一种用于废弃物焚烧预处理的进料系统及进料方法

技术领域

本发明涉及一种垃圾预处理系统，特别涉及一种用于废弃物焚烧预处理的进料系统。

背景技术

根据来源和性状不同，废弃物主要被分为生活垃圾、工业垃圾、危险废物和各种废液等几类，焚烧是处理这些废弃物的方法之一，而在焚烧之前需对这几类废弃物进行处理，保证焚烧过程安全、污染排放少。

CN105485695B公开了一种用于废弃物焚烧预处理的进料系统及方法，其工艺处理流程为：废物输送-密封舱充氮气保护-废物在氮气保护下破碎-混合机混合废物-柱塞泵泵送物料至焚烧装置；主要设备有输送机、提升机、密封舱、密封闸门、剪切式破碎机、喂料器、混合器、螺旋输送机、柱塞泵；辅助系统有充氮系统、防爆系统、防火系统、监控系统。实际运用中，上述专利在泵送环节存在缺陷，泵送对于废弃物的固液比有较严格的要求，经项目实践，在液体为30％-40％左右时比较适合高压泵送，否则物料在高压泵送环节容易堵塞，而泵送装置的高压管道维护困难，并且维护成本高。目前使用上述系统的用户为了解决废弃物的固液比问题，不得不主动添加液体混合搅拌，使处理后的废弃物满足泵送条件，但是这种做法不仅麻烦，而且会导致处理后的废弃物的热值不稳定，对废弃物的焚烧效果产生不良影响，同时，废弃物经过长管道的高压泵送后会被压实，进一步影响废弃物的燃烧效果。

综上所述，目前采用泵送设备的焚烧装置进料系统使用成本较大，并且物料适应性不高，系统效率较低,预处理后的废物燃烧效果不理想。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，第一方面本发明提出一种用于废弃物焚烧预处理的进料系统，能够保证废弃物破碎后具有良好的燃烧效果。

第二方面，本发明提出一种用于废弃物焚烧预处理的进料方法，保证废弃物焚烧预处理能够安全进行。

根据本发明第一方面实施例的用于废弃物焚烧预处理的进料系统，包括依次连接的收集机构、一次破碎机构、二次破碎机构、螺旋输送机和焚烧炉推料器料斗，所述收集机构用于收集废弃物，所述一次破碎机构和所述二次破碎机构用于破碎所述废弃物，所述螺旋输送机用于将破碎后的所述废弃物输送至所述焚烧炉推料器料斗中，所述焚烧炉推料器料斗的下方设置有焚烧炉推料器，所述焚烧炉推料器料斗竖直或倾斜设置，以用于通过所述废弃物自身重力将所述废弃物送入所述焚烧炉推料器中。

根据本发明的实施例，至少具有如下技术效果：

相对于现有技术，本系统取消了泵送结构，利用废弃物自身重力将废弃物输送至焚烧炉推料器中，从而消除了泵送结构容易堵塞、维护成本大和经泵送的废弃物燃烧效率不理想等问题对对废弃物焚烧预处理的不良影响，并且本系统设置了一次破碎机构和二次破碎机构，对废弃物进行两次破碎处理会进一步提升预处理后的废弃物的燃烧效果。

根据本发明的一些实施例，所述二次破碎机构包括螺旋破碎机和设置在所述螺旋破碎机上方的第二料斗，所第二料斗位于所述第一破碎机构的下方，以用于承接所述第一破碎机构破碎的所述废弃物，所述螺旋破碎机用于对所述废弃物进行二次破碎并且将二次破碎并混合后的所述废弃物输送至所述螺旋输送机中。

根据本发明的一些实施例，所述一次破碎机构包括第一料斗、喂料器和剪切式破碎机，所述第一料斗位于所述剪切式破碎机的上方，所述喂料器设置在所述第一料斗上，以用于将所述第一料斗收集的所述废弃物送入所述剪切式破碎机，所述剪切式破碎机连接所述第二料斗；所述喂料器上设置有排料门，以用于排出不能够破碎的所述废弃物。

根据本发明的一些实施例，所述剪切式破碎机与所述第一料斗和所述第二料斗拆卸连接，所述一次破碎机构还包括破碎机维修轨道，所述剪切式破碎机能够通过所述破碎机维修轨道转移至维修区域。

根据本发明的一些实施例，所述收集机构包括第一收集装置，所述第一收集装置用于运输非散装废弃物；所述第一收集装置包括第一输送机、提升机、第二输送机和第一密封舱，所述提升机竖直设置，所述第一输送机连接所述提升机的下端，所诉第二输送机的一端连接所述提升机的上端，所述第二输送机的另一端连接所述第一密封舱的一端，所述第一密封舱的另一端连接所述第一料斗。

