權(quán)利要求書： 1.一種適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述裝置包括：雙室熔融爐（10），其內(nèi)腔分為水平順次連通的主反應(yīng)室（11）和副反應(yīng)室（12），所述主反應(yīng)室（11）和所述副反應(yīng)室（12）之間設(shè)置有隔墻（13），所述隔墻（13）底部具有用于連通所述主反應(yīng)室（11）和所述副反應(yīng)室（12）的連通通道；所述主反應(yīng)室（11）的頂部靠近所述隔墻（13）處設(shè)置有主加料口（101），所述主反應(yīng)室（11）的頂部還設(shè)置有第一煙氣出口（102），側(cè)部設(shè)置有撈鹽口（103）；所述副反應(yīng)室（12）的頂部靠近所述隔墻（13）處設(shè)置有副加料口（104），所述副反應(yīng)室（12）的頂部還設(shè)置有第二煙氣出口（105）和電極口（106），所述雙室熔融爐（10）還包括加熱電極（14），所述加熱電極（14）穿過所述電極口（106）延伸至所述副反應(yīng)室（12）內(nèi)部；

煙氣凈化裝置（20），包括水封箱（21）、堿液池（22）、煙氣冷卻單元（23）和多級(jí)煙氣噴淋洗滌單元（24），所述煙氣冷卻單元（23）和所述煙氣噴淋洗滌單元（24）均設(shè)置在所述水封箱（21）的頂部；所述水封箱（21）側(cè)部設(shè)置有溢流口（201），底部設(shè)置有排泥口（202）；所述煙氣冷卻單元（23）具有煙氣冷卻腔（231），所述煙氣冷卻腔（231）頂部設(shè)置有冷卻噴淋單元，所述煙氣冷卻腔（231）還設(shè)置有煙氣進(jìn)口（203）和冷卻煙氣出口（204），所述煙氣進(jìn)口（203）與所述第一煙氣出口（102）及所述第二煙氣出口（105）連通，所述水封箱（21）的頂部設(shè)置有冷卻水進(jìn)口，所述冷卻水進(jìn)口與所述煙氣冷卻腔（231）底部相連通；按照煙氣流動(dòng)方向，各級(jí)所述煙氣噴淋洗滌單元（24）順次連通設(shè)置在所述冷卻煙氣出口（204）下游，所述煙氣噴淋洗滌單元（24）具有煙氣噴淋洗滌腔（241），所述煙氣噴淋洗滌腔（241）頂部設(shè)置有洗滌噴淋單元，所述水封箱（21）的頂部還設(shè)置有洗滌水進(jìn)口，所述洗滌水進(jìn)口與所述煙氣噴淋洗滌腔（241）底部相連通；所述堿液池（22）與所述冷卻噴淋單元和所述洗滌噴淋單元均相連，用于供應(yīng)堿液。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述主反應(yīng)室（11）側(cè)壁的低于所述撈鹽口（103）的位置上還設(shè)置有補(bǔ)熱口（107），所述裝置還包括補(bǔ)熱單元，所述補(bǔ)熱單元通過所述補(bǔ)熱口（107）對(duì)所述主反應(yīng)室（11）進(jìn)行補(bǔ)熱。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述補(bǔ)熱單元為補(bǔ)熱電極或燃料噴槍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述雙室熔融爐（10）中，所述主反應(yīng)室（11）和所述副反應(yīng)室（12）的容積之比為（1~

2）:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述撈鹽口（103）位于所述主反應(yīng)室（11）側(cè)壁的高于所述隔墻（13）底部的位置；所述隔墻與所述雙室熔融爐（10）內(nèi)部底壁之間具有間隔，以形成所述連通通道。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，將所述隔墻的底部與所述雙室熔融爐（10）內(nèi)部底壁之間的距離記為h1，所述隔墻的總高度記為h2，則1/3＜h1/h2＜1。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述隔墻（13）為水冷隔墻或風(fēng)冷隔墻。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述加熱電極（14）的下端所處位置低于所述隔墻（13）的底部。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述裝置還包括立式燃燒室（15），所述立式燃燒室（15）分別與所述第一煙氣出口（102）、所述第二煙氣出口（105）及所述煙氣進(jìn)口（203）連通，所述立式燃燒室（15）用于將所述第一煙氣出口（102）和所述第二煙氣出口（105）排出的煙氣進(jìn)行燃燒處理。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述立式燃燒室（15）設(shè)置在所述第二煙氣出口（105）上方并與所述第二煙氣出口（105）垂直相連；且所述立式燃燒室（15）頂部還設(shè)置有清灰單元（16），所述清灰單元（16）用于對(duì)所述立式燃燒室（15）的內(nèi)壁進(jìn)行清灰處理。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述裝置還包括配料單元，所述配料單元用于對(duì)飛灰和熔劑進(jìn)行配料，且所述配料單元通過第一進(jìn)料斗（17）與所述主加料口（101）相連，所述配料單元通過第二進(jìn)料斗（18）與所述副加料口（104）相連。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述裝置還包括撈鹽裝置，所述撈鹽裝置通過所述撈鹽口（103）進(jìn)行撈鹽。

13.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述煙氣冷卻單元（23）還包括冷卻煙氣排出管路（232），所述冷卻煙氣排出管路（232）的一端與所述冷卻煙氣出口（204）相連，另一端與所述水封箱（21）的頂部相連；其中，所述冷卻煙氣排出管路（232）為文丘里管；或者，所述冷卻煙氣排出管路（232）上設(shè)置有第一引風(fēng)設(shè)備。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述冷卻煙氣排出管路（232）為并聯(lián)設(shè)置的多根。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，順次連通設(shè)置的多級(jí)所述煙氣噴淋洗滌單元（24）中，除最末級(jí)以外的所述煙氣噴淋洗滌單元（24）還包括噴淋煙氣排出管路（242），所述噴淋煙氣排出管路（242）的一端與所述煙氣噴淋洗滌腔（241）相連，另一端與所述水封箱（21）的頂部相連；其中，所述噴淋煙氣排出管路（242）為文丘里管；或者，所述噴淋煙氣排出管路（242）上設(shè)置有第二引風(fēng)設(shè)備。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，各所述煙氣噴淋洗滌單元（24）中的所述噴淋煙氣排出管路（242）為并聯(lián)設(shè)置的多根。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，最末級(jí)所述煙氣噴淋洗滌單元（24）還包括凈化煙氣排出管路（243），所述凈化煙氣排出管路（243）與最末級(jí)所述煙氣噴淋洗滌單元（24）的所述煙氣噴淋洗滌腔（241）相連。

18.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述溢流口（201）設(shè)置在所述水封箱（21）側(cè)部的靠近內(nèi)部頂壁的位置。

19.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述水封箱（21）內(nèi)的底部設(shè)置有收泥單元（211），所述收泥單元（211）用于收集所述水封箱（21）內(nèi)沉積的污泥并將其通過所述排泥口（202）排出。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述收泥單元（211）為傾斜刮板，且所述傾斜刮板由遠(yuǎn)離所述排泥口（202）向靠近所述排泥口（202）的方向傾斜向下；或者，所述收泥單元（211）為螺桿輸送機(jī)。

21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述裝置還包括脫水設(shè)備（25），所述脫水設(shè)備（25）與所述排泥口（202）相連通。

22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述脫水設(shè)備（25）具有液相出口和固相出口，所述液相出口與所述堿液池（22）相連通。

23.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其特征在于，所述副反應(yīng)室（12）的遠(yuǎn)離所述主反應(yīng)室（11）的一側(cè)還設(shè)置有排渣口；所述排渣口包括位于所述副反應(yīng)室（12）的側(cè)壁下部的底渣口（108），以及位于所述底渣口（108）上方的上渣口（109）。

24.一種適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1至23中任一項(xiàng)所述的裝置對(duì)飛灰進(jìn)行熔融及煙氣凈化處理，所述方法包括以下步驟：步驟S1，將飛灰和可選的熔劑進(jìn)行配料后形成待處理飛灰；先通過主加料口（101）和/或副加料口（104）向雙室熔融爐（10）內(nèi)部投料，并開啟加熱電極（14）以使所述待處理飛灰熔化并形成熔池；

步驟S2，待熔池形成之后，通過所述主加料口（101）持續(xù)向主反應(yīng)室（11）的熔池中投入所述待處理飛灰，以使其進(jìn)行熔融處理；在所述熔融處理的過程中，通過所述加熱電極（14）對(duì)副反應(yīng)室（12）中的熔池進(jìn)行加熱，并控制所述副反應(yīng)室（12）中的熔池溫度為1200 1400~

℃，所述副反應(yīng)室（12）熔池上方的爐膛氣溫為700 1200℃；通過所述副反應(yīng)室（12）中的熔~

池對(duì)所述主反應(yīng)室（11）中的熔池進(jìn)行熱傳導(dǎo)加熱，并控制所述主反應(yīng)室（11）的熔池溫度為

900 1200℃，所述主反應(yīng)室（11）熔池上方的爐膛氣溫為200 500℃；隨著所述熔融處理的進(jìn)~ ~

行，在所述主反應(yīng)室（11）的熔池表面形成熔鹽層，在所述雙室熔融爐（10）的底部形成熔渣，將所述主反應(yīng)室（11）中生成的煙氣從第一煙氣出口（102）排出，將所述副反應(yīng)室（12）中生成的煙氣從第二煙氣出口（105）排出；通過撈鹽口（103）將所述熔鹽層中的熔鹽撈出；

步驟S3，將所述第一煙氣出口（102）和所述第二煙氣出口（105）排出的煙氣作為待凈化煙氣通過煙氣進(jìn)口（203）送入煙氣凈化裝置（20）中進(jìn)行煙氣凈化處理；其中，先將所述待凈化煙氣通入煙氣冷卻腔（231）中，并利用堿液池（22）向冷卻噴淋單元供應(yīng)堿液，以對(duì)所述待凈化煙氣進(jìn)行冷卻處理，形成冷卻煙氣和第一噴淋液；將所述冷卻煙氣順次通過多級(jí)煙氣噴淋洗滌單元（24）的煙氣噴淋洗滌腔（241）中，并利用所述堿液池（22）向各洗滌噴淋單元供應(yīng)所述堿液，以對(duì)所述冷卻煙氣順次進(jìn)行多級(jí)噴淋洗滌，形成凈化煙氣和第二噴淋液；使所述第一噴淋液和所述第二噴淋液進(jìn)入水封箱（21）中進(jìn)行污泥沉淀，得到溢流液和污泥；

