用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统

权利要求书： 1.一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统，其特征在于，包括：立式干化炉(1)、垃圾焚烧炉、锅炉(4)、烟气净化系统、汽轮发电机(5)、高温换热器(6)、空气预热器(7)；所述立式干化炉(1)垃圾出口与垃圾焚烧炉的垃圾进口连接；所述垃圾焚烧炉的出口分别连接锅炉(4)的烟气进口和高温换热器(6)的烟气进口；所述锅炉(4)的蒸汽出口连接汽轮发电机(5)的蒸汽入口；所述汽轮发电机(5)的蒸汽出口连接空气预热器(7)的进口；

所述空气预热器(7)的空气出口连接高温燃室(3)的进口；所述高温换热器(6)的烟气出口连接垃圾焚烧炉的烟气进口；所述锅炉(4)的烟气出口连接立式干化炉(1)的烟气进口；所述立式干化炉(1)的烟气出口连接烟气净化系统。

2.根据权利要求1所述的一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统，其特征在于，所述立式干化炉(1)下方的垃圾出口连接螺旋给料机(8)的垃圾进口；所述螺旋给料机(8)的垃圾出口与垃圾焚烧炉的垃圾进口连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统，其特征在于，所述垃圾焚烧炉包括：流态化燃室(2)和高温燃室(3)；所述流态化燃室(2)的底部连接除渣机(9)，并与高温燃室(3)；所述高温燃室(3)的出口分别连接锅炉(4)的烟气进口和高温换热器(6)的烟气进口。

4.根据权利要求1所述的一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统，其特征在于，所述高温换热器(6)上还设有两个空气出口；两个所述高温换热器(6)空气出口分别与垃圾焚烧炉中部和下部的空气进口连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统，其特征在于，所述锅炉(4)的烟气沉淀颗粒物出口与飞灰输送机(12)连接；所述锅炉(4)的水进口连接水处理循环系统(20)。

6.根据权利要求5所述的一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统，其特征在于，所述飞灰输送机(12)连接飞灰回收系统(13)；所述飞灰回收系统(13)还连接有灰仓(14)。

7.根据权利要求6所述的一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统，其特征在于，所述烟气净化系统包括：脱酸塔(15)和布袋除尘器(16)；所述脱酸塔(15)和布袋除尘器(16)底部均设有所述灰仓(14)；所述脱酸塔(15)的烟气进口连接立式干化炉(1)的烟气出口；所述脱酸塔(15)的烟气出口连接布袋除尘器(16)的烟气进口；所述布袋除尘器(16)的烟气出口连接烟囱(21)。

8.根据权利要求7所述的一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统，其特征在于，所述脱酸塔(15)的烟气出口与布袋除尘器(16)的烟气进口之间还设有活性炭投加装置(17)。

9.根据权利要求7所述的一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统，其特征在于，所述脱酸塔(15)连接有脱酸喷淋用水管路(18)；所述脱酸塔(15)下部通过消石灰进口连接消石灰仓(22)的出口。

10.根据权利要求1所述的一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统，其特征在于，所述空气预热器(7)还连接有循环水处理系统(19)。

说明书： 一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统技术领域[0001] 本实用新型涉及垃圾焚烧废气处理的节能环保技术领域，尤其是涉及一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统。

背景技术[0002] 随着我国城市化进程的加速和人民生活水平日益提高，城市生活垃圾的数量也越来越多。目前看来，垃圾处理的主要技术有焚烧、卫生填埋和堆肥等。其中，在经济较为发达

的区域，垃圾焚烧技术相对于传统的卫生填埋、堆肥处理等方式，在经济成本与环境成本方

面有较大的竞争优势，逐渐成为城市生活垃圾处理的主要方式之一。

[0003] 垃圾焚烧的优点是节省资源，但垃圾焚烧过程中产生的污染物众多，是目前行业关注的重点。生活垃圾焚烧过程中产生的废气主要包含飞灰颗粒、酸性气体(HF、HCl、SO2

