一种垃圾焚烧发电的系统及方法
技术领域
本发明涉及垃圾发电技术领域，尤其涉及一种垃圾焚烧发电的系统及方法。
背景技术
随着经济的快速发展，人民的生活水平和生活质量也大幅提升。因此，城市生活垃圾的量也不断加大，而且还呈现逐年增长的趋势，数量越来越多的城市垃圾如何处理，是摆在面前的一个大问题。普通的垃圾处理方式为填埋和焚烧，该方式不仅对环境产生影响，并且造成能源浪费。世界各国已不仅限于掩埋和销毁垃圾这种被动“防守”战术，而是积极采取有力措施，进行科学合理地综合处理利用垃圾。我国有丰富的垃圾资源，存在极大的潜在效益。
近年来垃圾焚烧发电处理在我国呈现出迅猛增长的势头，方法主要是对燃烧值较高的进行高温焚烧（也彻底消灭了病源性生物和腐蚀性有机要物），在高温焚烧（产生的烟雾经过处理）中产生的热能转化为高温蒸气，推动汽轮机转动，使发电机产生电能，鉴于目前国内的垃圾的收集方法均为混合接收，垃圾中有大量的厨余垃圾、大块生活垃圾、金属垃圾等，垃圾中还混有动物尸体，现有技术中垃圾在发电前，将混合垃圾集中填入焚烧炉中焚烧，由于垃圾干湿不分离，并且体积较大，容易粘附在一起，导致焚烧效率低，并且在焚烧引燃垃圾时需要消耗大量能源，金属垃圾在燃烧时产生的尾气、残渣等容易产生二次污染，为了解决混合垃圾集中焚烧焚烧效率低的问题，在垃圾焚烧前将混合垃圾粉碎，但是会导致动物尸体垃圾容易粘附到刀具或者其他垃圾上导致堵塞、粉碎不彻底等问题。
因此急需发明一种垃圾焚烧发电的系统，能够粉碎较为彻底，有效的进行焚烧，提高焚烧效率。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种垃圾焚烧发电的系统，从而解决上述技术问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种垃圾焚烧发电的系统，包括垃圾分拣装置、垃圾斩切装置、垃圾粉碎装置、固液分离装置、垃圾焚烧装置、烟气净化装置、发电装置和污水处理装置：
所述垃圾分拣装置连通所述垃圾斩切装置、所述垃圾粉碎装置和所述固液分离装置，所述垃圾分拣装置包括控制振动筛分的振动电机和采集图像进行识别的摄像头，将混合垃圾筛分出动物尸体、大块垃圾和垃圾碎块，筛分出的垃圾碎块直接导入所述固液分离装置；
所述垃圾斩切装置进口连通所述垃圾分拣装置，出口连通述固液分离装置，将筛分出的动物尸体垃圾导入进行斩切，斩切后动物尸体输送至所述固液分离装置；
所述垃圾粉碎装置进口连通所述垃圾分拣装置，出口连通述固液分离装置，将筛分出的大块垃圾导入所述垃圾粉碎装置进行粉碎，粉碎后输送至所述固液分离装置；
所述固液分离装置下部进口连通所述垃圾分拣装置、所述垃圾斩切装置和所述垃圾粉碎装置，上部出口连通所述垃圾焚烧装置，将分离出的固体垃圾提升输送至垃圾焚烧装置进行焚烧，分离出的液体从底部排出到所述污水处理装置；
所述垃圾焚烧装置中部进口连通所述固液分离装置，将输入的固体垃圾进行焚烧，上部连通所述烟气净化装置和所述发电装置，将焚烧后蒸汽输入所述发电装置进行发电，烟气输送入所述烟气净化装置净化后排出。
该设置能够对动物尸体和其他大块无机垃圾分类破碎处理，避免混合破碎时发生堵塞、粘附情况，同时在垃圾焚烧前进行破碎以及固液分离能够有助于垃圾快速焚烧，从而提高焚烧效率，使得燃烧充分，同时能够避免燃烧后废气废渣等对环境造成二次污染。
进一步的，所述垃圾分拣装置包括输送底板、输送筛板，所述输送底板底部设置有振动电机，所述输送底板上部平行铺设有输送筛板，所述输送底板一端与所述输送筛板对齐，另一端突出于所述输送筛板，所述输送筛板上均布设置有多个筛孔。
该设置不仅起到振动直线上料的作用，并且能够起到筛分垃圾碎块的作用。
进一步的，所述输送筛板中部一侧设置有第一料口和第二料口，所述输送筛板中部另一侧和所述第一料口相对处设置有能够伸缩运动的第一推板，所述输送筛板中部另一侧和所述第二料口相对处设置有能够伸缩运动的第二推板。