通過溢流口（201）排出所述溢流液，通過排泥口（202）排出所述污泥。

25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的方法，其特征在于，在所述步驟S2的所述熔融處理過程中，當(dāng)所述主反應(yīng)室（11）中的熔池溫度降低時(shí)，通過補(bǔ)熱單元從補(bǔ)熱口（107）對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)熱，和/或，通過所述副加料口（104）向所述副反應(yīng)室（12）熔池中補(bǔ)加所述待處理飛灰。

26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的方法，其特征在于，通過所述補(bǔ)熱單元進(jìn)行補(bǔ)熱的過程包括：通過補(bǔ)熱電極對(duì)所述主反應(yīng)室（11）熔池進(jìn)行補(bǔ)熱，或者，向所述主反應(yīng)室（11）熔池中噴入燃料進(jìn)行補(bǔ)熱。

27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的方法，其特征在于，所述燃料為天然氣和/或燃料油。

28.根據(jù)權(quán)利要求24至27中任一項(xiàng)所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的方法，其特征在于，在所述步驟S2的所述熔融處理過程中，同時(shí)控制所述主反應(yīng)室（11）熔池上方的爐膛氣壓為?100Pa 0Pa，及控制所述副反應(yīng)室（12）熔池上方的爐膛氣壓為?100Pa 0Pa。

~ ~

29.根據(jù)權(quán)利要求24至27中任一項(xiàng)所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的方法，其特征在于，在將所述待凈化煙氣送入所述煙氣凈化裝置（20）中進(jìn)行所述煙氣凈化處理的步驟之前，所述步驟S3還包括：將所述待凈化煙氣通過立式燃燒室（15）進(jìn)行燃燒處理。

30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的方法，其特征在于，所述立式燃燒室（15）設(shè)置在所述第二煙氣出口（105）上方并與所述第二煙氣出口（105）垂直相連；所述方法還包括：通過所述立式燃燒室（15）頂部的清灰單元（16）對(duì)所述立式燃燒室（15）的內(nèi)壁進(jìn)行清灰處理。

31.根據(jù)權(quán)利要求24至27中任一項(xiàng)所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的方法，其特征在于，所述步驟S3中，在將所述待凈化煙氣通入煙氣冷卻腔（231）中進(jìn)行所述冷卻處理的之后，利用冷卻煙氣排出管路（232）將所述冷卻煙氣送入所述水封箱（21）的頂部，然后進(jìn)入所述煙氣噴淋洗滌單元（24）；當(dāng)所述冷卻煙氣排出管路（232）為文丘里管時(shí)，所述冷卻煙氣自抽力穿過所述水封箱（21）頂部進(jìn)入所述煙氣噴淋洗滌單元（24）；當(dāng)所述冷卻煙氣排出管路（232）上設(shè)置有第一引風(fēng)設(shè)備時(shí)，通過所述第一引風(fēng)設(shè)備的引風(fēng)作用使所述冷卻煙氣穿過所述水封箱（21）頂部進(jìn)入所述煙氣噴淋洗滌單元（24）。

32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的方法，其特征在于，所述步驟S3中，在將所述冷卻煙氣順次通過多級(jí)所述煙氣噴淋洗滌單元（24）的所述煙氣噴淋洗滌腔（241）中進(jìn)行所述多級(jí)噴淋洗滌的過程中，利用噴淋煙氣排出管路（242）將前一級(jí)所述煙氣噴淋洗滌腔（241）形成的噴淋煙氣送入所述水封箱（21）的頂部，然后進(jìn)入后一級(jí)所述煙氣噴淋洗滌腔（241）中；當(dāng)所述噴淋煙氣排出管路（242）為文丘里管時(shí)，前一級(jí)所述煙氣噴淋洗滌腔（241）形成的所述噴淋煙氣自抽力穿過所述水封箱（21）頂部進(jìn)入后一級(jí)所述煙氣噴淋洗滌腔（241）中；當(dāng)所述噴淋煙氣排出管路（242）上設(shè)置有第二引風(fēng)設(shè)備時(shí)，通過所述第二引風(fēng)設(shè)備的引風(fēng)作用使前一級(jí)所述煙氣噴淋洗滌腔（241）形成的所述噴淋煙氣穿過所述水封箱（21）頂部進(jìn)入后一級(jí)所述煙氣噴淋洗滌腔（241）中。

33.根據(jù)權(quán)利要求24至27中任一項(xiàng)所述的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的方法，其特征在于，所述方法還包括：通過脫水設(shè)備（25）將所述污泥進(jìn)行脫水處理，形成液相和固相；將所述固相返回至所述步驟S1中進(jìn)行配料；將所述液相返回至所述堿液池（22）。

說明書： 適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置及方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及飛灰處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置及方法。

背景技術(shù)[0002] 飛灰是指生活垃圾（礦物相主要成分包括Ca(OH)2、CaClOH、CaSO4、KCl、NaCl、有機(jī)C和一定量的H2O等）及其他廢物如醫(yī)療垃圾等經(jīng)過焚燒后的煙氣系統(tǒng)收集下的灰塵。飛灰集

垃圾焚燒所有污染物為一身，其處理是垃圾焚燒技術(shù)徹底解決污染問題的最后一公里。飛

灰約占生活垃圾總量的2.5 3%，其中的有毒物質(zhì)含量很高，包括重金屬、二噁英、呋喃以及

~

不同類型的氯化物和鹽類等，也被定義為危險(xiǎn)固體廢棄物。由于飛灰密度低、體積大，采用

傳統(tǒng)的螯合劑+水泥填埋處理會(huì)占用了大量土地，且二噁英存在于混合物中，填埋產(chǎn)物仍然

具有潛在風(fēng)險(xiǎn)。隨著城市生活垃圾焚燒規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生活垃圾焚燒飛灰年產(chǎn)生量已經(jīng)

從2015年的400萬噸升至2020年的800萬噸，然而，由于飛灰處置能力存在巨大缺口，飛灰無

害化處理迫在眉睫，也已經(jīng)嚴(yán)重制約生活垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

[0003] 目前飛灰處理主要為飛灰預(yù)處理+電爐熔融+煙氣凈化，飛灰預(yù)處理系統(tǒng)采用干法對(duì)輥造粒設(shè)備將飛灰與石英粉混合壓球送至電爐熔融處理；利用電極電弧熱和物料電阻熱

將混合物料熔化，分別得到玻璃熔渣和熔鹽產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)難揮發(fā)性重金屬的固化和二噁英類

有機(jī)物的徹底分解；針對(duì)復(fù)雜的高溫?zé)煔?，富集易揮發(fā)性重金屬（主要以二次飛灰形式存

在），鈉堿法吸收酸性氣體，實(shí)現(xiàn)煙氣清潔排放。處理飛灰的主要設(shè)備通常是等離子爐或其

他形式的熔融電爐。在1300 1500℃的高溫熔融條件下，飛灰中的有機(jī)物發(fā)生熱分解、燃燒

~

及氣化，無機(jī)物中的SiO2在熔融處理后形成Si?O網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，把飛灰中的重金屬包封在網(wǎng)絡(luò)

結(jié)構(gòu)中，形成具有剛性的非晶態(tài)物質(zhì)。經(jīng)熔融處理后，飛灰中的二噁英等有機(jī)物徹底分解破

壞、沸點(diǎn)較低的重金屬鹽類轉(zhuǎn)移至煙氣并以二次飛灰形式捕集下來，剩余的重金屬則轉(zhuǎn)移

到玻璃質(zhì)熔渣中，大大降低了重金屬的浸出率。毒性浸出特性實(shí)驗(yàn)（TCLP）結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重金屬

2+ 3+

浸出率均非常低，說明重金屬取代硅酸鹽礦物中的部分Ca 、Al 而包封在硅酸鹽的網(wǎng)狀晶

格中。飛灰熔融固化后，密度大大增加，飛灰減容量可達(dá)2/3以上，得到的熔渣可以作為一次

制品（充填材料、路基材料、混凝土及骨料等）、二次制品（混凝土彩色平板、透水磚、混凝土

管等）和高附加值產(chǎn)品（微晶玻璃、燒結(jié)磚、保水陶瓷磚、玻璃纖維等）。

[0004] 然而，無論是等離子爐還是目前其他形式的熔融電爐，盡管對(duì)飛灰中的重金屬、二噁英等處理效果顯著，但仍舊難以推廣大規(guī)模應(yīng)用，原因如下：

[0005] 飛灰主要成分中鹽的含量如氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣等較高，尤其是高氯飛灰中氯元素含量往往高達(dá)20%，氯化物（NaCl、KCl、CaCl2）含量往往在35%以上。一方面，高氯飛灰熔

融處理過程中容易造成爐體耐火材料的侵蝕，縮短爐體壽命并導(dǎo)致系統(tǒng)粘結(jié)，且含鹽過高

也容易造成電極短路，給飛灰熔融的穩(wěn)定運(yùn)行帶來困難。另一方面，氯鹽在熔融過程中會(huì)揮

發(fā)進(jìn)入煙氣，給環(huán)境帶來巨大污染。因此，對(duì)飛灰進(jìn)行氯鹽去除，是制約飛灰熔融處理的重

要因素。

[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中有方案采用水洗預(yù)處理飛灰脫鹽再熔融的工藝，即先對(duì)飛灰進(jìn)行水洗，在去除其中的氯鹽之后再行熔融處理。然而，由于全飛灰水洗成本太高，而且不可避免

地會(huì)將一些本應(yīng)熔融固化的重金屬污染物也一并進(jìn)入污水系統(tǒng)，增加了污水處理成本。因

此，該方法不具有可行性。

[0007] 基于以上原因，有必要對(duì)飛灰的處理方式進(jìn)一步研究，以更好地解決飛灰熔融處理過程中的氯鹽導(dǎo)致的爐體易侵蝕問題、熔融過程運(yùn)行不穩(wěn)定問題及氯鹽易揮發(fā)污染環(huán)境