等)等污染物。随着国家和人民对环保重视度的提升，烟气污染物排放要求将越来越严，对

烟气净化处理技术的要求也会越来越高。

[0004] 此外，我国大部分地区垃圾是混合收集，垃圾中水份含量较高，导致垃圾热值低，不易燃烧。对中小城市的垃圾焚烧厂，垃圾日处理量较小，且垃圾热值较低，综合垃圾焚烧

处理成本较高。为了抑制二噁英等有机污染物的产生，垃圾焚烧后的烟气温度一般控制在

500℃以上，有很大的余热回收潜力，利用好这部分余热将能大幅降低垃圾焚烧处理成本。

[0005] 在垃圾焚烧时掺入适量高热值燃料的主要缺点是浪费高品质能源，运行费用较高。

[0006] 为避免余热回收换热器经常堵塞的情况，现有垃圾焚烧烟气余热回收多是在净化处理后进行，但此时烟气温度已经较低，能回收的余热量较少，现有技术方案对垃圾焚烧烟

气余热的浪费较多。

实用新型内容

[0007] 本实用新型的目的在于提供一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统，该用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统能够解决低热值垃圾不易燃

烧、余热回收差、成本高的问题。

[0008] 本实用新型提供一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统，包括：立式干化炉、垃圾焚烧炉、锅炉、烟气净化系统、汽轮发电机、高温换热器、空气预热器；所述

立式干化炉垃圾出口与垃圾焚烧炉的垃圾进口连接；所述垃圾焚烧炉的出口分别连接锅炉

的烟气进口和高温换热器的烟气进口；所述锅炉的蒸汽出口连接汽轮发电机的蒸汽入口；

所述汽轮发电机的蒸汽出口连接空气预热器的进口；所述空气预热器的空气出口连接高温

燃室的进口；所述高温换热器的烟气出口连接垃圾焚烧炉的烟气进口；所述锅炉的烟气出

口连接立式干化炉的烟气进口；所述立式干化炉的烟气出口连接烟气净化系统。

[0009] 其中，所述垃圾焚烧炉包括：流态化燃室和高温燃室；所述流态化燃室的底部连接除渣机，并与高温燃室；所述高温燃室的出口分别连接锅炉的烟气进口和高温换热器的烟

气进口。

[0010] 其中，所述垃圾焚烧炉的底部连接除渣机。[0011] 其中，所述高温换热器上还设有两个空气出口；两个所述高温换热器空气出口分别与垃圾焚烧炉中部和下部的空气进口连接。

[0012] 其中，所述锅炉的烟气沉淀颗粒物出口与飞灰输送机连接；所述锅炉的水进口连接水处理循环系统。

[0013] 其中，所述飞灰输送机连接飞灰回收系统；所述飞灰回收系统还连接有灰仓。[0014] 其中，所述烟气净化系统包括：脱酸塔和布袋除尘器；所述脱酸塔和布袋除尘器底部均设有所述灰仓；所述脱酸塔的烟气进口连接立式干化炉的烟气出口；所述脱酸塔的烟

气出口连接布袋除尘器的烟气进口；所述布袋除尘器的烟气出口连接烟囱。

[0015] 其中，所述脱酸塔的烟气出口与布袋除尘器的烟气进口之间还设有活性炭投加装置。

[0016] 其中，所述脱酸塔连接有脱酸喷淋用水管路；所述脱酸塔下部通过消石灰进口连接消石灰仓的出口。

[0017] 其中，所述空气预热器还连接有循环水处理系统。[0018] 本实用新型一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统有益效果：通过高温换热器、高温燃室、空气预热器对烟气的余热多次利用，而且还通过锅炉烟气对立式

干化炉内的垃圾进行干燥，提高垃圾焚烧炉的燃烧效果，进入立式干化炉的烟气被烟气净

化系统吸收在排放至大气中；锅炉蒸汽为汽轮发电机发电提供动力。

[0019] 本实用新型一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统还具有如下有益效果：

[0020] 1.本发明提供了一种利用垃圾焚烧系统内余热对低热值垃圾进行助燃的方法，在不增加高热值燃料使用的条件下，实现低热值垃圾的稳定燃烧，具有设备布置紧凑、占地

