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一种煤矸石与煤泥综合利用固废处理机
申请号	CN202410107525.9	申请日	2024-01-25	公开(公告)号	CN117704394A	公开(公告)日	2024-03-15
申请人	中国煤炭地质总局勘查研究总院;			发明人	王其菲; 王子珩; 赵银盆; 吴昊;
摘要	本发明涉及煤矸石与煤泥综合利用固体废弃物处理技术领域，提出了一种煤矸石与煤泥综合利用固废处理机，包括燃烧室和支撑柱，还包括点火器、隔离筒、水汽换热组件、分存组件、插板组件和进排气组件，点火器设置在燃烧室上，隔离筒设置在燃烧室内，并且隔离筒上开设有多个通孔，水汽换热组件设置在燃烧室的外侧，并且水汽换热组件设置在支撑柱上，用于利用煤矸石与煤泥燃烧放出的热量，将水加热成蒸汽，分存组件设置在支撑柱上，并且分存组件位于燃烧室的正下方，用于对煤矸石与煤泥燃烧后的产物分开储存，插板组件设置在支撑柱上，通过上述技术方案，解决了现有技术中通过填埋对煤矸石进行处理，减少大量的土地使用面积的问题。
权利要求	1.一种煤矸石与煤泥综合利用固废处理机，包括燃烧室(1)和支撑柱(2)，其特征在于，还包括：点火器(3)，所述点火器(3)设置在所述燃烧室(1)上；隔离筒(4)，所述隔离筒(4)设置在所述燃烧室(1)内，并且所述隔离筒(4)上开设有多个通孔；水汽换热组件，所述水汽换热组件设置在所述燃烧室(1)的外侧，并且所述水汽换热组件设置在所述支撑柱(2)上，用于利用煤矸石与煤泥燃烧放出的热量，将水加热成蒸汽；分存组件，所述分存组件设置在所述支撑柱(2)上，并且所述分存组件位于所述燃烧室(1)的正下方，用于对煤矸石与煤泥燃烧后的产物分开储存；插板组件，所述插板组件设置在所述支撑柱(2)上，并且所述插板组件位于所述燃烧室(1)与所述分存组件之间，用于开关所述燃烧室(1)与所述分存组件之间的连通状态；进排气组件，所述进排气组件设置在所述支撑柱(2)上，并且所述进排气组件与所述燃烧室(1)固定连通，用于煤矸石与煤泥在燃烧过程中的进气和排气。 2.根据权利要求1所述的一种煤矸石与煤泥综合利用固废处理机，其特征在于，所述水汽换热组件包括：加热室(5)，所述加热室(5)设置在所述燃烧室(1)的外侧，并且所述加热室(5)设置在所述支撑柱(2)上；进水管(6)，所述进水管(6)与所述加热室(5)固定连通，并且所述进水管(6)上设置有第一电动阀(7)；出汽管(8)，所述排气管(19)与所述加热室(5)固定连通，并且所述出汽管(8)上设置有第二电动阀(9)。 3.根据权利要求2所述的一种煤矸石与煤泥综合利用固废处理机，其特征在于，所述分存组件包括：外筒(10)，所述外筒(10)设置在所述支撑柱(2)上，内筒(11)，所述内筒(11)设置在所述外筒(10)的内部；第一储存室(12)，所述第一储存室(12)可拆卸设置在所述外筒(10)上；第二储存室(13)，所述第二储存室(13)可拆卸设置在所述内筒(11)上。 4.根据权利要求3所述的一种煤矸石与煤泥综合利用固废处理机，其特征在于，所述插板组件包括：固定架(14)，所述固定架(14)设置在所述支撑柱(2)上，并且所述固定架(14)上开设有滑槽；电动剪叉架(15)，所述电动剪叉架(15)设置在所述固定架(14)上；挡板(16)，所述挡板(16)设置在所述电动剪叉架(15)上。 5.根据权利要求4所述的一种煤矸石与煤泥综合利用固废处理机，其特征在于，所述进排气组件包括：鼓风机(17)，所述鼓风机(17)设置在所述支撑柱(2)上；连接管(18)，所述连接管(18)固定连通所述鼓风机(17)和所述燃烧室(1)；排气管(19)，所述排气管(19)固定连通所述燃烧室(1)。 6.根据权利要求5所述的一种煤矸石与煤泥综合利用固废处理机，其特征在于，所述燃烧室(1)还设置有：第一进料管(20)，所述第一进料管(20)与所述燃烧室(1)固定连通；第二进料管(21)，所述第二进料管(21)与所述燃烧室(1)固定连通，并且所述第二进料管(21)的出口端位于所述隔离筒(4)的正上方。