的問題。

發(fā)明內(nèi)容[0008] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的飛灰熔融處理過程中因飛灰中氯鹽導(dǎo)致的爐體易侵蝕、熔融過程運(yùn)行不

穩(wěn)定及氯鹽易揮發(fā)污染環(huán)境的問題。

[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，其包括：

[0010] 雙室熔融爐，其內(nèi)腔分為水平順次連通的主反應(yīng)室和副反應(yīng)室，主反應(yīng)室和副反應(yīng)室之間設(shè)置有隔墻，隔墻底部具有用于連通主反應(yīng)室和副反應(yīng)室的連通通道；主反應(yīng)室

的頂部靠近隔墻處設(shè)置有主加料口，主反應(yīng)室的頂部還設(shè)置有第一煙氣出口，側(cè)部設(shè)置有

撈鹽口；副反應(yīng)室的頂部靠近隔墻處設(shè)置有副加料口，副反應(yīng)室的頂部還設(shè)置有第二煙氣

出口和電極口，雙室熔融爐還包括加熱電極，加熱電極穿過電極口延伸至副反應(yīng)室內(nèi)部；

[0011] 煙氣凈化裝置，包括水封箱、堿液池、煙氣冷卻單元和多級(jí)煙氣噴淋洗滌單元，煙氣冷卻單元和煙氣噴淋洗滌單元均設(shè)置在水封箱的頂部；水封箱側(cè)部設(shè)置有溢流口，底部

設(shè)置有排泥口；煙氣冷卻單元具有煙氣冷卻腔，煙氣冷卻腔頂部設(shè)置有冷卻噴淋單元，煙氣

冷卻腔還設(shè)置有煙氣進(jìn)口和冷卻煙氣出口，煙氣進(jìn)口與第一煙氣出口及第二煙氣出口連

通，水封箱的頂部設(shè)置有冷卻水進(jìn)口，冷卻水進(jìn)口與煙氣冷卻腔底部相連通；按照煙氣流動(dòng)

方向，各級(jí)煙氣噴淋洗滌單元順次連通設(shè)置在冷卻煙氣出口下游，煙氣噴淋洗滌單元具有

煙氣噴淋洗滌腔，煙氣噴淋洗滌腔頂部設(shè)置有洗滌噴淋單元，水封箱的頂部還設(shè)置有洗滌

水進(jìn)口，洗滌水進(jìn)口與煙氣噴淋洗滌腔底部相連通；堿液池與冷卻噴淋單元和洗滌噴淋單

元均相連，用于供應(yīng)堿液。

[0012] 進(jìn)一步地，主反應(yīng)室側(cè)壁的低于撈鹽口的位置上還設(shè)置有補(bǔ)熱口，裝置還包括補(bǔ)熱單元，補(bǔ)熱單元通過補(bǔ)熱口對(duì)主反應(yīng)室進(jìn)行補(bǔ)熱。

[0013] 進(jìn)一步地，補(bǔ)熱單元為補(bǔ)熱電極或燃料噴槍。[0014] 進(jìn)一步地，雙室熔融爐中，主反應(yīng)室和副反應(yīng)室的容積之比為:1。[0015] 進(jìn)一步地，撈鹽口位于主反應(yīng)室側(cè)壁的高于隔墻底部的位置；隔墻與雙室熔融爐內(nèi)部底壁之間具有間隔，以形成連通通道。

[0016] 進(jìn)一步地，將隔墻的底部與雙室熔融爐內(nèi)部底壁之間的距離記為h1，隔墻的總高度記為h2，則1/3＜h1/h2＜1。

[0017] 進(jìn)一步地，隔墻為水冷隔墻或風(fēng)冷隔墻。[0018] 進(jìn)一步地，加熱電極的下端所處位置低于隔墻的底部。[0019] 進(jìn)一步地，裝置還包括立式燃燒室，立式燃燒室分別與第一煙氣出口、第二煙氣出口及煙氣進(jìn)口連通，立式燃燒室用于將第一煙氣出口和第二煙氣出口排出的煙氣進(jìn)行燃燒

處理。

[0020] 進(jìn)一步地，立式燃燒室設(shè)置在第二煙氣出口上方并與第二煙氣出口垂直相連；且立式燃燒室頂部還設(shè)置有清灰單元，清灰單元用于對(duì)立式燃燒室的內(nèi)壁進(jìn)行清灰處理。

[0021] 進(jìn)一步地，裝置還包括配料單元，配料單元用于對(duì)飛灰和熔劑進(jìn)行配料，且配料單元通過第一進(jìn)料斗與主加料口相連，配料單元通過第二進(jìn)料斗與副加料口相連。

[0022] 進(jìn)一步地，裝置還包括撈鹽裝置，撈鹽裝置通過撈鹽口進(jìn)行撈鹽。[0023] 進(jìn)一步地，煙氣冷卻單元還包括冷卻煙氣排出管路，冷卻煙氣排出管路的一端與冷卻煙氣出口相連，另一端與水封箱的頂部相連；其中，冷卻煙氣排出管路為文丘里管；或

者，冷卻煙氣排出管路上設(shè)置有第一引風(fēng)設(shè)備。

[0024] 進(jìn)一步地，冷卻煙氣排出管路為并聯(lián)設(shè)置的多根。[0025] 進(jìn)一步地，順次連通設(shè)置的多級(jí)煙氣噴淋洗滌單元中，除最末級(jí)以外的煙氣噴淋洗滌單元還包括噴淋煙氣排出管路，噴淋煙氣排出管路的一端與煙氣噴淋洗滌腔相連，另

一端與水封箱的頂部相連；其中，噴淋煙氣排出管路為文丘里管；或者，噴淋煙氣排出管路

上設(shè)置有第二引風(fēng)設(shè)備。

[0026] 進(jìn)一步地，各煙氣噴淋洗滌單元中的噴淋煙氣排出管路為并聯(lián)設(shè)置的多根。[0027] 進(jìn)一步地，最末級(jí)煙氣噴淋洗滌單元還包括凈化煙氣排出管路，凈化煙氣排出管路與最末級(jí)煙氣噴淋洗滌單元的煙氣噴淋洗滌腔相連。

[0028] 進(jìn)一步地，溢流口設(shè)置在水封箱側(cè)部的靠近內(nèi)部頂壁的位置。[0029] 進(jìn)一步地，水封箱內(nèi)的底部設(shè)置有收泥單元，收泥單元用于收集水封箱內(nèi)沉積的污泥并將其通過排泥口排出。

[0030] 進(jìn)一步地，收泥單元為傾斜刮板，且傾斜刮板由遠(yuǎn)離排泥口向靠近排泥口的方向傾斜向下；或者，收泥單元為螺桿輸送機(jī)。

[0031] 進(jìn)一步地，裝置還包括脫水設(shè)備，脫水設(shè)備與排泥口相連通。[0032] 進(jìn)一步地，脫水設(shè)備具有液相出口和固相出口，液相出口與堿液池相連通。[0033] 進(jìn)一步地，副反應(yīng)室的遠(yuǎn)離主反應(yīng)室的一側(cè)還設(shè)置有排渣口；排渣口包括位于副反應(yīng)室的側(cè)壁下部的底渣口，以及位于底渣口上方的上渣口。

[0034] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的方法，其采用上述裝置對(duì)飛灰進(jìn)行熔融及煙氣凈化處理，方法包括以下步驟：步驟S1，將飛灰和可

選的熔劑進(jìn)行配料后形成待處理飛灰；先通過主加料口和/或副加料口向雙室熔融爐內(nèi)部

投料，并開啟加熱電極以使待處理飛灰熔化并形成熔池；步驟S2，待熔池形成之后，通過主

加料口持續(xù)向主反應(yīng)室的熔池中投入待處理飛灰，以使其進(jìn)行熔融處理；在熔融處理的過

程中，通過加熱電極對(duì)副反應(yīng)室中的熔池進(jìn)行加熱，并控制副反應(yīng)室中的熔池溫度為1200

~

1400℃，副反應(yīng)室熔池上方的爐膛氣溫為700 1200℃；通過副反應(yīng)室中的熔池對(duì)主反應(yīng)室

~

中的熔池進(jìn)行熱傳導(dǎo)加熱，并控制主反應(yīng)室的熔池溫度為900 1200℃，主反應(yīng)室熔池上方

~

的爐膛氣溫為200 500℃；隨著熔融處理的進(jìn)行，在主反應(yīng)室的熔池表面形成熔鹽層，在雙

~

室熔融爐的底部形成熔渣，將主反應(yīng)室中生成的煙氣從第一煙氣出口排出，將副反應(yīng)室中

生成的煙氣從第二煙氣出口排出；通過撈鹽口將熔鹽層中的熔鹽撈出；步驟S3，將第一煙氣

出口和第二煙氣出口排出的煙氣作為待凈化煙氣通過煙氣進(jìn)口送入煙氣凈化裝置中進(jìn)行

煙氣凈化處理；其中，先將待凈化煙氣通入煙氣冷卻腔中，并利用堿液池向冷卻噴淋單元供

應(yīng)堿液，以對(duì)待凈化煙氣進(jìn)行冷卻處理，形成冷卻煙氣和第一噴淋液；將冷卻煙氣順次通過

多級(jí)煙氣噴淋洗滌單元的煙氣噴淋洗滌腔中，并利用堿液池向各洗滌噴淋單元供應(yīng)堿液，

以對(duì)冷卻煙氣順次進(jìn)行多級(jí)噴淋洗滌，形成凈化煙氣和第二噴淋液；使第一噴淋液和第二

噴淋液進(jìn)入水封箱中進(jìn)行污泥沉淀，得到溢流液和污泥；通過溢流口排出溢流液，通過排泥

口排出污泥。

[0035] 進(jìn)一步地，在步驟S2的熔融處理過程中，當(dāng)主反應(yīng)室中的熔池溫度降低時(shí)，通過補(bǔ)熱單元從補(bǔ)熱口對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)熱，和/或，通過副加料口向副反應(yīng)室熔池中補(bǔ)加待處理飛灰。