小、运行安全可靠、易于维护、能耗低、运行费用较低等优点。

[0021] 2.本发明采用半干法脱酸工艺，具有吸收剂利用率高、无废水产生、无废液外排，设备腐蚀小，净化过程温降较小、利于烟囱排气扩散，处理后烟气含湿量低，无需烟气冷却

和加热等优点。

[0022] 3.本发明采用立式干化炉干燥入炉垃圾，热源为烟气余热，具有占地面积小、热效率高、设备结构简单可靠等优点。

附图说明[0023] 为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述

中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性

劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0024] 图1为本实用新型一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统的示意图；

[0025] 图2为本实用新型一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统的原理图。

[0026] 附图标记说明：[0027] 1：立式干化炉；2：流态化燃室；3：高温燃室；4：锅炉；5：汽轮发电机；6：高温换热器；7：空气预热器；8：螺旋给料机；9:除渣机；10：一次风；11：二次风；12：飞灰输送机；13：飞

灰回收系统；14：灰仓；15：脱酸塔；16：布袋除尘器；17：活性炭投加装置；18：用水管路；19：

循环水处理系统；20：水处理循环系统；21：烟囱；22：消石灰仓。

具体实施方式[0028] 下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，

本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实

用新型保护的范围。

[0029] 在本实用新型的描述中，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"、"顺时针"、"逆时针"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

是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

[0030] 此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而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。由此，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更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或

两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，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实用新型中的具体含义。

[0031] 参阅图1，一种用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统，包括：立式干化炉1、垃圾焚烧炉、锅炉4、烟气净化系统、汽轮发电机5、高温换热器6、空气预热器7；立式

干化炉1垃圾出口与垃圾焚烧炉的垃圾进口连接；垃圾焚烧炉的出口分别连接锅炉4的烟气

进口和高温换热器6的烟气进口；锅炉4的蒸汽出口连接汽轮发电机5的蒸汽入口；汽轮发

电机5的蒸汽出口连接空气预热器7的进口；空气预热器7的空气出口连接高温燃室3的进

口；高温换热器6的烟气出口连接垃圾焚烧炉的烟气进口；锅炉4的烟气出口连接立式干化

炉1的烟气进口；立式干化炉1的烟气出口连接烟气净化系统。

[0032] 立式干化炉1为常规的干化炉；垃圾由立式干化炉1的顶部进入，在下落的过程中对垃圾进行除湿烘干。

[0033] 立式干化炉1采用逆流换热布置，炉体内布置有斜板，用于加强炉内换热，垃圾从炉体顶部进入，从炉体底部送出，加热烟气从炉体下部进入，从炉体上部流出。

[0034] 干燥热源为从余热锅炉4流出的中高温烟气，烟气从立式干化炉1下部送入，与垃圾换热后从立式干化炉1上部流出。

[0035] 垃圾焚烧炉在炉膛内设有石英砂，燃烧进入垃圾焚烧炉的垃圾。[0036] 未燃尽的垃圾进入高温燃室3再次进行燃烧。[0037] 燃烧产生的高温烟气部分进入高温换热器6，通过高温换热器6内设有的管路直接传送至垃圾焚烧炉内二次利用。

[0038] 进一步，立式干化炉1下方的垃圾出口连接螺旋给料机8的垃圾进口；螺旋给料机8的垃圾出口与垃圾焚烧炉的垃圾进口连接。

[0039] 立式干化炉1与垃圾焚烧炉之间通过螺旋给料机8连接，保证输送的密封性。[0040] 螺旋给料机8将竖向落下的垃圾，进行横向传输给垃圾焚烧炉。[0041] 进一步，垃圾焚烧炉包括：流态化燃室2和高温燃室3；流态化燃室2的底部连接除渣机9，并与高温燃室3；高温燃室3的出口分别连接锅炉4的烟气进口和高温换热器6的烟

