一种储热式垃圾发酵装置、系统装置及其工艺方法与流程

本发明属于发酵技术领域，涉及储热式垃圾发酵装置，尤其涉及一种储热式垃圾发酵装置、系统装置及其工艺方法。

背景技术：

随着人民生活水平提高和城市化进程加快，城市生活垃圾总量持续增多，城市垃圾的无害化和减容化已成为政府和公众密切关注的问题之一。在垃圾处理技术中，焚烧法已经成为城市生活垃圾处理的主流技术。

焚烧法是采用垃圾焚烧炉对生活垃圾焚烧，并对产生的热能进行利用。由于生活垃圾的含水量大且热值相对较低，直接进入垃圾焚烧炉会燃烧不充分，因此在垃圾进入垃圾焚烧炉前，需要将垃圾送入发酵池内进行长达5～7天的发酵。在垃圾发酵过程中，可以实现垃圾的脱水，并且在垃圾堆积腐化过程中还会发生复杂的化学反应，将生物大分子有机物分解成小分子物质，使其更容易燃烧。因此通过垃圾发酵，能够同时实现垃圾脱水、提高垃圾低位热值及单位体积内垃圾焚烧量的目的，从而促进生活垃圾的稳定及充分燃烧。

其中，发酵池内温度是影响垃圾发酵速率及热值大小的重要因素，较高的温度有利于促进垃圾脱水及腐化过程，从而加快垃圾发酵速度和提高发酵效率。而在常规的垃圾发酵池中，其内部温度分布不均，并且受环境温度影响，难以实现稳定、快速及高值化运行，一定程度上制约着垃圾焚烧炉对大容量及高参数化的运行需求。

cn109503232a公开了一种垃圾焚烧发电厂的垃圾发酵系统及方法，包括发酵池、进料系统和出料系统，发酵池内支撑柱的上方放置有隔板，隔板将发酵池的内腔分隔成发酵室和滤液存储室，排液进入滤液净化系统，通过鼓风机和调温室内的电加热器对进入发酵室的空气进行加热，从而调控发酵室内的温度。该发明可以控制发酵池内的发酵温度和发酵时间，但是其通过电加热方式对发酵室内垃圾进行加热，增加了能源消耗，此外，其不能够对发酵室内部的垃圾进行加热，导致温度分布不均且不稳定。

cn208042143u公开了一种烟气再循环垃圾干燥和发酵联合处理装置，包括垃圾储料干燥仓和垃圾发酵池，垃圾储料干燥仓内设置有用于压滤去除垃圾水分的机械压水系统，垃圾发酵池的上部设置可活动的水汽捕捉件，垃圾储料干燥仓和垃圾发酵池上设置有可通入烟气的加热盘管系统。该技术在在垃圾发酵池的底部和侧壁均设置加热盘管系统，保证了垃圾发酵池中发酵的适宜温度，促进发酵作用，提升垃圾热值，但是其仍然存在对发酵池内部无法加热，导致发酵池内的温度分布不均匀。

cn206973565u公开了一种利用余热对待焚烧垃圾进行增温发酵的系统，包括依次相连的垃圾焚烧炉、除湿风机、余热回收器、垃圾发酵池和除臭器，垃圾发酵池内利用隔板分隔成发酵腔和滤液腔，滤液腔内设置有余热回收管，余热回收管的上方设置有数根气体分配管；发酵腔内等间距的间隔设置有数块波纹板，相邻两波纹板之间等间距的竖直设置有数根通气管。该系统直接将烟气通入发酵池内，缩短了发酵时间，虽然将发酵池通过波纹板分为多个区域进行加热，保证温度分布均匀，但是其对发酵池内的温度无法进行控制，并且烟气直接通入发酵池，会对发酵细菌有危害。

现有发酵系统装置存在温度分布不均匀及发酵效率低等问题，因此，如何在保证发酵系统装置具有优良发酵效果的情况下，同时还能保证发酵系统装置内温度分布均匀并提高发酵效率，成为了目前迫切需要解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种储热式垃圾发酵装置、系统装置及其工艺方法，能够使垃圾发酵装置内保持较高且稳定的温度分布，从而缩短垃圾发酵周期、提高发酵后垃圾热值以及减小发酵装置占地空间。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种储热式垃圾发酵装置，所述的储热式垃圾发酵装置包括位于内部中心区域的至少一个中心储热体，以及位于内部底端的异形储热模块。