进一步的，所述输送筛板与所述输送底板对齐的一端上部设置有上料口，所述输送筛板另一端一侧设置有第三料口，所述输送筛板另一端与第三料口相对一侧设置有能够伸缩运动的第三推板。
该设置能够将筛分出不同类别的垃圾并推送到相应出口。
进一步的，所述输送筛板中部上方设置有至少一个摄像头，能够对动物尸体进行采集识别。
进一步的，所述第一推板上设置有电磁吸附装置，该设置能够将金属垃圾筛选回收。
进一步的，所述固液分离装置包括分离箱、分离电机和螺旋主轴，所述分离箱顶部连接有分离电机，内部穿设有所述螺旋主轴，所述分离电机穿过所述分离箱与所述螺旋主轴连接，所述分离箱上部设置第三出料口，所述分离箱下部箱体外侧设置有第三料斗，所述分离箱下部箱体内部设置有过滤板，所述分离箱底部设置有出液口，所述出液口与所述污水处理装置连通。
该设置不仅起到固液分离的作用，同时起到提升上料的作用，使得装置结构更加简单紧凑。
进一步的，所述垃圾焚烧装置包括烟气腔、焚烧腔和落灰腔，所述烟气腔上部设置有蒸汽管和排烟管，所述蒸汽管嵌套设置在所述排烟管内部，所述蒸汽管和所述发电装置连通，所述排烟管和所述烟气净化装置连通，所述焚烧腔上部设置有连通所述第三出料口的进料口，所述落灰腔底部设置有落灰出口。
该设置能够提高垃圾焚烧效率，使排烟管对蒸汽管起到保温作用，同时避免了排放物二次污染。
进一步的，所述垃圾焚烧发电的系统还包括控制组件，所述控制组件分别与所述垃圾分拣装置、所述垃圾斩切装置、所述垃圾粉碎装置、所述固液分离装置、所述垃圾焚烧装置、所述烟气净化装置、所述发电装置和所述污水处理装置连接，接收各装置反馈的信号对各装置运行进行控制。
本发明所述的一种垃圾焚烧发电的系统，与现有技术相比具有以下优势：
（1）本发明所述的一种垃圾焚烧发电的系统，应用振动筛选及图像识别技术实现了垃圾分拣，能够对动物尸体和其他大块无机垃圾分类破碎处理，避免了垃圾集中破碎堵塞、粘附刀具等问题，并且能够对金属进行回收，避免金属焚烧产生有害物质；
（2）本发明所述的一种垃圾焚烧发电的系统，垃圾粉碎较为彻底，固液分离，焚烧效率高，并且能够避免焚烧后二次污染；
（3）本发明所述的一种垃圾焚烧发电的系统，垃圾分拣装置兼具分拣及上料作用，固液分离装置兼具上料和固液分离作用，结构简单紧凑，并且控制系统的连接能够实现自动化和智能化控制。
本发明还提供了一种垃圾焚烧发电的方法，应用于上述垃圾焚烧发电的系统，包括以下步骤：
步骤1：垃圾上料，控制组件控制各个装置运行；
步骤2：垃圾分拣装置振动筛分出垃圾碎块，直接由所述垃圾分拣装置输送至固液分离装置，筛分过程中结合摄像头采集垃圾信息并进行识别，分拣出动物尸体由相应推板推至相应料口，剩余大块垃圾由相应推板推至相应料口；
步骤3：所述垃圾分拣装置分拣出的动物尸体输送至垃圾斩切装置，斩切后的动物尸块输送至固液分离装置，所述垃圾分拣装置分拣出的大块垃圾输送至垃圾粉碎装置，粉碎后的垃圾碎块输送至固液分离装置；
步骤4：所述固液分离装置内部螺旋主轴提升挤压，将固体垃圾与液体分离，固体垃圾由上部出口进入垃圾焚烧装置，液体由底部出口排出至污水处理装置；
步骤5：固体垃圾进入所述垃圾焚烧装置焚烧，产生蒸汽进入发电装置进行发电，产生的烟气通过烟气净化装置处理后排放。
本发明所述的一种垃圾焚烧发电的方法产生的有益效果同上所述，不再进行赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种垃圾焚烧发电的系统的示意图；
图2为本发明实施例所述的一种垃圾焚烧发电的方法的流程图；
图3为本发明实施例所述的垃圾分拣装置结构示意图；
图4为本发明实施例所述的垃圾分拣装置另一方向示意图；
图5为本发明实施例所述的垃圾斩切装置结构示意图；
图6为本发明实施例所述的垃圾斩切装置结构另一方向示意图；
图7为本发明实施例所述的垃圾粉碎装置结构示意图；
图8为本发明实施例所述的固液分离装置和垃圾焚烧装置结构示意图；
图9本发明实施例所述的垃圾斩切装置中斩切主轴结构示意图；
