一种利用多种物料协同熔融处置飞灰装置的制作方法

1.本发明涉及废物利用技术领域，尤其是涉及一种利用多种物料协同熔融处置飞灰装置。

背景技术：

2.我国具有很大的人口基数，每年产生的固体废弃物体量较大。随着近些年垃圾焚烧技术的推广，我国的固体废弃物均得到了有效处理。而固体废弃物焚烧会产生3％－5％的飞灰，飞灰作为危险废弃物富集了大量的重金属等有害物质。目前飞灰主要采用填埋和水泥窑协同处理，填埋无法从根本上解决飞灰对环境影响，只是进行了稳定化处理。水泥行业目前处于产能过剩的状态，未来对飞灰的消纳能力可谓是杯水车薪。为了适应日益增加的飞灰储量，实现低成本无害化处置飞灰，我们提供一种利用多种物料协同熔融处置飞灰装置。

技术实现要素：

3.本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种利用多种物料协同熔融处置飞灰装置。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，包括搅拌罐、团球机、高温气化熔融炉、离心冷却仓、余热锅炉，所述搅拌罐的出料口与团球机的进料口连接，所述高温气化熔融炉上设置有预热进料通道，所述团球机的出料口与所述预热进料通道连接，所述高温气化熔融炉的底部出料口处连接有离心冷却仓，所述高温气化熔融炉上还连接有制氧机，所述离心冷却仓的底部连接有风机，所述离心冷却仓的顶部设置有出风口，所述预热进料通道的外部套设有预热腔，所述预热腔与所述离心冷却仓的出风口之间通过保温管道连接。
5.优选地，上述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其中所述离心冷却仓的内部设置有离心机，所述离心机包括电机，所述电机的输出轴上安装有转轴，所述转轴的上端固定有外部离心罩，所述外部离心罩的内部设置有内部离心罩，所述外部离心罩、内部离心罩的顶部均为敞口结构，所述外部离心罩、内部离心罩的侧壁上均设置有网孔。
6.优选地，上述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其中所述内部离心罩的网孔孔径大于所述外部离心罩的网孔孔径。
7.优选地，上述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其中所述预热腔、预热进料通道均为圆柱状，所述预热腔的内部设置有螺旋隔板，所述螺旋隔板使所述预热腔的内部形成螺旋通道。
8.优选地，上述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其中所述预热进料通道的外部设置有多个吸热鳍片。
9.优选地，上述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其中所述离心冷却仓的底部四周设置有一圈环形出风口，所述环形出风口的上侧均匀设置有多个通孔。
10.优选地，上述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其中所述离心冷却仓的顶部为锥形，所述离心冷却仓的内部顶部安装有隔热罩，所述离心机位于所述隔热罩的开口下侧。
11.优选地，上述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其中所述搅拌罐的上侧设置有三个料斗，三个料斗分别用于向搅拌罐内加入生物质、污泥、飞灰，三种物料采用1：1：1的质量比例进行配比。
12.优选地，上述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其中所述余热锅炉与所述高温气化熔融炉连接，所述余热锅炉上依次连接有烟气净化器、烟囱，所述余热锅炉的尾气经烟气净化器净化后通过烟囱排出。
13.优选地，上述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其中所述余热锅炉与所述烟气净化器之间安装有热交换器，所述热交换器的进气口与外部空气相通，所述热交换器的出气口与所述预热腔连通。