本发明通过设置中心储热体，保证垃圾发酵装置内中心部位的温度，在通过设置异形储热模块对整个垃圾发酵装置加热，从而使整个储热式垃圾发酵装置内的温度分布均匀，并且加热温度稳定，不受外部环境温度影响。

作为本发明的一个优选技术方案，所述的异形储热模块包括至少一个异形储热体，通过所述异形储热体使垃圾与储热式垃圾发酵装置底部留有空腔。

本发明通过设置异形储热体，首先加大了换热面积，保证发酵装置内较高温度分布，其次，使垃圾与发酵装置底部留有一定的空隙，便于垃圾发酵过程中产生的渗滤液由空隙流出。

优选地，所述的异形储热体包括梯形台、圆柱体、长方体、圆锥体、球体、棱锥或圆台中的任意一种或由其中至少两种结合形成的组合体。

需要说明的是，本发明中异形储热体的结构是通过单个或多个几何体的组合，例如，异形储热体的结构可选为呈t字形截面的柱体、呈梯形截面的柱体，或者是轴线相互垂直的圆柱体和长方体的组合。

优选地，所述异形储热模块中的异形储热体结构相同或不同。

优选地，所述的异形储热体均匀分布于所述垃圾发酵装置内部底端。

优选地，所述的异形储热体环绕布置于中心储热体四周。

优选地，所述的中心储热体与所述垃圾发酵装置同轴设置。

优选地，所述垃圾发酵装置包括紧贴内壁设置的储热层。

优选地，所述储热层表面设置有储热肋片。

本发明通过在储热层表面设置储热肋片，进一步的增大换热面积，保证发酵装置内的温度稳定且均匀。

优选地，所述中心储热体、异形储热体和储热层的内部均设置有储热盘管，所述储热盘管相互连通。

优选地，所述中心储热体、异形储热体和储热层的材质为水合盐储热材料或石蜡。

第二方面，本发明提供了一种储热式垃圾发酵系统装置，所述的垃圾发酵系统装置包括依次连接的垃圾焚烧炉、灰渣换热装置和储热式垃圾发酵装置，所述的垃圾焚烧炉产生的灰渣进入灰渣换热装置对换热介质加热，换热介质进入储热式垃圾发酵装置对垃圾热交换发酵，所述的储热式垃圾发酵装置采用如第一方面所述的储热式垃圾发酵装置。

需要说明的是，本发明对于灰渣换热装置的换热结构和换热形式不限于本发明提供的结构，现有技术中公开的或未公开的换热结构和换热形式均可用于本发明，本领域技术人员可根据发酵系统装置要求，合理选择灰渣换热装置的换热结构和换热形式。

需要说明的是，本发明中的垃圾焚烧炉为本领域技术人员所公知，例如，焚烧炉内部分为炉膛和燃烧室，炉膛位于燃烧室上方，沿物料流向，燃烧室的进料区、燃烧区和排渣区依次连通形成逐级向下的倾斜阶梯型结构，物料进入进料区，在重力和移动炉排作用下依次流经燃烧区和排渣区；进料区开设有进料口，排渣区开设有排渣口。

本发明通过灰渣换热装置对垃圾焚烧炉产生的灰渣进行余热利用，对储热式垃圾发酵装置内垃圾进行加热，提高能量利用率。

作为本发明的一个优选技术方案，所述的灰渣换热装置包括紧贴内壁底部设置的灰渣换热层。

优选地，所述灰渣换热层表面设置有换热鳍片。

优选地，所述灰渣换热层内部设置有灰渣换热管，所述灰渣换热管内注入换热介质，所述的灰渣换热管与所述储热盘管循环连接。

本发明通过灰渣换热层，将垃圾焚烧炉产生的高温灰渣中的热量交换至灰渣换热管内的换热介质，换热介质再进入储热式垃圾发酵装置内，对垃圾进行加热，并且换热介质循环使用，此外，能够使换热介质保持稳定的温度。

