1.本發(fā)明屬于環(huán)保技術領域，具體涉及一種協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的水泥熟料生產系統(tǒng)中氯的監(jiān)控與處置方法及其水泥熟料生產系統(tǒng)。

背景技術：

2.垃圾焚燒(或垃圾焚燒發(fā)電)是城市各類垃圾尤其是生活垃圾、醫(yī)療垃圾、工業(yè)垃圾等垃圾處理的主要方式。由于各類垃圾尤其是醫(yī)療廢棄物中還有大量的氯，其是生成二噁英(一類劇毒物質)的核心元素，尤其是焚燒溫度在600～800℃會極易產生二噁英，因此在垃圾焚燒飛灰中含有大量屬于一類劇毒物質的二噁英。另外，垃圾焚燒飛灰中還含有多種重金屬物質。因此，必須對垃圾焚燒飛灰進行安全處置。

3.對垃圾焚燒飛灰的處置，目前主要有固化與穩(wěn)定化技術類化學處理法、高溫處置、安全填埋法等，但效果均不十分理想。由于二噁英在超過800℃以上會逐漸減少，而水泥窯分解爐一般工作溫度在850℃以上，因此，水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰是近年來發(fā)展的一種新的處置飛灰的方式，簡單來說是在煅燒水泥熟料過程中利用燃燒高溫來分解二噁英，協(xié)同處置飛灰廢棄物。

4.但是，由于垃圾焚燒飛灰中含有大量的氯元素(一般含量在6％～12％)，并且在水泥窯熟料生產中，其煅燒燃料(燃煤)和生產原料中一般也有一定量的氯元素，在水泥窯中協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰時，這些氯元素(以氯離子存在)對水泥窯的熟料煅燒工藝過程會產生嚴重的負面影響，會導致窯況變差，并發(fā)生結皮、堵塞、滾大球等工藝事故，嚴重影響水泥熟料的產量。而且氯離子會大量進入水泥熟料，進而進入水泥產品，對水泥灰漿后期的硬度有很大的抑制作用，并且氯離子還會腐蝕與之接觸的鋼筋等建材，從而影響建筑質量。也就是說，氯離子也會嚴重影響水泥熟料的質量。

5.因此目前比較普遍的做法是：預先對垃圾焚燒飛灰進行水洗處理，將飛灰中含有大量的氯離子以及可溶性鹽類用水洗去除，再將剩余低氯飛灰送入水泥窯處置。雖然這種處置方法可以從技術上解決水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的氯元素問題，但也存在以下問題：第一，飛灰的預處理水洗過程工序復雜、處理成本高，無法小批量處理，必須大批量集中處置提高水洗效率。例如，現(xiàn)在普遍高效的是修建處置量在300噸/天的飛灰水洗預處理線。第二，飛灰水洗預處理線投資大。例如，上述300噸/天的飛灰水洗預處理線，不算土地和人員成本，生產設備需投資約2億人民幣。第三，作為危險廢物的飛灰從各個垃圾焚燒廠(站)運輸至該飛灰水洗預處理廠以及水洗后的低氯飛灰再次運輸至水泥窯，運輸量大。具體來講，城市各類垃圾大約平均每人每天生產約1～1.2公斤，而垃圾焚燒產生的飛灰是原垃圾重量的3％～5％，以1公斤和5％計算，300噸/天的飛灰水洗生產線可以覆蓋600萬人口。相對于大城市還算比較合適，但對于小城市及人口密度小的城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村，這樣的配置顯得很不合理。第四，因為二噁英是脂溶性而非水溶性有毒物質，因此飛灰水洗之后仍然含有大量的二噁英，水洗后的飛灰仍然是危險廢物，仍然需要按照危險廢物的處置要求進行進一步的

處置。

6.而對于水泥窯系統(tǒng)中產生的含氯煙氣，現(xiàn)有的方法是利用旁路放風的方式將這些氯元素進行富集，以旁路放風的方式從生產工序中去除。具體來講，氯元素以離子形態(tài)并與水泥生產原料中的鉀元素結合，生成氯化鉀微晶顆粒，在旁路放風系統(tǒng)中利用旋風分離裝置被富集捕捉，形成固體粉末，從水泥窯系統(tǒng)中排出。例如cn101386481a中公開的在窯內氣體濃度達到飽和時，通過增設的簡易旁路放風裝置，定期使高濃度的含氯煙氣部分釋放到窯外，降低窯內氯的濃度。但是該方法僅為粗放式排出窯系統(tǒng)中一部分旁路放風灰，具體表現(xiàn)為只在窯系統(tǒng)內的含氯煙氣飽和時才定期排出，另外飛灰中的氯還以氯化堿的形式部分進入到燒成帶窯皮中，因此該方法從抑制氯元素對水泥熟料的產量和質量的影響角度來看效果不大，具體表現(xiàn)為水泥窯熟料產品中的氯元素含量仍然會相應增加而且不穩(wěn)定，進入到燒成帶窯皮中的氯元素將會增加窯皮厚度，影響回轉窯的旋轉，并且在加厚到一定程度時窯皮脫落，含氯窯皮還會混入到水泥熟料中。因此如果利用此類方法為獲得滿足低氯含量要求的水泥熟料，必須降低每次垃圾焚燒飛灰的處置量，這會顯著降低垃圾焚燒飛灰的處置效率。并且此類方法得到的旁路放風灰中氯元素含量較低而且由于是非連續(xù)排放而不穩(wěn)定，一般小于10％，折算氯化鉀的含量一般小于20％。這種旁路放風灰如果要加以利用，例如將其中的氯化鉀提取出來，因為其含量低，提純效率也低，不利于產業(yè)化利用。而且旁路放風灰中還含有一定量的有害物質(現(xiàn)有法規(guī)按照危險廢物進行管理)，無法按普通垃圾填埋，目前大多堆積處理。也有的在后續(xù)的水泥生產中摻入一部分，例如上述文獻cn101386481a中公開的方法，這又會將氯元素再次添加入水泥產品中，還是未能徹底解決水泥中氯含量高的問題，并且添加到粉磨水泥中的消納量有限。一個典型的日產5000噸的干法窯水泥熟料生產線，一般一天會產生5～10噸左右的旁路放風灰，由于現(xiàn)有方法處置效率太低，這些旁路放風灰會占用大量空間，進而抑制了旁路放風技術的推廣普及。

技術實現(xiàn)要素：

7.針對現(xiàn)有技術中存在的問題的一個或多個，本發(fā)明的一個方面提供一種協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的水泥熟料生產系統(tǒng)中氯的監(jiān)控與處置方法，所述水泥熟料生產系統(tǒng)包括水泥窯系統(tǒng)、旁路放風裝置(108)、元素檢測裝置，其中所述水泥窯系統(tǒng)包括多級預熱器、分解爐(102)、煙室(103)和回轉窯(104)，用于水泥熟料生產的原料經過所述多級預熱器和分解爐(102)進入煙室(103)，所述煙室(103)與所述回轉窯(104)連通；所述旁路放風裝置(108)與所述煙室(103)連通，用于將所述煙室(103)內的含氯煙氣排出；所述水泥熟料生產系統(tǒng)還包括飛灰輸送裝置(114)，用于將所述垃圾焚燒飛灰輸送至所述水泥窯系統(tǒng)中；所述方法包括以下步驟：

8.s1)利用所述元素檢測裝置分別檢測從所述多級預熱器的最后一級預熱器向所述煙室(103)輸送的熱生料中的氯離子含量m，和從所述回轉窯(104)輸出的水泥熟料中的氯離子含量n，并計算所述水泥窯系統(tǒng)中的氯離子循環(huán)倍率＝m/n；

9.s2)調節(jié)并控制所述水泥窯系統(tǒng)的工藝參數(shù)和/或旁路放風裝置(108)的放風量，將所述氯離子循環(huán)倍率維持在50～500范圍內；優(yōu)選氯離子循環(huán)倍率維持在100～200范圍內。