14.本发明的有益效果是：通过搅拌罐将三种物料搅拌混合，使生物质来提高后续配伍物料的热值，污泥来提高团球过程中所需的水，污泥具有较高的硅钙含量，为熔渣的玻璃相含量提供保障，而飞灰热值低，在以上两种物料的协同下，提高了后续处置的经济性，并协同处置了污泥。玻璃渣熔融后，加工为岩棉板，将危险废弃物的飞灰加工成玻璃丝，玻璃丝可通过压缩加工成建筑材料，实现了废物回收资源化。另外，通过将离心冷却仓内的热气通入预热腔为物料预加热，实现了热能的充分利用，通过将高温气化熔融炉内燃烧产生的余热被余热锅炉利用，余热锅炉产生的热蒸汽进入汽轮机，用于发电，产生的电能作为制氧机所需的电能消耗，多余的可以供给园区其它设备使用，实现了资源的合理利用和配置。
附图说明
15.图1为本发明的整体结构示意图；
16.图2为预热进料通道与预热腔的位置关系示意图；
17.图3为离心冷却仓的结构示意图；
18.图4为离心机的结构示意图。
19.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
20.1、搅拌罐，2、电机，3、料斗，4、汽轮机，5、余热锅炉，6、烟气净化器，7、排气管，8、烟囱，9、高温气化熔融炉，10、制氧机，11、离心冷却仓，12、预热进料通道，13、团球机，14、预热腔，15、风机，16、隔热罩，17、环形出风口，18、离心机，1801、电机，1802、转轴，1803、外部离心罩，1804、内部离心罩，1805、支座，19、螺旋隔板，20、吸热鳍片，21、热交换器。
具体实施方式
21.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
22.如图1、图2、图3、图4所示，一种利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，包括搅拌罐1、团球机13、高温气化熔融炉9、离心冷却仓11、余热锅炉5。
23.搅拌罐1的内部贯穿有螺旋绞龙式转轴，且搅拌罐1的上侧设置有三个料斗3，三个料斗3分别用于向搅拌罐1内加入生物质、污泥、飞灰，三种物料采用质量1：1：1的比例进行
配比，通过螺旋绞龙从各自料仓密闭输送至搅拌罐1，通过搅拌形成混合物料，利用生物质的高热值的特性，飞灰低热值的特性，污泥含水率高和硅钙高的特性，进行综合配伍和协同处置。搅拌罐1外部设置有电机2，用于为螺旋绞龙转动提供动力。三种物料通过配伍使物料热值达到1500kacal以上，含水率45％以下，并通过化验保障物料玻璃相含量。
24.搅拌罐1的出料口与团球机13的进料口连接，团球机13的内部设置有两个压辊，两个压辊位于团球机13的进料口下侧，三种物料经搅拌罐1搅拌均匀后送入团球机13内，通过团球机13内的压辊进行碾压形成立体扁圆形块状物料。由于三种物料都是粉末状的颗粒，在进入高温气化熔融炉9内形成堆体后，对底部的加热点形成掩埋，不利于热能在物料间穿梭加热。而通过团球后，将物料加工成统一的扁圆体。圆与圆之间会形成夹角以及空隙，给热能流通和物料与氧接触提供了交换空间。
25.高温气化熔融炉9外部为圆柱体形状，高温气化熔融炉9上设置有预热进料通道12，预热进料通道12团球机13的出料口与预热进料通道12连接，经团球机13碾压后的块状物料进入预热进料通道12后，通过预热进料通道12内的传送机构将其输送至高温气化熔融炉9。预热进料通道12内为无氧环境，可通过向预热进料通道12内通入非氧气体填充实现，预热进料通道12与高温气化熔融炉9之间设有阀门，在送料时阀门打开。
26.预热进料通道12的外部套设有预热腔14，预热腔14内会通入热气，用于给预热进料通道12内的块状物料预加热。利用外部热量提前给团球物料烘干，方便后续的高效处置，使物料在绝氧环境下提前预热至300℃－500℃。提高物料单位质量的热值和基础温度，降低进料过程中对炉内工况造成的波动。高温气化熔融炉9的内底部设有加热点，高温气化熔融炉9上还连接有制氧机10，通过制氧机10制得氧气通入高温气化熔融炉9，便于物料充分燃烧。制氧机10所制氧气从高温气化熔融炉9侧底部通入，直通物料燃烧点位置。由于配伍后的物料具有一定的热值，在纯氧的介入下，释放高能量密度的热量，并使物料熔融。物料熔融后进入均质通道使熔渣有足够的时间进行玻璃化共融。