作为本发明的一个优选技术方案，所述的灰渣换热装置包括紧贴内壁设置的灰渣换热层，所述的灰渣换热装置内注入换热液，灰渣落入所述灰渣换热装置，与换热液直接接触换热，换热液再与所述灰渣换热层内换热介质换热。

优选地，所述灰渣换热层表面设置有换热鳍片。

优选地，所述灰渣换热层内部设置有灰渣换热管，所述灰渣换热管内注入换热介质，所述的灰渣换热管与所述储热盘管循环连接。

本发明通过将垃圾焚烧炉产生的高温灰渣与换热液直接接触换热，不仅对高温灰渣进行了冷却，而且换热液将热量通过灰渣换热层对换热介质进行换热；还使换热介质循环使用，使换热介质保持稳定的温度。

作为本发明的一个优选技术方案，所述的灰渣换热装置内注入换热介质，灰渣落入所述灰渣换热装置，与换热介质直接接触换热。

优选地，所述的灰渣换热装置与所述储热盘管循环连接，所述灰渣换热装置内换热介质进入储热盘管换热，冷却后回流至灰渣换热装置。

本发明通过将垃圾焚烧炉产生的高温灰渣与换热介质直接接触换热，对高温炉渣迅速冷却，换热效率高，并使换热介质保持稳定的温度，且换热介质循环使用。

优选地，所述灰渣换热装置的换热介质出口通过加热管路连接储热盘管的进口，所述储热盘管的出口通过冷却回流管路连接灰渣换热装置的换热介质的进口。

优选地，所述的加热管路进口端设置有过滤模块。

优选地，所述的加热管路上设置有分离模块。

优选地，所述的加热管路上沿换热介质流向依次连接有过滤模块和分离模块。

本发明通过设置过滤模块和分离模块，对进入储热式垃圾发酵装置内的换热介质进行分离除杂，避免储热盘管堵塞，并进一步的回收灰渣。

优选地，所述加热管路和冷却回流管路包覆有保温层。

优选地，所述分离模块为水力旋流器。

优选地，所述过滤模块为过滤罩。

本领域技术人员理应了解的是，本发明必然包括用于实现工艺完整的必要管线、常规阀门和通用泵设备，但以上内容不属于本发明的主要发明点，本领域技术人员可以基于工艺流程和设备结构选型自行增设布局，本发明对此不做特殊要求和具体限定，例如，在本发明中，加热管路和冷却回流管路均设置有循环泵；例如，在本发明中，在灰渣换热装置中还应设置有排渣模块，其中排渣模块可选地为传送带，或者排渣模块包括传动连接的推渣杆和传动杆。

作为本发明的一个优选技术方案，所述的灰渣换热装置包括壳体，所述壳体内同轴设置有转筒，所述壳体与转筒之间保留有环形空腔，所述的环形空腔内注入换热介质。

优选地，所述的灰渣换热装置倾斜向下设置，灰渣进入所述灰渣换热装置后在重力作用下自然滑落，并与换热介质换热。

本发明通过将垃圾焚烧炉产生的高温灰渣通入转筒内，利用灰渣在转筒内流动的过程，对环形空腔内的换热介质进行加热，高温灰渣在重力作用下缓慢滑落，从而保证换热介质的较高温度。

优选地，所述环形空腔通过密封件分为相互独立的液体换热区和气体换热区，所述转筒内灰渣分别对进入液体换热区的换热液和气体换热区的换热气加热。

本发明还可将环形空腔分为相互独立的液体换热区和气体换热区，液体换热区内加热的换热液进入储热式垃圾发酵装置内对垃圾进行加热，气体换热区内加热的换热气可送入到垃圾焚烧炉内参与燃烧，促进垃圾燃尽及稳燃，提高垃圾焚烧炉的热利用率。

优选地，所述密封件的截面与转筒轴线垂直。

优选地，所述液体换热区与所述垃圾发酵装置的储热盘管循环连接。

示例性地，本发明提供了四种可选的灰渣换热装置的结构，具体而言：

其一，所述的灰渣换热装置包括紧贴内壁底部表面设置有换热鳍片的灰渣换热层，灰渣换热层内部设置有与储热盘管循环连接的灰渣换热管。

其二，所述的灰渣换热装置包括紧贴内壁设置的灰渣换热层，灰渣换热层的表面设置有换热鳍片，灰渣换热层内部设置有与储热盘管循环连接的灰渣换热管。

其三，所述的灰渣换热装置内注入换热介质，灰渣落入所述灰渣换热装置，与换热介质直接接触换热；灰渣换热装置的换热介质出口通过加热管路连接储热盘管的进口，所述储热盘管的出口通过冷却回流管路连接灰渣换热装置的换热介质的进口，加热管路和冷却回流管路包覆有保温层；加热管路上沿换热介质流向依次连接有过滤罩和水力旋流器。

