權(quán)利要求書: 1.一種高低溫變氣速廢棄物焚燒系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)包括依次連接的主燃室、二燃室、三燃室、余熱利用裝置、急冷裝置和凈化除塵裝置;系統(tǒng)主燃室設(shè)有加料口和進風(fēng)口,不可燃、未燃盡以及燃燒后的灰渣與煙氣一同與二燃室連通;低溫、低速、貧氧燃燒的二燃室進口與主燃室出口相連,二燃室出口與三燃室進口相連,液體含鹽廢棄物被噴入以調(diào)節(jié)二燃室溫度且進行燃燒,粗渣及未熔融的鹽顆粒從排渣裝置排出,其余煙氣進入三燃室;
高溫、高速、富氧燃燒的三燃室出口與余熱利用裝置進口相連;余熱利用裝置出口與急冷裝置進口相連;急冷裝置出口與煙氣凈化及除塵裝置相連,凈化處理后的廢氣連通引風(fēng)機;
主燃室裝置為物料適應(yīng)性強的回轉(zhuǎn)窯爐,或循環(huán)流化床鍋爐、或機械鏈條排爐、或脈沖拋式爐排焚燒爐或CAO焚燒爐類;
二燃室和三燃室裝置為一體化燃燒室,或單獨存在的兩臺燃燒裝置;
二燃室其進口與主燃室出口相連,二燃室底部安裝有排渣裝置;其進氣方向為二燃室切線方向,二燃室內(nèi)安裝導(dǎo)流板,二燃室結(jié)構(gòu)為慣性分離器、旋風(fēng)分離器類樣式;
所述余熱利用裝置為余熱鍋爐;所述凈化除塵裝置為噴淋塔、噴氨罐、脫硫塔和布袋
除塵器;
所述的二燃室下部為低溫、低氣速、貧氧燃燒區(qū),上部為高溫、高氣速、富氧燃燒區(qū);
所述的二燃室為“上窄下寬”,上、下部燃燒區(qū)橫斷面面積之比根小于0.6;所述分區(qū)二燃室裝置或為其他具有同樣功能和原理的演變型結(jié)構(gòu)或分體式裝置;
所述二燃室下部燃燒室具有低溫低速的特征;所述低速是指氣速低于灰渣顆粒的自由沉降速度,沉降速度為1.5m/s,自由沉降速度高于該數(shù)值的固體顆粒會沉降在燃燒室底部,由底部排渣裝置排出;上部燃燒室氣速高于下部燃燒室氣速,氣速為2.5m/s;所述低溫是指分區(qū)二燃室下部燃燒區(qū)溫度低于上部燃燒區(qū),下部燃燒室通過噴入常溫的液體廢棄物將溫度控制在鹽類熔化溫度以下,為600 800℃;所述分區(qū)二燃室下部燃燒區(qū)溫度低,未燃盡的~
可燃物隨煙氣進入分區(qū)二燃室上部繼續(xù)燃燒;上部燃燒區(qū)通過噴入天然氣或燃油等輔助燃料和二次風(fēng)的補充進行高溫燃燒,該燃燒區(qū)溫度為1100 1200℃;分區(qū)二燃室上部溫度根據(jù)~
燃盡需求設(shè)定。
2.一種高低溫變氣速廢棄物焚燒方法,其特征在于,所述方法包括以下過程:依次連接的主燃室、二燃室、三燃室、余熱利用裝置、急冷裝置和凈化除塵裝置,主燃室出口與二燃室相連,廢棄物及系統(tǒng)一次風(fēng)從主燃室加料口和進風(fēng)口進入,不可燃、未燃盡以及燃燒后的灰渣與煙氣一同進入二燃室;二燃室為低溫、低速、貧氧燃燒,二燃室進口與主燃室出口相連,二燃室出口與三燃室進口相連,二燃室底部設(shè)有排渣裝置,液體廢棄物被噴入以調(diào)節(jié)二燃室溫度且進行燃燒,粗渣及未熔融的鹽顆粒從排渣裝置排出,其余煙氣進入三燃室;所述三燃室為高溫、高速、富氧燃燒,二次風(fēng)和天然氣或油類輔助燃料被噴入以保證未燃顆粒和有毒有害物質(zhì)的充分燃燒分解,三燃室出口與余熱利用裝置進口相連;余熱利用裝置出口與急冷裝置進口相連;急冷裝置出口與煙氣凈化及除塵裝置相連,細渣由除塵裝置排出,經(jīng)凈化處理后的廢氣通過引風(fēng)機排入大氣;