根据本发明的一些实施例，所述第一输送机上设置有检测门，以用于检测所述非散装废弃物的包装尺寸是否合格。

根据本发明的一些实施例，所述收集机构还包括第二收集装置，所述第二收集装置用于收集散装废弃物；所述第二收集装置包括进料斗、第二密封舱、抓斗和翻斗提升机，所述第二密封舱竖直设置于所述第一料斗的上方，所述进料斗设置在所述第二密封舱的上端，所述抓斗用于将所述散装废弃物抓取至所述进料斗中，所述翻斗提升机用于通过翻斗形式将所述散装废弃物运输至所述进料斗中。

根据本发明的一些实施例，所述第一料斗、所述第二料斗、所述第一密封舱和所述第二密封舱均设置有氮气保护机构，所述用于废弃物焚烧预处理的进料系统还设置有废气回收机构。

根据本发明第二方面实施例的用于废弃物焚烧预处理的进料方法，基于上述用于废弃物焚烧预处理的进料系统进行，包括如下步骤：

S1、所述收集机构收集所述废弃物后进行充氮处理；

S2、完成所述充氮处理后，所述废弃物进入所述一次破碎机构进行破碎，再进入所述二次破碎机构进行二次破碎和混合；

S3、经二次破碎后的所述废弃物进入所述螺旋输送机，所述螺旋输送机将所述废弃物输送至所述焚烧炉推料器料斗中，使得所述废弃物能够在自身重力的作用下进入所述焚烧炉推料器。

根据本发明的一些实施例，所述充氮处理包括充氮排氧工序，用于控制进入所述一次破碎机构的所述废弃物处于设定标准的含氧量的环境中。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一种用于废弃燃烧预处理的进料系统的机构示意图；

图中：100-第一输送机、101-检测门、102-提升机、103-第二输送机、104-第一密封舱、105-密封闸门、106-储料坑、107-抓斗、108-翻斗提升机、109-进料斗、110-第二密封舱、200-第一料斗、201-喂料器、202-剪切式破碎机、203-排料门、204-破碎机维修轨道、300-第二料斗、301-螺旋破碎机、302-出料闸门、400-螺旋输送机、500-焚烧炉推料器料斗、600-氧含量检测装置、601-充氮口、602-排气口、700-泄爆管道。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的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，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更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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”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相连，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。

参照图1，第一方面，本发明提出一种用于废弃物焚烧预处理的进料系统，包括依次连接的收集机构、一次破碎机构、二次破碎机构、螺旋输送机400和焚烧炉推料器料斗500，收集机构用于收集废弃物，一次破碎机构和二次破碎机构用于破碎废弃物，螺旋输送机400用于将破碎后的废弃物输送至焚烧炉推料器料斗500中，所述焚烧炉推料器料斗500的下方设置有焚烧炉推料器，所述焚烧炉推料器料斗500竖直或倾斜设置，以用于通过所述废弃物自身重力将所述废弃物送入所述焚烧炉推料器中。

采用上述结构设置的用于废弃物焚烧预处理的进料系统，相对于现有技术取消了泵送结构，利用废弃物自身重力将废弃物输送至焚烧炉推料器中，从而消除了泵送结构容易堵塞、维护成本大和经泵送的废弃物燃烧效率不理想等问题对对废弃物焚烧预处理的不良影响，并且该系统设置了一次破碎机构和二次破碎机构，对废弃物进行两次破碎处理会进一步提升预处理后的废弃物的燃烧效果。

根据本发明的一些实施例，二次破碎机构包括螺旋破碎机301和设置在螺旋破碎机301上方的第二料斗300，所第二料斗300位于第一破碎机构的下方，以用于承接第一破碎机构破碎的废弃物，螺旋破碎机301用于对废弃物进行二次破碎并且将二次破碎后的废弃物输送至螺旋输送机400中。

在一些实施例中，第二料斗300将第一破碎机构破碎的废弃物收集并送入螺旋破碎机301中，螺旋破碎机301包括机箱、第一粉碎轴和第二粉碎轴，对应第一粉碎轴和第二粉碎轴机箱设置有第一粉碎腔和第二粉碎腔，第一粉碎腔和第二粉碎腔水平相邻设置，第一粉碎轴转动安装在第一粉碎腔内，第二粉碎轴转动安装在第二粉碎腔内，并且第一粉碎轴的较小端与第二粉碎轴的较大端处于同一端，其中，第二粉碎腔和螺旋输送机400连通，在第二粉碎腔和螺旋输送机400之间设置有出料闸门302，在螺旋破碎机301进行破碎时，废弃物随着粉碎轴的较大端输送至粉碎轴的较小端，同时也会通过两个粉碎腔之间的连通处进入另一个粉碎腔进行破碎，当出料闸门302没有打开时，废弃物会在第一破碎腔和第二破碎腔中循环破碎，破碎一端时间后，打开出料闸门302，废弃物会从第二粉碎腔的较小端进入螺旋输送机400中。二次破碎机构同时具备破碎和输送功能，提高了废弃物的处理效率，并且螺旋破碎机301相较于传统破碎机破碎效果更好，进而提升了破碎后的废弃物的燃烧效果。