其四，所述的灰渣换热装置包括倾斜向下设置壳体，壳体内同轴设置有转筒，壳体与转筒之间保留有环形空腔，环形空腔通过密封件分为相互独立的液体换热区和气体换热区，密封件的截面与转筒轴线垂直；液体换热区与所述发酵装置的储热盘管循环连接。

第三方面，本发明提供一种储热式垃圾发酵的工艺方法，采用如第二方面所述的储热式垃圾发酵系统装置进行，所述工艺方法包括：

垃圾焚烧炉产生的高温灰渣进入灰渣换热装置对换热介质进行加热，加热后的换热介质进入储热式垃圾发酵装置内对垃圾进行热交换发酵。

作为本发明的一个优选技术方案，所述的加热过程在上述其一所述的灰渣换热装置内进行，所述的加热过程包括：

高温灰渣通过灰渣换热层对灰渣换热管内的换热介质进行加热。

优选地，所述的加热过程在上述其二所述的灰渣换热装置内进行，所述的加热过程包括：

高温灰渣落入灰渣换热装置，与换热液直接接触，升温后的换热液对灰渣换热管内的换热介质进行加热。

优选地，所述的加热过程在上述其三所述的灰渣换热装置内进行，所述的加热过程包括：

高温灰渣落入灰渣换热装置内，与换热介质直接接触加热，升温后的换热介质经过滤模块和分离模块除杂。

优选地，所述的加热过程在上述其四所述的灰渣换热装置内进行，所述的加热过程包括：

高温灰渣进入转筒，在重力作用下沿转筒内壁滑落，在滑落过程中对环形空腔内的换热介质进行加热。

作为本发明的一个优选技术方案，发酵完成，垃圾进入所述垃圾焚烧炉。

优选地，冷却后的所述换热介质回流至灰渣换热装置。

优选地，所述换热介质为水。

优选地，所述换热液为水。

优选地，所述高温灰渣的温度为500～700℃，例如温度为500℃、520℃、540℃、560℃、580℃、600℃、620℃、640℃、660℃、680℃或700℃。

优选地，换热后的所述换热介质温度为90～100℃，例如，温度为90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃。

优选地，所述中心储热体的温度为85～95℃，例如温度为85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃或95℃。

优选地，所述异形储热模块的温度为85～95℃，例如温度为85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃或95℃。

优选地，所述储热层的温度为85～95℃，例如温度为85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃或95℃。

优选地，冷却后的所述换热介质温度为40～50℃，例如温度为40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃或50℃。

本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明通过在储热式垃圾发酵装置内设置储热层、中心储热体及异形储热模块，能够对热量进行灵活存储及释放，实现垃圾发酵装置内各个区域、不同昼夜温差及季节性气候变化条件下，均能保持较高的发酵温度，形成稳定及高效的垃圾发酵环境。

(2)本发明利用垃圾焚烧炉排出的高温灰渣热量，对余热进行利用，将所含的部分热量传递给发酵装置内部，从而提高垃圾发酵的温度，能够使垃圾发酵周期缩短至2-4天，并且能将垃圾的低位热值提高到5700kj/kg以上，由于本发明能够大幅缩短垃圾发酵周期，因此可以减少生活垃圾的存放时间，同时减小垃圾发酵池的占地面积。