10.上述方法中，步驟s2)中所述調節(jié)并控制所述水泥窯系統(tǒng)的工藝參數(shù)具體為：a1)

調節(jié)并控制所述分解爐(102)出口的溫度為800～900℃；a2)調節(jié)并控制所述回轉窯(104)內主燒成帶溫度保持在1400℃以上。

11.上述方法中，步驟s2)中調節(jié)并控制旁路放風裝置(108)的放風量的方法為：根據(jù)熱生料中的氯離子含量以及熱生料中的氯離子含量的變化趨勢來調整，其中熱生料中的氯離子含量越高，放風量越大。

12.上述方法中，所述元素檢測裝置包括熱生料檢測裝置(107)和熟料檢測裝置(106)，其中所述熱生料檢測裝置(107)用于檢測所述熱生料中氯離子的含量，所述熟料檢測裝置(106)用于檢測水泥熟料中氯離子的含量；優(yōu)選地，所述熱生料檢測裝置(107)和熟料檢測裝置(106)為xrf元素檢測裝置。

13.上述方法中，所述水泥熟料生產系統(tǒng)還包括固廢危廢處置設備(115)，其分別與所述飛灰輸送裝置(114)和分解爐(102)連通，所述垃圾焚燒飛灰經所述飛灰輸送裝置(114)和固廢危廢處置設備(115)后進入所述分解爐(102)中。

14.上述方法中，所述水泥熟料生產系統(tǒng)還包括旁路放風灰的處理裝置(111)，其用于對從所述旁路放風裝置(108)分離出的旁路放風灰(110)進行處理；其中所述處理裝置(111)包括：

15.n個水洗容器，分別命名為第一水洗容器、第二水洗容器、

……

、第n-1水洗容器、第n水洗容器；n≥1；其中每個水洗容器用于產生含固溶液，并對該含固溶液進行固液分離，分別得到殘余漿渣和上層溶液；每個水洗容器均設有物料入口、水溶液出口和殘余漿渣出口，其中對于第一水洗容器至第n-1水洗容器，上一個水洗容器的殘余漿渣出口與下一個水洗容器的物料入口連通；對于第一水洗容器至第n水洗容器，下一個水洗容器的水溶液出口與之前的所有水洗容器的物料入口均連通；

16.n個攪拌加溫裝置，其分別設置在n個水洗容器中，用于混勻n個水洗容器中的含固溶液；

17.旁路放風灰?guī)?1)，其用于接收從所述旁路放風裝置(108)分離出的旁路放風灰；

18.旁路放風灰輸送裝置(2)，其分別與所述旁路放風灰?guī)?1)和第一水洗容器(3)的物料入口連通，用于將所述旁路放風灰?guī)?1)中的旁路放風灰輸送至所述第一水洗容器(3)中，所述第一水洗容器(3)用于將其中的旁路放風灰與水溶液混合成第一含固溶液；

19.結晶器(8)，其設置有鹵水進口、結晶產物出口和第一冷凝水出口，其中所述鹵水進口與所述第一水洗容器(3)的水溶液出口連通，用于接收所述第一水洗容器(3)中的第一含固溶液經固液分離后的第一上層溶液并對該第一上層溶液進行結晶；

20.氯化鉀庫(9)，其與所述結晶器(8)的結晶產物出口連通，用于接收經所述結晶器(8)對第一上層溶液結晶后析出的產物；

21.冷凝水容器(10)，其設置有冷凝水進口和第二冷凝水出口，其中所述冷凝水進口與所述結晶器(8)的第一冷凝水出口連通，所述第二冷凝水出口與n個水洗容器的物料入口均連通，用于將所述冷凝水容器(10)中的冷凝水輸送至n個水洗容器中的一個或多個用作水溶液在水洗容器中形成含固溶液；

22.清水庫(21)，其與n個水洗容器的物料入口分別連通，用于對n個水洗容器中的一個或多個補充清水；

23.殘余漿渣庫(15)，其與所述第n水洗容器的殘余漿渣出口連通，用于接收第n水洗

容器中第n含固溶液經固液分離后的第n殘余漿渣。

24.上述方法還包括以下步驟：

25.t1)將從所述旁路放風裝置(108)分離出的旁路放風灰輸送至所述第一水洗容器(3)中與水溶液混合形成第一含固溶液；將所述第一含固溶液進行固液分離，分別獲得第一殘余漿渣和第一上層溶液；

26.t2)將所述第一殘余漿渣輸送至第二水洗容器(12)中與水溶液混合形成第二含固溶液，將所述第二含固溶液進行固液分離，分別獲得第二殘余漿渣和第二上層溶液；并將所述第二殘余漿渣輸送至第三水洗容器中與水溶液混合形成第三含固溶液，將所述第三含固溶液經固液分離后的第三殘余漿渣輸送至下一級水洗容器中；以此類推，直至將第n-1水洗容器中的第n-1含固溶液經固液分離后的第n-1殘余漿渣輸送至第n水洗容器中與水溶液混合形成第n含固溶液，將在所述第n水洗容器中的所述第n含固溶液經固液分離后的第n殘余漿渣輸送至所述殘余漿渣庫(15)中；其中n≥1；

27.其中對于第一水洗容器(3)至第n-1水洗容器，上一個水洗容器中用于形成含固溶液的水溶液來自之后的一個或多個水洗容器中的上層溶液，若該上層溶液量不足時，則用來自所述冷凝水容器(10)的冷凝水補充，若該冷凝水量不足，則用來自清水庫(21)的清水補充；其中對于首次循環(huán)，所述第一水洗容器(3)中用于形成第一含固溶液的水溶液來自清水庫(21)的清水；對于所述第n水洗容器，其中用于形成第n含固溶液的水溶液來自所述冷凝水容器(10)的冷凝水，若該冷凝水量不足，則用來自清水庫(21)的清水補充；

28.t3)將所述第一上層溶液輸送至所述結晶器(8)中進行結晶處理，分別獲得結晶產物和冷凝水；

29.t4)將所述結晶產物輸送至所述氯化鉀庫(9)，并將所述冷凝水輸送至所述冷凝水容器(10)中；

30.t5)將所述冷凝水容器(10)的冷凝水輸送至一個或多個水洗容器中用作水溶液在水洗容器中形成含固溶液；

31.t6)重復以上步驟t1-t5。

32.上述方法中，步驟t3)中將所述第一上層溶液輸送至所述結晶器(8)之前還對所述第一上層溶液進行過濾；

33.步驟t2)中還包括將所述殘余漿渣庫(15)中的第n殘余漿渣輸送至水泥窯系統(tǒng)中，優(yōu)選先經過所述固廢危廢處置設備(115)預處理后再輸送入所述水泥窯系統(tǒng)的分解爐(102)中。

34.本發(fā)明另一方面還提供一種協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的水泥熟料生產系統(tǒng)，其包括：

35.水泥窯系統(tǒng)：其包括多級預熱器、分解爐(102)、煙室(103)和回轉窯(104)，其中用于水泥熟料生產的原料經過所述多級預熱器和分解爐(102)進入煙室(103)，所述煙室(103)與所述回轉窯(104)連通；

36.旁路放風裝置(108)：其與所述煙室(103)連通，用于將所述煙室(103)內的含氯煙氣排出；

37.飛灰輸送裝置(114)，其用于將所述垃圾焚燒飛灰輸送至所述水泥窯系統(tǒng)中；

38.元素檢測裝置，其用于檢測所述多級預熱器的最后一級預熱器向所述煙室(103)

輸送的熱生料中的氯離子含量，和從所述回轉窯(104)輸出的水泥熟料中的氯離子含量；

39.處理裝置(111)，其用于對從所述旁路放風裝置(108)中分離的旁路放風灰進行處理。

40.上述處理裝置(111)包括：

41.n個水洗容器，分別命名為第一水洗容器、第二水洗容器、

……

、第n-1水洗容器、第n水洗容器；n≥1；其中每個水洗容器均設有物料入口、水溶液出口和殘余漿渣出口，其中對于第一水洗容器至第n-1水洗容器，上一個水洗容器的殘余漿渣出口與下一個水洗容器的物料入口連通；對于第一水洗容器至第n水洗容器，下一個水洗容器的水溶液出口與之前的所有水洗容器的物料入口均連通；