根据本发明的一些实施例，一次破碎机构包括第一料斗200、喂料器201和剪切式破碎机202，第一料斗200位于剪切式破碎机202的上方，喂料器201设置在第一料斗200上，以用于将第一料斗200收集的废弃物送入剪切式破碎机202，剪切式破碎机202连接第二料斗300；喂料器201上设置有排料门203，以用于排出不能够破碎的废弃物。第一料斗200用于承接收集机构输送的废弃物并送至剪切式破碎机202中进行破碎，由于存在较大废弃物，喂料器201可以进行挤压、推送，提高第一破碎机构的破碎效率，喂料器201上的排料门203可以排出不可破碎的废弃物，避免后工序因为你不可破碎的废弃物发生堵塞。

根据本发明的一些实施例，剪切式破碎机202与第一料斗200和第二料斗300拆卸连接，一次破碎机构还包括破碎机维修轨道204，剪切式破碎机202能够通过破碎机维修轨道204转移至维修区域。剪切式破碎机202对废弃物进行首次破碎，相较于二次破碎机构，所破碎的物体体积大，并且还可能含有不可破碎的废弃物，所以剪切式破碎机202工作条件较螺旋破碎机301更为恶劣，更容易出现损坏、故障的情况，设置破碎机维修轨道204更方便对剪切式破碎机202进行维修保养，进而保证废弃物焚烧预处理进料系统的正常、稳定运行。

根据本发明的一些实施例，收集机构包括第一收集装置，第一收集装置用于运输非散装废弃物；第一收集装置包括第一输送机100、提升机102、第二输送机103和第一密封舱104，提升机102竖直设置，第一输送机100连接提升机102的下端，所诉第二输送机103的一端连接提升机102的上端，第二输送机103的另一端连接第一密封舱104的一端，第一密封舱104的另一端连接第一料斗200。非散装的废弃物通过运输线进行运输效率更高，非散装废弃物进入第一密封舱104进行充氮处理后再送入第一料斗200进行一次破碎。

根据本发明的一些实施例，第一输送机100上设置有检测门101，以用于检测非散装废弃物的包装尺寸是否合格。检测门101可以筛选出包装尺寸过大的非散装废弃物，避免体积过大的废弃物对系统造成破坏或影响系统的破碎效率。

根据本发明的一些实施例，收集机构还包括第二收集装置，第二收集装置用于收集散装废弃物；第二收集装置包括进料斗109、第二密封舱110、抓斗107和翻斗提升机108，第二密封舱110竖直设置于第一料斗200的上方，进料斗109设置在第二密封舱110的上端，抓斗107用于将散装废弃物抓取至进料斗109中，翻斗提升机108用于通过翻斗形式将散装废弃物运输至进料斗109中。散装废弃物集中收集在储料坑106中，进料斗109开口竖直向上，抓斗107直接能够将储料坑106中的散装废弃物抓取至进料斗109中，另外，还有一些废弃物不方便抓取，可将不方便抓取的废弃物放入翻斗中，由翻斗提升机108输送至进料斗109中。提供多种进料方式，满足不同种类废弃物的输送。

根据本发明的一些实施例，第一料斗200、第二料斗300、第一密封舱104和第二密封舱110均设置有氮气保护机构，用于废弃物焚烧预处理的进料系统对应氮气保护机构设置有废气回收机构。氮气保护装置包括、充氮口601、排气口602和氧含量检测装置600，第一料斗200、第二料斗300、第一密封舱104和第二密封舱110上均设置有充氮口601、排气口602和氧含量检测装置600，充氮口601连接氮气发生装置，排气口602连接废气回收机构，氧含量检车装置监测第一料斗200、第二料斗300、第一密封舱104和第二密封舱110中的氧气含量，在氧气含量超出设定标准时，氮气发生装置通过充氮口601向第一料斗200、第二料斗300、第一密封舱104和第二密封舱110充入氮气，同时第一料斗200、第二料斗300、第一密封舱104和第二密封舱110中的空气通过排气口602排入废气回收机构，使得废弃物处于氧含量较低的环境中，避免其在破碎的过程中发生爆炸，同时排气口602还将废弃物破碎时产生的有害气体排入废气回收装置中。