附图说明

图1为本发明实施例1中提供的一种储热式垃圾发酵系统装置的结构示意图；

图2为本发明实施例1中提供的灰渣换热装置的结构示意图；

图3为本发明实施例1-4中提供的一种储热式垃圾发酵装置的a-a截面图；

图4为本发明实施例1中提供的灰渣换热层内部结构示意图；

图5为本发明实施例1中提供的灰渣换热层的剖面图；

图6为本发明实施例2中提供的一种储热式垃圾发酵系统装置的结构示意图；

图7为本发明实施例2中提供的灰渣换热装置的结构示意图；

图8为本发明实施例3中提供的一种储热式垃圾发酵系统装置的结构示意图；

图9为本发明实施例3中提供的灰渣换热装置的结构示意图；

图10为本发明实施例4中提供的一种储热式垃圾发酵系统装置的结构示意图；

图11为本发明实施例4中提供的灰渣换热装置的结构示意图；

图12为本发明实施例1-4中提供的一种储热式垃圾发酵工艺方法的热量循环流程图；

其中，1-炉膛；2-燃烧室；3-灰渣；4-排渣口；5-灰渣换热装置；6-冷却回流管路；7-排渣模块；8-灰渣换热层；9-加热管路；10-循环泵；11-异形储热体；12-储热肋片；13-中心储热体；14-储热层；15-储热式垃圾发酵装置；16-垃圾；17-进料口；18-传送带；19-水力旋流器；20-过滤罩；21-换热鳍片；22-灰渣换热管；23-灰渣进口；24-气体换热区；25-转筒；26-气体进口；27-液体换热区；28-灰渣出口；29-气体出口；30-储热盘管。

具体实施方式

需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

本实施例提供一种储热式垃圾发酵系统装置，如图1所示，所述的发酵系统装置包括依次连接的垃圾焚烧炉、灰渣换热装置5和储热式垃圾发酵装置15，所述的垃圾焚烧炉产生的灰渣3进入灰渣换热装置5对换热介质加热，换热介质进入储热式垃圾发酵装置15对垃圾16加热发酵。

如图3所示，所述的储热式垃圾发酵装置15包括与垃圾发酵装置同轴设置的中心储热体13，以及位于内部底端的异形储热模块，异形储热模块包括四个环绕布置于中心储热体13四周的异形储热体11，异形储热体11的结构相同，通过所述异形储热体11使垃圾16与储热式垃圾发酵装置15底部留有空腔，异形储热体11为梯形台结构；储热式垃圾发酵装置15还包括紧贴内壁设置的储热层14，储热层14表面设置有储热肋片12；中心储热体13、异形储热体11和储热层14的内部均设置有相互连通的储热盘管30；其中，中心储热体13、异形储热体11和储热层14的材质为水合盐储热材料。

垃圾焚烧炉内部分为炉膛1和燃烧室2，炉膛1位于燃烧室2上方，沿物料流向，燃烧室2的进料区、燃烧区和排渣区依次连通形成逐级向下的倾斜阶梯型结构，物料进入所述进料区，在重力和移动炉排作用下依次流经燃烧区和排渣区；进料区开设有进料口17，排渣区开设有排渣口4。

如图2、图4和图5所示，灰渣换热装置5包括紧贴内壁底部表面设置有换热鳍片21的灰渣换热层8，灰渣换热层8内部设置有与储热盘管30循环连接的灰渣换热管22；灰渣换热装置5内部还设置有排渣模块7，排渣模块7包括传动连接的推渣杆和传动杆。

在储热式垃圾发酵装置15与灰渣换热装置5连接的管路上均设置有循环泵10。

本实施例提供一种采用上述储热式发酵系统装置对垃圾进行发酵的工艺方法，如图12所示，所述工艺方法包括：

垃圾焚烧炉产生的500℃高温灰渣3进入灰渣换热装置5对水进行加热，其中，加热过程为高温灰渣3通过灰渣换热层8对灰渣换热管22内的水进行加热，加热后温度为90℃的水进入储热式垃圾发酵装置15内对垃圾16进行热交换发酵，其中，储热式垃圾发酵装置15的中心储热体13的温度为85℃，异形储热模块的温度为85℃，储热层14的温度为85℃，冷却后温度为40℃的水回流至灰渣换热装置5，发酵完成的垃圾16进入垃圾焚烧炉。

实施例2

本实施例提供一种储热式垃圾发酵系统装置，如图6所示，所述的发酵系统装置包括依次连接的垃圾焚烧炉、灰渣换热装置5和储热式垃圾发酵装置15，所述的垃圾焚烧炉产生的灰渣进入灰渣换热装置5对换热介质加热，换热介质进入储热式垃圾发酵装置15对垃圾16加热发酵。