所述二次燃燒具有低溫、低速特征;所述低速是指氣速低于灰渣顆粒的自由沉降速度,速度為1.5m/s,自由沉降速度高于該數(shù)值的固體顆粒會沉降在燃燒室底部,由底部排渣裝置排出;所述低溫是指二次燃燒溫度低于三次燃燒溫度,二次燃燒時通過噴入常溫的液體廢棄物將溫度控制在鹽類熔化溫度以下,溫度為600 800℃;
~
所述三次燃燒具有高溫、高氣速和富氧的特征;高氣速是指三次燃燒氣速高于二次燃燒氣速,速度為2.5m/s,所有燃燒產(chǎn)物均隨煙氣一同進入余熱利用裝置;由于所述二次燃燒溫度低,未燃盡的可燃物繼續(xù)進行三次燃燒;并在三次燃燒時通過噴入天然氣或燃油等輔助燃料和二次風(fēng)的補充進行高溫、富氧燃燒;該燃燒區(qū)溫度為1100 1200℃;
~
所述廢棄物原料和燃燒后灰渣均是針對燃燒特性合理分點投入及排出,廢棄物原料不僅在一次燃燒和二次燃燒時被作為燃燒原料給入,還作為二次燃燒時溫度調(diào)節(jié)的手段;燃燒后灰渣的排出是根據(jù)氣速變換將自由沉降速度高于設(shè)定值的灰渣顆粒在二次燃燒時排出;
所述一次燃燒和二次燃燒運行溫度相對較低且處于貧氧狀態(tài),抑制NOX的生成,一次燃燒溫度<850℃,二次燃燒溫度低于800℃;三次燃燒為高溫、富氧燃燒,燃燒溫度為1200℃,且通過二次風(fēng)補給助燃,氧氣濃度2 5%。
~
說明書: 一種高低溫變氣速廢棄物焚燒系統(tǒng)及其方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種廢棄物焚燒系統(tǒng)及其方法,特別是涉及一種高低溫變氣速廢棄物焚燒系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)[0002] 近年來,我國化工行業(yè)蓬勃發(fā)展,給社會帶來了巨大的經(jīng)濟效益的同時也帶來了環(huán)境問題。在許多化工工業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量固體、半固體或漿狀和液體廢棄物,某些
廢棄物由于其物理、化學(xué)或生物特性,對人類或其他生命體具有潛在的或現(xiàn)實的危害。尤其
對于醫(yī)藥或農(nóng)藥等行業(yè)產(chǎn)生的高鹽化工
危廢的危害性更加顯著。因此,要降低這些危廢對
人類和環(huán)境的影響,必須對其進行妥善處理。
[0003] 目前針對在工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的高含鹽廢水及其他固體廢棄物,一般用焚燒方法進行處理。然而在燃燒過程中存在如下問題。首先,按照國標《危險廢物焚燒污染控制標準》
(GB18484?2001)的要求,危險廢物焚燒需設(shè)置超過1100℃,停留時間超過2秒的二燃室,用
以消除低溫燃燒產(chǎn)生的大量二噁英等有毒有害物質(zhì)。但是,在焚燒過程中,焚燒溫度高會導(dǎo)
致鹽熔化(鹽的熔點為800℃左右),熔融狀的鹽會滲透到焚燒爐的耐火材料中,對耐火材料
造成嚴重腐蝕,導(dǎo)致耐火材料層層剝落損壞,大大減短耐火材料的壽命;此外,熔融鹽及其
它物質(zhì)在高溫焚燒下產(chǎn)生不溶物,會堵塞設(shè)備及系統(tǒng),對設(shè)備安全正常運行造成極大影響。
因此,迫切需要尋求能夠解決有毒有害物質(zhì)高效分解和鹽的不熔融對溫度需求的矛盾的辦
法。
[0004] 中國專利ZL201310173363.0提出了一種含鹽廢水焚燒處理系統(tǒng)及其處理方法,其技術(shù)方案為改變以往用大量水急冷的方法,采用輻射散熱器進行換熱,有效降低煙氣溫度,
并且通過燃煤機來提供高溫?zé)煔?,克服用天然氣燃燒成本高的問題。另外,在整個系統(tǒng)中多