27.高温气化熔融炉9的底部出料口处连接有离心冷却仓11，离心冷却仓11的底部连接有风机15，离心冷却仓11的内部设置有离心机18，从高温气化熔融炉9出料口流出熔融状态的物料，并流入离心机18内，通过离心机18的高速旋转进行离心，在此过程中强大的离心力将其向四周抛洒，形成玻璃丝，风机15用于给飞溅过程中的熔渣急速降温，使熔渣在接触四周设备墙壁前已经冷却，急速冷却通过风冷降温。离心冷却仓11的顶部设置有出风口，预热腔14与离心冷却仓11的出风口之间通过保温管道连接，由于出风口处排出的气流仍有余热，通入预热腔14为预热进料通道12内的物料预热。
28.为提高预热进料通道12内的物料预热效果以及充分利用预热腔14内的热气流，将预热腔14、预热进料通道12均设置为圆柱状，在预热腔14的内部设置螺旋隔板19，螺旋隔板19使预热腔14的内部形成螺旋通道，使热气流围绕预热进料通道12外壁沿螺旋通道流动，进一步地，在预热进料通道12的外部设置多个吸热鳍片20，增大预热进料通道12的吸热面积，提高热利用率，最终预热腔14内的气体从排气管7处排出。
29.离心机18包括电机1801，电机1801的输出轴上安装有转轴1802，转轴1802的上端固定有外部离心罩1803，外部离心罩1803的内部设置有内部离心罩1804，外部离心罩1803、内部离心罩1804的顶部均为敞口结构，外部离心罩1803、内部离心罩1804的侧壁上均设置有网孔。内部离心罩1804的网孔孔径大于外部离心罩1803的网孔孔径。外部离心罩1803的
内底部固定有支座1805，内部离心罩1804安装在支座1805的上端，且内部离心罩1804位于外部离心罩1803的中心位置，外部离心罩1803、内部离心罩1804的侧面均为圆弧面，物料进入内部离心罩1804后，在离心力作用下先被内部离心罩1804甩出，由于内部离心罩1804网孔孔径大于外部离心罩1803，物料先通过内部离心罩1804甩出并分散到外部离心罩1803的内壁上，随后再次被外部离心罩1803甩出，形成细丝。
30.离心冷却仓11的底部四周设置有一圈环形出风口17，环形出风口17的上侧均匀设置有多个通孔，冷风自下而上从离心机18外侧流通，将飞溅过程中的熔渣急速降温，使熔渣在接触四周设备墙壁前已经冷却。
31.离心冷却仓11的顶部为锥形，离心冷却仓11的内部顶部安装有隔热罩16，离心机18位于隔热罩16的开口下侧，可减少冷气流对离心机18内的物料造成影响。冷却后的玻璃丝经压缩可加工成岩棉板保温材料。
32.余热锅炉5连接有汽轮机4和高温气化熔融炉9，高温气化熔融炉9内燃烧产生的余热被余热锅炉5利用，余热锅炉5产生的热蒸汽进入汽轮机4，用于发电，产生的电能作为制氧机10所需的电能消耗，多余的可以供给园区其它设备使用。余热锅炉5上依次连接有热交换器21、烟气净化器6、烟囱8，热交换器21的进气口与外部空气相通，热交换器21出气口与预热腔14连通，余热锅炉5的尾气中仍有余热，可利用给热能为外部冷空气加热并通入至预热腔14内为物料预热。余热锅炉5排出的烟气经热交换器21排出后通过烟气净化器6净化后通过烟囱8排出。
33.通过生物质来提高后续配伍物料的热值，通过污泥来提高团球过程中所需的水，污泥具有较高的硅钙含量，为熔渣的玻璃相含量提供保障。而飞灰热值低，在以上两种物料的协同下，提高了后续处置的经济性，并协同处置了污泥。玻璃渣熔融后，加工为玻璃丝，压缩后制成岩棉板。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅用于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：

