基于炉排炉高效处理生活垃圾的方法与流程

本发明涉及垃圾处理领域，具体地涉及基于炉排炉高效处理生活垃圾的方法。

背景技术：

1、对生活垃圾的处理要求随着人们对环保要求的提高而不断提高。生活垃圾处理技术必将围绕着减量化、资源化、无害化的目标实施与开展，尤其是采取有效措施促进生活垃圾的资源性开发利用，己经受到世界各国的普遍重视。生活垃圾的来源和组分相当复杂(尤其是垃圾分类不彻底情况下)，彻底无害化、减量化难度较高。经过长期的研究和实践形成了多种方法和途径，其中焚烧和热解气化是两种重要的方法。

2、焚烧处理是指在高温条件下，垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行化学反应，放出热量，转化成高温的燃烧气和量少而稳定的固体残渣，同时杀灭病毒细菌的方法。优点是能显著地减容、节省填埋场空间，可以进行余热回收利用或发电。虽然焚烧可使垃圾重量减少75％，体积减少90％左右，有效地回收能源，但是垃圾焚烧容易产生二次污染，特别是二噁英的排放难以控制，易超标，焚烧底渣和飞灰也是新的污染源。

3、近年来，随着技术的发展，等离子体处理生活垃圾的技术也逐渐成为国内外的研究热点。等离子体技术通过电弧放电将垃圾加热至很高的温度，从而迅速有效地摧毁废物。可燃的有机成分充分裂解气化，其他物质则变成类似玻璃体的熔渣。等离子体气化提供的高温能解决传统焚烧中存在的二次污染问题，环保效益很好。然而，等离子体气化熔融技术耗能大，处理成本高，市场推广困难。

技术实现思路

1、为了解决至少部分上述技术问题，本发明提出一种基于改造的炉排炉来高效处理生活垃圾的方法，其具有处理成本低，可大规模处理生活垃圾，且不会产生二次污染的优点。具体地，本发明包括以下内容。

2、一种基于炉排炉高效处理生活垃圾的方法，其包括以下步骤：

3、(1)在第一温度条件下使所述生活垃圾与氧反应，得到燃烧气和固体残渣；

4、(2)在第二温度条件下处理所述燃烧气，得到重整烟气；

5、(3)在第三温度条件下处理所述固体残渣，得到熔渣；

6、其中，所述炉排炉包括焚烧区和处理区，在所述焚烧区进行所述步骤(1)，在所述处理区进行所述步骤(3)；且

7、所述焚烧区包括蒸汽出口、第一烟气出口和燃烧室，所述燃烧室具有倾斜向下的斜面，用于使垃圾沿所述斜面向下移动的同时进行焚烧，在所述燃烧室的上方设置隔板，所述隔板将燃烧室分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室内设置所述蒸汽出口，所述第二腔室内设置所述第一烟气出口；和

8、所述处理区设置于所述焚烧区下方，且包括熔炉壁、熔池和第一等离子体炬，所述第一等离子体炬设置于所述熔炉壁上。

9、在某些实施方案中，所述第一温度为700-980℃，所述第二温度为1100-1300℃，所述第三温度为1200-1800℃，且所述第二温度小于所述第三温度。

10、在某些实施方案中，所述斜面包括干燥段和燃烧段，且所述第一腔室上方设置所述蒸汽出口，其下方对应于所述斜面的干燥段，所述第二腔室上方设置所述第一烟气出口，其下方对应于所述斜面的燃烧段，所述隔板与所述斜面保持一定距离，从而允许垃圾从所述干燥段进入所述燃烧段。

11、在某些实施方案中，所述炉排炉还包括第二烟气出口，其设置于所述处理区的上方，且所述第一烟气出口和所述第二烟气出口在远离所述炉排炉的一端连通形成总出口，用于使步骤(3)得到的烟气与所述燃烧气混合。

12、在某些实施方案中，在重整燃烧室内进行步骤(2)，且所述总出口与所述重整燃烧室连接，所述重整燃烧室设置第二等离子体炬，用于产生所述第二温度。

13、在某些实施方案中，本发明的方法进一步包括使所述重整烟气的温度降至500-750℃得到降温烟气的步骤，和在急冷装置内使所述降温烟气在1秒内急冷至200℃以下的步骤。优选的，所述急冷装置包括喷雾装置和供水系统。

14、在某些实施方案中，本发明的方法进一步包括对所述熔渣进行水淬处理的步骤。

15、在某些实施方案中，所述处理区包括由外到内设置的钢结构壳体、硅酸铝防隔热材料层、三氧化二铝防隔热材料层、氧化锆防隔热材料层和碳化硅内衬层。

16、在某些实施方案中，本发明的生活垃圾选自由可回收垃圾、餐厨垃圾和有害垃圾组成的组中的至少之一。

17、本发明的方法可有效降低垃圾处理成本。此外，本发明的方法能够大规模处理生活垃圾，特别适合处理分类不彻底的生活垃圾以及含水率较高的生活垃圾，并且使二噁英等有毒有害物质几乎完全裂解，甚至可以做到二噁英的零排放。

技术特征：

1.一种基于炉排炉高效处理生活垃圾的方法，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一温度为700-980℃，所述第二温度为1100-1300℃，所述第三温度为1200-1800℃，且所述第二温度小于所述第三温度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述斜面包括干燥段和燃烧段，且所述第一腔室上方设置所述蒸汽出口，其下方对应于所述斜面的干燥段，所述第二腔室上方设置所述第一烟气出口，其下方对应于所述斜面的燃烧段，所述隔板与所述斜面保持一定距离，从而允许垃圾从所述干燥段进入所述燃烧段。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述炉排炉还包括第二烟气出口，其设置于所述处理区的上方，且所述第一烟气出口和所述第二烟气出口在远离所述炉排炉的一端连通形成总出口，用于使步骤(3)得到的烟气与所述燃烧气混合。

5.根据权利要求4所述的方法，其中在重整燃烧室内进行步骤(2)，且所述总出口与所述重整燃烧室连接，所述重整燃烧室设置第二等离子体炬，用于产生所述第二温度。

6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括使所述重整烟气的温度降至500-750℃得到降温烟气的步骤，和在急冷装置内使所述降温烟气在0.1-5秒内急冷至200℃以下的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述急冷装置包括喷雾装置和供水系统。

8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括对所述熔渣进行水淬处理的步骤。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述处理区包括由外到内设置的钢结构壳体、硅酸铝防隔热材料层、三氧化二铝防隔热材料层、氧化锆防隔热材料层和碳化硅内衬层。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其中所述生活垃圾选自由可回收垃圾、餐厨垃圾和有害垃圾组成的组中的至少之一。

技术总结
本发明公开基于炉排炉高效处理生活垃圾的方法。其包括(1)在第一温度条件下使生活垃圾与氧反应，得到燃烧气和固体残渣；(2)在第二温度条件下处理燃烧气，得到重整烟气；(3)在第三温度条件下处理固体残渣，得到熔渣；其中在炉排炉的焚烧区进行步骤(1)，在炉排炉的处理区进行步骤(3)，在重整燃烧室进行步骤(2)。本发明的方法具有处理成本低，可大规模处理生活垃圾，且不会产生二次污染的优点。

技术研发人员：陆华
受保护的技术使用者：苏州三维流体技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13