如图3所示，所述的储热式垃圾发酵装置15包括与垃圾发酵装置同轴设置的中心储热体13，以及位于内部底端的异形储热模块，异形储热模块包括8个环绕布置于中心储热体13四周的异形储热体11，异形储热体11的结构不同，通过所述异形储热体11使垃圾16与储热式垃圾发酵装置15底部留有空腔，异形储热体11包括梯形台，以及圆柱体与长方体的组合体；储热式垃圾发酵装置15还包括紧贴内壁设置的储热层14，储热层14表面设置有储热肋片12；中心储热体13、异形储热体11和储热层14的内部均设置有相互连通的储热盘管30；其中，中心储热体13、异形储热体11和储热层14的材质为石蜡。

垃圾焚烧炉内部分为炉膛1和燃烧室2，炉膛1位于燃烧室2上方，沿物料流向，燃烧室2的进料区、燃烧区和排渣区依次连通形成逐级向下的倾斜阶梯型结构，物料进入所述进料区，在重力和移动炉排作用下依次流经燃烧区和排渣区；进料区开设有进料口17，排渣区开设有排渣口4。

如图7所示，灰渣换热装置5包括紧贴内壁设置的灰渣换热层8，灰渣换热层8的表面设置有换热鳍片21，灰渣换热层8内部设置有与储热盘管30循环连接的灰渣换热管22；灰渣换热装置5内还设置有传送带18，传送带18的出料端搭设于灰渣换热装置5的敞口外沿处，使得传送带18倾斜设置于灰渣换热装置5内部。

在储热式垃圾发酵装置15与灰渣换热装置5连接的管路上均设置有循环泵10。

本实施例还提供一种采用上述储热式垃圾发酵系统装置对垃圾进行发酵的工艺方法，如图12所示，所述工艺方法包括：

垃圾焚烧炉产生的600℃高温灰渣3进入灰渣换热装置5对水进行加热，其中加热过程为高温灰渣3落入灰渣换热装置5，与换热液直接接触，升温后的换热液对灰渣换热管22内的换热介质进行加热，加热后温度为95℃的水进入储热式垃圾发酵装置15内，对垃圾16进行热交换发酵，其中，储热式垃圾发酵装置15的中心储热体13的温度为87℃，异形储热模块的温度为90℃，储热层14的温度为88℃；冷却后温度为44℃的水回流至灰渣换热装置5，发酵完成的发垃圾16进入垃圾焚烧炉。

实施例3

本实施例提供一种储热式发酵系统装置，如图8所示，所述的垃圾发酵系统装置包括依次连接的垃圾焚烧炉、灰渣换热装置5和储热式垃圾发酵装置15，所述的垃圾焚烧炉产生的灰渣进入灰渣换热装置5对换热介质加热，换热介质进入储热式垃圾发酵装置15对垃圾加热发酵。

如图3所示，所述的储热式垃圾发酵装置15包括与垃圾发酵装置同轴设置的中心储热体13，以及位于内部底端的异形储热模块，异形储热模块包括16个环绕布置于中心储热体13四周的异形储热体11，异形储热体11的结构相同，通过所述异形储热体11使垃圾16与储热式垃圾发酵装置15底部留有空腔，异形储热体11结构为梯形台、球体和圆台的组合体；发酵装置包括紧贴内壁设置的储热层14，储热层14表面设置有储热肋片12；中心储热体13、异形储热体11和储热层14的内部均设置有相互连通的储热盘管30；其中，中心储热体13的材质为石蜡，异形储热体11和储热层14的材质为水合盐储热材料。

垃圾焚烧炉内部分为炉膛1和燃烧室2，炉膛1位于燃烧室2上方，沿物料流向，燃烧室2的进料区、燃烧区和排渣区依次连通形成逐级向下的倾斜阶梯型结构，物料进入所述进料区，在重力和移动炉排作用下依次流经燃烧区和排渣区；进料区开设有进料口17，排渣区开设有排渣口4。