气进口。

[0042] 垃圾焚烧炉采用流化床焚烧炉，包括流态化燃室2与高温燃室3，能将燃烧温度稳定在800℃以上，有效抑制有机污染物的形成。

[0043] 流态化燃室2的气体和固体可以进入高温燃室3，高温燃室3的固体也可以掉落回流态化燃室2。

[0044] 进一步，垃圾焚烧炉的底部连接除渣机9。[0045] 燃尽的垃圾比重较大，落到垃圾焚烧炉炉底，经过除渣机9水冷后，用分选设备将粗渣、细渣送到厂外。

[0046] 进一步，高温换热器6上还设有两个空气出口；两个高温换热器6空气出口分别与垃圾焚烧炉中部和下部的空气进口连接。

[0047] 烟气在高温换热器6的管路内行走时，对路外的空间进行加热，被加热的空气份两次进入垃圾焚烧炉内；进入流态化燃室2下部的空气为一次风10，在炉底鼓入使热的石英砂

在垃圾焚烧炉内沸腾起来；二次风11吹入垃圾焚烧炉中部助燃。

[0048] 流态化燃室2的助燃空气包括从底部送入的一次风10和从中部送入的二次风11，助燃空气通过高温空气加热器进行加热。

[0049] 高温空气加热器的热源为垃圾焚烧炉内高温燃室3的小部分烟气，该部分烟气在高温空气加热器中完成热交换后，回到垃圾焚烧炉流态化燃室2。

[0050] 高温燃室3的助燃空气由空气预热器7加热，空气预热器7的热源为经过汽轮机发电后的蒸汽。

[0051] 进一步，锅炉4的烟气沉淀颗粒物出口与飞灰输送机12连接；锅炉4的水进口连接水处理循环系统20。

[0052] 垃圾焚烧炉烟气在余热锅炉4中温度能迅速从800℃以上降低到500℃左右，抑制二噁英等污染物的二次形成。

[0053] 烟气通过锅炉4时，迅速降温导致携带的部分颗粒物沉降，沉降的颗粒物进入飞灰输送机12，送往飞灰回收系统13。

[0054] 飞灰回收系统13将灰回收统一处理。[0055] 进一步，飞灰输送机12连接飞灰回收系统13；飞灰回收系统13还连接有灰仓14。[0056] 灰仓14内的会进入飞灰回收系统13，灰仓14为脱酸塔15和布袋除尘器16工作时产生的灰。

[0057] 进一步，烟气净化系统包括：脱酸塔15和布袋除尘器16；脱酸塔15和布袋除尘器16底部均设有灰仓14；脱酸塔15的烟气进口连接立式干化炉1的烟气出口；脱酸塔15的烟气

出口连接布袋除尘器16的烟气进口；布袋除尘器16的烟气出口连接烟囱21。

[0058] 脱酸塔15采用半干法工艺，烟气中热量蒸发石灰浆液中的水，石灰与烟气中的酸性气体反应，产物为干粉，产物由灰仓14收集，进入飞灰回收系统13。

[0059] 布袋除尘器16有协同脱除二噁英、重金属等污染物的功能，污染物吸附在飞灰颗粒上，飞灰由灰仓14收集后进入飞灰回收处理系统。

[0060] 脱酸塔15和布袋除尘器16为常规的结构。[0061] 进一步，脱酸塔15的烟气出口与布袋除尘器16的烟气进口之间还设有活性炭投加装置17。

[0062] 活性炭投加装置17为常规的加碳结构，目的在于增加提高布袋除尘器16的除尘效率(利用活性炭的吸附性)。

[0063] 进一步，脱酸塔15连接有脱酸喷淋用水管路18；脱酸塔15下部通过消石灰进口连接消石灰仓22的出口。

[0064] 用水管路18所连接的水为循环上处理系统产生的水。[0065] 消石灰仓22为脱酸塔15提供消石灰。[0066] 进一步，空气预热器7还连接有循环水处理系统19。[0067] 空气预热器7的热源空气经过热交换降温后进入循环水处理系统19循环利用。[0068] 循环水处理系统19将蒸汽发电后的水蒸汽进行冷凝所形成的水，将水再次投入到用于低热值垃圾焚烧炉的烟气净化与余热利用系统中，重复循环利用节约水资源。

