廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的裝置和方法

1.技術(shù)領(lǐng)域

2.本發(fā)明屬于煙氣凈化和飛灰處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的裝置和方法。

3.

背景技術(shù)：

4.伴隨著中國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，危險廢棄物和城市生活垃圾的產(chǎn)生量也迅速增多。目前，對危廢和城市生活垃圾的主流處置技術(shù)已經(jīng)由填埋轉(zhuǎn)變?yōu)榉贌Ｈ魏渭夹g(shù)都具有兩面性，焚燒亦不例外。焚燒過程使原料中的n、s、cl等元素及灰分轉(zhuǎn)變?yōu)閚o

x

、hcl、so2、二噁英、重金屬等隨煙氣排入大氣，在治理煙氣的過程中大部分重金屬、二噁英和灰分會以飛灰為載體被布袋除塵器收集。隨著環(huán)保標準的逐漸提高，超低排放的煙氣凈化工藝及飛灰“三化”技術(shù)得到廣泛研究和大力發(fā)展。

5.最初的煙氣凈化工藝多為sncr脫硝+半干法脫酸+干法脫酸+活性炭吸附+布袋除塵，但近年發(fā)展起來的超低排放的煙氣凈化工藝在原有基礎(chǔ)上增加了scr脫硝和濕法脫酸，以實現(xiàn)更低濃度的氮氧化物、二噁英和酸性氣體排放。但是伴隨煙氣超低排放技術(shù)產(chǎn)生的問題有：

①

超低排放技術(shù)并沒有從技術(shù)層面考慮降低飛灰的產(chǎn)生量；

②

伴隨著濕法的應(yīng)用，大量的堿性廢液需要處理。

③

工藝設(shè)備的添加導(dǎo)致設(shè)備投資、廠電耗、脫硝催化劑、堿液等耗材的增加。

6.最初的飛灰處置工藝為螯合填埋，不僅占用大量填埋用地，而且螯合有效期短。近年來逐漸發(fā)展出了飛灰等離子熔融+保溫棉、飛灰水洗+水泥窯協(xié)調(diào)處置、飛灰燒結(jié)制陶粒等技術(shù)，以實現(xiàn)飛灰的三化：無害化、減量化和資源化。除了飛灰水洗+水泥窯協(xié)同處置技術(shù)，等離子熔融和燒結(jié)制陶粒技術(shù)都需要配備二燃室和煙氣凈化系統(tǒng)，如果要實現(xiàn)分鹽和近零填埋，兩者還需配備水洗系統(tǒng)。因此飛灰“三化”技術(shù)需要高昂的設(shè)備投資和運行費用。

7.

技術(shù)實現(xiàn)要素：

8.解決的技術(shù)問題：針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的裝置和方法，能夠深度耦合煙氣超低排放工藝和飛灰三化處理工藝，實現(xiàn)資源化利用，降低了設(shè)備投資和運行成本。

9.技術(shù)方案：廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的裝置，包括煙氣發(fā)生裝置、布袋除塵器、ggh換熱器、水洗塔、堿洗塔、sgh加熱器、脫硝反應(yīng)器、煙囪、飛灰水洗固液分離裝置、含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置和飛灰干燥裝置；所述布袋除塵器的煙氣入口連接煙氣發(fā)生裝置的煙氣出口，其煙氣出口連接ggh換熱器的煙氣入口；所述飛灰水洗固液分離裝置的飛灰入口連接布袋除塵器的飛灰出口，其洗滌液入口連接水洗塔的洗滌液出口，其飛灰出口連接飛灰干燥裝置的飛灰入口，其含鹽濃水出口連接至含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置；所

述煙氣經(jīng)ggh換熱器的煙氣出口依次通過水洗塔、堿洗塔循環(huán)至ggh換熱器，再依次經(jīng)過sgh加熱器、脫硝反應(yīng)器和煙囪后排放；所述堿洗塔的洗滌液出口連接至含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置。