處設(shè)置循環(huán)煙氣管道,在回收熱能的同時有效將煙氣控制在適宜的溫度,例如:防止含鹽廢
水中的鹽變成熔融狀;進入多管除塵器和太棉高溫除塵器的溫度控制在600℃ 650℃,有效
~
提高除塵的效率。該技術(shù)雖然采用煙氣作為含鹽廢棄物的燃燒介質(zhì),能將溫度控制在800℃
以內(nèi),但該方法系統(tǒng)復(fù)雜,也沒有針對二噁英等有毒有害物質(zhì)的處理措施,在日益嚴格的環(huán)
保政策下,該方法無法實際應(yīng)用。
[0005] 因此有必要研發(fā)一種兼顧有害物質(zhì)高效分解和鹽熔融問題的危險廢物焚燒處理系統(tǒng)及方法,從而避免造成設(shè)備腐蝕,降低危險廢物的處理成本,且能夠?qū)崿F(xiàn)能源的循環(huán)使
用,節(jié)約能量利用效率,提高環(huán)保水平。
發(fā)明內(nèi)容[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種高低溫變氣速廢棄物焚燒系統(tǒng)及其方法,本發(fā)明兼顧有害物質(zhì)高效分解和鹽熔融問題而提出的的危險廢物焚燒處理系統(tǒng)及方法,在滿足環(huán)保標
準的情況下,解決鹽熔融對系統(tǒng)設(shè)備的損耗問題。從而避免造成設(shè)備腐蝕,降低危險廢物的
處理成本,且能夠?qū)崿F(xiàn)能源的循環(huán)使用,節(jié)約能量利用效率,提高環(huán)保水平。
[0007] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:[0008] 一種高低溫變氣速廢棄物焚燒系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括依次連接的主燃室、二燃室、三燃室、余熱利用裝置、急冷裝置和凈化除塵裝置;系統(tǒng)主燃室設(shè)有加料口和進風(fēng)口,不可燃、
未燃盡以及燃燒后的灰渣與煙氣一同與二燃室連通;低溫、低速、貧氧燃燒的二燃室進口與
主燃室出口相連,二燃室出口與三燃室進口相連,液體(含鹽)廢棄物被噴入以調(diào)節(jié)二燃室
溫度且進行燃燒,粗渣及未熔融的鹽顆粒從排渣裝置排出,其余煙氣進入三燃室;高溫、高
速、富氧燃燒的三燃室出口與余熱利用裝置進口相連;余熱利用裝置出口與急冷裝置進口
相連;急冷裝置出口與煙氣凈化及除塵裝置相連,凈化處理后的廢氣連通引風(fēng)機;
[0009] 主燃室裝置可為物料適應(yīng)性強的回轉(zhuǎn)窯爐,或其他針對特殊物料的燃燒爐型,如循環(huán)流化床鍋爐、機械鏈條排爐、脈沖拋式爐排焚燒爐和CAO焚燒爐類;
[0010] 二燃室和三燃室裝置為一體化燃燒室,包括但不限于分區(qū)二燃室,或單獨存在的兩臺燃燒裝置,如旋風(fēng)筒、流化床、氣體燃燒爐或液體燃燒爐類;
[0011] 二燃室其進口與主燃室出口相連,二燃室底部安裝有排渣裝置;其進氣方向為、但不限于二燃室切線方向,二燃室內(nèi)安裝導(dǎo)流板,二燃室結(jié)構(gòu)為、但不限于慣性分離器、旋風(fēng)
分離器類樣式。
[0012] 所述的一種高低溫變氣速廢棄物焚燒系統(tǒng),所述余熱利用裝置,該裝置例如但不限于余熱鍋爐;所述凈化除塵裝置,該裝置例如但不限于噴淋塔、噴氨罐、脫硫塔和布袋除
塵器。
[0013] 所述的一種高低溫變氣速廢棄物焚燒系統(tǒng),所述系統(tǒng)的一種分區(qū)二燃室,其下部為低溫、低氣速、貧氧燃燒區(qū),上部為高溫、高氣速、富氧燃燒區(qū)。
[0014] 所述的一種高低溫變氣速廢棄物焚燒系統(tǒng),所述分區(qū)二燃室,結(jié)構(gòu)特點為“上窄下寬”,上、下部燃燒區(qū)橫斷面面積之比根據(jù)各段所需氣速決定,例如但不限于,小于0.6;所述
