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- 2019-12-11
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這是固廢處理設備ppt,包括了帶式輸送機,螺旋輸送機,壓實設備,破碎設備,顎式破碎機,固體廢物焚燒設備,旋轉窯式氣化熔融爐等內容,歡迎點擊下載。
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第七章 固體廢棄物處理設備 7.1輸送設備 7.1.1帶式輸送機 帶式輸送機是一種廣泛應用的連續(xù)輸送機械,它可用于輸送塊狀和粒狀物料,進行水平方向和傾斜方向輸送。 帶式輸送機的工作原理是利用一根封閉的環(huán)形帶,由鼓輪帶動運行,物料放在帶上,靠摩檫力隨帶前進,到帶的另一端(或指定位置)靠自重(或卸料器)卸下。 7.1.2螺旋輸送機 螺旋輸送機是一種應用廣泛的輸送機械,可用于加料、混料等操作。螺旋輸送機的工作原理是利用旋轉的螺旋,推進散狀的物料沿金屬槽向前運動。物料由于重力和與槽壁的摩擦力作用,在運動中不隨螺旋一起旋轉,而是以滑動的方式沿物料槽移動,其情況恰似不能旋轉的螺母沿著螺桿做平移運動一樣。 螺旋輸送機主要用于水平方向運送物料,也可用于傾斜輸送,但傾斜角度一般小于 200,當然有時也有利用螺旋輸送機作垂直輸送的情況。 螺旋輸送機的結構如圖7-3所示,主要由機槽、螺旋、軸和軸承等組成,傳動裝置則在軸的一邊。 1.螺旋 螺旋是由轉軸和葉片(裝在轉軸上)構成,螺旋葉片的形狀主要有全葉式、帶式、葉片式和成型葉片式等四種,如圖7-4所示。全葉式結構最簡單,推力和輸送量都很大,效率很高,特別適用于松散物料。對于粘稠物料適宜用帶式螺旋。葉片式和成型葉片式在輸送物料的同時,往往還對物料具有攪拌、揉捏及混合等作用。 螺旋葉片大多有薄鋼板沖壓而成,然后焊接到軸上。螺旋的旋轉方向有左旋和右旋之分。在同一根軸上,有時可以一半是右旋,一半是左旋,這樣可將物料同時從中間輸送到兩端,或從兩端輸送到中間。螺旋與機槽有一定的間隙,一般為5~15mm,間隙太大輸送效率將降低。 2. 軸 螺旋輸送機的軸可以是空心軸,也可以是實心軸,一般制成2~4m長一段,然后按需要連接起來。通常用鋼管制成空心軸,因為空心軸重量輕,又方便互相連接。 7.2.1壓實設備 1.金屬類廢物壓實器 分類:主要有三向聯(lián)合式壓實器和回轉式壓實器。 ⑴ 三向聯(lián)合式壓實器 圖7-5是適合壓實松散金屬廢物的三向聯(lián)合式壓實器,它具有三個互相垂直的壓頭,金屬被置于容器單元內,而后依次啟動1、2、3三個壓頭,逐漸使固體廢物的空間體積縮小,容重增大,最終達到一定尺寸。壓后尺寸一般在200~1000mm之間。 ⑵ 回轉式壓實器 圖7-6 是回轉式壓實器示意圖。廢物裝容器單元后,先按水平壓頭1的方向壓縮,然后按箭頭的運動方向驅動旋動壓頭2,最后按水平壓頭3的運動方向將廢物壓至一定尺寸排出。這種壓實器適宜于壓實體積小、質量輕的固體廢物。 2.城市垃圾壓實器 城市垃圾壓實器可分為高層住宅垃圾壓實器和城市垃圾壓實器。 高層住宅垃圾壓實器工作示意圖見圖7-7,垃圾從滑道中落下后,經壓壁壓縮后不斷地被壓縮到容器中,最后可將壓實的垃圾裝袋。 7.2.2破碎設備 ①馮·羅爾(Von Roll)往復式剪切破碎機 結構如圖7-8所示,固定刃和可動刃通過下端活動鉸軸聯(lián)結,猶似一把剪刀。