一种生活垃圾焚烧用预处理及上料集成系统的制作方法

一种生活垃圾焚烧用预处理及上料集成系统
1.技术领域
2.本发明涉及生活垃圾焚烧的技术领域，尤其涉及一种生活垃圾焚烧用预处理及上料集成系统。


背景技术：

3.生活垃圾处理是城市管理和环境保护的重要内容，是社会文明程度的重要标志，关系人民群众的切身利益。近十多年来，由于城镇化快速发展，城市生活垃圾激增。“十四五”城镇生活垃圾分类和处置设施发展规划中指出加快推进生活垃圾分类和处理设施建设，开展既有焚烧设施提标改造，同时鼓励优化焚烧处理技术，提升全社会生活垃圾分类和处理水平。
4.生活垃圾焚烧系统通常由上料系统、焚烧或热解系统和烟气处理系统组成，其中上料系统作为生活垃圾处理系统的首道工序，在整个处理系统中有着至关重要的作用，它决定了系统处理速度和处理量。传统上料系统以人工分拣、斗式提升和皮带或螺旋输送为主要方式，由于处理体量大、分拣机械化程度低，造成工人劳动强度大、工作效率低、分拣环境恶劣；垃圾均质性和分散性差，造成进料配伍不合理，系统稳定性差，严重影响焚烧效率。
5.此外，现有的上料系统的技术改进重点关注于垃圾破碎方面，适合常规小件垃圾上料，而未考虑布料均匀性和铁磁性杂质分拣要求，易造成焚烧系统不稳定和有价黑色金属类资源浪费的问题。若采用单生产线的供料方式，对焚烧工段和烟气处理工段进行停工检修时需暂停上料，由此造成设备使用率低。因此，亟需研发设计一种生活垃圾焚烧用预处理及上料集成系统以解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种生活垃圾焚烧用预处理及上料集成系统，将垃圾焚烧的预处理工序与上料工序有机融合为一体，同时实现对多种有价资源的有效回收，实现了生活垃圾焚烧前的合理分类和预处理的目的。
7.本发明的目的通过以下的技术方案来实现：一种生活垃圾焚烧用预处理及上料集成系统，包括上料抓斗、鳞板布料装置和倾斜水平改向皮带输送机，所述鳞板布料装置包括鳞板式输送机以及分别安装于鳞板式输送机首部、尾部的进料槽、布料机，上料抓斗可抓取垃圾并转送至进料槽内，所述布料机的进料口与鳞板式输送机的尾部相对接，所述倾斜水平改向皮带输送机的首部设置于所述布料机的出料口下方，倾斜水平改向皮带输送机自首部至尾部分为倾斜段、水平段，所述倾斜段的上方设置有自卸式永磁除铁装置，所述水平段的侧方设置有人工分选平台。
8.更进一步地，所述鳞板式输送机包括机架一、输送鳞板、传动组件，输送鳞板的水平倾角为7～9
°
，传动组件驱动输送鳞板自进料槽至布料机作往复回转，传动组件与变频调
速电机相传动连接。
9.更进一步地，所述布料机的出料口与倾斜水平改向皮带输送机的首部之间设有双辊破袋机，双辊破袋机包括料斗、两根相平行设置的刀轴，两根刀轴上分别间隔安装有相交错的动刀片，两根刀轴均水平设置且相互反向旋转。
10.更进一步地，所述刀轴上间隔安装的动刀片之间隔置有隔套，且动刀片与刀轴的轴线垂直设置，两根刀轴的一端均驱动连接有减速电机。
11.更进一步地，所述倾斜水平改向皮带输送机包括机架二、环状的输送带以及安装于机架二上的主动滚筒、从动滚筒、托辊、托料板，环状的输送带套设于主动滚筒、从动滚筒外，托辊顶托于输送带上以实现其输送方向改变，位于倾斜段的输送带的水平倾角为12～14
°
。
12.更进一步地，所述自卸式永磁除铁装置包括除铁器、传动滚筒总成、改向滚筒总成、摆线针轮减速机、橡胶皮带、托辊总成和底盘总成，除铁器位于所述倾斜水平改向皮带输送机的倾斜段正上方，橡胶皮带套设于传动滚筒总成、改向滚筒总成和托辊总成，摆线针轮减速机驱动传动滚筒总成运转。