图10本发明实施例所述的垃圾粉碎装置中粉碎刀结构示意图。
附图标记说明：
1、垃圾分拣装置；11，第一挡板；111，第一推板；112，第二推板；113，摄像头；114，第三开口；12、输送底板；121、输送筛板；122、上料口；123、出料挡板；125、第二料口；126、第一料口；127、第三料口；13、支撑腿；14、弹簧；15、第二挡板；151、第一开口；152、第二开口；153、第三推板；16、振动电机；2、垃圾斩切装置；21、第一料斗；22、斩切箱；221、第一出料口；23、主轴箱；24、斩切主轴；241、螺旋刀；25、支柱；3、垃圾粉碎装置；31、第二料斗；32、粉碎箱；33、第二出料口；34、支架；35、粉碎主轴；36、粉碎刀；37、粉碎电机；4、固液分离装置；41、分离箱；42、第三料斗；43、分离电机；44、螺旋主轴；45、过滤板；46、出液口；47、滤液腔；48、第三出料口；5、垃圾焚烧装置；50、蒸汽腔；501、蒸汽管；51、烟气腔；512、排烟管；52、焚烧腔；521、第一导料板；522、第二导料板；523、进料口；53、落灰腔；54、隔板；55、炉板；56、支脚；57、落灰出口；58、通气管；581、控制阀；6、连通管。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明中涉及“ 第一”、“ 第二”、“上”、“下”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”、“上”、“下”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当实施例之间的技术方案能够实现结合的，均在本发明要求的保护范围之内。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一
如图1所示，一种垃圾焚烧发电的系统，包括垃圾分拣装置1、垃圾斩切装置2、垃圾粉碎装置3、固液分离装置4、垃圾焚烧装置5、烟气净化装置、发电装置和污水处理装置，所述垃圾分拣装置1连通所述垃圾斩切装置2、所述垃圾粉碎装置3和所述固液分离装置4，所述垃圾分拣装置包括控制振动筛分的振动电机16和采集图像进行识别的摄像头113，将混合垃圾筛分出动物尸体、大块垃圾和垃圾碎块，筛分出的垃圾碎块直接导入所述固液分离装置4；所述垃圾斩切装置2进口连通所述垃圾分拣装置1，出口连通述固液分离装置4，将筛分出的动物尸体垃圾导入进行斩切，斩切后动物尸体输送至所述固液分离装置4；所述垃圾粉碎装置3进口连通所述垃圾分拣装置1，出口连通述固液分离装置4，将筛分出的大块垃圾导入所述垃圾粉碎装置3进行粉碎，粉碎后输送至所述固液分离装置4；所述固液分离装置4下部进口连通所述垃圾分拣装置1、所述垃圾斩切装置2和所述垃圾粉碎装置3，上部出口连通所述垃圾焚烧装置5，将分离出的固体垃圾提升输送至垃圾焚烧装置5进行焚烧，分离出的液体从底部排出到所述污水处理装置；所述垃圾焚烧装置5中部进口连通所述固液分离装置4，将输入的固体垃圾进行焚烧，上部连通所述烟气净化装置和所述发电装置，将焚烧后加热水所产生的蒸汽输入所述发电装置进行发电，烟气输送入所述烟气净化装置净化后排出；所述垃圾焚烧发电的系统还包括控制组件，所述控制组件分别与所述垃圾分拣装置1、所述垃圾斩切装置2、所述垃圾粉碎装置3、所述固液分离装置4、所述垃圾焚烧装置5、所述烟气净化装置、所述发电装置和所述污水处理装置连接，接收各装置反馈的信号对各装置运行进行控制。
该设置应用振动筛选及图像识别技术实现了垃圾分拣，能够对动物尸体和其他大块无机垃圾分类破碎处理，避免混合破碎时，动物尸体粘附在大块无机垃圾上降低破碎效率以及发生堵塞情况，同时在垃圾焚烧前进行破碎以及固液分离能够有助于垃圾快速焚烧，从而提高焚烧效率，使得燃烧充分，同时能够避免燃烧后废气废渣等对环境造成二次污染。
实施例二