分區(qū)二燃室裝置或為其他具有同樣功能和原理的演變型結(jié)構(gòu)或分體式裝置。
[0015] 一種高低溫變氣速廢棄物焚燒方法,所述方法對廢棄物依次進行預(yù)處理、一次燃燒、二次燃燒、三次燃燒、余熱利用、急冷降溫和凈化除塵處理;所述的預(yù)處理包括廢棄物的
分類、破碎和配伍;所述一次燃燒是根據(jù)廢棄物物料特性,選擇合適的燃燒方式和裝置進行
初次燃燒,將大部分廢棄物燃燒分解,不可燃或未燃盡的灰渣進行二次燃燒;所述二次燃燒
是低溫、低氣速和貧氧,一次燃燒后的灰渣和新加入的液體廢棄物一同進行二次燃燒,其中
大部分未熔融的鹽類顆粒和不可燃固體顆粒得以排出;所述三次燃燒,是高溫、高氣速和富
氧,二次燃燒后產(chǎn)生的二噁英和CO等有毒有害氣體以及未燃盡的細顆粒物進行充分燃燒分
解;所述余熱利用是將三次燃燒后的高溫?zé)煔庵械臒崃窟M行回收利用;所述急冷降溫是將
余熱利用后的煙氣快速降溫,跳過二噁英等有毒有害物質(zhì)容易再次生成的溫度范圍;所述
凈化除塵是指在極冷降溫中和極冷降溫后進行的包括但不限于脫硫、脫硝、貴金屬及有毒
有害物質(zhì)吸附和除塵;
[0016] 系統(tǒng)包括以下工藝過程:[0017] 依次連接的主燃室、二燃室、三燃室、余熱利用裝置、急冷裝置和凈化除塵裝置,主燃室出口與二燃室相連,廢棄物及系統(tǒng)一次風(fēng)從主燃室加料口和進風(fēng)口進入,不可燃、未燃
盡以及燃燒后的灰渣與煙氣一同進入二燃室;二燃室為低溫、低速、貧氧燃燒,二燃室進口
與主燃室出口相連,二燃室出口與三燃室進口相連,二燃室底部設(shè)有排渣裝置,液體廢棄物
被噴入以調(diào)節(jié)二燃室溫度且進行燃燒,粗渣及未熔融的鹽顆粒從排渣裝置排出,其余煙氣
進入三燃室;所述三燃室為高溫、高速、富氧燃燒,二次風(fēng)和天然氣或油類等輔助燃料被噴
入以保證未燃顆粒和有毒有害物質(zhì)的充分燃燒分解,三燃室出口與余熱利用裝置進口相
連;余熱利用裝置出口與急冷裝置進口相連;急冷裝置出口與煙氣凈化及除塵裝置相連,細
渣由除塵裝置排出,經(jīng)凈化處理后的廢氣通過引風(fēng)機排入大氣。
[0018] 所述的一種高低溫變氣速廢棄物焚燒系統(tǒng),所述二次燃燒具有低溫、低速特征;所述低速是指氣速低于灰渣顆粒的自由沉降速度,例如但不限于1.5m/s,自由沉降速度高于
該數(shù)值的固體顆粒會沉降在燃燒室底部,由底部排渣裝置排出;所述低溫是指二次燃燒溫
度低于三次燃燒溫度,二次燃燒時通過噴入常溫的液體廢棄物將溫度控制在鹽類熔化溫度
以下,例如但不限于600 800℃。
~
[0019] 所述的一種高低溫變氣速廢棄物焚燒系統(tǒng),所述三次燃燒具有高溫、高氣速和富氧的特征;高氣速是指三次燃燒氣速高于二次燃燒氣速,例如但不限于2.5m/s,所有燃燒產(chǎn)
物均隨煙氣一同進入余熱利用裝置;由于所述二次燃燒溫度低,未燃盡的可燃物繼續(xù)進行
三次燃燒;并在三次燃燒時通過噴入天然氣或燃油等輔助燃料和二次風(fēng)的補充進行高溫、
富氧燃燒;該燃燒區(qū)溫度為,例如但不限于1100 1200℃。
~
[0020] 所述的一種高低溫變氣速廢棄物焚燒系統(tǒng),所述廢棄物原料和燃燒后灰渣均是針對燃燒特性合理分點投入及排出,廢棄物原料不僅在一次燃燒和二次燃燒時被作為燃燒原
料給入,還作為二次燃燒時溫度調(diào)節(jié)的手段;燃燒后灰渣的排出是根據(jù)氣速變換將自由沉
降速度高于設(shè)定值的灰渣顆粒在二次燃燒時及早大量排出。