42.n個攪拌加溫裝置，其分別設置在n個水洗容器中，用于混勻n個水洗容器中的含固溶液；

43.旁路放風灰?guī)?1)，其用于接收從所述旁路放風裝置(108)分離出的旁路放風灰；

44.旁路放風灰輸送裝置(2)，其分別與所述旁路放風灰?guī)?1)和第一水洗容器(3)的物料入口連通，用于將所述旁路放風灰?guī)?1)中的旁路放風灰輸送至所述第一水洗容器(3)中，所述第一水洗容器(3)用于將其中的旁路放風灰與水溶液混合成第一含固溶液；

45.結晶器(8)，其設置有鹵水進口、結晶產物出口和第一冷凝水出口，其中所述鹵水進口與所述第一水洗容器(3)的水溶液出口連通，用于接收所述第一水洗容器(3)中的第一含固溶液經固液分離后的第一上層溶液并對該第一上層溶液進行結晶；

46.氯化鉀庫(9)，其與所述結晶器(8)的結晶產物出口連通，用于接收經所述結晶器(8)對第一上層溶液結晶后析出的產物；

47.冷凝水容器(10)，其設置有冷凝水進口和第二冷凝水出口，其中所述冷凝水進口與所述結晶器(8)的第一冷凝水出口連通，所述第二冷凝水出口與n個水洗容器的物料入口均連通，用于將所述冷凝水容器(10)中的冷凝水輸送至n個水洗容器中的一個或多個用作水溶液在水洗容器中形成含固溶液；

48.清水庫(21)，其與n個水洗容器的物料入口分別連通，用于對n個水洗容器中的一個或多個補充清水；

49.殘余漿渣庫(15)，其與所述第n水洗容器的殘余漿渣出口連通，用于接收第n水洗容器中第n含固溶液經固液分離后的第n殘余漿渣。

50.基于以上技術方案提供的協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的水泥熟料生產系統(tǒng)中氯的監(jiān)控與處置方法是一種精細調控、高效處置垃圾焚燒飛灰以及高效收集氯元素的方法，該方法在現(xiàn)有的水泥熟料生產系統(tǒng)的基礎上通過元素檢測裝置分別檢測水泥窯系統(tǒng)中熱生料的氯離子含量和水泥熟料的氯離子含量，以對系統(tǒng)中的氯元素進行監(jiān)控，并通過控制水泥窯系統(tǒng)生產工藝參數(shù)和/或旁路放風裝置的放風量來精確控制水泥窯系統(tǒng)中的氯離子循環(huán)倍率維持在50～500范圍內，可以保證水泥窯系統(tǒng)運行狀態(tài)良好平穩(wěn)，且水泥窯系統(tǒng)中的氯離子含量達到動態(tài)平衡，既避免了水泥窯系統(tǒng)中的煙氣中氯元素對水泥熟料的產量和質量的影響(實施例結果表明可以穩(wěn)定獲得氯離子含量平均為0.018％的低氯含量水泥熟料，滿足國家標準和企業(yè)內部標準)，還可以獲得具有高氯元素含量(20％左右)的旁路放風灰，該旁路放風灰通過本發(fā)明提供的處理裝置水洗后可以獲得高經濟價值的氯化鉀產品。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

51.1)本發(fā)明提供的方法利用現(xiàn)有的水泥熟料生產系統(tǒng)可以直接處置利用垃圾焚燒飛灰，因此無需另行投資建設龐大的飛灰水洗預處理線，可以充分利用城鎮(zhèn)附近的水泥熟料生產線就近處置，不用另行投資建設龐大的飛灰水洗預處理線，還節(jié)省了大量的運輸成本，垃圾焚燒飛灰處置成本大幅降低；

52.2)本發(fā)明方法通過控制水泥窯系統(tǒng)中的氯離子循環(huán)倍率保持在50～500范圍內，可以保證水泥窯系統(tǒng)運行狀態(tài)良好平穩(wěn)，水泥窯系統(tǒng)中的氯元素達到動態(tài)平衡，基本上不會有氯元素以氯化堿的形式進入到燒成帶窯皮中，因此不會增加窯皮厚度和影響回轉窯的旋轉，從而避免水泥窯系統(tǒng)中煙氣中氯元素對水泥熟料的產量和質量的影響，進而顯著提高水泥熟料的質量和產量，另外還可以連續(xù)穩(wěn)定獲得具有高氯含量(20％左右)的旁路放風灰，對該部分旁路放風灰進行水洗處理可以連續(xù)穩(wěn)定獲得純度在70％以上的高經濟價值氯化鉀產品，顯著提高廢棄物的利用率；

53.3)利用本發(fā)明提供的方法在進行水泥熟料生產時，由于水泥窯系統(tǒng)中的大量氯元素隨旁路放風灰被排出，在每個生產循環(huán)內水泥窯系統(tǒng)中存在的氯元素是少量的且受控的，因此每次可以處置大量的垃圾焚燒飛灰，可以顯著提高對垃圾焚燒飛灰的處置效率；

54.4)利用本發(fā)明提供的水泥熟料生產系統(tǒng)中的處理裝置處理旁路放飛灰時，處理裝置中設置的多個水洗容器協(xié)同配合，可以顯著提高旁路放風灰的處置效率和結晶產物(氯化鉀)的收獲率，因此完全可以應對水泥熟料生產線協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的正常產能情況下產生的旁路放風灰，不會造成旁路放風灰的堆積而占用大量的空間。并且在處理裝置中可以重復利用水資源，最終的殘余漿渣又送回水泥窯系統(tǒng)或收集存儲再利用，因此更加綠色環(huán)保。

附圖說明

55.圖1為本發(fā)明的一個實施例提供的協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的水泥熟料生產系統(tǒng)的結構示意圖；

56.圖2為本發(fā)明的一個實施例提供的旁路放風灰處理裝置的結構示意圖；

57.圖3為本發(fā)明的一個實施例提供的旁路放風灰處理裝置在處理旁路放風灰時的流程示意圖。

58.1：旁路放風灰?guī)欤?：旁路放風灰輸送裝置，3：第一水洗容器，4：第一攪拌加溫裝置，5：鹵水過濾裝置，6：鹵水泵送閥門，7：鹵水泵，8：結晶器，9：氯化鉀庫，10：冷凝水容器，11：第一殘余漿渣泵，12：第二水洗容器，13：第二攪拌加溫裝置，14：第二殘余漿渣泵，15：殘余漿渣庫，16：二次水泵送閥門，17：二次水泵，18：冷凝水泵，19：第一清水閥門，20：第二清水閥門，21：清水庫；

59.101：生料，102：分解爐，103：煙室，104：回轉窯，105：熟料，106：熟料檢測裝置，107：熱生料檢測裝置，108：旁路放風裝置，109：殘氣，110：旁路放風灰，111：處理裝置，112：處理產物，113：垃圾焚燒飛灰，114：飛灰輸送裝置，115：固廢危廢處置設備。

具體實施方式

60.本發(fā)明旨在提供一種利用水泥熟料生產系統(tǒng)協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的方法以及基于水泥熟料生產系統(tǒng)的聯(lián)合處置利用垃圾焚燒飛灰和旁路放風灰的系統(tǒng)。通過以下具體

實施例和附圖詳細說明本發(fā)明。

61.實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，實施例將有助于理解本發(fā)明，但不應作為對本發(fā)明內容的限制。

62.實施例1：協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的水泥熟料生產系統(tǒng)中氯的監(jiān)控和處置方法

