足循环流化床锅炉焚烧的入炉要求。
5.本发明是这样实现的：一种用于垃圾重质料和轻质料定量混合的处理系统，包括物料缓冲装置、给料装置、混料装置和输送装置；所述物料缓冲装置包括第一缓冲仓和第二缓冲仓，所述给料装置包括第一星型给料阀和第二星型给料阀，所述输送装置包括第一输送机和第二输送机；所述混料装置包括第一进料口和第二进料口；所述第一缓冲仓用于储存重质料，第一缓冲仓的底部下料口连接第一星型给料阀的顶部进口，第一星型给料阀的底部出口对准第一输送机的进料端，第一输送机的出料端连接第一进料口；所述第二缓冲仓用于储存轻质料，第二缓冲仓的底部下料口连接第二星型给
料阀的顶部进口，第二星型给料阀的底部出口对准第二输送机的进料端，第二输送机的出料端连接第二进料口；所述第一输送机和第二输送机为皮带式输送机；所述混料装置还包括舱体、第一导流板和第二导流板；所述舱体包括连通的竖直通道和倾斜通道，竖直通道设置在倾斜通道的上端，竖直通道包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，倾斜通道包括底面，底面的上端与第二侧壁的下端固接，底面由第二侧壁向第一侧壁倾斜；所述第一进料口设置在第一侧壁上供重质料进入舱体，所述第二进料口设置在竖直通道的顶部供轻质料进入舱体；所述第一导流板设置在竖直通道内并位于第一进料口下方，其一端固接在第一侧壁上，其另一端向底面延伸并和底面保持第一间距；所述第二导流板设置在竖直通道内并位于第二进料口下方、第一进料口上方，其一端固接在第一内侧壁上，其另一端向下延伸并和第二侧壁保持第二间距；所述倾斜通道中设置桨式搅拌器，桨式搅拌器包括圆辊和桨叶板，桨叶板沿圆辊轴向等间距错列布置；所述倾斜通道的下端固接出料口；所述输送装置还包括第三输送机，用于从出料口接收物料并输送给锅炉入口。
6.所述第一导流板和第二导流板的倾角角度均为45~60
°
，所述底面的倾角角度为55~65
°
。
7.所述重质料为经破碎处理的生活垃圾，所述轻质料为经破碎处理的废布料，且废布料占进入锅炉入口的物料总量的18~25%。
8.所述第一间距为所述生活垃圾的物料尺寸的2~4倍，所述第二间距为所述废布料的物料尺寸的1.5~2倍。
9.所述第三输送机为螺旋给料机，所述第三输送机的入口与出料口连通，所述第三输送机的出口连通锅炉入口。
10.所述第三输送机为皮带式输送机，所述第三输送机的进料端对准出料口，所述第三输送机的出料端连接锅炉入口。
11.所述第一输送机的本体、第一输送机与第一星型给料阀的连接处、第一输送机与第一进料口的连接处均设置密封罩；所述第二输送机的本体、第二输送机与第二星型给料阀的连接处、第二输送机与第二进料口的连接处均设置密封罩。
12.所述第一输送机和第二输送机的输送物料的方向为水平布置。
13.所述第一输送机和第二输送机的输送物料的方向设置为向上倾斜，且与水平方向的夹角小于等于20
°
。
14.所述圆辊和桨叶板的材质为碳钢。
15.本发明用于垃圾重质料和轻质料定量混合的处理系统，首先，设置了两条独立的给料输料线，每条给料输料线包括缓冲仓、星型给料阀和皮带式输送机，将重质料和轻质料分别从各自的缓冲仓进入星型给料阀，由星型给料阀定量控制物料量，再分别通过皮带式输送机送入混料装置进行混合，由此能根据重质料和轻质料各自的物理特性实现两类物料的定量配比输送。特别是，当重质料为生活垃圾、轻质料为废布料时，定量配比输送能控制废布料占进入锅炉总物料量的18~25%，满足锅炉热负荷设计值。
16.其次，在混料装置内，由侧壁入口进入的重质料和由顶部入口进入的轻质料通过重力混合和机械混合两种方式来实现两类物料的充分均匀混合，再通过输送机送入锅炉，特别是在两个进料口处都设置了导流板，在重质料和轻质料的下落过程中用于引导物料的
运动方向。特别是，当重质料为生活垃圾、轻质料为废布料时，通过带有倾角的导流板，生活垃圾贴壁滚落过程中和废布料进行重力混合，生活垃圾和废布料在自身重力作用下汇合后再经桨式搅拌器进行二次机械混合，从而确保两类物料的混合满足后续使用要求。
17.另外，本发明在皮带式输送机上采用密封罩，能有效避免二次扬尘污染。本发明中选用的星型给料阀、皮带式输送机和螺旋给料机等设备组件，商业化程度较高、技术成熟、运行可靠、相互匹配程度高，可通过对物料尺寸、处理量及设计要求等计算和分析来确定。
18.本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：结构简洁、流程清晰顺畅、操作方便，能稳定控制重质料和轻质料配比，确保两者均匀混合，最大程度降低了两类物料混合不均匀导致锅炉燃烧波动问题发生的概率。
附图说明
19.图1为本发明用于垃圾重质料和轻质料定量混合的处理系统的结构示意图；图中，1第一缓冲仓，11第一星型给料阀，12第一输送机，2第二缓冲仓，21第二星型给料阀，22第二输送机，31第一进料口，32第二进料口，33第一导流板，34第二导流板，35第一侧壁，36第二侧壁，37底面，38桨式搅拌器，39出料口，4第三输送机。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