[0021] 所述的一種高低溫變氣速廢棄物焚燒系統(tǒng),所述一次燃燒和二次燃燒運行溫度相對較低且處于貧氧狀態(tài),抑制NOX的生成,例如但不限于,一次燃燒溫度<850℃,二次燃燒溫
度低于800℃;優(yōu)選的,三次燃燒為高溫、富氧燃燒,例如但不限于,該燃燒溫度高達1200℃,
且通過二次風(fēng)補給助燃,氧氣濃度2 10%,優(yōu)選地,2 8%,更優(yōu)選地,2 5%。
~ ~ ~
[0022] 所述的一種高低溫變氣速廢棄物焚燒系統(tǒng),所述分區(qū)二燃室下部燃燒室具有低溫低速的特征;所述低速是指氣速低于灰渣顆粒的自由沉降速度,例如但不限于1.5m/s,自由
沉降速度高于該數(shù)值的固體顆粒會沉降在燃燒室底部,由底部排渣裝置排出;上部燃燒室
氣速高于下部燃燒室氣速,例如但不限于2.5m/s;所述低溫是指分區(qū)二燃室下部燃燒區(qū)溫
度低于上部燃燒區(qū),下部燃燒室通過噴入常溫的液體廢棄物將溫度控制在鹽類熔化溫度以
下,例如但不限于600 800℃;所述分區(qū)二燃室下部燃燒區(qū)溫度低,未燃盡的可燃物隨煙氣
~
進入分區(qū)二燃室上部繼續(xù)燃燒;上部燃燒區(qū)通過噴入天然氣或燃油等輔助燃料和二次風(fēng)的
補充進行高溫燃燒,該燃燒區(qū)溫度為1100 1200℃;分區(qū)二燃室上部溫度根據(jù)燃盡需求設(shè)
~
定。
[0023] 本發(fā)明的有益效果在于:[0024] 其一,解決了有毒有害物質(zhì)高效分解和鹽的不熔融對溫度需求的矛盾;[0025] 其二,及時將粗顆?;以诙稳紵龝r排出,減輕了后續(xù)系統(tǒng)的負擔(dān);[0026] 其三,廢棄物大部分是在貧氧狀態(tài)下燃燒,有利于抑制NOX的生成。附圖說明[0027] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的廢棄物焚燒處理系統(tǒng)的流程圖;[0028] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的分區(qū)二燃室結(jié)構(gòu)示意圖;[0029] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的廢棄物焚燒處理工藝圖。[0030] 附圖標記:1—入口(與回轉(zhuǎn)窯相連);2—低溫低氣速燃燒區(qū);3—高溫高氣速燃燒區(qū);4—液體廢棄物噴射管;5—二次風(fēng)進口;6—輔助燃料噴射口;7—排渣裝置;8—出口(與
余熱鍋爐相連)。
具體實施方式[0031] 下面結(jié)合附圖所示實施例進一步對本發(fā)明進行詳細說明。[0032] 本發(fā)明將廢棄物依次進行預(yù)處理、一次燃燒、二次燃燒、三次燃燒、余熱利用、急冷降溫和凈化除塵等處理。預(yù)處理包括廢棄物的分類、破碎和配伍等。一次燃燒是根據(jù)廢棄物
物料特性,選擇合適的燃燒方式和裝置進行初次燃燒,將大部分廢棄物燃燒分解,不可燃或
未燃盡的灰渣進行二次燃燒。所述二次燃燒是低溫、低氣速和貧氧,一次燃燒后的灰渣和新
加入的液體(含鹽)廢棄物一同進行二次燃燒,其中大部分未熔融的鹽類顆粒和不可燃固體
顆粒得以排出。三次燃燒,是高溫、高氣速和富氧,二次燃燒后產(chǎn)生的二噁英和CO等有毒有
害氣體以及未燃盡的細顆粒物進行充分燃燒分解。余熱利用是將三次燃燒后的高溫?zé)煔庵?br />
的熱量進行回收利用。急冷降溫是將余熱利用后的煙氣快速降溫,跳過二噁英等有毒有害
物質(zhì)容易再次生成的溫度范圍。凈化除塵是指在極冷降溫中和極冷降溫后進行的包括但不
限于脫硫、脫硝、貴金屬及有毒有害物質(zhì)吸附和除塵等。