13.更进一步地，所述除铁器位于橡胶皮带的内侧，且除铁器的长度大于橡胶皮带的宽度，环状的输送带的一侧设有接料桶。
14.更进一步地，所述人工分选平台包括多个间隔设置的分选工位，分选工位的下方均设有双层分拣室，分选工位的上方均设有新风换气空调，分选工位的下方均设有吸风口，双层分拣室包括位于上层的分选漏斗和下层的接料垃圾箱。
15.更进一步地，所述上料抓斗由单梁桥式起重机驱动作水平、竖直方向直线移动，且上料抓斗包括液压六瓣抓斗、称重装置和液压装置，液压六瓣抓斗抓取垃圾运行至鳞板布料装置的进料槽内，称重装置获取垃圾抓取量并传送至抓斗控制室进行记录，液压六瓣抓斗的所有抓取、释放、寻位动作均由天车定位系统控制。
16.更进一步地，所述倾斜水平改向皮带输送机的尾部连接有倾斜皮带输送机，倾斜皮带输送机的尾部连接有双向水平皮带输送机，双向水平皮带输送机的尾部连接至双生产线进料系统。
17.与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：（1）本发明的入炉垃圾分散性好、布料均匀，焚烧效率和系统稳定性好。鳞板式布料机采用鳞板式输送机与其尾部的布料机配合使用，将单位时间内较为集中的垃圾转变成适合后续处理的均量连续的物料形式，均匀布料后的垃圾在鳞板式输送机的作用下落入双辊破袋机，在双辊挤压、动刀剪切和啮磨的共同作用下将袋装垃圾撕碎，避免入炉垃圾因均质性、分散性差而导致焚烧系统不稳定、焚烧效率低下的问题。
18.（2）本发明的人工分选平台的自动化程度提升，分拣工况环境改善，更有利于提升处理效率、控制投资成本并保障劳动者的安全。人工分拣平台置于倾斜水平改向皮带输送机水平段的两侧，该水平段的垃圾分散均匀且随输送带自动推进，避免因分拣体量大、垃圾分散性差等问题引起的分拣效率低、劳动强度大；人工分拣平台每个分选工位的上方、下方分别设新风换气空调、吸风口，实现从下层吸风、上部布置新风的目的，操作人员完全在新风环境中操作，保证操作人员的环境卫生。
19.（3）本发明的双向水平皮带输送机的尾部与双生产线进料系统相对接，提升设备
利用率，经济效益有效改善。在单条焚烧系统和烟气处理系统的停炉检修时段，该预处理及上料系统可正常运转，提升设备利用率从而有效改善项目投资效益。
20.（4）本发明的自卸式永磁除铁装置可以对生活垃圾中铁磁性杂质的分选、回收，实现有价黑色金属类资源回收利用和节能降耗的目的。混杂在垃圾中的铁磁性物质在除铁器的强磁吸引力的作用下，被牢牢吸附在橡胶皮带的外表面上，同时橡胶皮带运转将铁磁性物质抛入接料桶内，从而达到自动除铁的目的。
附图说明
21.图1是本实施例中预处理及上料集成系统的工艺原理图。
22.图2是本实施例中上料抓斗的安装示意图。
23.图3是本实施例中鳞板布料装置的结构示意图。
24.图4是本实施例中双辊破袋机的结构示意图。
25.图5是本实施例中倾斜水平改向皮带输送机的结构示意图。
26.图6是本实施例中自卸式永磁除铁装置的结构示意图。
27.图7是本实施例中人工分选平台的结构示意图。
28.图8是本实施例中双向水平皮带输送机的结构示意图。
29.其中，附图标记为：1、上料抓斗；1-1、单梁桥式起重机；1-2、液压六瓣抓斗；2、鳞板布料装置；2-1、进料槽；2-2、输送鳞板；2-3、传动组件；2-4、布料机；2-5、托板；2-6、机架一；3、双辊破袋机；3-1、料斗；3-2、刀轴；3-3、动刀片；3-4、隔套；3-5、减速电机；4、倾斜水平改向皮带输送机；4-1、主动滚筒；4-2、托辊；4-3、机架二；4-4、托料板；4-5、输送带；4-6、从动滚筒；5、自卸式永磁除铁装置；5-1、除铁器；5-2、传动滚筒总成；5-3、改向滚筒总成；5-4、摆线针轮减速机；5-5、橡胶皮带；5-6、托辊总成；5-7、底盘总成；6、人工分选平台；6-1、分选工位；6-2、分选漏斗；6-3、接料垃圾箱；6-4、新风换气空调；7、倾斜皮带输送机；8、双向水平皮带输送机。