10.優(yōu)選的，所述煙氣發(fā)生裝置為余熱鍋爐或急冷塔。

11.優(yōu)選的，所述急冷塔的飛灰出口連接飛灰水洗固液分離裝置的飛灰入口。

12.優(yōu)選的，所述脫硝反應(yīng)器為scr脫硝反應(yīng)器。

13.優(yōu)選的，所述ggh換熱器為氟塑料換熱器。

14.優(yōu)選的，所述布袋除塵器的煙氣入口的管道上噴有消石灰或活性炭粉末。

15.優(yōu)選的，所述布袋除塵器的煙氣出口的管道上設(shè)有活性炭吸附裝置。

16.優(yōu)選的，所述活性炭吸附裝置中的活性炭吸附飽和后，通過解析再生循環(huán)使用或通過焚燒處理提供熱量。

17.廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的方法，包括步驟如下：s1.廢棄物焚燒煙氣由煙氣發(fā)生裝置進入布袋除塵器除塵后，進入ggh換熱器放熱，降溫后進入水洗塔，煙氣中的hcl氣體溶解形成酸性的洗滌液，洗滌液進入飛灰水洗固液分離裝置，用于浸提飛灰中的重金屬；s2. 飛灰水洗固液分離裝置產(chǎn)生的固態(tài)含水飛灰進入飛灰干燥裝置進行干燥處理，產(chǎn)生的含鹽濃水進入含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置；s3.煙氣由水洗塔進入堿洗塔，經(jīng)堿洗吸收煙氣中的hcl氣體和so2氣體，產(chǎn)生的堿性的洗滌液進入含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置，用于含鹽濃水調(diào)質(zhì)和重金屬沉淀；s4.煙氣由堿洗塔循環(huán)回到ggh換熱器吸熱，升溫后進入sgh加熱器再次吸熱，達到脫硝反應(yīng)器所需溫度；s5.煙氣由sgh加熱器進入脫硝反應(yīng)器，煙氣中的no

x

和二噁英分解，達到煙氣超低排放指標后進入煙囪排入大氣。

18.優(yōu)選的，所述步驟s5中脫硝反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為190~220℃。

19.有益效果：本發(fā)明能夠深度耦合煙氣超低排放工藝和飛灰三化處理工藝，實現(xiàn)資源化利用，降低設(shè)備投資和運行成本。

20.①

常規(guī)工藝依靠消石灰（ca（oh）2）脫除煙氣中的酸性氣體（hcl和so2），消石灰的脫酸利用率極低僅為60%左右，因此飛灰中有大量的沒反應(yīng)的消石灰。本發(fā)明工藝通過水洗塔脫除煙氣中約90%的hcl，通過堿洗塔脫除煙氣中的剩余的hcl和的so2。因此，飛灰產(chǎn)量較常規(guī)工藝降低35%左右，飛灰水洗系統(tǒng)設(shè)備投資大幅降低。

21.②

由于主要依靠水洗塔和堿洗塔脫酸，因此常規(guī)煙氣凈化工藝和超低排放工藝中使用的半干法脫酸塔及其配套的消石灰制備系統(tǒng)的設(shè)備投資可以節(jié)省，而且水洗脫除hcl節(jié)約了堿液用量。

22.③

利用水洗塔產(chǎn)生的酸性廢液對飛灰進行洗滌脫鹽，與常規(guī)水洗相比可以提高飛灰中重金屬的溶出量。

23.④

利用堿洗塔產(chǎn)生的堿性廢液對含鹽濃水進行調(diào)制，解決了煙氣超低排放工藝中堿液單獨處理的問題。

24.附圖說明

25.圖1 為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

26.圖中各數(shù)字標號代表如下：1：煙氣發(fā)生裝置；2：布袋除塵器；3：活性炭吸附裝置；4：ggh換熱器；5：水洗塔；6：堿洗塔；7：sgh加熱器；8：脫硝反應(yīng)器；9：煙囪；10：飛灰水洗固液分離裝置；11：含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置；12：飛灰干燥裝置。

27.具體實施方式

28.下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步描述。

29.實施例1如圖1所示，廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的裝置，包括煙氣發(fā)生裝置1、布袋除塵器2、ggh換熱器4、水洗塔5、堿洗塔6、sgh加熱器7、脫硝反應(yīng)器8、煙囪9、飛灰水洗固液分離裝置10、含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置11和飛灰干燥裝置12。所述布袋除塵器2的煙氣入口連接煙氣發(fā)生裝置1的煙氣出口，其煙氣出口連接ggh換熱器4的煙氣入口；所述飛灰水洗固液分離裝置10的飛灰入口連接布袋除塵器2的飛灰出口，其洗滌液入口連接水洗塔5的洗滌液出口，其飛灰出口連接飛灰干燥裝置12的飛灰入口，其含鹽濃水出口連接至含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置11；所述煙氣經(jīng)ggh換熱器4的煙氣出口依次通過水洗塔5、堿洗塔6循環(huán)至ggh換熱器4，再依次經(jīng)過sgh加熱器7、脫硝反應(yīng)器8和煙囪9后排放；所述堿洗塔6的洗滌液出口連接至含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置11。