如图9所示，灰渣换热装置5内注入换热介质，灰渣3落入所述灰渣换热装置5，与换热介质直接接触换热；灰渣换热装置5的换热介质出口通过加热管路9连接储热盘管30的进口，所述储热盘管30的出口通过冷却回流管路6连接灰渣换热装置5的换热介质的进口，加热管路9和冷却回流管路6均包覆有保温层；加热管路9上沿换热介质流向依次连接有过滤罩20和水力旋流器19；灰渣换热装置5内还包括传送带18，水力旋流器19的灰渣出口与传送模块的灰渣出口端对接。

在储热式垃圾发酵装置15与灰渣换热装置5连接的管路上均设置有循环泵10。

本实施例提供一种采用上述储热式垃圾发酵系统装置对垃圾进行发酵的工艺方法，如图12所示，所述工艺方法包括：

垃圾焚烧炉产生的650℃高温灰渣3进入灰渣换热装置5对水进行加热，其中加热过程为高温灰渣3落入灰渣换热装置5内，与换热介质直接接触加热，升温后的换热介质经过滤罩20和水力旋流器19除杂，加热后温度为97℃的水进入储热式垃圾发酵装置15内对垃圾16进行热交换发酵，其中，储热式垃圾发酵装置15的中心储热体13的温度为90℃，异形储热模块的温度为92℃，储热层14的温度为90℃，冷却后温度为45℃的水回流至灰渣换热装置5，发酵完成的垃圾16进入垃圾焚烧炉。

实施例4

本实施例提供一种储热式发酵系统装置，如图10所示，所述的垃圾发酵系统装置包括依次连接的垃圾焚烧炉、灰渣换热装置5和储热式垃圾发酵装置15，所述的垃圾焚烧炉产生的灰渣进入灰渣换热装置5对换热介质加热，换热介质进入储热式垃圾发酵装置15对垃圾加热发酵。

如图3所示，所述的储热式垃圾发酵装置15包括与垃圾发酵装置同轴设置的中心储热体13，以及位于内部底端的异形储热模块，异形储热模块包括24个环绕布置于中心储热体13四周的异形储热体11，异形储热体11的结构不同，通过所述异形储热体11使垃圾16与储热式垃圾发酵装置15底部留有空腔，异形储热体11结构包括圆台、圆锥体、以及球体、棱锥和长方体的组合体；储热式垃圾发酵装置15还包括紧贴内壁设置的储热层14，储热层14表面设置有储热肋片12；中心储热体13、异形储热体11和储热层14的内部均设置有相互连通的储热盘管30；其中，中心储热体13的材质为水合盐储热材料，异形储热体11和储热层14的材质为石蜡。

垃圾焚烧炉内部分为炉膛1和燃烧室2，炉膛1位于燃烧室2上方，沿物料流向，燃烧室2的进料区、燃烧区和排渣区依次连通形成逐级向下的倾斜阶梯型结构，物料进入所述进料区，在重力和移动炉排作用下依次流经燃烧区和排渣区；进料区开设有进料口17，排渣区开设有排渣口4。

如图11所示，灰渣换热装置5包括倾斜向下设置壳体，壳体内同轴设置有转筒25，壳体与转筒25之间保留有环形空腔，灰渣3由灰渣进口23进入转筒，由灰渣出口28排出，环形空腔通过密封件分为相互独立的液体换热区27和气体换热区24，气体由气体进口26进入，加热后的气体从气体出口29排出，密封件的截面与转筒25轴线垂直；液体换热区27与所述发酵装置的储热盘管30循环连接。

在储热式垃圾发酵装置15与灰渣换热装置5连接的管路上均设置有循环泵10。

本实施例还提供一种采用上述储热式垃圾发酵系统装置对垃圾进行发酵的工艺方法，如图12所示，所述工艺方法包括：

垃圾焚烧炉产生的700℃高温灰渣3进入灰渣换热装置5对水进行加热，其中加热过程为高温灰渣3进入转筒25，灰渣3在重力作用下沿转筒25内壁滑落，在滑落过程中对环形空腔内的水进行加热，加热后温度为100℃的水进入储热式垃圾发酵装置15内对垃圾16进行热交换发酵，其中，储热式垃圾发酵装置15的中心储热体13的温度为95℃，异形储热模块的温度为95℃，储热层14的温度为95℃，冷却后温度为50℃的水回流至灰渣换热装置5，发酵完成的垃圾16进入垃圾焚烧炉。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

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