63.如圖1所示，該實施例提供的方法所基于的水泥熟料生產系統(tǒng)可包括：水泥窯系統(tǒng)、元素檢測裝置、旁路放風裝置108和飛灰輸送裝置114，還可包括固廢危廢處置設備115。

64.水泥窯系統(tǒng)可以為現(xiàn)有的干法水泥熟料生產系統(tǒng)，其包括多級預熱器(該實施例為c1～c5五級預熱器)、分解爐102、煙室103和回轉窯104等，用于水泥熟料生產的原料(即生料101)首先進入c1預熱器，然后依次經過c3預熱器、c2預熱器、c4預熱器，隨后進入分解爐102，再進入c5預熱器，再然后通過c5預熱器物料出口的下料筒進入煙室103，此時這些物料稱為熱生料。熱生料再從煙室103進入回轉窯104內，物料在進入回轉窯104后進行煅燒過程生成水泥熟料產品(即熟料105)。

65.元素檢測裝置是用于檢測熱生料和水泥熟料中的氯離子含量的裝置，可以選擇現(xiàn)有技術中已有的基于化學或x射線熒光光譜分析原理的元素檢測裝置，例如基于x射線熒光光譜分析原理的xrf元素檢測裝置，可以離線定期(例如間隔1～2小時)檢測熱生料和熟料中的氯離子含量。也可以如圖1所示，使用熱生料檢測裝置107檢測熱生料中氯離子的含量，使用熟料檢測裝置106檢測熟料中的氯離子含量，其中兩者均可以設置成在線檢測的元素檢測裝置，也可以僅將熱生料檢測裝置107設置成在線檢測裝置，以避免現(xiàn)場生產設備和環(huán)境對操作人員的影響。

66.旁路放風裝置108可以采用現(xiàn)有的設備，其與煙室103連通，目的是為了將從水泥生產原料、燃煤以及垃圾焚燒飛灰、協(xié)同處置的固廢危廢等帶入水泥窯系統(tǒng)中的含氯煙氣從煙室103排出窯系統(tǒng)，避免氯元素對水泥窯生產系統(tǒng)中生產的水泥熟料產品的質量和產量產生影響。該部分從水泥窯系統(tǒng)中排出的含氯煙氣由旁路放風裝置108分離出含有氯化鉀的旁路放風灰110，攜帶有熱量氣體和少量固體的殘氣109進入排放系統(tǒng)可以進一步利用(例如余熱發(fā)電等)。分離出的旁路放風灰110中含有大量的氯元素，可以進行后續(xù)處理(例如水洗處理)以獲得高經濟價值的氯化鉀產品，以下實施例2和實施例3詳細描述。

67.固廢危廢處置設備115可以是水泥熟料生產線上常見的現(xiàn)有設備，例如水泥窯smp(破碎、混合、泵送)預處理設備、水泥窯污泥處置設備等，可以在將垃圾焚燒飛灰投入到水泥窯系統(tǒng)的分解爐之前預先對其進行處理。

68.飛灰加入裝置114則是為了將垃圾焚燒飛灰113加入到水泥窯系統(tǒng)的分解爐102中，該飛灰加入裝置114還可以先與固廢危廢處置設備115連通，將垃圾焚燒飛灰113輸送入固廢危廢處置設備115中與其它固廢危廢處置物進行預處理后，再投入水泥窯系統(tǒng)的分解爐102中。

69.結合圖1所示，在一個典型的干法水泥窯系統(tǒng)中，生產原料(生料101)進入c1預熱器，然后依次經過c3預熱器、c2預熱器、c4預熱器，然后進入分解爐102，再進入c5預熱器，再然后通過c5預熱器物料出口進入窯尾煙室103，此時這些物料稱為熱生料。熱生料再從窯尾煙室103進入回轉窯104內，物料在進入回轉窯104后進行煅燒(煅燒溫度一般為1300～1500℃)過程生成水泥熟料。生成的熟料出窯頭后被新鮮冷空氣冷卻，而這些用來冷卻熟料的空氣被迅速加熱，稱為高溫氣體。如果說生料在水泥窯系統(tǒng)中的流向為正方向，則高溫氣體的

流向則大致為反方向。高溫氣體經過回轉窯104(一部分直接進入分解爐102)、窯尾煙室103、分解爐102、多級預熱器，出c1預熱器后溫度降低至300～350℃，再排出水泥窯系統(tǒng)。這樣做的目的是為了充分利用熱能，在各環(huán)節(jié)內物料與這些氣體充分進行熱交換，使得物料在入回轉窯104前被逐步加溫，而高溫氣體逐漸冷卻。

70.在水泥窯系統(tǒng)工作時，氯元素通過燃煤以多種化合物的形式進入回轉窯104和分解爐102，或者在原料(生料101)中以氯鹽的形式進入c1預熱器，或者通過協(xié)同處置的固廢危廢物以氯化鈉、三氯化鐵等形式進入分解爐102。協(xié)同處置的垃圾焚燒飛灰中的氯元素也可以進入分解爐102。這些多種形態(tài)的氯元素，都會在水泥窯系統(tǒng)內的高溫作用下最終與原料中的鉀元素結合形成氯化鉀。例如：原料和無機危廢物中的氯化鈉在窯內高溫下會與熟料中的氧化鉀反應，直接生成氯化鉀；或者，固廢物中的pvc塑料在水泥窯系統(tǒng)內高溫下燃燒時產生氯化氫，快速被物料中氧化鈣吸收生成氯化鈣，在回轉窯內高溫下進一步與物料中的氧化鉀交換生成氯化鉀氣體。氯化鉀的沸點是1420℃，熔點為770℃。并且在800℃時開始升華揮發(fā)，溫度越高揮發(fā)越快。

71.因此，結合水泥窯系統(tǒng)內物料的流動方向來看，隨著物料在每個工序中被逐步加溫，氯化鉀也逐漸變成氣態(tài)，最終在回轉窯104內的更高溫度作用下基本全部變成氣態(tài)。氣態(tài)的氯化鉀隨著高溫氣體反向流動。隨著氣體溫度的降低，氣態(tài)氯化鉀開始冷凝，形成固體微晶顆粒，被物料粘附，又一次被正向帶回到回轉窯104內。一般情況下，窯尾煙室103的氣態(tài)氯化鉀濃度比較高。而c5預熱器物料出口下料筒中的固態(tài)物料中氯元素含量也比較高。

72.雖然回轉窯104內的更高溫度使得氯化鉀可以基本全部變成氣態(tài)，但不可避免的仍有一部分氯元素殘存于熟料中，隨熟料帶出水泥窯系統(tǒng)。但相對于較高氯含量的燃煤、原料，尤其是協(xié)同處置含氯的固廢危廢物所帶入的所有氯元素來說，被熟料帶走的氯元素占較小比重。顯然，氯化鉀會在水泥窯系統(tǒng)內富集并且循環(huán)，如果任由其發(fā)展，其濃度會越來越高且不受控，進而影響水泥熟料的產量和質量。因此，需要設置連通煙室的旁路放風裝置以放出一部分含氯煙氣，將多余的氯化鉀排出水泥窯系統(tǒng)，但是現(xiàn)有技術方法均不能兼顧既避免水泥窯系統(tǒng)中含氯煙氣對水泥熟料的產量和質量的影響，又能獲得經處理后具有高經濟價值的旁路放風灰，并能維持水泥窯系統(tǒng)內氯元素含量的動態(tài)平衡，以保證水泥窯系統(tǒng)運行狀態(tài)良好平穩(wěn)。

73.該實施例則利用典型的水泥熟料生產系統(tǒng)協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰，其中利用元素檢測裝置監(jiān)控系統(tǒng)中的熱生料中氯離子的含量和水泥熟料中氯離子的含量，以控制系統(tǒng)中的氯離子含量，能夠兼顧既避免水泥窯系統(tǒng)中含氯煙氣對水泥熟料的產量和質量的影響，又能獲得具有高氯含量的旁路放風灰(利用價值高)，并能維持水泥窯系統(tǒng)內氯元素含量的動態(tài)平衡，以保證水泥窯系統(tǒng)運行狀態(tài)良好平穩(wěn)，結合圖1所示，該方法具體包括以下步驟：