具体实施方式
30.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。
31.本实施例公开了一种生活垃圾焚烧用预处理及上料集成系统，参照图1，该预处理及上料集成系统包括上料抓斗1、鳞板布料装置2和倾斜水平改向皮带输送机4，鳞板布料装置2包括鳞板式输送机以及分别安装于鳞板式输送机首部、尾部的进料槽2-1、布料机2-4，上料抓斗1可抓取垃圾并转送至进料槽2-1内，布料机2-4的进料口与鳞板式输送机的尾部相对接；倾斜水平改向皮带输送机4的首部设置于布料机2-4的出料口下方，倾斜水平改向皮带输送机4自首部至尾部分为倾斜段、水平段，倾斜段的上方设置有自卸式永磁除铁装置5，水平段的侧方设置有人工分选平台6。
32.参照图2，上料抓斗1由单梁桥式起重机1-1驱动作水平、竖直方向直线移动，且上料抓斗1包括液压六瓣抓斗1-2、称重装置和液压装置，液压六瓣抓斗1-2抓取垃圾运行至鳞板布料装置2的进料槽2-1内，称重装置获取垃圾抓取量并传送至抓斗控制室进行记录，液压六瓣抓斗1-2的所有抓取、释放、寻位动作均由天车定位系统控制。
33.参照图3，鳞板式输送机包括机架一2-6、输送鳞板2-2、传动组件2-3和托板2-5，输送鳞板2-2的水平倾角为8
°
，传动组件2-3驱动输送鳞板2-2自进料槽2-1至布料机2-4作往复回转，通过调节输送鳞板2-2与布料机2-4的进料口之间距离以调节垃圾的上料量。传动组件2-3采用变频调速电机驱动滚轮转动以实现链板输运功能，具有均匀调速、自动过载保护的功能。超过限高的垃圾在布料机2-4的作用下均匀分散，实现定量进料，为后续处理正常运行提供保障。
34.参照图4，布料机2-4的出料口与倾斜水平改向皮带输送机4的首部之间设有双辊破袋机3，双辊破袋机3包括料斗3-1、两根相平行设置的刀轴3-2，两根刀轴3-2上分别间隔安装有相交错的动刀片3-3，两根刀轴3-2均水平设置且相互反向旋转。刀轴3-2上间隔安装的动刀片3-3之间隔置有隔套3-4，且动刀片3-3与刀轴3-2的轴线垂直设置，两根刀轴3-2的一端均驱动连接有减速电机3-5。经鳞板布料装置2均匀布料的垃圾送入双辊破袋机3的料斗3-1内，垃圾落入动刀片3-3间隙以后，受到两刀轴3-2相对旋转的挤压力和动刀片3-3的剪切力作用，在挤轧、剪切和啮磨下将袋装垃圾撕碎后，在重力作用下落入倾斜水平改向皮带输送机4，破袋率达90%以上。
35.参照图5，倾斜水平改向皮带输送机4包括机架二4-3、环状的输送带4-5以及安装于机架二4-3上的主动滚筒4-1、从动滚筒4-6、托辊4-2、托料板4-4，环状的输送带4-5套设于主动滚筒4-1、从动滚筒4-6外，托辊4-2顶托于输送带4-5上以实现其输送方向改变，位于倾斜段的输送带4-5的水平倾角为13
°
。经双辊破袋机3撕碎的垃圾落入倾斜水平改向皮带输送机4，在主动滚筒4-1、从动滚筒4-6的驱动作用下带动输送带4-5将垃圾从倾斜段运送至水平段进行人工分选作业。