[0033] 二次燃燒具有低溫、低速的特征。低速是指氣速低于灰渣顆粒的自由沉降速度,例如但不限于1.5m/s,自由沉降速度高于該數(shù)值的固體顆粒會沉降在燃燒室底部,由底部排
渣裝置排出;所述低溫是指二次燃燒溫度低于三次燃燒溫度,二次燃燒時通過噴入常溫的
液體(含鹽)廢棄物將溫度控制在鹽類熔化溫度以下,例如但不限于600 800℃。其結(jié)果是在
~
二次燃燒時含有鹽類的液體廢棄物能夠有效燃燒,但鹽類顆粒被沉降排出,從而避免了其
進行高溫的三次燃燒導(dǎo)致熔融、粘結(jié)和腐蝕。
[0034] 三次燃燒具有高溫、高氣速和富氧的特征。所謂高氣速是指三次燃燒氣速高于二次燃燒氣速,例如但不限于2.5m/s,所有燃燒產(chǎn)物均隨煙氣一同進入余熱利用裝置。由于所
述二次燃燒溫度低,未燃盡的可燃物繼續(xù)進行三次燃燒。為了提高燃燒效率,在三次燃燒時
通過噴入天然氣或燃油等輔助燃料和二次風(fēng)的補充進行高溫、富氧燃燒,該燃燒區(qū)溫度為,
例如但不限于1100 1200℃,可將二噁英、CO等有毒有害成分充分燃燒分解。由于鹽類顆粒
~
已在所述二次燃燒時排出,所以所述三次燃燒溫度可以根據(jù)燃盡需求設(shè)定,而不存在高溫
燃盡和鹽類熔融的矛盾。
[0035] 廢棄物焚燒處理方法的特征是,廢棄物原料和燃燒后灰渣均是針對燃燒特性合理分點投入及排出,其特征在于,廢棄物原料不僅在一次燃燒和二次燃燒時被作為燃燒原料
給入,還作為二次燃燒時溫度調(diào)節(jié)的手段;燃燒后灰渣的排出是根據(jù)氣速變換將自由沉降
速度高于設(shè)定值的灰渣顆粒在二次燃燒時及早大量排出,系統(tǒng)后端凈化除塵裝置排出的細
渣粒度小,且滿足顆粒污染物排放標準。
[0036] 一次燃燒和二次燃燒運行溫度相對較低且處于貧氧狀態(tài),能夠抑制NOX的生成,例如但不限于,一次燃燒溫度<850℃,二次燃燒溫度低于800℃。優(yōu)選的,所述三次燃燒為高
溫、富氧燃燒,例如但不限于,該燃燒溫度高達1200℃,且通過二次風(fēng)補給助燃,氧氣濃度2
~
10%,優(yōu)選地,2 8%,更優(yōu)選地,2 5%。
~ ~
[0037] 本發(fā)明系統(tǒng)包括依次連接的主燃室、二燃室、三燃室、余熱利用裝置、急冷裝置和凈化除塵裝置。
[0038] 主燃室出口與二燃室相連,廢棄物及系統(tǒng)一次風(fēng)從主燃室加料口和進風(fēng)口進入,不可燃、未燃盡以及燃燒后的灰渣與煙氣一同進入二燃室;所述二燃室為低溫、低速、貧氧
燃燒,二燃室進口與主燃室出口相連,二燃室出口與三燃室進口相連,二燃室底部設(shè)有排渣
裝置,液體(含鹽)廢棄物被噴入以調(diào)節(jié)二燃室溫度且進行燃燒,粗渣及未熔融的鹽顆粒從
排渣裝置排出,其余煙氣進入三燃室;所述三燃室為高溫、高速、富氧燃燒,二次風(fēng)和天然氣
或油類等輔助燃料被噴入以保證未燃顆粒和有毒有害物質(zhì)的充分燃燒分解,三燃室出口與
余熱利用裝置進口相連;所述余熱利用裝置出口與急冷裝置進口相連;所述急冷裝置出口
與煙氣凈化及除塵裝置相連,細渣由除塵裝置排出,經(jīng)凈化處理后的廢氣通過引風(fēng)機排入
大氣。
[0039] 主燃室該裝置可為適用性強的回轉(zhuǎn)窯爐,也可為其他針對特殊物料的燃燒爐型,如循環(huán)流化床鍋爐、機械鏈條排爐、脈沖拋式爐排焚燒爐和CAO焚燒爐等。
[0040] 二燃室和三燃室,該裝置可為具備說明書所述特征的一體化燃燒室,包括但不限于下文詳細描述的分區(qū)二燃室,也可為單獨存在的兩臺燃燒裝置,如旋風(fēng)筒、流化床、氣體
燃燒爐或液體燃燒爐等。
