[实用新型]水泥窑联合回转炉垃圾高温空气高效气化协同处置系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水泥窑联合回转炉垃圾高温空气高效气化协同处置系统，属于节能环保和循环经济领域。

背景技术

改革开放30年以来，随着我国经济的快速发展，人民生活水平迅速提高，城市化进程不断加快，城市生活垃圾产量急剧增加。目前，我国每年产生1.5亿吨左右的城市垃圾。垃圾的历年堆存量达60多亿吨，侵占土地面积多达5亿平方米。全国有200多座城市陷入垃圾的包围之中，且有四分之一的城市已发展到无适合场所堆放垃圾，以至于城市把解决垃圾的途径延伸到乡村，导致了城乡结合区域环境恶化。因此，城市垃圾处理已成为我国现代化建设中一个越来越紧迫的问题。

城市生活垃圾最典型的三种处理方式是：焚烧、填埋和堆肥。其中焚烧的减量效果最明显、无害化最彻底、且焚烧热量可以有效利用，因此广为发达国家采用。从目前垃圾处理现状看，我国仍然以填埋为主，垃圾资源化利用率极低。三种处理方式中，填埋法占用大量的土地，易造成地下水和地表水污染；生活垃圾成分复杂，导致堆肥产品肥效低；焚烧制能方式虽然在“无害化、减量化、资源化”方面效果较佳，但若焚烧处理不当，会造成严重的环境污染，焚烧同时会有重金属、二噁英、氯化氢、硫化物以及氮氧化物和氟化物等随同烟尘或灰渣一起排放到环境中。

中国专利号200610076668.X采用“水泥回转窑和焚烧炉联合处理城市生活垃圾系统”，属传统垃圾直接焚烧工艺。该技术利用冷却水泥熟料的三次风作为垃圾焚烧空气，焚烧后产生的热烟气引入水泥窑窑尾系统为水泥生料分解提供热量，由于城市原生垃圾稳定性差，热值低，水分高，在不分选的情况下，焚烧炉出口烟气难以维持900℃以上。垃圾直接焚烧产生的烟气量大，对水泥生产和质量会造成影响，国内对相应的工艺还没有资料报道。此外，在高温（900～1100℃）和氧化环境下不利于金属资源回收，也容易造成重金属挥发。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种固体废弃物处置系统，具体为一种水泥窑联合回转炉垃圾高温空气高效气化协同处置系统，该系统能够减少烟气排放，尽可能利用固体废物的热量，高效的回收废弃物中有利用价值的资源，降低重金属挥发量和二噁英污染。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

水泥窑联合回转炉垃圾高温空气高效气化协同处置系统，包括垃圾前处理系统、垃圾气化热解系统、炉渣处理系统、渗滤液处理系统、水泥生产系统以及相关辅助系统，垃圾前处理系统包括密闭负压垃圾库、破碎装置和干燥机，所述垃圾库内的空气由抽风机经过除尘器引至水泥熟料冷却机高温侧除臭；所述垃圾库包括第一垃圾库、第二垃圾库、行车抓斗和受料机，第一垃圾库通过所述破碎装置与干燥机相连，受料机通过推料机与所述垃圾气化热解系统相连；所述垃圾气化热解系统包括一台回转炉，回转炉通过热解气管道依次与旋风分离器和分解炉连通；所述垃圾气化热解系统采用高温空气高效气化，高温空气来自所述水泥熟料冷却机的部分三次风，取风点布置在窑头罩位置，所述三次风的流量由高温电动蝶阀控制；所述炉渣处理系统通过出渣机分别与铁金属分离装置、铝金属分离装置、炉渣粉碎装置以及水泥生料库相连；所述渗滤液处理系统包括依次连接的废液储槽、过滤器、废液箱、废液泵和雾化泵，雾化泵连接所述分解炉。

上述第一垃圾库用于垃圾的发酵和储存，第二垃圾库则用于垃圾破碎干燥后的暂存。破碎装置用于将城市生活垃圾粗破碎至150mm以下，经破碎预处理的垃圾再经过干燥机的干燥脱水，最后由推料机送入回转炉内气化热解。回转炉内的物料与高温空气逆流换热后进行热解气化，炉内生成的热解气需要经过旋风分离器除去灰尘，然后通过热解气管道引入分解炉内作为煤粉的替代燃料，热解可燃气在输送过程中维持在400℃以上，此时焦油以气体形式存在，避免发生因焦油冷凝而导致管路堵塞。金属分离装置可分别回收金属铁和铝，剩余残留物则运送至水泥生料库做水泥原料。渗滤液处理系统中的渗滤液经过滤后泵入分解炉高温焚烧处理。水泥生产系统与垃圾焚烧系统共用烟气后处理装置，可节省投资成本。

本实用新型垃圾前处理系统包含垃圾的发酵、破碎和干燥三个环节，发酵和干燥是为了提高垃圾低位热值，同时降低入炉水分含量，提高可燃气质量和热值，粗破碎的设置用以增加垃圾的比表面积，增大垃圾在炉内热传递过程中的对流换热面积，优化垃圾气化热解条件；水泥窑尾余热锅炉出口热烟气温度约200℃左右，主要用于水泥原料的烘干，而热解气相对煤粉而言热值低，引入分解炉后窑尾烟气量将有上升，窑尾热源能满足垃圾的烘干需要，垃圾在干燥机内水分减少10%～15%，可提高垃圾和气化热解气低位热值。