[0036] 進(jìn)一步地，通過補(bǔ)熱單元進(jìn)行補(bǔ)熱的過程包括：通過補(bǔ)熱電極對(duì)主反應(yīng)室熔池進(jìn)行補(bǔ)熱，或者，向主反應(yīng)室熔池中噴入燃料進(jìn)行補(bǔ)熱；優(yōu)選地，燃料為天然氣和/或燃料油。

[0037] 進(jìn)一步地，在步驟S2的熔融處理過程中，同時(shí)控制主反應(yīng)室熔池上方的爐膛氣壓為?100Pa 0Pa，及控制副反應(yīng)室熔池上方的爐膛氣壓為?100Pa 0Pa。

~ ~

[0038] 進(jìn)一步地，在將待凈化煙氣送入煙氣凈化裝置中進(jìn)行煙氣凈化處理的步驟之前，步驟S3還包括：將待凈化煙氣通過立式燃燒室進(jìn)行燃燒處理。

[0039] 進(jìn)一步地，立式燃燒室設(shè)置在第二煙氣出口上方并與第二煙氣出口垂直相連；方法還包括：通過立式燃燒室頂部的清灰單元對(duì)立式燃燒室的內(nèi)壁進(jìn)行清灰處理。

[0040] 進(jìn)一步地，步驟S3中，在將待凈化煙氣通入煙氣冷卻腔中進(jìn)行冷卻處理的之后，利用冷卻煙氣排出管路將冷卻煙氣送入水封箱的頂部，然后進(jìn)入煙氣噴淋洗滌單元；當(dāng)冷卻

煙氣排出管路為文丘里管時(shí)，冷卻煙氣自抽力穿過水封箱頂部進(jìn)入煙氣噴淋洗滌單元；當(dāng)

冷卻煙氣排出管路上設(shè)置有第一引風(fēng)設(shè)備時(shí)，通過第一引風(fēng)設(shè)備的引風(fēng)作用使冷卻煙氣穿

過水封箱頂部進(jìn)入煙氣噴淋洗滌單元。

[0041] 進(jìn)一步地，步驟S3中，在將冷卻煙氣順次通過多級(jí)煙氣噴淋洗滌單元的煙氣噴淋洗滌腔中進(jìn)行多級(jí)噴淋洗滌的過程中，利用噴淋煙氣排出管路將前一級(jí)煙氣噴淋洗滌腔形

成的噴淋煙氣送入水封箱的頂部，然后進(jìn)入后一級(jí)煙氣噴淋洗滌腔中；當(dāng)噴淋煙氣排出管

路為文丘里管時(shí)，前一級(jí)煙氣噴淋洗滌腔形成的噴淋煙氣自抽力穿過水封箱頂部進(jìn)入后一

級(jí)煙氣噴淋洗滌腔中；當(dāng)噴淋煙氣排出管路上設(shè)置有第二引風(fēng)設(shè)備時(shí)，通過第二引風(fēng)設(shè)備

的引風(fēng)作用使前一級(jí)煙氣噴淋洗滌腔形成的噴淋煙氣穿過水封箱頂部進(jìn)入后一級(jí)煙氣噴

淋洗滌腔中。

[0042] 進(jìn)一步地，方法還包括：通過脫水設(shè)備將污泥進(jìn)行脫水處理，形成液相和固相；將固相返回至步驟S1中進(jìn)行配料；將液相返回至堿液池。

[0043] 應(yīng)用本發(fā)明提供的裝置對(duì)飛灰進(jìn)行熔融及煙氣凈化處理，通過雙室熔融爐技術(shù)能夠在飛灰熔融處理過程中將其中的大部分鹽通過主反應(yīng)室的撈鹽口分離出來，提鹽后的飛

灰在熔融過程中延遲了對(duì)耐火材料的侵蝕，有利于延長電爐耐火材料的使用壽命并防止系

統(tǒng)的粘結(jié)，也保證了作業(yè)過程的穩(wěn)定運(yùn)行。飛灰中的重金屬污染物則在熔融過程中被固化

在熔渣中形成無害化產(chǎn)品。與此同時(shí)，殘留的少部分鹽能夠作為重要的導(dǎo)電介質(zhì)在電極加

熱過程中起到導(dǎo)電作用，改善電極加熱效率。這部分少量的鹽可以揮發(fā)進(jìn)入后續(xù)的煙氣凈

化裝置中隨煙氣先驟冷，后經(jīng)多級(jí)噴淋洗滌分離去除。

[0044] 總之，通過本發(fā)明的裝置對(duì)飛灰進(jìn)行熔融及煙氣凈化處理，能夠最大化地獲取玻璃渣和熔鹽兩種產(chǎn)物，占固體產(chǎn)物的90%以上。通過熔融過程中熔鹽的分離，本發(fā)明以極簡

的飛灰熔融及煙氣凈化處理裝置有效解決了氯鹽導(dǎo)致的爐體易侵蝕、熔融過程運(yùn)行不穩(wěn)定

及氯鹽易揮發(fā)污染環(huán)境的問題，也無需向全飛灰水洗那樣造成水資源、設(shè)備資源等大量浪

費(fèi)，降低了飛灰處理的系統(tǒng)投資，成本低，運(yùn)行穩(wěn)定，非常適合工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用。

附圖說明[0045] 構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

[0046] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

[0047] 其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：[0048] 10、雙室熔融爐；11、主反應(yīng)室；12、副反應(yīng)室；13、隔墻；14、加熱電極；15、立式燃燒室；16、清灰單元；17、第一進(jìn)料斗；18、第二進(jìn)料斗；101、主加料口；102、第一煙氣出口；103、

撈鹽口；104、副加料口；105、第二煙氣出口；106、電極口；107、補(bǔ)熱口；108、底渣口；109、上

渣口；

[0049] 20、煙氣凈化裝置；21、水封箱；22、堿液池；23、煙氣冷卻單元；24、煙氣噴淋洗滌單元；25、脫水設(shè)備；201、溢流口；202、排泥口；203、煙氣進(jìn)口；204、冷卻煙氣出口；211、收泥單

元；231、煙氣冷卻腔；232、冷卻煙氣排出管路；241、煙氣噴淋洗滌腔；242、噴淋煙氣排出管

路；243、凈化煙氣排出管路。

具體實(shí)施方式[0050] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

[0051] 正如背景技術(shù)部分所描述的，現(xiàn)有技術(shù)的飛灰熔融處理過程中，因飛灰中氯鹽含量高，容易導(dǎo)致爐體中的耐火材料易侵蝕、熔融過程爐體運(yùn)行不穩(wěn)定及氯鹽易揮發(fā)污染環(huán)

境的問題。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的裝置，

如圖1所示，該裝置包括雙室熔融爐10和煙氣凈化裝置20；其中，

[0052] 雙室熔融爐10內(nèi)腔分為水平順次連通的主反應(yīng)室11和副反應(yīng)室12，主反應(yīng)室11和副反應(yīng)室12之間設(shè)置有隔墻13，隔墻13底部具有用于連通主反應(yīng)室11和副反應(yīng)室12的連通

通道；主反應(yīng)室11的頂部靠近隔墻13處設(shè)置有主加料口101，主反應(yīng)室11的頂部還設(shè)置有第

一煙氣出口102，側(cè)部設(shè)置有撈鹽口103；副反應(yīng)室12的頂部靠近隔墻13處設(shè)置有副加料口

104，副反應(yīng)室12的頂部還設(shè)置有第二煙氣出口105和電極口106，雙室熔融爐10還包括加熱

電極14，加熱電極14穿過電極口106延伸至副反應(yīng)室12內(nèi)部；

[0053] 煙氣凈化裝置20，包括水封箱21、堿液池22、煙氣冷卻單元23和多級(jí)煙氣噴淋洗滌單元24，煙氣冷卻單元23和煙氣噴淋洗滌單元24均設(shè)置在水封箱21的頂部；水封箱21側(cè)部

設(shè)置有溢流口201，底部設(shè)置有排泥口202；煙氣冷卻單元23具有煙氣冷卻腔231，煙氣冷卻

腔231頂部設(shè)置有冷卻噴淋單元，煙氣冷卻腔231還設(shè)置有煙氣進(jìn)口203和冷卻煙氣出口

204，煙氣進(jìn)口203與第一煙氣出口102及第二煙氣出口105連通，水封箱21的頂部設(shè)置有冷

卻水進(jìn)口，冷卻水進(jìn)口與煙氣冷卻腔231底部相連通；按照煙氣流動(dòng)方向，各級(jí)煙氣噴淋洗

滌單元24順次連通設(shè)置在冷卻煙氣出口204下游，煙氣噴淋洗滌單元24具有煙氣噴淋洗滌

腔241，煙氣噴淋洗滌腔241頂部設(shè)置有洗滌噴淋單元，水封箱21的頂部還設(shè)置有洗滌水進(jìn)

口，洗滌水進(jìn)口與煙氣噴淋洗滌腔241底部相連通；堿液池22與冷卻噴淋單元和洗滌噴淋單

元均相連，用于供應(yīng)堿液。

[0054] 在實(shí)際處理飛灰過程中，飛灰進(jìn)入可預(yù)先通過主加料口101和/或副加料口104向雙室熔融爐10內(nèi)部投料，并開啟加熱電極14以使待處理飛灰熔化并形成熔池。此過程相當(dāng)

于啟動(dòng)階段，預(yù)先在雙室熔融爐10內(nèi)形成熔池，隨后飛灰即可進(jìn)入連續(xù)熔融處理過程。不同

于傳統(tǒng)熔融電爐，本發(fā)明的雙室熔融爐10內(nèi)水平分為主反應(yīng)室11和副反應(yīng)室12，且頂部加

料口均靠近隔墻13，加熱電極14則設(shè)置在副反應(yīng)室12內(nèi)。待熔池形成之后，可通過主加料口

101持續(xù)向主反應(yīng)室11的熔池中投入待處理飛灰，以使其進(jìn)行熔融處理；在熔融處理的過程

中，可通過加熱電極14對(duì)副反應(yīng)室12中的熔池進(jìn)行加熱。如此，由于加熱電極14僅在副反應(yīng)