74.s1：將垃圾焚燒飛灰113利用飛灰輸送裝置114送入水泥窯分解爐102中；或者，將垃圾焚燒飛灰113利用飛灰輸送裝置114按固廢危廢處置物送入固廢危廢處置設備115中進行預處理，隨后再由固廢危廢處置設備115將其送入水泥窯分解爐102中；

75.s2：將用于水泥熟料生產的原料(即生料101)經由c1預熱器投入水泥窯系統(tǒng)中；

76.s3：利用元素檢測裝置分別檢測從多級預熱器的最后一級預熱器向煙室(103)輸送的熱生料中的氯離子含量m，和從回轉窯(104)輸出的水泥熟料中的氯離子含量n，并計算水泥窯系統(tǒng)中的氯離子循環(huán)倍率＝m/n；其中可以使用熱生料檢測裝置107檢測熱生料中氯

離子的含量m，使用熟料檢測裝置106檢測熟料中的氯離子含量n；

77.s4：調節(jié)并控制水泥窯系統(tǒng)的工藝參數(shù)和/或旁路放風裝置(108)的放風量，將氯離子循環(huán)倍率維持在50～500范圍內，優(yōu)選在100～200范圍內(獲得的不同批次水泥熟料中氯離子含量的波動更小且含量相對更低、水泥窯系統(tǒng)運行狀態(tài)更平穩(wěn))。

78.例如在調節(jié)并控制所述水泥窯系統(tǒng)的工藝參數(shù)時具體可為：a1)調節(jié)并控制所述分解爐(102)出口的溫度為800～900℃，進而可以控制c5預熱器物料出口下料筒中熱生料的溫度。可以使得物料在進入主燒成帶之前不提前或者不大比例的出現(xiàn)液相，避免提早結球將氯化鉀包裹在熟料中；a2)調節(jié)并控制所述回轉窯(104)內主燒成帶溫度保持在1400℃以上，優(yōu)選在1400～1500℃，可以使得熟料結粒較慢，顆粒均齊，氯化鉀充分揮發(fā)氣化。調整旁路放風裝置的放風量可以根據(jù)由熱生料中的氯離子含量絕對值推算的系統(tǒng)中氯化鉀的總量來調整(熱生料中的氯離子含量越高，旁路放風量越大)，以及根據(jù)熱生料中的氯離子含量的變化趨勢來調整，使得熱生料中的氯離子含量趨于穩(wěn)定，這樣可以使新增進入水泥窯系統(tǒng)的氯元素與放出的氯元素維持動態(tài)平衡。

79.通過以上步驟的水泥窯系統(tǒng)中氯離子循環(huán)倍率的精準控制可以保證水泥窯系統(tǒng)中的氯元素含量維持在動態(tài)平衡，保證水泥窯系統(tǒng)運行良好平穩(wěn)，相對于其他氯離子循環(huán)倍率的條件下帶入水泥熟料中的氯離子含量顯著更低，并且不會導致回轉窯窯皮增厚，因此可以保證水泥熟料產品的產量和質量穩(wěn)定，同時可以從水泥窯系統(tǒng)中穩(wěn)定連續(xù)排出高氯含量的煙氣；

80.s5：旁路放風裝置108從含氯煙氣中分離出含有氯化鉀的旁路放風灰110，其中氯離子含量可高達20％左右，因此可以提高對其進一步處理的經濟效益(例如水洗處理獲得高經濟價值的氯化鉀產品)。

81.綜上實施例所述，該實施例提供的方法除了能夠兼顧既避免水泥窯系統(tǒng)中含氯煙氣對水泥熟料的產量和質量的影響，又能從水泥窯系統(tǒng)內排放出具有高經濟價值的含氯煙氣，并能維持水泥窯系統(tǒng)內氯元素含量的動態(tài)平衡，以保證水泥窯系統(tǒng)運行狀態(tài)良好平穩(wěn)之外，還具有以下優(yōu)勢：在垃圾焚燒飛灰進入系統(tǒng)之前，無需對飛灰進行水洗預處理，可以充分利用城鎮(zhèn)附近的水泥熟料生產線就近處置，不用另行投資建設龐大的飛灰水洗預處理線，因此可以節(jié)省大量的運輸成本以及水洗預處理成本，可以大幅降低垃圾焚燒飛灰處置成本，并對垃圾焚燒飛灰進行有效利用，獲得產量和質量均較高的水泥熟料產品，以及為進一步處理高氯含量旁路放風灰獲得高經濟價值的氯化鉀產品奠定了基礎。

82.實施例2：協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的水泥熟料生產系統(tǒng)

83.如圖1所示，示出了該實施例提供的協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的水泥熟料生產系統(tǒng)的結構示意圖，該系統(tǒng)在實施例1的基礎上，還包括旁路放風灰的處理裝置111，以對經旁路放風裝置108分離出的高氯含量的旁路放風灰110進行水洗處理，以獲得經濟價值高的處理產物112，例如氯化鉀。經過水洗處理后的其余殘余物又可以按固廢危廢處置物送入固廢危廢處置設備115中與垃圾焚燒飛灰進行預混處理，隨后進入水泥窯系統(tǒng)的分解爐102中，或者該部分殘余物被收集留作它用。可以進一步提高對垃圾焚燒飛灰的處置深度和廢棄物的利用率。

84.如圖2所示，該處理裝置111主要包括：第一水洗容器3、第二水洗容器12、結晶器8、冷凝水容器10、旁路放風灰?guī)?、氯化鉀庫9、殘余漿渣庫15、清水庫21和旁路放風灰輸送裝

置2，還包括設置在第一水洗容器3和結晶器8之間的鹵水過濾裝置5，以及用于連接各部件的管道和設置在各部件之間的泵、閥門等。

85.旁路放風灰?guī)?用于接收從旁路放風裝置108分離出的旁路放風灰110；旁路放風灰輸送裝置2分別與旁路放風灰?guī)?和第一水洗容器3連通，用于將旁路放風灰?guī)?中的旁路放風灰輸送至第一水洗容器3中，第一水洗容器3用于將其中的旁路放風灰與水溶液(例如來自清水庫21的清水)混合成第一含固溶液，第一攪拌加溫裝置4執(zhí)行對該第一含固溶液進行攪拌混合，必要時進行加溫操作，以使其混勻并使旁路放風灰中的氯化鉀充分溶解；結晶器8與第一水洗容器3連通，用于接收第一水洗容器3中的第一含固溶液經固液分離后的第一上層溶液并對該第一上層溶液進行氯化鉀結晶，其中在第一水洗容器3和結晶器8之間設置有鹵水過濾裝置5，以對第一上層溶液進行過濾，經過濾后的第一上層溶液通過鹵水泵7輸送至結晶器8中，并在第一水洗容器3和結晶器8之間的管道上設置有鹵水泵送閥門6；氯化鉀庫9與結晶器8連通，用于接收經結晶器8對第一上層溶液結晶后析出的氯化鉀；冷凝水容器10與所述結晶器8連通，用于接收經結晶器8對第一上層溶液結晶產生的冷凝水；該冷凝水容器10還與第一水洗容器3以及第二水洗容器12分別通過一管道連通，該管道用于將冷凝水容器10中的冷凝水輸送至第一水洗容器3和/或第二水洗容器12中，例如通過冷凝水泵18；第二水洗容器12用于接收第一水洗容器3中的第一含固溶液經固液分離后的第一殘余漿渣(例如通過第一殘余漿渣泵11將第一水洗容器3中的第一殘余漿渣泵至第二水洗容器12中)，并在其中與水溶液混合形成第二含固溶液，第二攪拌加溫裝置13執(zhí)行對該第二含固溶液進行攪拌混合，必要時進行加溫操作，以使其混勻并使第一殘余漿渣中的殘余氯化鉀充分溶解；清水庫21分別與第一水洗容器3和第二水洗容器12連通，并與第一水洗容器3之間設置有第一清水閥門19，在與第二水洗容器12之間設置有第二清水閥門20，用于對第一水洗容器3和第二水洗容器12補充清水；殘余漿渣庫15用于接收第二水洗容器12中第二含固溶液經固液分離后的第二殘余漿渣(例如通過第二殘余漿渣泵14將第二水洗容器12中的第二殘余漿渣泵至殘余漿渣庫15中)，并且該殘余漿渣庫15中的殘余漿渣還可以被輸送至固廢危廢處置設備115中。第二水洗容器12中的第二含固溶液經固液分離后的第二上層溶液(即第二溶液)則通過一管道被輸送至第一水洗容器3中(例如通過二次水泵17)用于與旁路放風灰混勻形成第一含固溶液。