说明书全文	一种煤矸石与煤泥综合利用固废处理机技术领域 [0001] 本发明涉及煤矸石与煤泥综合利用固体废弃物处理技术领域，具体的，涉及一种煤矸石与煤泥综合利用固废处理机。背景技术 [0002] 煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石，并且煤矸石中还含有大量的杂质和有害物质，如硫、粉尘、重金属等。 [0003] 由于煤矸石具有的可燃性低和有害物质多等特点，在对煤矸石进行处理时会变得很麻烦，现有的煤矸石处理方法主要为填埋法，即将大量的煤矸石填埋在地下，然而煤矸石填埋场的选地也有很多限制，必须选择地势较低、地下水位较深、土层较厚的区域，以减少对周边环境的影响，然而我国历年已积存煤矸石1000MT，并且每年仍继续产出约100MT，长此以往的填埋不仅治标不治本，还会减少大量的土地使用面积。发明内容 [0004] 本发明提出一种煤矸石与煤泥综合利用固废处理机，解决了现有技术中通过填埋对煤矸石进行处理，减少大量的土地使用面积的问题。 [0005] 本发明的技术方案如下： [0006] 一种煤矸石与煤泥综合利用固废处理机，包括燃烧室和支撑柱，还包括点火器、隔离筒、水汽换热组件、分存组件、插板组件和进排气组件，所述点火器设置在所述燃烧室上，所述隔离筒设置在所述燃烧室内，并且所述隔离筒上开设有多个通孔，所述水汽换热组件设置在所述燃烧室的外侧，并且所述水汽换热组件设置在所述支撑柱上，用于利用煤矸石与煤泥燃烧放出的热量，将水加热成蒸汽，所述分存组件设置在所述支撑柱上，并且所述分存组件位于所述燃烧室的正下方，用于对煤矸石与煤泥燃烧后的产物分开储存，所述插板组件设置在所述支撑柱上，并且所述插板组件位于所述燃烧室与所述分存组件之间，用于开关所述燃烧室与所述分存组件之间的连通状态，所述进排气组件设置在所述支撑柱上，并且所述进排气组件与所述燃烧室固定连通，用于煤矸石与煤泥在燃烧过程中的进气和排气。 [0007] 其中，所述水汽换热组件包括： [0008] 加热室，所述加热室设置在所述燃烧室的外侧，并且所述加热室设置在所述支撑柱上； [0009] 进水管，所述进水管与所述加热室固定连通，并且所述进水管上设置有第一电动阀； [0010] 出汽管，所述排气管与所述加热室固定连通，并且所述出汽管上设置有第二电动阀。 [0011] 其中，所述分存组件包括： [0012] 外筒，所述外筒设置在所述支撑柱上， [0013] 内筒，所述内筒设置在所述外筒的内部； [0014] 第一储存室，所述第一储存室可拆卸设置在所述外筒上； [0015] 第二储存室，所述第二储存室可拆卸设置在所述内筒上。 [0016] 其中，所述插板组件包括： [0017] 固定架，所述固定架设置在所述支撑柱上，并且所述固定架上开设有滑槽； [0018] 电动剪叉架，所述电动剪叉架设置在所述固定架上； [0019] 挡板，所述挡板设置在所述电动剪叉架上。 [0020] 其中，所述进排气组件包括： [0021] 鼓风机，所述鼓风机设置在所述支撑柱上； [0022] 连接管，所述连接管固定连通所述鼓风机和所述燃烧室； [0023] 排气管，所述排气管固定连通所述燃烧室。 [0024] 其中，所述燃烧室还设置有： [0025] 第一进料管，所述第一进料管与所述燃烧室固定连通； [0026] 第二进料管，所述第二进料管与所述燃烧室固定连通，并且所述第二进料管的出口端位于所述隔离筒的正上方。 [0027] 本发明的工作原理及有益效果为： [0028] 1、本发明中，通过第一进料管和第二进料管将煤泥与煤矸石分别注入燃烧室内和隔离筒内，然后开启第一电动阀，通过进水管向加热室内注入水，然后通过点火器将煤泥点燃，同时启动鼓风机将空气吹入燃烧室中助燃，点燃的煤泥通过隔离筒的多个通孔对煤矸石进行加热使其燃烧，通过煤泥和煤矸石燃烧放出的热量使加热室内的水变成蒸汽，最后开启第二电动阀，通过出汽管使蒸汽从加热室内排出，蒸汽可以通过供暖或者发电进行利用； [0029] 2、本发明中，在煤泥和煤矸石燃烧完成后，启动电动剪叉架，通过电动剪叉架带动挡板向着远离燃烧室的方向进行移动，通过外筒和内筒使燃烧完成后的煤泥和煤矸石分别落入第一储存室和第二储存室中，煤泥燃烧后的煤灰可以用作建筑材料、废料、污水处理或是道路建设等进行利用，燃烧后的煤矸石可以用作水泥的活性混合材料，还可直接与石灰、石膏以适当的配比，磨成无熟料水泥进行利用。附图说明 [0030] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 [0031] 图1为本发明中整体结构示意图； [0032] 图2为本发明中另一角度的整体结构示意图； [0033] 图3为本发明中加热室、第一储存室、第二储存室、固定架、电动剪叉架、鼓风机、连接管和排气管配合的局部结构示意图； [0034] 图4为本发明中燃烧室、加热室、外筒、第一储存室、第二储存室和挡板配合的局部剖视结构示意图； [0035] 图5为本发明中燃烧室、隔离筒、外筒、内筒、第一储存室和第二储存室配合的局部剖视结构示意图； [0036] 图6为本发明中外筒、内筒、第一储存室和第二储存室配合的局部剖视结构示意图。 [0037] 图中：1、燃烧室；2、支撑柱；3、点火器；4、隔离筒；5、加热室；6、进水管；7、第一电动阀；8、出汽管；9、第二电动阀；10、外筒；11、内筒；12、第一储存室；13、第二储存室；14、固定架；15、电动剪叉架；16、挡板；17、鼓风机；18、连接管；19、排气管；20、第一进料管；21、第二进料管。具体实施方式 [0038] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。 [0039] 如图1至图6所示，一种煤矸石与煤泥综合利用固废处理机，包括燃烧室1和支撑柱2，还包括点火器3、隔离筒4、水汽换热组件、分存组件、插板组件和进排气组件，点火器3设置在燃烧室1上，隔离筒4设置在燃烧室1内，并且隔离筒4上开设有多个通孔，水汽换热组件设置在燃烧室1的外侧，并且水汽换热组件设置在支撑柱2上，用于利用煤矸石与煤泥燃烧放出的热量，将水加热成蒸汽，分存组件设置在支撑柱2上，并且分存组件位于燃烧室1的正下方，用于对煤矸石与煤泥燃烧后的产物分开储存，插板组件设置在支撑柱2上，并且插板组件位于燃烧室1与分存组件之间，用于开关燃烧室1与分存组件之间的连通状态，进排气组件设置在支撑柱2上，并且进排气组件与燃烧室1固定连通，用于煤矸石与煤泥在燃烧过程中的进气和排气。 [0040] 其中，水汽换热组件包括加热室5、进水管6和出汽管8，加热室5设置在燃烧室1的外侧，并且加热室5设置在支撑柱2上，进水管6与加热室5固定连通，并且进水管6上设置有第一电动阀7，排气管19与加热室5固定连通，并且出汽管8上设置有第二电动阀9； [0041] 开启第一电动阀7，水通过进水管6流入加热室5内进行加热，在水加热成蒸汽后开启第二电动阀9，蒸汽通过出汽管8从加热室5内排出，排出的蒸汽可以通过供暖或者发电进行利用。 [0042] 其中，分存组件包括外筒10、内筒11、第一储存室12和第二储存室13，外筒10设置在支撑柱2上，内筒11设置在外筒10的内部，第一储存室12可拆卸设置在外筒10上，第二储存室13可拆卸设置在内筒11上； [0043] 燃烧完成后的煤泥通过外筒10落入至第一储存室12内储存，燃烧完成后的煤矸石通过内筒11落入第二储存室13内储存，最后只需将第二储存室13和第一储存室12从内筒11和外筒10上拆除即可将燃烧完成后的煤矸石和煤泥取出。 [0044] 进一步需要补充的：煤灰可以用作建筑材料，例如混凝土、砖块和石膏板等，煤灰可以增加这些材料的强度和耐久度，同时还可以减少成本，煤灰混凝土比普通混凝土更耐久，并且煤灰中含有许多有益的营养物质，例如钾、钙、镁和微量元素，这些营养物质可以促进植物生长，因此煤灰可以用作肥料，煤灰中的铁、铝和钙等元素可以吸附污水中的有机物和重金属离子，从而净化水质，用作污水处理剂，煤灰还可以用作道路建设材料，增加道路的强度和耐久性，减少成本，煤灰还可以用于许多工业用途，例如玻璃制造、陶瓷制造和水泥生产等； [0045] 燃烧过的煤矸石，具有一定活性，可作为水泥的活性混合材料，生产普通硅酸盐水泥(掺量小于20％)、火山灰质水泥(掺量20～50％)和少熟料水泥(掺量大于50％)，还可直接与石灰、石膏以适当的配比，磨成无熟料水泥，可作为胶结料，以沸腾炉渣作骨料或以石子、沸腾炉渣作粗细骨料制成混凝土砌块或混凝土空心砌块等建筑材料，英国、比利时等国有专用煤矸石代替硅质原料生产水泥的工厂。 [0046] 其中，插板组件包括固定架14、电动剪叉架15和挡板16，固定架14设置在支撑柱2上，并且固定架14上开设有滑槽，电动剪叉架15设置在固定架14上，挡板16设置在电动剪叉架15上； [0047] 在煤泥和煤矸石燃烧完成后，启动电动剪叉架15，通过电动剪叉架15带动挡板16向着远离燃烧室1的方向进行移动，使燃烧后的煤泥和煤矸石落入外筒10和内筒11内。 [0048] 其中，进排气组件包括鼓风机17、连接管18和排气管19，鼓风机17设置在支撑柱2上，连接管18固定连通鼓风机17和燃烧室1，排气管19固定连通燃烧室1； [0049] 在煤泥被点燃后，启动鼓风机17，通过鼓风机17将空气从外界打入燃烧室1内，助燃煤泥和煤矸石，而燃烧后生成的废气则通过排气管19从燃烧室1内排出。 [0050] 其中，燃烧室1还设置有第一进料管20和第二进料管21，第一进料管20与燃烧室1固定连通，第二进料管21与燃烧室1固定连通，并且第二进料管21的出口端位于隔离筒4的正上方； [0051] 通过第一进料管20和第二进料管21使煤泥和煤矸石分别被加入至燃烧室1和隔离筒4内，将两者分离开。 [0052] 综上所述，本煤矸石与煤泥综合利用固废处理机的工作原理为：首先通过第一进料管20和第二进料管21使煤泥和煤矸石分别被加入至燃烧室1和隔离筒4内，然后开启第一电动阀7，水通过进水管6流入加热室5内； [0053] 启动点火器3将煤泥点燃，在煤泥被点燃后，启动鼓风机17，通过鼓风机17将空气从外界打入燃烧室1内，助燃煤泥和煤矸石，在水加热成蒸汽后开启第二电动阀9，蒸汽通过出汽管8从加热室5内排出，排出的蒸汽可以通过供暖或者发电进行利用，而燃烧后生成的废气则通过排气管19从燃烧室1内排出； [0054] 在煤泥和煤矸石燃烧完成后，启动电动剪叉架15，通过电动剪叉架15带动挡板16向着远离燃烧室1的方向进行移动，使燃烧后的煤泥和煤矸石落入外筒10和内筒11内，燃烧完成后的煤泥通过外筒10落入至第一储存室12内储存，燃烧完成后的煤矸石通过内筒11落入第二储存室13内储存，最后只需将第二储存室13和第一储存室12从内筒11和外筒10上拆除即可将燃烧完成后的煤矸石和煤泥取出。 [0055] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。