室12中加熱，主反應(yīng)室11和副反應(yīng)室12熔池上方的爐膛則被隔墻13分隔，使得主反應(yīng)室11

內(nèi)的熔池溫度依靠副反應(yīng)室12中熔池的熱傳導(dǎo)作用進(jìn)行加熱，從而形成了主反應(yīng)室11熔池

溫度低于副反應(yīng)室12熔池，主反應(yīng)室11熔池上方爐膛為冷頂狀態(tài)。這樣的溫度分布具有以

下效果：副反應(yīng)室12熔池溫度較高，保證了飛灰充分熔融，重金屬成分能夠被充分固化在硅

酸鹽中形成完整玻璃態(tài)，達(dá)到重金屬無害化及資源化的目的，飛灰中的鹽份也得以熔融；主

反應(yīng)室11熔池溫度稍低，保證了熔融飛灰中的鹽份得以充分析出，由于熔鹽密度較低（相較

于重金屬固化后的硅酸鹽，熔鹽更輕，且二者不互溶），能夠在熔池表層富集；更重要地，由

于主反應(yīng)室11熔池上方爐膛為冷頂狀態(tài)，氣溫更低，這就有效抑制了熔鹽的揮發(fā)，使其能夠

在主反應(yīng)室11熔池表面形成半熔融狀態(tài)的熔鹽層。又由于主加料口101和副加料口104均靠

近隔墻設(shè)置，且實(shí)際加料過程中可將飛灰原料主要從主加料口101進(jìn)料，使得飛灰主要在隔

墻下方附近的熔池完成熔融，一方面靠著隔墻進(jìn)料不會(huì)破壞主反應(yīng)室11熔池表面的熔鹽

層，另一方面也使得飛灰中的熔鹽可大部分從主反應(yīng)室11熔融分層并富集在其熔池表面。

隨著熔融反應(yīng)的不斷進(jìn)行，可定期通過撈鹽口103將熔鹽撈出，即可實(shí)現(xiàn)飛灰中大部分氯鹽

的分離。與此同時(shí)，也可通過副加料口104向副反應(yīng)室12中補(bǔ)充少量飛灰原料，以保證其熔

池中含有少量的鹽份，少量鹽份有利于改善熔池導(dǎo)電性，對(duì)于加熱電極14的加熱有利，能夠

改善加熱電極14的加熱效率。

[0055] 主反應(yīng)室11和副反應(yīng)室12產(chǎn)出的煙氣能夠作為待凈化煙氣通過煙氣進(jìn)口203送入煙氣凈化裝置20中進(jìn)行煙氣凈化處理，具體處理過程中，待凈化煙氣（主要成分為HCl、SO2、

CO2、漏風(fēng)）能夠先通入煙氣冷卻腔231中，并利用堿液池22向冷卻噴淋單元供應(yīng)堿液，以對(duì)

待凈化煙氣進(jìn)行冷卻處理（此處除了冷卻作用，堿液也能夠去除煙氣中攜帶的一部分煙塵、

酸性物質(zhì)），形成冷卻煙氣。冷卻煙氣隨后又可順次通過多級(jí)煙氣噴淋洗滌單元24，在各級(jí)

煙氣噴淋洗滌腔241中進(jìn)行堿液的多級(jí)噴淋洗滌，形成凈化煙氣。經(jīng)過上述驟冷過程和多級(jí)

噴淋洗滌過程，煙氣中的煙塵、酸性物質(zhì)、氯化物等得以充分去除（飛灰熔融過程中產(chǎn)生的

少部分揮發(fā)性鹽份在該過程中得以充分去除）。此外，因上述煙氣凈化裝置中煙氣冷卻單元

23和煙氣噴淋洗滌單元24均位于水封箱21上方并與之相連，噴淋洗滌和冷卻過程中形成的

噴淋液則帶著收集的煙塵進(jìn)入下方的水封箱21中進(jìn)行分離，底部污泥可由排泥口202排出，

溢流液則可通過溢流口201排出。

[0056] 因此，應(yīng)用本發(fā)明提供的裝置對(duì)飛灰進(jìn)行熔融及煙氣凈化處理，通過雙室熔融爐技術(shù)能夠在飛灰熔融處理過程中將其中的大部分鹽通過主反應(yīng)室的撈鹽口分離出來，提鹽

后的飛灰在熔融過程中延遲了對(duì)耐火材料的侵蝕，有利于延長電爐耐火材料的使用壽命并

防止系統(tǒng)的粘結(jié)，也保證了作業(yè)過程的穩(wěn)定運(yùn)行。飛灰中的重金屬污染物則在熔融過程中

被固化在熔渣中形成無害化產(chǎn)品。與此同時(shí)，殘留的少部分鹽能夠作為重要的導(dǎo)電介質(zhì)在

電極加熱過程中起到導(dǎo)電作用，改善電極加熱效率。這部分少量的鹽可以揮發(fā)進(jìn)入后續(xù)的

集急冷、脫酸堿、高效除塵、洗氯于一體的煙氣凈化裝置中隨煙氣先驟冷，后經(jīng)多級(jí)噴淋洗

滌分離去除，最終溶解到堿液中形成高鹽廢水溢流排出，可送往鹽分提取裝置。且該煙氣凈

化裝置系統(tǒng)功能全、流程短、投資少、有利于煙氣低成本達(dá)標(biāo)排放，徹底實(shí)現(xiàn)無故障運(yùn)行。

[0057] 總之，通過本發(fā)明的裝置對(duì)飛灰進(jìn)行熔融及煙氣凈化處理，能夠最大化地獲取玻璃渣和熔鹽兩種產(chǎn)物，占固體產(chǎn)物的90%以上，經(jīng)檢測，這兩種產(chǎn)物的毒性浸出特性均低于

國標(biāo)限值，可作為非危廢處置，溢流液作為高鹽廢水收集到的鹽和污泥（不溶物）低于10%。

通過熔融過程中熔鹽的分離，減少了飛灰熔融過程中熔池的含鹽量，延長了耐火材料和爐

體壽命，減少了系統(tǒng)堵塞和頻繁的清理，也保證了加熱電極的安全性。本發(fā)明以極簡的飛灰

熔融及煙氣凈化處理裝置有效解決了氯鹽導(dǎo)致的爐體易侵蝕、熔融過程運(yùn)行不穩(wěn)定及氯鹽

易揮發(fā)污染環(huán)境的問題，也無需向全飛灰水洗那樣造成水資源、設(shè)備資源等大量浪費(fèi)，降低

了飛灰處理的系統(tǒng)投資，成本低，運(yùn)行穩(wěn)定，非常適合工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用。

[0058] 此處需要說明的是，本發(fā)明的裝置除了適用于氯鹽含量高的飛灰熔融及煙氣凈化處理，對(duì)于普通的飛灰同樣適用，

[0059] 在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于主反應(yīng)室11的熔池溫度要低于副反應(yīng)室12熔池溫度，為了更好地維持主反應(yīng)室11的熔池溫度，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，主反應(yīng)室11

側(cè)壁的低于撈鹽口103的位置上還設(shè)置有補(bǔ)熱口107，裝置還包括補(bǔ)熱單元，補(bǔ)熱單元通過

補(bǔ)熱口107對(duì)主反應(yīng)室11進(jìn)行補(bǔ)熱。補(bǔ)熱操作主要在主反應(yīng)室11的熔池溫度不足時(shí)進(jìn)行，以

保證熔池溫度穩(wěn)定，促使飛灰更充分熔融。

[0060] 具體的補(bǔ)熱單元可采用冶金領(lǐng)域的常用類型，包括但不限于補(bǔ)熱電極或燃料噴槍。補(bǔ)熱電極和加熱電極14優(yōu)選為石墨電極或自焙電極，電極壓放可采用壓縮空氣、液壓、

千斤頂?shù)确绞?。具體的加料口數(shù)量可以進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)選地，主加料口101可以為2 6個(gè)，副加

~

料口104可以為1 3個(gè)。

~

[0061] 優(yōu)選地，加熱電極14為一個(gè)或多個(gè)，更優(yōu)選地，電極口106為3 6個(gè)，加熱電極14一~

一對(duì)應(yīng)設(shè)置在電極口106中并延伸至副反應(yīng)室12內(nèi)部。

[0062] 為了在飛灰熔融處理過程中形成更穩(wěn)定的溫度分布狀態(tài)，保持副反應(yīng)室12熔池溫度較高、主反應(yīng)室11熔池溫度相對(duì)較低、主反應(yīng)室11熔池上方冷頂環(huán)境，從而更高地兼顧飛

灰中重金屬熔融形成玻璃態(tài)、鹽份充分析出并在主反應(yīng)室11熔池表面形成半熔融狀態(tài)的熔

鹽層，從而實(shí)現(xiàn)熔鹽和重金屬更充分的分離，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，雙室熔融爐10中，

主反應(yīng)室11和副反應(yīng)室12的容積之比為1 1.5:1。

~

[0063] 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，撈鹽口103位于主反應(yīng)室11側(cè)壁的高于隔墻13底部的位置；隔墻與雙室熔融爐10內(nèi)部底壁之間具有間隔，以形成連通通道；且將隔墻的底部與雙

室熔融爐10內(nèi)部底壁之間的距離記為h1，隔墻的總高度記為h2，則1/3＜h1/h2＜1。如此設(shè)

置，在連續(xù)處理飛灰過程中，熔池高度更適宜，一方面有利于提高生產(chǎn)效率，一方面更能夠

進(jìn)一步改善各區(qū)域溫度的穩(wěn)定性，發(fā)揮各區(qū)域功能，實(shí)現(xiàn)熔鹽與重金屬更好的分離。優(yōu)選

地，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，隔墻13底部與熔池最高液面平齊，以利于爐膛兩區(qū)的決然分開。

[0064] 優(yōu)選地，隔墻13為水冷隔墻或風(fēng)冷隔墻。利用水冷隔墻或風(fēng)冷隔墻能夠更好地隔絕雙室熔池上方爐膛中的溫度傳遞，使得主反應(yīng)室11爐膛氣溫更穩(wěn)定，進(jìn)一步減少熔鹽揮

發(fā)，使其以半熔融狀態(tài)熔鹽層的形式富集與熔池表面從而被撈出分離。

[0065] 在實(shí)際生產(chǎn)過程中，考慮到加熱電極14的熱效率，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，加熱電極14的下端所處位置低于隔墻13的底部。如此設(shè)置，既能夠使加熱電極14保持較高的加