86.圖2中示出的處理裝置111中僅包括兩個水洗容器，本領域技術人員應當理解，為了提高旁路放風灰中氯化鉀的洗出率，該實施例提供的用于對旁路放風灰水洗操作的處理裝置111中還可包括更多的水洗容器(例如n個水洗容器，n≥1)，以及與水洗容器匹配的攪拌加溫裝置和配套的管道、閥門和水泵等部件，進而形成一個對旁路放風灰進行水洗操作的循環(huán)系統(tǒng)。n個水洗容器分別命名為第一水洗容器、第二水洗容器、

……

、第n-1水洗容器、第n水洗容器；n≥1；其中每個水洗容器均設有物料入口、水溶液出口和殘余漿渣出口，其中對于第一水洗容器至第n-1水洗容器，上一個水洗容器的殘余漿渣出口與下一個水洗容器的物料入口連通；對于第一水洗容器至第n水洗容器，下一個水洗容器的水溶液出口與之前的所有水洗容器的物料入口均連通。以n＝4舉例說明該處理裝置的連接關系和工作原理，該四個水洗容器分別命名為第一水洗容器、第二水洗容器、第三水洗容器和第四水洗容器，其中第一水洗容器中的第一含固溶液經固液分離后的第一殘余漿渣進入第二水洗容器中與水溶液混合形成第二含固溶液，該第二含固溶液經固液分離后的第二殘余漿渣則進入第

三水洗容器中與水溶液混合形成第三含固溶液，該第三含固溶液經固液分離后的第三殘余漿渣則進入第四水洗容器中與水溶液混合形成第四含固溶液，該第四含固溶液經固液分離后的第四殘余漿渣則排出該循環(huán)系統(tǒng)進入殘余漿渣庫(該殘余漿渣庫中的殘余漿渣可被送入固廢危廢處置設備中再次進入水泥窯系統(tǒng)或者收集留作他用)。其中在首次循環(huán)中，第一水洗容器中用于形成第一含固溶液的水溶液來自清水庫的清水，后續(xù)循環(huán)則來自第二水洗容器、第三水洗容器和第四水洗容器中的一個或多個水洗容器中含固溶液經固液分離后的上層溶液，優(yōu)選順序為第二水洗容器中第二含固溶液經固液分離后的第二上層溶液，若該第二上層溶液量不足時，補充第三水洗容器中第三含固溶液經固液分離后的第三上層溶液，若該第三上層溶液量不足時，則補充第四水洗容器中第四含固溶液經固液分離后的第四上層溶液，若補充該第四上層溶液量后仍不足，則補充來自冷凝水容器中的冷凝水，若該冷凝水量不足，則補充來自清水庫的清水。第二水洗容器中用于形成第二含固溶液的水溶液則來自第三水洗容器和第四水洗容器中的一個或多個水洗容器中含固溶液經固液分離后的上層溶液，優(yōu)選順序為第三水洗容器中第三含固溶液經固液分離后的第三上層溶液，若該第三上層溶液量不足時，則補充第四水洗容器中第四含固溶液經固液分離后的第四上層溶液，若補充該第四上層溶液量后仍不足，則補充來自冷凝水容器中的冷凝水，若該冷凝水量不足，則補充來自清水庫的清水。同理，第三水洗容器中的水溶液來源也是如此。第四水洗容器中用于形成含固溶液的水溶液則來自冷凝水容器中的冷凝水，若該冷凝水量不足，則補充來自清水庫的清水。

87.第一水洗容器中的第一含固溶液經固液分離后的第一上層溶液則進入結晶器中結晶，產生的冷凝水則返回至四個水洗容器中的一個或多個用于形成含固溶液。因此，該實施例提供的用于水洗旁路放風灰的處理裝置可以循環(huán)利用水資源，并可以有效提取旁路放風灰中的經濟價值高的氯化鉀產品。

88.實施例3：利用處理裝置處理旁路放風灰的方法

89.該實施例利用實施例2提供的水泥熟料生產系統(tǒng)中的處理裝置111對經旁路放風裝置108分離出的旁路放風灰進行水洗處理，結合圖2和圖3所示，主要包括以下步驟：

90.t1：打開旁路放風灰輸送裝置2，將適量的旁路放風灰送至第一水洗容器3；

91.t2：打開二次水泵送閥門16、打開二次水泵17，將第二水洗容器12中經過固液分離的第二上層溶液(即圖2和圖3中第二溶液)通過二次水泵17送至第一水洗容器3；如果第二溶液不足，補充來自冷凝水容器10中的冷凝水，若該冷凝水不足，或者在首個工作循環(huán)時，打開第一清水閥門19，從清水庫21補充清水至第一水洗容器3；

92.t3：待第二水洗容器12中經固液分離后的上層第二溶液泵送完成后，打開第二殘余漿渣泵14，將第二水洗容器12中剩余的第二殘余漿渣泵送至殘余漿渣庫15；首個工作循環(huán)可以跳過該步驟；

93.t4：在進行步驟t3的同時，第一攪拌加溫裝置4工作，對第一水洗容器3中的第一含固溶液攪拌(必要時可以加溫)，將旁路放風灰中的氯化鉀充分溶解在第二溶液中；

94.t5：待第一水洗容器3中的第一含固溶液靜置后固液分離，上層為接近飽和的氯化鉀鹵水(即圖3中第一溶液)，下層為第一殘余漿渣。打開鹵水泵送閥門6、打開鹵水泵7，將上層的氯化鉀鹵水泵送至結晶器8(其中通過鹵水過濾裝置5進行過濾)；

95.t6：待第一水洗容器3中的上層的氯化鉀鹵水泵送完成后，打開第一殘余漿渣泵

11，將第一水洗容器3中下層的第一殘余漿渣泵送至第二水洗容器12中；

96.t7：在進行步驟t6的同時，結晶器8進行工作，將氯化鉀鹵水中的氯化鉀結晶析出，送入氯化鉀庫9；結晶產生的冷凝水送入冷凝水容器10；

97.t8：待步驟t6中的第一殘余漿渣泵送至第二水洗容器11中完成后，打開冷凝水泵18，將冷凝水容器10中的冷凝水泵送至第二水洗容器12；如果冷凝水不足時，打開第二清水閥門20，從清水庫21補充清水至第二水洗容器12；

98.t9：第二攪拌加溫裝置13工作，對第二水洗容器12中的第二含固溶液攪拌，將第一殘余漿渣中殘余的氯化鉀充分溶解在冷凝水(或清水)中；

99.t10：待第二水洗容器12中的第二含固溶液靜置后固液分離，上層為低氯化鉀含量的第二溶液，下層為第二殘余漿渣。等待下一個循環(huán)的使用；

100.其中各步驟打開的泵、閥、攪拌加溫裝置，待本步驟完成后即關閉。

101.重復步驟t1～步驟t10，各步驟相錯，并間隔一個周期的時間。這樣即可以不斷地對旁路放風灰進行水洗，以連續(xù)獲得結晶產物，例如氯化鉀產品，獲得的氯化鉀產品的純度可以達到70％以上。

