[發明專利]將廢棄物的熱分解氣體導入水泥分解爐的廢棄物處理設備

有效

• 申請號: 201010532911.0
• 申請日: 2010-11-05
• 公開（公告）號: CN102466229A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 郭文叁;何承發;汪克春;李大明;李朝暉;楊長青;程小兵;林敏和;井上英二;片畑正;加藤定史;市谷升;橋元篤志;利弘淳
• 申請（專利權）人: 川崎重工業株式會社;安徽海螺集團有限責任公司;安徽海螺川崎工程有限公司;安徽海螺建材設計研究院;安徽海螺川崎節能設備制造有限公司;安徽銅陵海螺水泥有限公司
• 主分類號: F23G5/027
• 分類號: F23G5/027
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲

技術領域

本發明涉及鄰近水泥制造設備設置，利用分解爐衛生地對廢棄物進行處理用的廢棄物處理設備，特別是涉及該廢棄物熱分解得到的氣體的有效利用。

背景技術

近年來，隨著生活水平的提高，也越來越需要對垃圾進行衛生處理，其焚燒處理量在增大也在預測之中，但是也存在建設一般的垃圾焚燒爐需要很大的費用，需要很長的工期的問題。而且也需要評價焚燒爐對周圍環境的影響，對附近的居民公開信息，因此在開工之前需要有很長的時間來準備。而且在日本還存在掩埋焚燒爐發生的爐灰的掩埋處理場不足的問題，在設立新垃圾處理場的情況下，灰熔融爐的設置和灰的再利用方法的確立等是必要條件。

另一方面，水泥行業向來為了降低水泥制造成本，有將可燃性廢棄物作為燃料的一部分利用的動向，提出了有效利用已有的水泥制造設備對廢棄物進行衛生處理的方案。

但是，通常垃圾的發熱量為1000～3000千卡/千克左右，比在水泥窯中通常使用的燃料（在使用媒的情況下，低等級媒的發熱量為5000～7000千卡/千克）低，因此在將例如來自垃圾的熱分解氣體送往水泥窯混在一起燃燒時，窯內的溫度偏低，從而也有燃費不理想的可能。

而且來自垃圾的熱分解氣體中包含的水蒸氣對水泥熟料的性狀可能有不良影響，熱分解氣體在水泥窯中燃燒時，有發生熱點生成附著物的可能。

對此，本申請的發明人開發出將氣化爐發生的熱分解氣體與碳和灰分一起提供給水泥制造設備的分解爐或燒成爐（窯）的技術。由于分解爐的溫度比窯低，大約是900℃左右，所以在這里提供的熱分解氣體和碳作為燃料得到有效利用，灰分也成為水泥原料的一部分。

又，在分解爐中流入來自窯中的高溫廢氣，作為噴射氣流將水泥原料吹上去，因此在這里提供的熱分解氣體也一邊燃燒一邊向上吹，與水蒸氣等一起被輸送到預熱器。因此，不擔心在窯內發生水泥熟料性狀惡化和附著物的問題。

發明內容

如上所述，廢棄物的熱分解氣體發熱量比較低，也含有比較多的水蒸氣，因此不能夠說是點火性能、燃燒性能好的燃料。因此在僅將熱分解氣體提供給分解爐的情況下，有可能熱分解氣體會跟著來自窯的廢氣流，沒有充分燃燒就被排出到預熱器。

而且，分解爐不僅形成高溫的窯廢氣能夠流入的結構，而且也能夠流入熟料冷卻器來的高溫廢氣（空氣），在這種情況下，熱分解氣體一旦跟上冷卻器廢氣的主流，就會在沒有充分燃燒的情況下掠過分解爐排出。

鑒于這樣的情況，本發明的目的在于，改善熱分解氣體導入分解爐的方法，使熱分解氣體在分解爐內能夠充分燃燒。這樣能夠有效利用已有的水泥制造設備，降低其運行成本，同時能夠實現廢棄物的衛生處理。

為了實現上述目的，本發明以與具備水泥燒成爐、對其燒成物進行冷卻的熟料冷卻器、以及從該燒成爐或熟料冷卻器中的任意一個流入高溫廢氣的分解爐的水泥制造設備相鄰設置的廢棄物處理設備為對象。而且具備使廢棄物氣化發生熱分解氣體的氣化爐、將在所述氣化爐發生的熱分解氣體在保持所含碳和灰分原封不動的情況下輸送到所述分解爐的氣體輸送通道，以及以熱分解氣體的氣流不直接與流入該分解爐內的來自所述燒成爐和熟料冷卻器的高溫廢氣的主流發生干涉的形態從所述氣體輸送通道向分解爐內引入熱分解氣體的氣體導入單元。

在這樣的結構中，在鄰近水泥制造設備設置的廢棄物處理設備的氣化爐中廢棄物熱分解發生熱分解氣體時，將該熱分解氣體在保持所含碳和灰分原封不動的情況下導入水泥制造設備的分解爐。在分解爐中有來自水泥燒成爐和熟料冷卻器的高溫廢氣流入，水泥原料的輸送過程中加熱同時發生脫二氧化碳反應，但是如果在不直接與該強大的廢氣流的主流發生干涉的狀態下導入熱分解氣體，則不會發生熱分解氣體隨著廢氣流掠過分解爐的情況。從而，能夠使熱分解氣體和碳在分解爐內充分燃燒。

作為一個例子，也可以是，所述分解爐具有筒狀周壁，從其筒軸方向的一端向另一端，形成所述燒成爐或熟料冷卻器來的廢氣流的主流的情況下，作為氣體導入單元在所述周壁上指向周方向設置導入口，以便能夠圍繞所述筒軸的周圍旋轉地導入熱分解氣體。這樣導入分解爐內的熱分解氣體，圍繞來自所述燒成爐的廢氣流的主流旋轉，不直接與該主流發生干涉。

通常所述分解爐的周壁在上下方向上延伸，其下端流入來自燒成爐或熟料冷卻器的廢氣構成噴流，指向上方。與其相反，也可以從氣體導入口以相對于水平面向下傾斜規定的傾斜角度導入熱分解氣體，這樣一來，熱分解氣體就不容易跟隨廢氣流流動。但是如果向下傾斜過大，則熱分解氣體流的旋轉成分（水平方向的速度）小，因此氣體導入口相對于水平面的傾斜最大也要小于40度，最好是30度以下。