熱效率，同時(shí)有利于避免熔池溫度過高造成熔鹽大量揮發(fā)。

[0066] 雙室中排出的煙氣中攜帶了一些未反應(yīng)充分的硫、一氧化碳等，還有一些其余可燃物，為使這部分物質(zhì)更充分燃燒，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，上述裝置還包括

立式燃燒室15，立式燃燒室15分別與第一煙氣出口102、第二煙氣出口105及煙氣進(jìn)口203連

通，立式燃燒室15用于將第一煙氣出口102和第二煙氣出口105排出的煙氣進(jìn)行燃燒處理。

具體地，可以在立式燃燒室15中配制天然氣噴槍或燃燒噴嘴。

[0067] 更優(yōu)選地，立式燃燒室15設(shè)置在第二煙氣出口105上方并與第二煙氣出口105垂直相連；且立式燃燒室15頂部還設(shè)置有清灰單元16，清灰單元16用于對(duì)立式燃燒室15的內(nèi)壁

進(jìn)行清灰處理。利用清灰單元16能夠定期對(duì)立式燃燒室15內(nèi)壁進(jìn)行清理，減少堵塞。同時(shí)，

由于立式燃燒室15與第二煙氣出口105垂直相連，清灰過程中清理下來的灰塵能夠直接落

入副反應(yīng)室12熔池中再次處理。具體的清灰單元16可以為自動(dòng)清掃機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)伸縮式清

掃。

[0068] 飛灰原料只需采用飛灰處理領(lǐng)域的常用類型即可，為了方便進(jìn)料，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述裝置還包括配料單元，配料單元用于對(duì)飛灰和熔劑進(jìn)行配料，且配料單元

通過第一進(jìn)料斗17與主加料口101相連，配料單元通過第二進(jìn)料斗18與副加料口104相連。

具體操作過程中，可通過伸縮式注入進(jìn)料或螺旋擠壓進(jìn)料的方式向第一進(jìn)料斗17和第二進(jìn)

料斗18中進(jìn)行飛灰原料的送料。

[0069] 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，該裝置還包括撈鹽裝置，撈鹽裝置通過撈鹽口103進(jìn)行撈鹽。具體的撈鹽裝置可以是自動(dòng)耙鹽裝置，以定期從撈鹽口103處將熔池表面的熔鹽耙

出。

[0070] 如前文所述，待凈化煙氣先進(jìn)入煙氣冷卻單元23在噴淋堿液的作用下進(jìn)行降溫，冷卻煙氣則順次進(jìn)入多級(jí)煙氣噴淋洗滌單元24中進(jìn)行多級(jí)噴淋堿液洗滌，從而能夠得到充

分凈化。該過程中，為使煙氣更穩(wěn)定地通過，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，煙氣冷卻單元23還

包括冷卻煙氣排出管路232，冷卻煙氣排出管路232的一端與冷卻煙氣出口204相連，另一端

與水封箱21的頂部相連；其中，冷卻煙氣排出管路232為文丘里管；或者，冷卻煙氣排出管路

232上設(shè)置有第一引風(fēng)設(shè)備。同理，優(yōu)選地，順次連通設(shè)置的多級(jí)煙氣噴淋洗滌單元24中，除

最末級(jí)以外的煙氣噴淋洗滌單元24還包括噴淋煙氣排出管路242，噴淋煙氣排出管路242的

一端與煙氣噴淋洗滌腔241相連，另一端與水封箱21的頂部相連；其中，噴淋煙氣排出管路

242為文丘里管；或者，噴淋煙氣排出管路242上設(shè)置有第二引風(fēng)設(shè)備。

[0071] 在連續(xù)處理過程中，水封箱21中溢流口201下方均為收集得到的噴淋液，溢流口201和水封箱21內(nèi)部頂壁之間則具有孔隙。當(dāng)冷卻煙氣排出管路232為文丘里管、噴淋煙氣

排出管路242為文丘里管時(shí)，在其文丘里效應(yīng)的作用下，能夠在無需外部動(dòng)力設(shè)備的基礎(chǔ)上

形成自抽力，待凈化煙氣則在自抽力的作用下按照煙氣冷卻腔231—冷卻煙氣排出管路

232—水封箱21上部—第一級(jí)煙氣噴淋洗滌腔241—第一級(jí)噴淋煙氣排出管路242—水封箱

21上部—下一級(jí)級(jí)煙氣噴淋洗滌腔241—下一級(jí)噴淋煙氣排出管路242這樣的路線移動(dòng)，由

此完成冷卻和多級(jí)噴淋洗滌。當(dāng)然，當(dāng)設(shè)置第一引風(fēng)設(shè)備和第二引風(fēng)設(shè)備的作用下，煙氣亦

可在引風(fēng)作用下按照上述路線完成冷卻和多級(jí)噴淋洗滌?？紤]到節(jié)約能耗和設(shè)備成本的目

的，更優(yōu)選采用文丘里管的形式。

[0072] 更優(yōu)選地，冷卻煙氣排出管路232為并聯(lián)設(shè)置的多根。各煙氣噴淋洗滌單元24中的噴淋煙氣排出管路242為并聯(lián)設(shè)置的多根。如此設(shè)置，有利于進(jìn)一步提高煙氣處理效率和處

理量，設(shè)備處理能力和處理效率更高。此處的多根為至少兩根，比如三根、四根等。

[0073] 更優(yōu)選地，如圖1所示，最末級(jí)煙氣噴淋洗滌單元24還包括凈化煙氣排出管路243，凈化煙氣排出管路243與最末級(jí)煙氣噴淋洗滌單元24的煙氣噴淋洗滌腔241相連。如此，凈

化煙氣得以穩(wěn)定排出。實(shí)際運(yùn)行過程中，也可以在此設(shè)置一引風(fēng)設(shè)備，有助于煙氣更穩(wěn)定高

效地排出。上述各管路上可選擇性地設(shè)置閘門等，控制煙氣的處理進(jìn)度和排放。

[0074] 為了盡量增加水封箱21的噴淋液沉降處理能力，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，溢流口201設(shè)置在水封箱21側(cè)部的靠近內(nèi)部頂壁的位置。更優(yōu)選地，將溢流口201和水封箱21內(nèi)

部頂壁之間的距離控制在水封箱21總高度的1/20 1/10，這樣一方面不影響收集到的噴淋

~

液的沉降分離，一方面為各冷卻煙氣排出管路232和噴淋煙氣排出管路242排出的煙氣提供

了流通通道，使其能夠更穩(wěn)定地按照前文所述路線進(jìn)行移動(dòng)，完成冷卻和多級(jí)噴淋洗滌。

[0075] 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，水封箱21內(nèi)的底部設(shè)置有收泥單元211，收泥單元211用于收集水封箱21內(nèi)沉積的污泥并將其通過排泥口202排出。收集到的噴淋液中攜帶的煙

塵等可以沉降在水封箱21底部，通過收泥單元211能夠方便地將這些污泥輸送出來。更優(yōu)選

地，收泥單元211為傾斜刮板，且傾斜刮板由遠(yuǎn)離排泥口202向靠近排泥口202的方向傾斜向

下；或者，收泥單元211為螺桿輸送機(jī)。

[0076] 為了更充分地利用資源，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述裝置還包括脫水設(shè)備25，脫水設(shè)備25與排泥口202相連通。利用脫水設(shè)備25對(duì)污泥進(jìn)行脫水后，可形成液相和固相。

脫水設(shè)備25優(yōu)選采用壓濾機(jī)，固相為底泥，優(yōu)選將其返回并與飛灰進(jìn)行配料。更優(yōu)選地，脫

水設(shè)備25具有液相出口和固相出口，液相出口與堿液池22相連通。液相返回堿液池22能夠

循環(huán)利用，配制堿液重新噴淋。待堿液噴淋洗滌循環(huán)應(yīng)用多次后，可根據(jù)其成分變化開路送

至高鹽水處理。

[0077] 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，副反應(yīng)室12的遠(yuǎn)離主反應(yīng)室11的一側(cè)還設(shè)置有排渣口；排渣口包括位于副反應(yīng)室12的側(cè)壁下部的底渣口108，以及位于底渣口108上方的上渣

口109。實(shí)際運(yùn)行過程中，底渣口108通常是較長時(shí)間排放一次，或者出現(xiàn)特殊/緊急情況，需

要停爐，將爐內(nèi)的熔渣排空；上渣口109通常1天1 2次的排放頻率，將副反應(yīng)室12熔池上部

~

收集得到的玻璃態(tài)重金屬進(jìn)行排放，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)廢物的玻璃化處置。

[0078] 除此之外，本發(fā)明的雙室熔融爐10爐體可以為圓形爐體、長方形爐體或橢圓形爐體等臥式爐體，其爐體材料優(yōu)選為鋼板，內(nèi)襯為耐火材料，具體的耐火材料使用冶金領(lǐng)域常

用耐火材料即可，優(yōu)選采用鋁鉻鋯高強(qiáng)度耐磨耐腐蝕特種耐火材料，并根據(jù)需要鑲嵌水套，

即在耐火材料外面包覆水套。具體地，可以在渣線附近（熔池的液面上下浮動(dòng)最頻繁的地

方）包覆水套，此處耐材侵蝕最嚴(yán)重，在渣線耐材的外部包覆水套能夠降低耐材的侵蝕，提

高爐壽。優(yōu)選地，雙室熔融爐10爐頂結(jié)構(gòu)采用耐熱高強(qiáng)度搗打料爐頂，比如含鉻的耐火材

料。

[0079] 雙室熔融爐10優(yōu)選還配置有其他輔助測試系統(tǒng)（包括測溫、測壓等），以實(shí)時(shí)監(jiān)控各功能區(qū)的溫度和壓力狀況。

[0080] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種適用于飛灰熔融及煙氣凈化處理的方法，其采用上述裝置對(duì)飛灰進(jìn)行熔融及煙氣凈化處理，方法包括以下步驟：步驟S1，將飛灰和可