102.實施例4：應用實施例

103.該實施例以日產5000噸的水泥熟料生產線為例說明本發(fā)明提供的方法和系統(tǒng)的實際效果。

104.首先，建立以下規(guī)模的水洗旁路放風灰線。每個循環(huán)水洗旁路放風灰2噸，以旁路放風灰中氯離子含量20％計算，每個循環(huán)參與水大約6噸，水洗容器的容積可選8～15立方米，優(yōu)選10立方米左右。疊加送灰、加水、攪拌加熱，以及靜置分離等各步驟需要的時間，計算出每個水洗周期大約80～150分鐘，優(yōu)選90～120分鐘。如此，如果連續(xù)工作，每天可以水洗至少20噸的旁路放風灰，滿足了水泥熟料生產線的需求。而且為水泥窯系統(tǒng)直接處置垃圾焚燒飛灰時需要加大旁路放風灰的放灰量提供了余地。上述規(guī)模的水洗旁路放風灰線的生產線設備投入資金不超過500萬。

105.飛灰中氯元素的含量約在6％～12％，以平均10％計算，上述規(guī)模的水洗旁路放風灰線的生產線可以日處置至少30～40噸垃圾焚燒飛灰。相對于目前集中進行垃圾焚燒飛灰水洗預處理的方式，設備投資低廉。按處置同等數(shù)量的飛灰計算，水泥窯直接處置垃圾焚燒飛灰并水洗旁路放風灰的方法與目前的飛灰水洗預處理后再處置的方法比較，設備成本約為四分之一甚至更低，并且運輸成本也大幅降低。相對于現(xiàn)有技術方法，本發(fā)明提供的方法通過更加精準的控制(水泥窯系統(tǒng)中的氯離子循環(huán)倍率保持在50～500范圍內)，能夠兼顧既避免水泥窯系統(tǒng)中含氯煙氣對水泥熟料的產量和質量的影響，又能高效利用從水泥窯系統(tǒng)內排放出的含氯煙氣獲得高經濟價值的氯化鉀產品，并能維持水泥窯系統(tǒng)內氯元素含量的動態(tài)平衡，以保證水泥窯系統(tǒng)運行狀態(tài)良好平穩(wěn)。

106.以江蘇某水泥熟料生產企業(yè)實施為例，使用本發(fā)明提供的方法和水泥熟料生產系統(tǒng)(本系統(tǒng))取得如下效果：

107.在本系統(tǒng)實施之前，該企業(yè)也設置有旁路放風裝置，但是其排出的旁路放風灰的氯離子含量一般不超過10％，而且排出的旁路放風灰堆放處理，占地面積大。另外，該企業(yè)還有用以協(xié)同處置固廢危廢的smp系統(tǒng)。但處置的固廢危廢中氯含量高，這些氯元素又不能通過旁路放風裝置高效的排放出來，其水泥熟料中氯離子含量在其smp系統(tǒng)運行時大多批

次超過企業(yè)內控的0.027％的指標，為了獲得滿足質量要求的水泥熟料，此時就需要停止smp系統(tǒng)的運行。所以其協(xié)調處置smp系統(tǒng)一直不能投產，影響企業(yè)效益。

108.在本系統(tǒng)實施之后，通過調整其窯況，保持排出系統(tǒng)的氯化鉀總量與系統(tǒng)新增的氯元素當量相當，且滿足氯離子循環(huán)倍率保持在50～500范圍內，則其水泥窯系統(tǒng)內的氯元素處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。熟料生產不僅不受之前的因為氯離子含量高而產生的結皮、滾大球、熟料氯含量超標等問題的困擾，而且由于窯況穩(wěn)定而提高了產能。更重要的是其協(xié)同處置固廢危廢的smp系統(tǒng)得以投產。

109.具體的，在該生產線調整后的水泥窯系統(tǒng)中，熟料中氯離子含量平均0.018％，且比較穩(wěn)定，滿足國家標準和企業(yè)內部標準，較之調整前smp系統(tǒng)運行時平均降低0.01％以上；熱生料中的氯離子含量在1.8％～3.0％之間；循環(huán)倍率被控制在100～160左右。旁路放風灰的氯離子含量保持在16％～22％，折算氯化鉀的含量大約30.3％～41.7％。在該企業(yè)旁路放風裝置每小時排出0.5噸的灰量的情況下，其smp系統(tǒng)送入分解爐的漿渣在氯離子平均0.8％時，每小時可以處置10噸漿渣。

110.該企業(yè)還對其高氯含量的旁路放風灰進行了水洗處置，建立了兩級水洗生產線(即含有兩個水洗容器)，每個循環(huán)可以水洗1噸的旁路放風灰。以旁路放風灰中氯離子含量平均20％配灰水比例，每個循環(huán)參與水大約3噸，水洗容器的容積5立方米。每個水洗循環(huán)大約2小時，每天可以至少處置10噸的旁路放風灰，滿足企業(yè)協(xié)同處置固廢危廢的smp的運行要求，經濟效益明顯。而且每天產出純度70％以上的氯化鉀鹽約5噸，其旁路放風灰不用再堆積處理，為企業(yè)解決了場地負擔，并增加了收益。

111.最后應說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。技術特征：

1.一種協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的水泥熟料生產系統(tǒng)中氯的監(jiān)控與處置方法，所述水泥熟料生產系統(tǒng)包括水泥窯系統(tǒng)、旁路放風裝置(108)、元素檢測裝置，其中所述水泥窯系統(tǒng)包括多級預熱器、分解爐(102)、煙室(103)和回轉窯(104)，用于水泥熟料生產的原料經過所述多級預熱器和分解爐(102)進入煙室(103)，所述煙室(103)與所述回轉窯(104)連通；所述旁路放風裝置(108)與所述煙室(103)連通，用于將所述煙室(103)內的含氯煙氣排出；其特征在于，所述水泥熟料生產系統(tǒng)還包括飛灰輸送裝置(114)，用于將所述垃圾焚燒飛灰輸送至所述水泥窯系統(tǒng)中；所述方法包括以下步驟：s1)利用所述元素檢測裝置分別檢測從所述多級預熱器的最后一級預熱器向所述煙室(103)輸送的熱生料中的氯離子含量m，和從所述回轉窯(104)輸出的水泥熟料中的氯離子含量n，并計算所述水泥窯系統(tǒng)中的氯離子循環(huán)倍率＝m/n；s2)調節(jié)并控制所述水泥窯系統(tǒng)的工藝參數(shù)和/或旁路放風裝置(108)的放風量，將所述氯離子循環(huán)倍率維持在50～500范圍內；優(yōu)選氯離子循環(huán)倍率維持在100～200范圍內。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟s2)中所述調節(jié)并控制所述水泥窯系統(tǒng)的工藝參數(shù)具體為：a1)調節(jié)并控制所述分解爐(102)出口的溫度為800～900℃；a2)調節(jié)并控制所述回轉窯(104)內主燒成帶溫度保持在1400℃以上。3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟s2)中調節(jié)并控制旁路放風裝置(108)的放風量的方法為：根據(jù)熱生料中的氯離子含量以及熱生料中的氯離子含量的變化趨勢來調整，其中熱生料中的氯離子含量越高，放風量越大。4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述元素檢測裝置包括熱生料檢測裝置(107)和熟料檢測裝置(106)，其中所述熱生料檢測裝置(107)用于檢測所述熱生料中氯離子的含量，所述熟料檢測裝置(106)用于檢測水泥熟料中氯離子的含量；優(yōu)選地，所述熱生料檢測裝置(107)和熟料檢測裝置(106)為xrf元素檢測裝置。5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，所述水泥熟料生產系統(tǒng)還包括固廢危廢處置設備(115)，其分別與所述飛灰輸送裝置(114)和分解爐(102)連通，所述垃圾焚燒飛灰經所述飛灰輸送裝置(114)和固廢危廢處置設備(115)后進入所述分解爐(102)中。6.根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，所述水泥熟料生產系統(tǒng)還包括旁路放風灰的處理裝置(111)，其用于對從所述旁路放風裝置(108)分離出的旁路放風灰(110)進行處理；其中所述處理裝置(111)包括：n個水洗容器，分別命名為第一水洗容器、第二水洗容器、