30.利用該裝置進行廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理，其方法包括步驟如下：s1.廢棄物焚燒煙氣由煙氣發(fā)生裝置1進入布袋除塵器2除塵后，進入ggh換熱器4放熱，降溫后進入水洗塔5，煙氣中的hcl氣體溶解形成酸性的洗滌液，洗滌液進入飛灰水洗固液分離裝置10，用于浸提飛灰中的重金屬；由于飛灰中的重金屬在酸性溶液環(huán)境中更容易浸出，因此固液分離出來的飛灰中重金屬含量較常規(guī)水洗更低，同時也有利于后續(xù)工藝制取高濃度的重金屬污泥；s2. 飛灰水洗固液分離裝置10產(chǎn)生的固態(tài)含水飛灰進入飛灰干燥裝置12，利用廢棄物焚燒工廠產(chǎn)生的蒸汽進行干燥處理，根據(jù)干燥后飛灰中的重金屬、二噁英和鹽分含量可以決定其用途：用于與垃圾焚燒灰渣混合后制磚或送至水泥窯處理；產(chǎn)生的含鹽濃水進入含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置11，經(jīng)過調(diào)質(zhì)沉淀，將重金屬去除，隨后進行鹽分萃取，最終實現(xiàn)飛灰的“三化”；s3.煙氣由水洗塔5進入堿洗塔6，經(jīng)堿洗吸收煙氣中的hcl氣體和so2氣體，產(chǎn)生的堿性的洗滌液進入含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置11，用于含鹽濃水調(diào)質(zhì)和重金屬沉淀；由于產(chǎn)生的堿洗廢液被用于濃水調(diào)質(zhì)和重金屬沉淀，因此較常規(guī)水洗工藝節(jié)約了堿液用量；s4.煙氣由堿洗塔6循環(huán)回到ggh換熱器4吸熱，升溫后進入sgh加熱器7再次吸熱，達到脫硝反應(yīng)器8所需溫度；s5.煙氣由sgh加熱器7進入脫硝反應(yīng)器8，煙氣中的no

x

和二噁英分解，達到煙氣超低排放指標后進入煙囪9排入大氣。

31.在一種具體實施方式中，煙氣發(fā)生裝置1為余熱鍋爐，對于垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣，從余熱鍋爐直接進入布袋除塵器2，布袋除塵器2的煙氣入口管道上可噴入少量的消石灰，達到防止布袋糊袋的目的即可。由于垃圾焚燒常規(guī)煙氣凈化工藝和超低排放工藝中，布袋除塵器2和余熱鍋爐之間設(shè)有半干法脫酸塔，本發(fā)明取消了半干法脫酸塔及其配套的石灰漿制備系統(tǒng)，大幅降低了煙氣凈化工藝設(shè)備投資。

32.在另一種具體實施方式中，煙氣發(fā)生裝置1為急冷塔，對于危廢焚燒產(chǎn)生的煙氣，從急冷塔直接進入布袋除塵器2，布袋除塵器2入口管道上可噴入適量的消石灰，達到防止布袋糊袋的目的即可。急冷塔底部收集的飛灰進入飛灰水洗固液分離系統(tǒng)11。

33.由于在布袋除塵器2前沒有進行以脫酸為目的消石灰添加，因此該工藝產(chǎn)生的飛灰比常規(guī)工藝減量約35%，極大的降低了飛灰水洗系統(tǒng)的設(shè)備投資。

34.實施例2如圖1所示，在實施例1的基礎(chǔ)上，將脫硝反應(yīng)器選用scr脫硝反應(yīng)器，最佳反應(yīng)溫度設(shè)置為190~220℃，ggh換熱器選用氟塑料換熱器。

35.在一種具體實施方式中，布袋除塵器的煙氣出口的管道上設(shè)有活性炭吸附裝置，當活性炭吸附二噁英、重金屬達到飽和后，可以通過解析再生后循環(huán)使用，或送至危廢焚燒廠通過焚燒處理提供熱量。在另一種具體實施方式中，可以不設(shè)置活性炭吸附裝置，改由在布袋除塵器的煙氣入口的管道上噴射活性炭粉末。