選的熔劑進(jìn)行配料后形成待處理飛灰；先通過主加料口101和/或副加料口104向雙室熔融

爐10內(nèi)部投料，并開啟加熱電極14以使待處理飛灰熔化并形成熔池；步驟S2，待熔池形成之

后，通過主加料口101持續(xù)向主反應(yīng)室11的熔池中投入待處理飛灰，以使其進(jìn)行熔融處理；

在熔融處理的過程中，通過加熱電極14對(duì)副反應(yīng)室12中的熔池進(jìn)行加熱，并控制副反應(yīng)室

12中的熔池溫度為1200 1400℃，副反應(yīng)室12熔池上方的爐膛氣溫為700 1200℃；通過副反

~ ~

應(yīng)室12中的熔池對(duì)主反應(yīng)室11中的熔池進(jìn)行熱傳導(dǎo)加熱，并控制主反應(yīng)室11的熔池溫度為

900 1200℃，主反應(yīng)室11熔池上方的爐膛氣溫為200 500℃；隨著熔融處理的進(jìn)行，在主反

~ ~

應(yīng)室11的熔池表面形成熔鹽層，在雙室熔融爐10的底部形成熔渣，將主反應(yīng)室11中生成的

煙氣從第一煙氣出口102排出，將副反應(yīng)室12中生成的煙氣從第二煙氣出口105排出；通過

撈鹽口103將熔鹽層中的熔鹽撈出；步驟S3，將第一煙氣出口102和第二煙氣出口105排出

的煙氣作為待凈化煙氣通過煙氣進(jìn)口203送入煙氣凈化裝置20中進(jìn)行煙氣凈化處理；其中，

先將待凈化煙氣通入煙氣冷卻腔231中，并利用堿液池22向冷卻噴淋單元供應(yīng)堿液，以對(duì)待

凈化煙氣進(jìn)行冷卻處理，形成冷卻煙氣和第一噴淋液；將冷卻煙氣順次通過多級(jí)煙氣噴淋

洗滌單元24的煙氣噴淋洗滌腔241中，并利用堿液池22向各洗滌噴淋單元供應(yīng)堿液，以對(duì)冷

卻煙氣順次進(jìn)行多級(jí)噴淋洗滌，形成凈化煙氣和第二噴淋液；使第一噴淋液和第二噴淋液

進(jìn)入水封箱21中進(jìn)行污泥沉淀，得到溢流液和污泥；通過溢流口201排出溢流液，通過排泥

口202排出污泥。

[0081] 如前文所述，由于采用了以上裝置，使得飛灰熔融處理過程中能夠使主反應(yīng)室11內(nèi)的熔池溫度依靠副反應(yīng)室12中熔池的熱傳導(dǎo)作用進(jìn)行加熱，從而形成了主反應(yīng)室11熔池

溫度低于副反應(yīng)室12熔池，主反應(yīng)室11熔池上方爐膛為冷頂狀態(tài)。這樣的溫度分布具有以

下效果：副反應(yīng)室12熔池溫度較高，保證了飛灰充分熔融，重金屬成分能夠形成完整玻璃

態(tài)，鹽也得以熔融；主反應(yīng)室11熔池溫度稍低，保證了熔融飛灰中的鹽份得以充分析出，由

于熔鹽密度較低，能夠在熔池表層富集；更重要地，由于主反應(yīng)室11熔池上方爐膛為冷頂狀

態(tài)，氣溫更低，這就有效抑制了熔鹽的揮發(fā)，使其能夠在主反應(yīng)室11熔池表面形成半熔融狀

態(tài)的熔鹽層。又由于主加料口101和副加料口104均靠近隔墻設(shè)置，且實(shí)際加料過程中可將

飛灰原料主要從主加料口101進(jìn)料，使得飛灰主要在隔墻下方附近的熔池完成熔融，一方面

靠著隔墻進(jìn)料不會(huì)破壞主反應(yīng)室11熔池表面的熔鹽層，另一方面也使得飛灰中的熔鹽可大

部分從主反應(yīng)室11熔融分層并富集在其熔池表面。特別是本發(fā)明方法中控制副反應(yīng)室12中

的熔池溫度為1200 1400℃，副反應(yīng)室12熔池上方的爐膛氣溫為700 1200℃，主反應(yīng)室11的

~ ~

熔池溫度為900 1200℃，主反應(yīng)室11熔池上方的爐膛氣溫為200 500℃，更有利于發(fā)揮各區(qū)

~ ~

域的上述功效，使熔鹽和玻璃態(tài)重金屬的分離更充分。隨著熔融反應(yīng)的不斷進(jìn)行，可定期通

過撈鹽口103將熔鹽撈出，即可實(shí)現(xiàn)飛灰中大部分氯鹽的分離。與此同時(shí)，也可通過副加料

口104向副反應(yīng)室12中補(bǔ)充少量飛灰原料，以保證其熔池中含有少量的鹽份，少量鹽份有利

于改善熔池導(dǎo)電性，對(duì)于加熱電極14的加熱有利，能夠改善加熱電極14的加熱效率。

[0082] 主反應(yīng)室11和副反應(yīng)室12產(chǎn)出的煙氣能夠作為待凈化煙氣通過煙氣進(jìn)口203送入煙氣凈化裝置20中進(jìn)行煙氣凈化處理，具體處理過程中，待凈化煙氣能夠先通入煙氣冷卻

腔231中，并利用堿液池22向冷卻噴淋單元供應(yīng)堿液，以對(duì)待凈化煙氣進(jìn)行冷卻處理（此處

除了冷卻作用，堿液也能夠去除煙氣中攜帶的一部分煙塵、酸性物質(zhì)），形成冷卻煙氣，溫度

通常會(huì)在200℃以下。冷卻煙氣隨后又可順次通過多級(jí)煙氣噴淋洗滌單元24，在各級(jí)煙氣噴

淋洗滌腔241中進(jìn)行堿液的多級(jí)噴淋洗滌，形成凈化煙氣。經(jīng)過上述驟冷過程和多級(jí)噴淋洗

滌過程，煙氣中的煙塵、酸性物質(zhì)、氯化物等得以充分去除（飛灰熔融過程中產(chǎn)生的少部分

揮發(fā)性鹽份在該過程中得以充分去除）。此外，因上述煙氣凈化裝置中煙氣冷卻單元23和煙

氣噴淋洗滌單元24均位于水封箱21上方并與之相連，噴淋洗滌和冷卻過程中形成的噴淋液

則帶著收集的煙塵進(jìn)入下方的水封箱21中進(jìn)行分離，底部污泥可由排泥口202排出，溢流液

則可通過溢流口201排出。

[0083] 因此，應(yīng)用本發(fā)明提供的裝置對(duì)飛灰進(jìn)行熔融及煙氣凈化處理，通過雙室熔融爐技術(shù)能夠在飛灰熔融處理過程中將其中的大部分鹽通過主反應(yīng)室的撈鹽口分離出來，提鹽

后的飛灰在熔融過程中延遲了對(duì)耐火材料的侵蝕，有利于延長電爐耐火材料的使用壽命并

防止系統(tǒng)的粘結(jié)，也保證了作業(yè)過程的穩(wěn)定運(yùn)行。飛灰中的重金屬污染物則在熔融過程中

被固化在熔渣中形成無害化產(chǎn)品。與此同時(shí)，殘留的少部分鹽能夠作為重要的導(dǎo)電介質(zhì)在

電極加熱過程中起到導(dǎo)電作用，改善電極加熱效率。這部分少量的鹽可以揮發(fā)進(jìn)入后續(xù)的

煙氣凈化裝置中隨煙氣先驟冷，后經(jīng)多級(jí)噴淋洗滌分離去除。

[0084] 總之，通過本發(fā)明的方法對(duì)飛灰進(jìn)行熔融及煙氣凈化處理，能夠最大化地獲取玻璃渣和熔鹽兩種產(chǎn)物，占固體產(chǎn)物的90%以上，經(jīng)檢測，這兩種產(chǎn)物的毒性浸出特性均低于

國標(biāo)限值，可作為非危廢處置，溢流液作為高鹽廢水收集到的鹽和污泥（不溶物）低于10%。

通過熔融過程中熔鹽的分離，減少了飛灰熔融過程中熔池的含鹽量，延長了耐火材料和爐

體壽命，減少了系統(tǒng)堵塞和頻繁的清理，也保證了加熱電極的安全性。本發(fā)明有效解決了氯

鹽導(dǎo)致的爐體易侵蝕、熔融過程運(yùn)行不穩(wěn)定及氯鹽易揮發(fā)污染環(huán)境的問題，也無需向全飛

灰水洗那樣造成水資源、設(shè)備資源等大量浪費(fèi)，成本低，非常適合工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用。

[0085] 熔劑的具體類型采用飛灰處理領(lǐng)域的常用類型即可，比如可以采用鐵尾礦、有色冶金渣、危廢焚燒底渣、石英砂等硅質(zhì)物料，具體的添加量可以根據(jù)渣型進(jìn)行選擇，這都是

本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，在此不再贅述。

[0086] 在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于主反應(yīng)室11的熔池溫度要低于副反應(yīng)室12熔池溫度，為了更好地維持主反應(yīng)室11的熔池溫度，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在步驟S2的熔融處理過

程中，當(dāng)主反應(yīng)室11中的熔池溫度降低時(shí)，通過補(bǔ)熱單元從補(bǔ)熱口107對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)熱，和/

或，通過副加料口104向副反應(yīng)室12熔池中補(bǔ)加待處理飛灰。通過副加料口104向副反應(yīng)室

12熔池中補(bǔ)加待處理飛灰，保證了熔池中含有少量鹽份，使其具有一定的導(dǎo)電性，從而提高

加熱電極14的加熱效率。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以通過檢測熔池中氯鹽含量對(duì)補(bǔ)加的

待處理飛灰進(jìn)行監(jiān)控，只是監(jiān)控溫度變化更方便，溫度不足時(shí)也可通過上述兩種方式直接

或間接升溫。

[0087] 具體的補(bǔ)熱單元可采用冶金領(lǐng)域的常用類型，包括但不限于通過補(bǔ)熱電極對(duì)主反應(yīng)室11熔池進(jìn)行補(bǔ)熱，或者，向主反應(yīng)室11熔池中噴入燃料進(jìn)行補(bǔ)熱；優(yōu)選地，燃料為天然