具体的，如图3和图4所示，所述垃圾分拣装置1为直线型结构，包括输送底板12、输送筛板121、支撑腿13、振动电机16、第一挡板11和第二挡板15，所述输送底板12底部四角均设置有支撑腿13，支撑腿13与输送底板12之间设置有弹簧14，有助于起到振动上料的作用，底部设置有振动电机16，所述输送底板12上部平行铺设有输送筛板121，所述输送底板12一端与所述输送筛板121对齐，所述输送筛板121与所述输送底板12对齐的一端上部设置有上料口122，上料口122为管状，上部开口用于上料，侧部开口用于将垃圾输送到输送筛板121上，输送底板12另一端突出于所述输送筛板121，输送筛板121末端由出料挡板123遮挡，避免垃圾掉落到输送底板12上，所述输送筛板121上均布设置有多个筛孔，所述筛孔为方形或圆形，长度或直径设置为10mm，该设置能够使得垃圾碎块通过筛孔掉落到输送底板12上，并且筛选的垃圾碎块大小适中。
进一步的，所述输送底板12和输送筛板121两侧向上延伸设置第一挡板11和第二挡板15，对输送底板12和输送筛板121两侧进行遮挡，避免垃圾在筛分过程中从两侧掉落，所述第二挡板15中部设置有第一开口151和第二开口152，所述输送筛板121中部穿出第一开口151设置第一料口126，所述输送筛板121中部穿出第二开口152设置有第二料口125，所述输送筛板121中部另一侧和所述第一料口126相对处设置有能够伸缩运动的第一推板111，所述输送筛板121中部另一侧和所述第二料口125相对处设置有能够伸缩运动的第二推板112，所述第一推板111和第二推板112与固定在第一挡板11上的气缸连接，控制组件控制气缸推动第一推板111和第二推板112伸出和回缩；优选的，第一推板111上设置有电磁吸附装置，电磁吸附装置得电将金属垃圾吸附在第一推板111上，由第一推板111将其推动到第一料口126，电磁吸附装置断电，金属垃圾掉落到第一料口126处进行回收；第一推板111和第二推板112之间设置有至少一个摄像头113，摄像头113对输送筛板121上的垃圾图片进行实时采集，由控制组件对图片进行识别分析，并控制第二推板112伸出将识别出的动物尸体推出到第二料口125，第二料口125与垃圾斩切装置2的进口处相通。
所述输送筛板121设置出料挡板123的一端设置有第三料口127，第三料口127设置在第一挡板501一侧，相应的第一挡板11上开设有第三开口114，以便第三料口127穿出，第二挡板15与第三料口127相对处设置有能够伸缩运动的第三推板153，第三推板153由气缸推动，气缸由控制组件控制，第三推板153用于将大块垃圾推出第三料口127，第三料口127与垃圾粉碎装置3的进口连通。
值得说明的是第一料口126、第二料口125和第三料口127均为倾斜向下设置，便于出料。
进一步的，由图5、图6和图9所示，垃圾斩切装置2包括第一料斗21、斩切箱22、主轴箱23和支柱25，第一料斗21为梯形，设置在斩切箱22顶部，第一料斗21的斜面贴合第二料口125的倾斜面，便于进料，斩切箱22底部由支柱25支撑，斩切箱22一端连接主轴箱23，主轴箱23穿过斩切箱22与内部斩切主轴24连接，斩切主轴24设置有两个，斩切主轴24上固定设置有螺旋刀241，两个斩切主轴24上的螺旋刀241旋向相反，并且交叉设置，主轴箱23由一个主轴电机驱动，内部设置有相啮合的齿轮将运动传递到两个斩切主轴24上，斩切箱22底部一端设置有第一出料口221，由于螺旋刀241在斩切时起到送料作用，将斩切后的动物尸块运送到第一出料口221，并通过输送带输送到固液分离装置4的进口。
进一步的，如图7和图10所示，所述垃圾破碎装置3包括第二料斗31、粉碎箱32、支架34和粉碎电机37，所述第二料斗31为梯形，设置在粉碎箱32顶部，第二料斗31的斜面贴合第三料口127的倾斜处，便于进料，粉碎箱32底部由支架34支撑，粉碎箱32一端设置有粉碎电机37，粉碎电机37穿过粉碎箱32连接内部的粉碎主轴35，粉碎主轴35上固定设置有多个粉碎刀36，粉碎刀36为直齿式刀具，粉碎主轴35设置有两个，粉碎刀36对辊设置，该设置能够提高粉碎效率，由于大块垃圾数量较多，粉碎电机37设置有两个，分别与粉碎主轴35连接，能够提高功率，粉碎箱32底部设置有漏斗式第二出料口33。