在一些实施例中，第一料斗200和第二料斗300上还设置有泄爆管道700和灭火装置，泄爆管道700能够缓冲、抵消废弃物发生爆炸时产生的冲击，灭火装置包括二氧化碳灭火器和蒸汽灭火器。

根据本发明第二方面实施例的用于废弃物焚烧预处理的进料方法，基于上述用于废弃物焚烧预处理的进料系统进行，包括如下步骤：

S1、收集机构收集废弃物后进行充氮处理；

S2、完成充氮处理后，废弃物进入一次破碎机构进行破碎，再进入二次破碎机构进行二次破碎和混合；

S3、经二次破碎后的废弃物进入螺旋输送机400，螺旋输送机400将废弃物输送至焚烧炉推料器料斗500中，使得所述废弃物能够在自身重力的作用下进入所述焚烧炉推料器。

根据本发明的一些实施例，所述充氮处理包括充氮排氧工序，用于控制进入所述一次破碎机构的所述废弃物处于设定标准的含氧量的环境中。第一密封舱104和第二密封舱110的两端均设置有密封闸门105，两个密封闸门105不会同时处于打开状态，以保证系统的密封性，废弃物进入密封舱后，密封舱两端的密封闸门105封闭，然后密封舱进行充氮处理，一般将氧含量控制在5％以下。

在一些实施例中，第一密封舱104和第二密封舱110设置有氮气保护机构，用于废弃物焚烧预处理的进料系统对应氮气保护机构设置有废气回收机构，氮气保护机构连接废气回收机构。氮气保护装置包括氮气发生装置、充氮口601、排气口602和氧含量检测装置600，第一密封舱104和第二密封舱110上均设置有充氮口601、排气口602和氧含量检测装置600，充氮口601连接氮气发生装置，排气口602连接废气回收机构；废弃物在进入第一密封舱104后，第一密封舱104两端的密封闸门105封闭，氮气发生装置通过充氮口601向第一密封舱104内充入氮气，同时排气口602向废弃收集装置排出空气，直至氧气检测装置检测到第一密封舱104内的氧含量低于5％，氮气发生装置停止充氮，第一密封舱104靠近一次破碎机构一端的闸门打开，废弃物进入一次破碎机构进行破碎。

根据上述实施例，上述进料系统的进料方式分为三种：(1)对于非散装废弃物，由第一输送机100经检测门101检测合格，再由提升机102提升至第二输送机103，第二输送机103将非散装废弃物送入第一密封舱104进行充氮处理，然后送入第一料斗200；(2)对于散装废弃物，抓斗107抓取散装废弃物至进料斗109中，再由进料斗109进入第二密封舱110进行充氮处理，然后送入第一料斗200；(3)部分散装废弃物不好抓取，将不好抓取的散装废弃物放入翻斗中，由翻斗提升机108构送入进料斗109中，再由进料斗109进入第二密封舱110进行充氮处理，然后送入第一料斗200。

进入第一料斗200的废弃物由剪切式破碎机202进行一次破碎，由于初次破碎的废弃物体积较大，在第一料斗200上设置有喂料器201辅助剪切式破碎机202进行破碎，同时喂料器201上设置有排料门203，用于排出不可破碎的废弃物，考虑到剪切式破碎机202的工作环境较为恶劣，所破碎的物体体积大，并且还可能含有不可破碎的废弃物，更容易出现损坏、故障的情况，对应剪切式破碎机202设置有破碎机维修轨道204，破碎机维修轨道204更方便对剪切式破碎机202进行维修保养或进行更换，进而保证废弃物焚烧预处理进料系统的正常、稳定运行。

经一次破碎的废弃由第二料斗300收集，再进入螺旋破碎机301进行二次破碎，螺旋破碎机301连接螺旋输送机400，螺旋破碎机301和螺旋输送机400之间设置有出料闸门302，螺旋破碎机301有两个破碎腔，在出料闸门302封闭时，废弃物在两个破碎腔中循环破碎，出料闸门302打开，螺旋破碎机301能够将废弃物输送至螺旋输送机400中，螺旋输送机400的末端连接竖直设置的焚烧炉推料器料斗500，经过破碎的废弃物通过焚烧炉推料器料斗500进入焚烧炉推料装置，焚烧炉推料装置再将破碎后的废弃物推送至焚烧炉中。

第一密封舱104、第二密封舱110、第一料斗200和第二料斗300均设置有氮气保护装置和废气回收装置，保证在破碎过程中系统都处于一个低氧含量的安全破碎环境，并且有毒废气不会泄露，同时第一料斗200和第二料斗300上还设置有泄爆管道700和灭火装置，以应对破碎过程中可能发生的爆炸和起火的情况。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。