氣和/或燃料油。具體的燃料油包括但不限于汽油、柴油或生物質(zhì)油。

[0088] 為了進(jìn)一步減少熔鹽揮發(fā)，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在步驟S2的熔融處理過程中，同時(shí)控制主反應(yīng)室11熔池上方的爐膛氣壓為?100Pa 0Pa，及控制副反應(yīng)室12熔池上方

~

的爐膛氣壓為?100Pa 0Pa。微負(fù)壓狀態(tài)下有利于減少電爐產(chǎn)生的有害氣體向環(huán)境外逸。

~

[0089] 雙室中排出的煙氣中攜帶了一些未反應(yīng)充分的硫、一氧化碳等，還有一些其余可燃物，為使這部分物質(zhì)更充分燃燒，在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在將待凈化煙氣送入煙氣凈

化裝置20中進(jìn)行煙氣凈化處理的步驟之前，步驟S3還包括：將待凈化煙氣通過立式燃燒室

15進(jìn)行燃燒處理。

[0090] 更優(yōu)選地，立式燃燒室15設(shè)置在第二煙氣出口105上方并與第二煙氣出口105垂直相連；方法還包括：通過立式燃燒室15頂部的清灰單元16對(duì)立式燃燒室15的內(nèi)壁進(jìn)行清灰

處理。利用清灰單元16能夠定期對(duì)立式燃燒室15內(nèi)壁進(jìn)行清理，減少堵塞。同時(shí)，由于立式

燃燒室15與第二煙氣出口105垂直相連，清灰過程中清理下來的灰塵能夠直接落入副反應(yīng)

室12熔池中再次處理。

[0091] 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟S3中，在將待凈化煙氣通入煙氣冷卻腔231中進(jìn)行冷卻處理的之后，利用冷卻煙氣排出管路232將冷卻煙氣送入水封箱21的頂部，然后進(jìn)入煙

氣噴淋洗滌單元24；當(dāng)冷卻煙氣排出管路232為文丘里管時(shí)，冷卻煙氣自抽力穿過水封箱21

頂部進(jìn)入煙氣噴淋洗滌單元24；當(dāng)冷卻煙氣排出管路232上設(shè)置有第一引風(fēng)設(shè)備時(shí)，通過第

一引風(fēng)設(shè)備的引風(fēng)作用使冷卻煙氣穿過水封箱21頂部進(jìn)入煙氣噴淋洗滌單元24。

[0092] 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟S3中，在將冷卻煙氣順次通過多級(jí)煙氣噴淋洗滌單元24的煙氣噴淋洗滌腔241中進(jìn)行多級(jí)噴淋洗滌的過程中，利用噴淋煙氣排出管路242將

前一級(jí)煙氣噴淋洗滌腔241形成的噴淋煙氣送入水封箱21的頂部，然后進(jìn)入后一級(jí)煙氣噴

淋洗滌腔241中；當(dāng)噴淋煙氣排出管路242為文丘里管時(shí)，前一級(jí)煙氣噴淋洗滌腔241形成的

噴淋煙氣自抽力穿過水封箱21頂部進(jìn)入后一級(jí)煙氣噴淋洗滌腔241中；當(dāng)噴淋煙氣排出管

路242上設(shè)置有第二引風(fēng)設(shè)備時(shí)，通過第二引風(fēng)設(shè)備的引風(fēng)作用使前一級(jí)煙氣噴淋洗滌腔

241形成的噴淋煙氣穿過水封箱21頂部進(jìn)入后一級(jí)煙氣噴淋洗滌腔241中。

[0093] 更優(yōu)選地，上述方法還包括：通過脫水設(shè)備25將污泥進(jìn)行脫水處理，形成液相和固相；將固相返回至步驟S1中進(jìn)行配料；將液相返回至堿液池22。

[0094] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本申請作進(jìn)一步詳細(xì)描述，這些實(shí)施例不能理解為限制本申請所要求保護(hù)的范圍。

[0095] 實(shí)施例1[0096] 飛灰主要化學(xué)成分如下（出以下成分外，還有少量其它成分如As2O3、HgO）：[0097][0098] 采用圖1所示的裝置進(jìn)行飛灰熔融和煙氣凈化處理，其中主加料口為3個(gè)，副加料口為2個(gè)。電極口為3個(gè)，加熱電極一一對(duì)應(yīng)設(shè)置在電極口中并延伸至副反應(yīng)室內(nèi)部。主反應(yīng)

室和副反應(yīng)室的容積比為1.2:1。撈鹽口位于主反應(yīng)室側(cè)壁的高于隔墻底部的位置；隔墻與

雙室熔融爐內(nèi)部底壁之間具有間隔，以形成連通通道；且將隔墻的底部與雙室熔融爐內(nèi)部

底壁之間的距離記為h1，隔墻的總高度記為h2，則h1/h2=1/2。主反應(yīng)室側(cè)壁的低于撈鹽口

的位置上還設(shè)置有補(bǔ)熱口，配備有補(bǔ)熱電極。補(bǔ)熱電極和加熱電極均采用石墨電極。立式燃

燒室設(shè)置在第二煙氣出口上方，配備有旋轉(zhuǎn)伸縮式自動(dòng)清掃機(jī)，且設(shè)置有燃燒噴嘴。煙氣噴

淋單元包括一組煙氣冷卻單元和兩級(jí)煙氣噴淋洗滌單元，均配備有文丘里管進(jìn)行自吸式煙

氣噴淋洗滌。每組煙氣噴淋洗滌單元配備有三根文丘里管。水封箱的溢流口和水封箱內(nèi)部

頂壁之間的距離控制在水封箱總高度的1/10。堿液池向煙氣冷卻單元和煙氣噴淋洗滌單元

供應(yīng)氫氧化鈉水溶液。

[0099] 具體工藝步驟如下：[0100] 飛灰干法造粒后和石英砂（或其他硅質(zhì)固廢）配料形成待處理飛灰，后通過螺旋送入第一進(jìn)料斗和第二進(jìn)料斗，其中飛灰質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60 80%、石英砂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20 40%。

~ ~

[0101] 開啟加熱電極，將第一批原料送入雙室熔融爐內(nèi)部先熔化形成熔池，并通過加熱電極和補(bǔ)熱電極將副反應(yīng)室中的熔池溫度控制在1200 1400℃，爐膛溫度控制在700 1200

~ ~

℃，將主反應(yīng)室的容易溫度控制在900 1200℃，爐膛溫度控制在200 500℃；待溫度控制在

~ ~

上述范圍之后，持續(xù)向主反應(yīng)室的熔池中投入待處理飛灰，并通過調(diào)整加熱電極和補(bǔ)熱電

極，維持各區(qū)溫度在上述范圍。同時(shí)，如果監(jiān)測到主反應(yīng)室溫度持續(xù)降低時(shí)，通過副加料口

向副反應(yīng)室中補(bǔ)加一部分待處理飛灰，利用其中的氯離子等提高熔池導(dǎo)電性，以便用加熱

電極即使提高溫度。通過上述處理過程，主反應(yīng)室熔池表面形成了熔鹽層，間隔性地將這部

分熔鹽用耙鹽裝置從撈鹽口耙出，產(chǎn)生的熔鹽以CaCl2、NaCl和KCl為主，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥90%。為

防止煙氣外逸，將主反應(yīng)室和副反應(yīng)室的氣壓控制在?50Pa的微負(fù)壓狀態(tài)。隨著熔融處理的

進(jìn)行，每天1 2次通過上渣口將主反應(yīng)室熔池表面富集的玻璃態(tài)重金屬排出，進(jìn)行玻璃化處

~

理，最終得到的玻璃渣低于《固體廢物玻璃化處理產(chǎn)物技術(shù)要求》中規(guī)定的玻璃化處理產(chǎn)物

用作建筑材料和噴砂原料時(shí)可浸出有害物質(zhì)含量限值（Cu的水浸出限值1.0mg/L，酸浸出限

值1.0mg/L；Zn的水浸出限值1.0mg/L，酸浸出限值1.0mg/L；Cd水浸出限值0.005mg/L，酸浸

出限值0.03mg/L；Pb的水浸出限值0.01mg/L，酸浸出限值0.3mg/L；Hg的水浸出限值

0.001mg/L；Ni的水浸出限值0.02mg/L，酸浸出限值0.2mg/L；Mn的水浸出限值0.1mg/L，酸浸

出限值1.0mg/L）。上述熔鹽和玻璃渣的產(chǎn)出量占固體產(chǎn)物總量的90%以上。

[0102] 以上主反應(yīng)室和副反應(yīng)室不斷排出熔融產(chǎn)生的煙氣，其主要成分為SO2、HCl、H2O、3

CO2、CO和粉塵，煙氣量約為20~100Nm/h·t灰。上述煙氣幾種通往立式燃燒室中進(jìn)行二次燃

燒，后進(jìn)入煙氣冷卻腔中在氫氧化鈉水溶液的噴淋作用下冷卻，形成冷卻煙氣后順次通過

兩級(jí)煙氣噴淋洗滌腔中進(jìn)一步進(jìn)行連續(xù)兩級(jí)氫氧化鈉水溶液噴淋洗滌。洗滌過程中煙氣在

各級(jí)文丘里管的作用下自吸式流動(dòng)，無需引風(fēng)設(shè)備。最后一級(jí)噴淋洗滌后的煙氣經(jīng)由煙囪

排放，其排放指標(biāo)低于《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的危險(xiǎn)廢物焚燒設(shè)施排放煙氣

3 3

中污染物限值（煙塵排放限值為30mg/Nm ，SO2排放限值為200mg/Nm ，HF排放限值為2.0mg/

3 3 3

Nm ，HCl排放限值為50mg/Nm ，氮氧化物排放限值為400mg/Nm ，二噁英類排放限值為

3

0.1ngTEQ/Nm）。煙氣冷卻腔和噴淋洗滌腔中落下的攜帶煙塵的吸收液落入水封箱中，在傾

斜刮板的作用下進(jìn)行污泥沉淀，溢流液從溢流口排出，污泥從排泥口排出。污泥經(jīng)脫水處理

后固相返回飛灰配料，液相返回堿液池配制堿液循環(huán)利用。

[0103] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修

改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。