36.参照图6，自卸式永磁除铁装置5包括除铁器5-1、传动滚筒总成5-2、改向滚筒总成5-3、摆线针轮减速机5-4、橡胶皮带5-5、托辊总成5-6和底盘总成5-7，除铁器5-1位于倾斜水平改向皮带输送机4的倾斜段正上方，橡胶皮带5-5套设于传动滚筒总成5-2、改向滚筒总成5-3和托辊总成5-6，摆线针轮减速机5-4驱动传动滚筒总成5-2运转。除铁器5-1位于橡胶皮带5-5的内侧，且除铁器5-1的长度大于橡胶皮带5-5的宽度，环状的输送带4-5的一侧设有接料桶。当倾斜水平改向皮带输送机4的倾斜段垃圾经过除铁器5-1的正下方时，混杂在物料中的铁磁性物质在除铁器5-1的强磁吸引力的作用下，被牢牢吸附在橡胶皮带5-5上，同时驱动电机驱动传动滚筒总成5-2和橡胶皮带5-5同步运转，将铁磁性物质抛入接料桶内，从而达到自动除铁的目的。
37.参照图7，人工分选平台6包括多个间隔设置的分选工位6-1，分选工位6-1的下方均设有双层分拣室，分选工位6-1的上方均设有新风换气空调6-4，分选工位6-1的下方均设有吸风口，从下层吸风，上部布置新风，操作人员完全在新风环境中操作，保证操作人员的环境卫生。双层分拣室包括位于上层的分选漏斗6-2和下层的接料垃圾箱6-3。人工分拣垃圾通过双层分拣室上层的分选漏斗6-2落入下层的接料垃圾箱6-3，由此增加了操作人员与分拣物品之间的距离，很大程度上减缓了传统的分选过程中分拣物品散发的臭味对人体健康的影响。
38.参照图8，倾斜水平改向皮带输送机4的尾部连接有倾斜皮带输送机7，倾斜皮带输送机7的尾部连接有双向水平皮带输送机8，双向水平皮带输送机8的尾部连接至双生产线进料系统。双向水平皮带输送机8位于该预处理及上料集成系统的末端，由倾斜皮带输送机
7输送至料斗3-1的垃圾在重力作用下落入双向水平皮带输送机8，双向皮带输送机在设定的进料时间内通过改向对双生产线分别均衡供料。
39.本实施例中，上料抓斗1位于该预处理及上料集成系统的始端，鳞板布料装置2位于上料抓斗1下方，上料抓斗1用于将垃圾存储坑中的垃圾提升至鳞板布料装置2的进料槽2-1，采用鳞板式输送机与其尾部的布料机2-4配合使用，将单位时间内较为集中的垃圾转变成适合后续处理的均量、连续、层厚基本相同的物料形态，提高整条生产线的处理能力。双辊破袋机3位于鳞板布料装置2的后侧，用于将鳞板布料装置2输运来的袋装垃圾撕开，避免垃圾集中入炉。倾斜水平改向皮带输送机4位于双辊破袋机3的后侧，倾斜水平改向皮带输送机4的倾斜段用于垃圾输运，倾斜水平改向皮带输送机4的水平段用于输运和分拣作业。自卸式永磁除铁装置5位于双辊破袋机3的后侧，且置于倾斜水平改向皮带输送机4的倾斜段，用于去除铁磁性杂质。人工分选平台6位于倾斜水平改向皮带输送机4水平输送段的两侧，用于分拣不能通过机械分选的部分，倾斜皮带输送机7位于人工分选平台6的后侧，并与倾斜水平改向皮带输送机4的尾部相连，用于垃圾输运提升；双向水平皮带输送机8位于该预处理及上料集成系统的末端，用于双生产线均衡进料。
40.本实施例的一种生活垃圾焚烧用预处理及上料集成系统工作原理如下：储坑中垃圾经上料抓斗1提升至鳞板布料装置2，鳞板布料装置2采用鳞板式输送机与尾部的布料机2-4配合，将单位时间内较为集中的垃圾转变成适合后续处理的均量、连续的物料形态，均匀布料后的垃圾在鳞板式输送机的作用下落入双辊破袋机3，在双辊破袋机3的双辊挤压、动刀剪切和啮磨作用下将袋装垃圾撕碎后在重力作用下落入倾斜水平改向皮带输送机4，垃圾经过倾斜水平改向皮带输送机4的倾斜段时除铁器5-1作用，混杂在物料中的铁磁性物质在除铁器5-1的强磁吸引力的作用下，被牢牢吸附在橡胶皮带5-5上，同时驱动电机驱动橡胶皮带5-5运转，将铁磁性物质抛入接料桶内，从而达到自动除铁的目的。除铁后的垃圾经倾斜水平改向皮带输送机4的倾斜段输运至水平段进行人工分拣，人工分拣选出大件惰性物质、木制品、大件铁制品等，除铁器5-1和人工分拣出来的有价资源回收利用，分拣后垃圾经倾斜皮带输送机7、双向水平皮带输送机8运至双生产线进行焚烧处理。