进一步的，如图8所示，所述固液分离装置4包括分离箱41、分离电机43、第三料斗42和螺旋主轴44，所述分离箱41顶部连接有分离电机43，内部穿设有所述螺旋主轴44，所述分离电机43穿过所述分离箱41与所述螺旋主轴44连接，所述分离箱41上部设置第三出料口48，所述分离箱41下部箱体外侧设置有第三料斗42，所述分离箱41下部箱体内部设置有过滤板45，过滤板45设置在第三料斗42下部，将分离箱41下部分隔出滤液腔47，不仅能够起到过滤作用，并且能阻挡垃圾碎块进入到滤液腔47内，便于垃圾碎块提升挤压，所述分离箱41底部设置有出液口46，所述出液口46与所述污水处理装置连通，该固液分离装置4为直立式，由螺旋主轴44旋转挤压起到沥水作用，螺旋主轴44旋转挤压时能够起到输送固体垃圾作用，进而固液分离。
进一步的，所述垃圾焚烧装置5从上到下依次设置有烟气腔51、焚烧腔52和落灰腔53，烟气腔51与焚烧腔52之间由隔板54分隔，隔板54具有过滤作用，能够将较大体积的灰渣过滤，防止进入烟气腔51，焚烧腔52与落灰腔53之间由炉板55分隔，使得垃圾碎块在炉板55上进行焚烧，并且灰渣通过炉板55进入落灰腔53，所述烟气腔51内部套设有蒸汽腔50，蒸汽腔上部设置蒸汽管501，烟气腔51上部设置排烟管512，所述蒸汽管501嵌套设置在所述排烟管512内部，该设置能够使排烟管512对蒸汽管501起到保温作用，所述蒸汽腔50内部放置液体，优选为水，焚烧腔52加热产生热量传递给蒸汽腔50，液体蒸发形成蒸汽，从蒸汽管501排出，所述蒸汽管501和所述发电装置连通，所述排烟管512和所述烟气净化装置连通，排烟管512和烟气净化装置之间连通有抽气泵，所述焚烧腔52上部设置有连通所述第三出料口48的进料口523，第三出料口48高于进料口523的高度，并通过连通管6与进料口523连接，该设置能够使垃圾碎块在重力作用下掉落，所述焚烧腔52内壁一侧连接有位于进料口523下部的第一导料板521，所述焚烧腔52内壁另一侧连接有位于第一导料板521下方的第二导料板522，该设置能够使垃圾碎块在掉落过程中进行预热，便于提高焚烧效率，所述落灰腔53底部设置有落灰出口57，落灰出口57设置有两个以上，为漏斗形结构，便于排出落灰，落灰腔53底部还设置有通气管58，通气管58穿过落灰腔53与炉板55连接，用于通入引燃气体，通气管58处设置有控制阀581，用于对通入引燃气体的压力进行调节。
其他设置同实施例一。
实施例三
具体的，如图2所示，一种垃圾焚烧发电的方法，应用于上述垃圾焚烧发电的系统，主要步骤如下：
控制组件控制各个装置运行，开始进行垃圾上料；垃圾上料后第一推板111上的电磁吸附装置得电，对金属垃圾进行吸附，吸附后第一推板111将金属垃圾推出第一料口126进行回收，垃圾分拣装置1振动筛分出垃圾碎块，直接由所述垃圾分拣装置1输送至固液分离装置4，筛分过程中结合摄像头113采集垃圾信息并进行识别，分拣出动物尸体由第二推板112推至第二料口125，剩余大块垃圾运输到输送筛板121末端由第三推板153推至第三料口127；所述垃圾分拣装置1分拣出的动物尸体输送至垃圾斩切装置2，斩切后的动物尸块输送至固液分离装置4，所述垃圾分拣装置1分拣出的大块垃圾输送至垃圾粉碎装置3，粉碎后的垃圾碎块输送至固液分离装置4；所述固液分离装置4内部螺旋主轴提升挤压，将固体垃圾与液体分离，固体垃圾由上部出口进入垃圾焚烧装置5，液体由底部出口排出至污水处理装置；固体垃圾进入所述垃圾焚烧装置5焚烧，产生蒸汽进入发电装置进行发电，产生的烟气通过烟气净化装置处理后排放。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