開口時側面呈V字型破碎腔,固體廢物投入后,通過液壓裝置緩緩將活動刃推向固定刃,將固體廢物剪成碎片(塊)。往復式剪切機有7片固定刀和6片活動刀,寬度為30mm,破碎物的尺寸為30cm,該破碎機的處理量視廢物的種類可達 80~150m3/h。 ②林德曼(Lindemann)型剪切破碎機 如圖7-9所示,該機由預壓機和剪切機兩部分組成,固體廢物先進入預壓機,通過一對鉗形壓塊的開閉將廢物壓縮后進入剪切機。剪切機由送料器、壓緊器和剪切片組成。固體廢物由送料器推到刀口下方,壓緊器壓緊后由剪切刀將其剪斷。 7.4固體廢物焚燒設備 垃圾焚燒是固廢處理的一種重要手段。焚燒爐是焚燒系統(tǒng)中最主要的設備。 通常根據(jù)所處理廢物對環(huán)境和人體健康的危害大小,以及所要求的處理程度,將焚燒爐分為城市垃圾焚燒爐、一般工業(yè)廢物焚燒爐和危險廢物焚燒爐三種類型; 按照處理廢物的形態(tài)分類,將其分為液體廢物焚燒爐、氣體廢物焚燒爐和固體廢物焚燒爐三種類型。本節(jié)主要介紹固體廢物焚燒爐。 活動式爐排焚燒爐結構及工作原理 如圖7-42所示,活動式爐排焚燒爐燃燒室內放置有一系列機械爐排,通常按其功能分為干燥段、燃燒段和后燃燒段。垃圾由添料裝置進入機械爐排焚燒爐后,在機械式爐排的往復運動下,逐步被導入燃燒室內爐排上,垃圾在由爐排下方送入的助燃空氣及爐排運動的機械力共同推動及翻滾下,在向前運動的過程中水分不斷蒸發(fā),通常垃圾在被送落到水平燃燒爐排時被完全干燥并開始點燃。 ③爐排 爐排是活動爐排焚燒爐的心臟部分,其性能直接影響垃圾的焚燒處理效果,可使焚燒操作自動化、連續(xù)化。爐排的作用主要是運送固體廢物和爐渣通過爐體,還可以不斷地攪動固體廢物,并在攪動的同時使爐排下方吹入的空氣穿過固體燃燒層,使燃燒反應進行得更加充分。 a并列搖動式:爐排傾斜,橫向的固定爐條和可動爐條相隔并列布置,爐條往復移動,推送并攪拌垃圾。一般為油壓驅動; b臺階往復式:在垃圾推送方向相隔布置固定爐條和可動爐條,可動爐條的往復運動,推送并攪拌垃圾。爐條運動方向和垃圾移動方向相同。一般為油壓驅動; c逆動式:與臺階往復式相似,但爐條運動方向和垃圾移動方向相反。一般為油壓驅動; d臺階式:爐排水平布置,完全依靠爐排的往復運動推送和攪拌垃圾。一般為油壓驅動; e履帶式:通過履帶的移動來推送垃圾,攪拌完全依靠臺階的階差。—般為電動驅動; f滾筒式:滾筒滾動來移動和攪拌垃圾,燃燒空氣從滾筒中向外吹。一般為電動驅動。 ⒋多層爐 多層爐的爐體是一個垂直的內襯耐火材料的鋼制圓筒,內部分成許多層,每層是一個爐膛。圖7-53為立式多層爐的結構圖。爐體中央裝有一順時針方向旋轉的雙筒、帶攪動臂的中空中心軸,攪動臂的內筒與外筒分別與中心軸的內筒和外筒相聯(lián),其結構見圖7-54。 工作時污泥及粒狀固體廢物經輸送帶或螺旋推進器由爐頂送入,然后由耙齒耙向中央的落口,落入下一層,再由下層的耙齒耙向爐壁,由四周的落料口落入第三層,以后依次向下移動,物料在爐膛內呈螺旋形運動。燃燒后的灰渣一層一層地掉至底部,經灰渣排除系統(tǒng)排出爐外。 立式多層爐攪動臂上裝有多個方向與每層落料口的位置相配合的攪拌齒。爐頂有固體加料口,爐底有排渣口,輔助燃燒器及廢液噴嘴則裝置于垂直的爐壁上,每層爐殼外都有一環(huán)狀空氣管線以提供二次空氣。 立式多層焚燒爐中心助燃空氣由中心軸的內筒下部進入,然后進入攪動臂的內筒流至臂端,由外筒回到中心軸的外筒,集中于筒的上部,再由管道送至爐底空氣入口處進入爐膛。 