1.一种利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其特征在于：包括搅拌罐(1)、团球机(13)、高温气化熔融炉(9)、离心冷却仓(11)、余热锅炉(5)，所述搅拌罐(1)的出料口与团球机(13)的进料口连接，所述高温气化熔融炉(9)上设置有预热进料通道(12)，所述团球机(13)的出料口与所述预热进料通道(12)连接，所述高温气化熔融炉(9)的底部出料口处连接有离心冷却仓(11)，所述高温气化熔融炉(9)上还连接有制氧机(10)，所述离心冷却仓(11)的底部连接有风机(15)，所述离心冷却仓(11)的顶部设置有出风口，所述预热进料通道(12)的外部套设有预热腔(14)，所述预热腔(14)与所述离心冷却仓(11)的出风口之间通过保温管道连接。2.根据权利要求1所述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其特征在于：所述离心冷却仓(11)的内部设置有离心机(18)，所述离心机(18)包括电机(1801)，所述电机(1801)的输出轴上安装有转轴(1802)，所述转轴(1802)的上端固定有外部离心罩(1803)，所述外部离心罩(1803)的内部设置有内部离心罩(1804)，所述外部离心罩(1803)、内部离心罩(1804)的顶部均为敞口结构，所述外部离心罩(1803)、内部离心罩(1804)的侧壁上均设置有网孔。3.根据权利要求2所述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其特征在于：所述内部离心罩(1804)的网孔孔径大于所述外部离心罩(1803)的网孔孔径。4.根据权利要求1所述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其特征在于：所述预热腔(14)、预热进料通道(12)均为圆柱状，所述预热腔(14)的内部设置有螺旋隔板(19)，所述螺旋隔板(19)使所述预热腔(14)的内部形成螺旋通道。5.根据权利要求1所述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其特征在于：所述预热进料通道(12)的外部设置有多个吸热鳍片(20)。6.根据权利要求1所述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其特征在于：所述离心冷却仓(11)的底部四周设置有一圈环形出风口(17)，所述环形出风口(17)的上侧均匀设置有多个通孔。7.根据权利要求6所述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其特征在于：所述离心冷却仓(11)的顶部为锥形，所述离心冷却仓(11)的内部顶部安装有隔热罩(16)，所述离心机(18)位于所述隔热罩(16)的开口下侧。8.根据权利要求1所述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其特征在于：所述搅拌罐(1)的上侧设置有三个料斗(3)，三个料斗(3)分别用于向搅拌罐(1)内加入生物质、污泥、飞灰，三种物料采用1：1：1的质量比例进行配比。9.根据权利要求1所述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其特征在于：所述余热锅炉(5)与所述高温气化熔融炉(9)连接，所述余热锅炉(5)上依次连接有烟气净化器(6)、烟囱(8)，所述余热锅炉(5)的尾气经烟气净化器(6)净化后通过烟囱(8)排出。10.根据权利要求9所述的利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，其特征在于：所述余热锅炉(5)与所述烟气净化器(6)之间安装有热交换器(21)，所述热交换器(21)的进气口与外部空气相通，所述热交换器(21)的出气口与所述预热腔(14)连通。

技术总结

本发明涉及一种利用多种物料协同熔融处置飞灰装置，包括搅拌罐、团球机、高温气化熔融炉、离心冷却仓、余热锅炉，所述搅拌罐的出料口与团球机的进料口连接，所述高温气化熔融炉上设置有预热进料通道，所述团球机的出料口与所述预热进料通道连接，所述高温气化熔融炉的底部出料口处连接有离心冷却仓，所述高温气化熔融炉上还连接有制氧机，所述离心冷却仓的底部连接有风机，所述离心冷却仓的顶部设置有出风口，所述预热进料通道的外部套设有预热腔，所述预热腔与所述离心冷却仓的出风口之间通过保温管道连接。该装置将危险废弃物的飞灰加工成玻璃丝，玻璃丝可通过压缩加工成建筑材料，实现了废物回收资源化。实现了废物回收资源化。实现了废物回收资源化。