21.参见图1，一种用于垃圾重质料和轻质料定量混合的处理系统，包括物料缓冲装置、给料装置、混料装置和输送装置。物料缓冲装置包括第一缓冲仓1和第二缓冲仓2，分别用于储存一定量的重质料和轻质料。本实施例中，重质料为经破碎处理的生活垃圾，轻质料为经破碎处理的废布料。给料装置包括第一星型给料阀11和第二星型给料阀21，用于定量给料，即控制物料配比为废布料占进入锅炉总物料量的18~25%（该数值可根据生活垃圾热值和废布料热值以及锅炉热负荷设计值进行调整）。输送装置包括第一输送机12和第二输送机22。混料装置包括第一进料口31和第二进料口32。
22.具体地，第一缓冲仓1的底部下料口连接第一星型给料阀11的顶部进口，第一星型给料阀11的底部出口对准第一输送机12的进料端，第一输送机12的出料端连接第一进料口31；第二缓冲仓2的底部下料口连接第二星型给料阀21的顶部进口，第二星型给料阀21的底部出口对准第二输送机22的进料端，第二输送机22的出料端连接第二进料口32。第一输送机12和第二输送机22为皮带式输送机。
23.满足破碎和静置要求的生活垃圾（物料尺寸≤150mm，静置3~7天）进入第一缓冲仓1，仓内的生活垃圾通过第一星型给料阀11控制生活垃圾的落料量，下落的生活垃圾由第一输送机12输送、并经混料装置的第一进料口31进入混料装置。满足破碎和水分要求的废布料（物料尺寸≤150mm，含水率＜5%）进入第二缓冲仓2，再通过第二星型给料阀21控制废布料的落料量，下落的废布料由第二输送机22输送、并经混料装置的第二进料口32进入混料装置。
24.第一输送机12和第二输送机22的输送物料的方向可以是水平布置，也可以根据高度空间条件设置为向上倾斜且与水平方向的夹角小于等于20
°
。优选地，第一输送机12的本体、第一输送机12与第一星型给料阀11的连接处、第一输送机12与第一进料口31的连接处
均设置密封罩，第二输送机22的本体、第二输送机22与第二星型给料阀21的连接处、第二输送机22与第二进料口32的连接处均设置密封罩，用于防止物料下落至皮带上和运输过程中的扬尘污染。
25.混料装置还包括舱体、第一导流板33和第二导流板34。舱体包括连通的竖直通道和倾斜通道，竖直通道设置在倾斜通道的上端，竖直通道包括相对设置的第一侧壁35和第二侧壁36。倾斜通道包括底面37，底面37的上端和第二侧壁36的下端固定连接，且底面37由第二侧壁36向第一侧壁35倾斜。第一进料口31设置在第一侧壁35上供质量较大的生活垃圾进入舱体，第二进料口32设置在竖直通道的顶部供质量较轻的废布料进入舱体，通过独立的生活垃圾（重质料）和废布料（轻质料）的进料口结构设计能够避免这两类物料在重力混料过程中废布料总是处于生活垃圾表面的问题。第一导流板33设置在竖直通道内并位于第一进料口31下方，其一端固接在第一侧壁35上，其另一端向底面37延伸并和底面37保持第一间距。第二导流板34设置在竖直通道内并位于第二进料口32下方、第一进料口31上方，其一端固接在第一内侧壁35上，其另一端向下延伸并和第二侧壁36保持第二间距。优选地，第一导流板33和第二导流板35的倾角角度均为45~60
°
，底面37的倾角角度为55~65
°
（倾角为第一导流板、第二导流板、底面分别与水平面所成的角），第一间距为生活垃圾物料尺寸的2~4倍，第二间距为废布料物料尺寸的1.5~2倍。由此，通过带有向下倾斜的导流板结构的竖直通道并连通带有一定倾角的倾斜通道，同时控制混料装置的整体高度，使得生活垃圾和废布料在进入混料装置后可以按照一定的方向运动，并在贴壁滚落过程中进行充分的重力混合。
26.倾斜通道中设置桨式搅拌器38，桨式搅拌器38包括圆辊和桨叶板，桨叶板沿圆辊轴向等间距错列布置。优选地，桨式搅拌器38的圆辊和桨叶板的材质为碳钢，能满足防磨防腐要求。桨叶的叶片数量可采用2叶式、3叶式、4叶式等，桨叶数量可设置单排、双排、三排或四排，相邻桨叶的间距等于1~1.5倍物料尺寸的长度。生活垃圾和废布料在进入舱体的倾斜通道后由桨式搅拌器进行机械混合，使得两类物料的混合更为均匀。
27.倾斜通道的下端固接出料口39。输送装置还包括第三输送机4，可以是螺旋给料机或皮带式输送机，用于从出料口39接收物料并输送给锅炉入口。参见图1，图中第三输送机4为螺旋给料机，第三输送机4的入口与出料口39连通，第三输送机4的出口连通锅炉入口。第三输送机4为皮带式输送机，第三输送机4的进料端对准出料口39，第三输送机4的出料端连接锅炉入口。
28.本发明能满足生活垃圾和废布料协同焚烧的物料混合入炉要求，且整套设备贴合生活垃圾焚烧厂运行的实际状况，可无缝接入原有生活垃圾循环流化床焚烧厂的预处理工艺线，对于国内即将新建或技术改造的生活垃圾循环流化床协同焚烧废布料等高热值的一般工业废弃物具有推广价值。
29.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。