[0041] 二燃室進口與主燃室出口相連,二燃室底部安裝有排渣裝置。為提高排渣能力,進氣方向可為,例如但不限于二燃室切線方向,二燃室內(nèi)可安裝導(dǎo)流板,二燃室結(jié)構(gòu)可為,例
如但不限于慣性分離器、旋風(fēng)分離器等樣式。
[0042] 余熱利用裝置,該裝置例如但不限于余熱鍋爐。[0043] 凈化除塵裝置,該裝置例如但不限于噴淋塔、噴氨罐、脫硫塔和布袋除塵器。[0044] 本發(fā)明一種分區(qū)二燃室,其下部為低溫、低氣速、貧氧燃燒區(qū),上部為高溫、高氣速、富氧燃燒區(qū)。分區(qū)二燃室,結(jié)構(gòu)特點為“上窄下寬”,上、下部燃燒區(qū)橫斷面面積之比根據(jù)
各段所需氣速決定,例如但不限于,小于0.6。
[0045] 分區(qū)二燃室下部燃燒室具有低溫低速的特征。所述低速是指氣速低于灰渣顆粒的自由沉降速度,例如但不限于1.5m/s,自由沉降速度高于該數(shù)值的固體顆粒會沉降在燃燒
室底部,由底部排渣裝置排出;上部燃燒室氣速高于下部燃燒室氣速,例如但不限于2.5m/
s。所述低溫是指分區(qū)二燃室下部燃燒區(qū)溫度低于上部燃燒區(qū),下部燃燒室通過噴入常溫的
液體廢棄物將溫度控制在鹽類熔化溫度以下,例如但不限于600 800℃。其結(jié)果是在二燃室
~
下部含有鹽類的液體廢棄物能夠有效燃燒,但鹽類顆粒被沉降在燃燒室底部,由底部排渣
裝置排出,從而避免了其在高溫燃燒條件下熔融、粘結(jié)和腐蝕。由于所述分區(qū)二燃室下部燃
燒區(qū)溫度低,未燃盡的可燃物隨煙氣進入所述分區(qū)二燃室上部繼續(xù)燃燒。為了提高燃燒效
率,在所述上部燃燒區(qū)通過噴入天然氣或燃油等輔助燃料和二次風(fēng)的補充進行高溫燃燒,
該燃燒區(qū)溫度為1100 1200℃,可將二噁英、CO等有毒有害成分充分燃燒分解。由于鹽類顆
~
粒已在所述分區(qū)二燃室下部燃燒區(qū)排出,所以所述分區(qū)二燃室上部溫度可以根據(jù)燃盡需求
設(shè)定,而不存在高溫燃盡和鹽類熔融的矛盾。
[0046] 分區(qū)二燃室,該裝置可為說明書所述結(jié)構(gòu),也可為其他具有同樣功能和原理的演變型結(jié)構(gòu)或分體式裝置。
實施例
[0047] 下面將更詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。雖然以下描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,然而應(yīng)該理解,可以以各種形式實現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被這里闡述的實施方式所限制。相
反,提供這些實施方式是為了使本發(fā)明更加透徹和完整,并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整地
傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0048] 廢棄物焚燒前的預(yù)處理:與一般廢棄物處理方法一致,主要涉及到大塊固體廢棄物的破碎、不同性質(zhì)廢棄物的分類、焚燒前各廢棄物的配伍均質(zhì)化處理以及儲存等。
[0049] 廢棄物回轉(zhuǎn)窯焚燒:經(jīng)預(yù)處理后的廢棄物,可能是固態(tài)、液態(tài)或半固態(tài)等狀態(tài),分別通過配套的可調(diào)節(jié)給入量大小的進料裝置均勻給入回轉(zhuǎn)窯內(nèi),與此同時回轉(zhuǎn)窯還設(shè)有一
次風(fēng)進風(fēng)口,被給入的廢棄物與空氣混合進行高溫分解及燃燒反應(yīng),廢棄物大量減量,回轉(zhuǎn)