36.本發(fā)明能夠深度耦合煙氣超低排放工藝和飛灰三化處理工藝，實現(xiàn)資源化利用，降低設(shè)備投資和運行成本。技術(shù)特征：

1.廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的裝置，其特征在于，包括煙氣發(fā)生裝置（1）、布袋除塵器（2）、ggh換熱器（4）、水洗塔（5）、堿洗塔（6）、sgh加熱器（7）、脫硝反應(yīng)器（8）、煙囪（9）、飛灰水洗固液分離裝置（10）、含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置（11）和飛灰干燥裝置（12）；所述布袋除塵器（2）的煙氣入口連接煙氣發(fā)生裝置（1）的煙氣出口，其煙氣出口連接ggh換熱器（4）的煙氣入口；所述飛灰水洗固液分離裝置（10）的飛灰入口連接布袋除塵器（2）的飛灰出口，其洗滌液入口連接水洗塔（5）的洗滌液出口，其飛灰出口連接飛灰干燥裝置（12）的飛灰入口，其含鹽濃水出口連接至含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置（11）；所述煙氣經(jīng)ggh換熱器（4）的煙氣出口依次通過水洗塔（5）、堿洗塔（6）循環(huán)至ggh換熱器（4），再依次經(jīng)過sgh加熱器（7）、脫硝反應(yīng)器（8）和煙囪（9）后排放；所述堿洗塔（6）的洗滌液出口連接至含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置（11）。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的裝置，其特征在于，所述煙氣發(fā)生裝置（1）為余熱鍋爐或急冷塔。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的裝置，其特征在于，所述急冷塔的飛灰出口連接飛灰水洗固液分離裝置（10）的飛灰入口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的裝置，其特征在于，所述脫硝反應(yīng)器（8）為scr脫硝反應(yīng)器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的裝置，其特征在于，所述ggh換熱器（4）為氟塑料換熱器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的裝置，其特征在于，所述布袋除塵器（2）的煙氣入口的管道上噴有消石灰或活性炭粉末。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的裝置，其特征在于，所述布袋除塵器（2）的煙氣出口的管道上設(shè)有活性炭吸附裝置（3）。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的裝置，其特征在于，所述活性炭吸附裝置（3）中的活性炭吸附飽和后，通過解析再生循環(huán)使用或通過焚燒處理提供熱量。9.基于權(quán)利要求1所述裝置的廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的方法，其特征在于，包括步驟如下：s1.廢棄物焚燒煙氣由煙氣發(fā)生裝置進入布袋除塵器（2）除塵后，進入ggh換熱器（4）放熱，降溫后進入水洗塔（5），煙氣中的hcl氣體溶解形成酸性的洗滌液，洗滌液進入飛灰水洗固液分離裝置（10），用于浸提飛灰中的重金屬；s2. 飛灰水洗固液分離裝置（10）產(chǎn)生的固態(tài)含水飛灰進入飛灰干燥裝置（12）進行干燥處理，產(chǎn)生的含鹽濃水進入含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置（11）；s3.煙氣由水洗塔（5）進入堿洗塔（6），經(jīng)堿洗吸收煙氣中的hcl氣體和so2氣體，產(chǎn)生的堿性的洗滌液進入含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置（11），用于含鹽濃水調(diào)質(zhì)和重金屬沉淀；s4.煙氣由堿洗塔（6）循環(huán)回到ggh換熱器（4）吸熱，升溫后進入sgh加熱器（7）再次吸熱，達到脫硝反應(yīng)器（8）所需溫度；s5.煙氣由sgh加熱器（7）進入脫硝反應(yīng)器（8），煙氣中的no

x

和二噁英分解，達到煙氣超低排放指標后進入煙囪（9）排入大氣。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的方法，其特征在

于，所述步驟s5中脫硝反應(yīng)器（8）的反應(yīng)溫度為190~220℃。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種廢棄物焚燒煙氣超低排放耦合飛灰處理的裝置和方法，屬于煙氣凈化和飛灰處理技術(shù)領(lǐng)域。其布袋除塵器的煙氣入口連接煙氣發(fā)生裝置的煙氣出口，煙氣出口連接GGH換熱器的煙氣入口；飛灰水洗固液分離裝置的飛灰入口連接布袋除塵器的飛灰出口，洗滌液入口連接水洗塔的洗滌液出口，飛灰出口連接飛灰干燥裝置的飛灰入口，含鹽濃水出口連接至含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置；煙氣經(jīng)GGH換熱器的煙氣出口依次通過水洗塔、堿洗塔循環(huán)至GGH換熱器，再依次經(jīng)過SGH加熱器、脫硝反應(yīng)器和煙囪后排放；堿洗塔的洗滌液出口連接至含鹽濃水凈化調(diào)質(zhì)分鹽裝置。本發(fā)明能夠深度耦合煙氣超低排放工藝和飛灰三化處理工藝，實現(xiàn)資源化利用，降低設(shè)備投資和運行成本。低設(shè)備投資和運行成本。低設(shè)備投資和運行成本。

技術(shù)研發(fā)人員：李小明 胡明 齊景偉 王婷婷 肖誠斌

受保護的技術(shù)使用者：光大環(huán)境科技（中國）有限公司 光大環(huán)保技術(shù)研究院（南京）有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.07.09

技術(shù)公布日：2021/10/8