五、氣化熔融爐 在垃圾能源化利用過程中,隨著各國環(huán)境排放標準日益嚴格,如:顆粒污染物、酸性氣體、氮氧化物、重金屬、一氧化碳和有機氯化物排放量等明顯受到限制,傳統(tǒng)的直接焚燒技術因受焚燒控制參數(shù),如焚燒溫度、停留時間、混合強度和過剩空氣影響較大,加之垃則成復雜,直接焚燒難以穩(wěn)燃和盡燃,尤其是聚氯乙烯(PVC)塑料的存在,容易造成二次污染和余熱鍋爐的高溫腐蝕等問題。80年后期美國EPA將垃圾焚燒作為二“噁”英和汞的主要排放源,日本、歐洲等已陸續(xù)關閉了一批中小型垃圾焚燒爐。90年代以來城市生活垃圾的能源利用技術開發(fā)己從直接焚燒開始轉向熱解氣化、氣化熔融、富氧焚燒等,盡管新技術仍存在許多問題,但相當一部分已處于示范、商業(yè)化運行階段。 氣化烙融技術的出現(xiàn),使氣化和烙融過程相結合,能夠同時提供高溫和低溫反應環(huán)境。目前日本許多公司著力開發(fā)氣化熔融技術,1999年開始接受加工訂單。2002年達到43家焚燒設施(7497噸/天的垃圾處理量),相應的氣化熔融爐型主要分為:豎爐、回轉窯和流化床。 與直接焚燒發(fā)電技術相比,氣化融熔技術的能量轉化效率相對較高,但原料預處理(破碎、篩分及干燥)成本高,約占總投資的40%,技術比較復雜,系統(tǒng)的長時間運行有待于實踐檢驗。 目前氣化熔融技術總的發(fā)展趨勢由單爐轉向兩段式(Siemens-Kiener、TPS)、高溫式(Thermoselect、Scan Are),相應的燃氣凈化(Lurgi、TPS、Daneco)與煙氣凈化(Siemens-Kiener、Scan Are)仍在發(fā)展中。但其仍正與直接焚燒技術在投資成本和運行費用、能量效率、環(huán)境危害等方面展開競爭,如:對于垃圾發(fā)電廠,氣化和煙氣凈化可以避免余熱鍋爐高溫腐蝕而占有優(yōu)勢。 (1)熱分解、氣化設備 垂直固定爐式氣化 垂直固定爐式氣化結構簡單,投資少,但是較易受到燃料本身的物理性質的影響,故僅用來處理高密度RDF或較均勻的垃圾。圖7-55所示氣化裝置中,燃料靠自重在氣化裝置內和空氣一起移動。氣化產物主要為低熱值氣體和焦炭。此爐也可設計為空氣和氣體從下部往上流。 水平固定爐式氣化 此類裝置在美國得到一些應用,但有趣的是這種爐不稱為氣化爐,而被稱為低空氣化焚燒爐或熱分解焚燒爐。 水平固定爐式氣化結構如圖7-56所示,此爐大體分為一次燃燒室和二次燃燒室。在一次燃燒室供應較少的空氣,使垃圾部分燃燒,產生低熱值氣體流向二次燃燒室,和過剩空氣一起再進行高溫燃燒(約700~850℃)。 (2)氣化熔融設備 高爐式氣化熔融爐 如圖7-57所示,該設備將垃圾和輔助原料(石灰、焦碳等)一起投入爐內,氣化并熔融,在熔融部注入氧氣使熔融溫度高達約1700℃。此爐和煉鋼爐相似,故名高爐式氣化熔融,由日本新日鐵公司首先將其應用來處理垃圾。日本鋼管公司也于1998年開發(fā)了此技術。新日鐵公司有七處工廠實際正在運行 。 旋轉窯式氣化熔融爐 旋轉窯式氣化熔融爐系統(tǒng)結構見圖7-58,操作時將經過粉碎的垃圾被投入長形旋轉窯中,在450~600℃的缺氧還原性氣氛中進行氣化后,將熱分解氣送到熔融爐內燃燒,而碳分和其他不可燃物,鐵鋁等從旋轉窯中排出來以后進行篩選分離,碳分再投入到焚燒熔融內進行焚燒熔融,熔融溫度約1300℃。 此技術首先由德國的西門子公司開發(fā),并已接到1920t/d的訂單。日本的三井造船公司和田熊公司先后引進此技術,并在日本接到訂單。已建成的德國工廠運行不十分理想,出現(xiàn)了熱分解氣泄漏等事故。日本有若干工廠正在建造之中