[0069] 水处理循环系统20和循环水处理系统19为同一个水系统。[0070] 本实施例的具体步骤如下：[0071] (1)入厂垃圾在立式干化炉1中进行干燥处理，垃圾从立式干化炉1顶部送入，在干化炉内与热烟气逆流换热干燥后，从立式干化炉1底部送出；再由螺旋给料机8送进垃圾

焚烧炉下部。干燥热源为从余热锅炉4流出的中高温烟气，烟气从立式干化炉1下部送入，与

垃圾换热后从干化炉上部流出，进入烟气净化系统。

[0072] (2)垃圾焚烧炉选用流化床炉，在炉膛内加入大量的石英砂，将石英砂加热到600℃以上，并在炉底鼓入200℃以上的一次热风，使热砂在流态化燃室2沸腾起来，再加入垃

圾。垃圾同热石英砂一起沸腾，垃圾很快着火、燃烧。未燃尽的垃圾比重较轻，在高温燃室3

继续沸腾燃烧，燃尽的垃圾比重较大，落到流态化燃室2炉底，经过除渣机9(常规结构)水冷

后，用分选设备(常规结构)将粗渣、细渣送到厂外，分选出少量的中等炉渣和石英砂通过提

升设备(常规结构)送回到炉中继续循环使用。从垃圾焚烧炉中抽出小部分高温烟气进入高

温空气加热器用于加热入炉空气，从高温空气加热器流出的中高温烟气回到垃圾焚烧炉

中，在高温空气加热器中被加热的空气分别进入垃圾焚烧炉的下部和中部作为一次风10和

二次风11助燃。

[0073] (3)垃圾焚烧炉的烟气从焚烧炉流出后，大部分烟气进入余热锅炉4加热水，水在余热锅炉4中被烟气加热成为高温高压蒸汽，蒸汽进入汽轮发电机5发电，然后利用蒸汽余

热加热进入焚烧炉的空气，最后低温蒸汽进入循环水处理系统19处理后循环利用。烟气通

过锅炉4时，迅速降温导致携带的部分颗粒物沉降，沉降的颗粒物进入飞灰输送机12，送往

飞灰回收系统13。

[0074] (4)经过汽轮机发电的蒸汽流出汽轮机后进入空气预热器7，对进入垃圾焚烧炉高温燃室3的空气进行预热，之后进入循环水处理系统19。

[0075] (5)干化炉上部流出的烟气从脱酸塔15下部进入，在由粉料消石灰构成的沸腾床层内进行化学反应，烟气在一定的流速范围内，与消石灰吸收剂粉料进行强烈搅动，并多次

再循环。烟气在湍流床内与石灰浆很好地混合，二氧化硫被吸收后转变成为钙的亚硫酸盐

和少量硫酸盐，反应后的固体颗粒物从床中移走进入灰仓14。

[0076] (6)从脱酸塔15上部流出的烟气，在进入布袋除尘器16前，由活性炭投加装置17往烟气中投入具有吸附作用的活性炭，再进入布袋除尘器16脱除颗粒物、二噁英、重金属等

污染物，从布袋除尘器16流出成为达标烟气后进入放散烟囱21排出。

[0077] 参阅图2，本专利中水的流动方向依次为：水处理循环系统20、锅炉4、汽轮发电机5、空气预热器7、循环水处理系统19；

[0078] 垃圾流动方向依次为：立式干化炉1、垃圾焚烧炉、除渣机9；[0079] 烟气流动方向依次为：垃圾焚烧炉、锅炉4、立式干化炉1、脱酸塔15、布袋除尘器16、烟囱；此外烟气在垃圾焚烧炉产生后还有一部分进入高温换热器6，在由高温换热器6返

回垃圾焚烧炉；

[0080] 空气流动方向依次为：空气进入空气预热器7、垃圾焚烧炉；还有一路空气进入高温换热器6，在由高温换热器进入垃圾焚烧炉。

[0081] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当

理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部

技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新

型各实施例技术方案的范围。