窯內(nèi)的爐溫控制在850℃以內(nèi),部分未燃盡的廢棄物與燃燒后形成的煙氣一同進入與回轉(zhuǎn)
窯出口相連的二燃室低溫燃燒區(qū)進口1。
[0050] 二燃室低溫燃燒:二燃室結(jié)構(gòu)如圖2,為上下相通結(jié)構(gòu),下部橫截面大于上部,從回轉(zhuǎn)窯給入的煙氣及未燃盡廢棄物經(jīng)由低溫燃燒區(qū)進口1進入低溫低氣速燃燒區(qū)2,在該區(qū)域
內(nèi)與經(jīng)由液體廢棄物噴射管噴入的廢鹽水混合,混合后的氣固混合物溫度降低至600?800
℃,溫度值通過新噴入廢鹽水的量控制(也可在該低溫燃燒室安裝輔助燃料及助燃風(fēng)進口,
以應(yīng)對可能出現(xiàn)的廢鹽水噴入過量導(dǎo)致的燃燒溫度過低情況)?;旌虾蟮臍夤袒旌衔镞M一
步進行貧氧燃燒(低溫二燃室不補充空氣),因該燃燒區(qū)橫截面大,內(nèi)部氣體流速低,顆粒自
由沉降速度高于該設(shè)定氣體流速值的固態(tài)鹽、燃燒后產(chǎn)生的固體灰顆粒以及不可燃固體廢
棄物沉降至燃燒區(qū)底部,經(jīng)由排渣裝置7排出二燃室,進行最后的掩埋等
固廢處理。
[0051] 二燃室高溫燃燒:二燃室低溫燃燒區(qū)2產(chǎn)生的煙氣隨氣流進入高溫高氣速燃燒區(qū)3,煙氣中未燃盡的細顆粒物和低溫貧氧燃燒產(chǎn)生的大量二噁英及CO等有毒有害物質(zhì)在該
區(qū)域內(nèi)與經(jīng)由輔助燃料噴射口6進入的天然氣或燃油以及經(jīng)由二次風(fēng)進口5進入的空氣(氧
氣)等混合后進行高溫過氧分解和燃燒,實現(xiàn)無害化處理目的。燃燒后的煙氣從高溫燃燒區(qū)
頂部的出口8進入余熱鍋爐中進行熱值回收利用。
[0052] 余熱利用:經(jīng)由二燃室高溫燃燒后排出的高溫?zé)煔膺M入余熱利用鍋爐,熱量通過與水換熱產(chǎn)生水蒸氣用以發(fā)電或供暖等。被吸收部分熱量后的煙氣從余熱鍋爐中排出,此
時煙氣溫度約500℃。
[0053] 急冷裝置:余熱鍋爐排出的煙氣進入急冷裝置快速降溫至200℃以內(nèi),避免二噁英等有毒有害物質(zhì)的再次生成。本實施例急冷裝置為噴淋塔。
[0054] 凈化及除塵:冷卻后的低溫?zé)煔膺M入凈化及除塵裝置,凈化后的煙氣由引風(fēng)機排至大氣。此處脫硫脫硝方法及裝置可為燃煤電廠常用的各種脫硫脫硝方法及裝置,本實施
例以活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置為例,脫硫脫硝裝置設(shè)置在布袋除塵器前,可除去一些較大
顆粒的煙塵,再經(jīng)布袋除塵器過濾后進行排放,排放溫度為150℃左右,過濾下來的細灰
(渣)與二燃室回收的粗渣一同進行危廢填埋處置;活性焦聯(lián)合脫硫脫硝裝置中的活性焦可
以循環(huán)使用,但是多次循環(huán)使用后對煙氣的處理效果下降,需要重新更換活性焦,具體根據(jù)
實際執(zhí)行。
[0055] 以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的實施例,上述說明是示例性的,并非窮盡性的,并且也不限于所披露的實施例。在不偏離所說明的實施例的范圍和精神的情況下,對于本技術(shù)領(lǐng)域
的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。
聲明:
“高低溫變氣速廢棄物焚燒系統(tǒng)及其方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)