……

、第n-1水洗容器、第n水洗容器；n≥1；其中每個水洗容器用于產生含固溶液，并對該含固溶液進行固液分離，分別得到殘余漿渣和上層溶液；每個水洗容器均設有物料入口、水溶液出口和殘余漿渣出口，其中對于第一水洗容器至第n-1水洗容器，上一個水洗容器的殘余漿渣出口與下一個水洗容器的物料入口連通；對于第一水洗容器至第n水洗容器，下一個水洗容器的水溶液出口與之前的所有水洗容器的物料入口均連通；n個攪拌加溫裝置，其分別設置在n個水洗容器中，用于混勻n個水洗容器中的含固溶液；旁路放風灰?guī)?1)，其用于接收從所述旁路放風裝置(108)分離出的旁路放風灰；旁路放風灰輸送裝置(2)，其分別與所述旁路放風灰?guī)?1)和第一水洗容器(3)的物料

入口連通，用于將所述旁路放風灰?guī)?1)中的旁路放風灰輸送至所述第一水洗容器(3)中，所述第一水洗容器(3)用于將其中的旁路放風灰與水溶液混合成第一含固溶液；結晶器(8)，其設置有鹵水進口、結晶產物出口和第一冷凝水出口，其中所述鹵水進口與所述第一水洗容器(3)的水溶液出口連通，用于接收所述第一水洗容器(3)中的第一含固溶液經固液分離后的第一上層溶液并對該第一上層溶液進行結晶；氯化鉀庫(9)，其與所述結晶器(8)的結晶產物出口連通，用于接收經所述結晶器(8)對第一上層溶液結晶后析出的產物；冷凝水容器(10)，其設置有冷凝水進口和第二冷凝水出口，其中所述冷凝水進口與所述結晶器(8)的第一冷凝水出口連通，所述第二冷凝水出口與n個水洗容器的物料入口均連通，用于將所述冷凝水容器(10)中的冷凝水輸送至n個水洗容器中的一個或多個用作水溶液在水洗容器中形成含固溶液；清水庫(21)，其與n個水洗容器的物料入口分別連通，用于對n個水洗容器中的一個或多個補充清水；殘余漿渣庫(15)，其與所述第n水洗容器的殘余漿渣出口連通，用于接收第n水洗容器中第n含固溶液經固液分離后的第n殘余漿渣。7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟：t1)將從所述旁路放風裝置(108)分離出的旁路放風灰輸送至所述第一水洗容器(3)中與水溶液混合形成第一含固溶液；將所述第一含固溶液進行固液分離，分別獲得第一殘余漿渣和第一上層溶液；t2)將所述第一殘余漿渣輸送至第二水洗容器(12)中與水溶液混合形成第二含固溶液，將所述第二含固溶液進行固液分離，分別獲得第二殘余漿渣和第二上層溶液；并將所述第二殘余漿渣輸送至第三水洗容器中與水溶液混合形成第三含固溶液，將所述第三含固溶液經固液分離后的第三殘余漿渣輸送至下一級水洗容器中；以此類推，直至將第n-1水洗容器中的第n-1含固溶液經固液分離后的第n-1殘余漿渣輸送至第n水洗容器中與水溶液混合形成第n含固溶液，將在所述第n水洗容器中的所述第n含固溶液經固液分離后的第n殘余漿渣輸送至所述殘余漿渣庫(15)中；其中n≥1；其中對于第一水洗容器(3)至第n-1水洗容器，上一個水洗容器中用于形成含固溶液的水溶液來自之后的一個或多個水洗容器中的上層溶液，若該上層溶液量不足時，則用來自所述冷凝水容器(10)的冷凝水補充，若該冷凝水量不足，則用來自清水庫(21)的清水補充；其中對于首次循環(huán)，所述第一水洗容器(3)中用于形成第一含固溶液的水溶液來自清水庫(21)的清水；對于所述第n水洗容器，其中用于形成第n含固溶液的水溶液來自所述冷凝水容器(10)的冷凝水，若該冷凝水量不足，則用來自清水庫(21)的清水補充；t3)將所述第一上層溶液輸送至所述結晶器(8)中進行結晶處理，分別獲得結晶產物和冷凝水；t4)將所述結晶產物輸送至所述氯化鉀庫(9)，并將所述冷凝水輸送至所述冷凝水容器(10)中；t5)將所述冷凝水容器(10)的冷凝水輸送至一個或多個水洗容器中用作水溶液在水洗容器中形成含固溶液；t6)重復以上步驟t1-t5。

8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟t3)中將所述第一上層溶液輸送至所述結晶器(8)之前還對所述第一上層溶液進行過濾；步驟t2)中還包括將所述殘余漿渣庫(15)中的第n殘余漿渣輸送至水泥窯系統(tǒng)中，優(yōu)選先經過所述固廢危廢處置設備(115)預處理后再輸送入所述水泥窯系統(tǒng)的分解爐(102)中。9.一種協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的水泥熟料生產系統(tǒng)，其特征在于，包括：水泥窯系統(tǒng)：其包括多級預熱器、分解爐(102)、煙室(103)和回轉窯(104)，其中用于水泥熟料生產的原料經過所述多級預熱器和分解爐(102)進入煙室(103)，所述煙室(103)與所述回轉窯(104)連通；旁路放風裝置(108)：其與所述煙室(103)連通，用于將所述煙室(103)內的含氯煙氣排出；飛灰輸送裝置(114)，其用于將所述垃圾焚燒飛灰輸送至所述水泥窯系統(tǒng)中；元素檢測裝置，其用于檢測所述多級預熱器的最后一級預熱器向所述煙室(103)輸送的熱生料中的氯離子含量，和從所述回轉窯(104)輸出的水泥熟料中的氯離子含量；處理裝置(111)，其用于對從所述旁路放風裝置(108)中分離的旁路放風灰進行處理。10.根據(jù)權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置(111)包括：n個水洗容器，分別命名為第一水洗容器、第二水洗容器、

……

、第n-1水洗容器、第n水洗容器；n≥1；其中每個水洗容器均設有物料入口、水溶液出口和殘余漿渣出口，其中對于第一水洗容器至第n-1水洗容器，上一個水洗容器的殘余漿渣出口與下一個水洗容器的物料入口連通；對于第一水洗容器至第n水洗容器，下一個水洗容器的水溶液出口與之前的所有水洗容器的物料入口均連通；n個攪拌加溫裝置，其分別設置在n個水洗容器中，用于混勻n個水洗容器中的含固溶液；旁路放風灰?guī)?1)，其用于接收從所述旁路放風裝置(108)分離出的旁路放風灰；旁路放風灰輸送裝置(2)，其分別與所述旁路放風灰?guī)?1)和第一水洗容器(3)的物料入口連通，用于將所述旁路放風灰?guī)?1)中的旁路放風灰輸送至所述第一水洗容器(3)中，所述第一水洗容器(3)用于將其中的旁路放風灰與水溶液混合成第一含固溶液；結晶器(8)，其設置有鹵水進口、結晶產物出口和第一冷凝水出口，其中所述鹵水進口與所述第一水洗容器(3)的水溶液出口連通，用于接收所述第一水洗容器(3)中的第一含固溶液經固液分離后的第一上層溶液并對該第一上層溶液進行結晶；氯化鉀庫(9)，其與所述結晶器(8)的結晶產物出口連通，用于接收經所述結晶器(8)對第一上層溶液結晶后析出的產物；冷凝水容器(10)，其設置有冷凝水進口和第二冷凝水出口，其中所述冷凝水進口與所述結晶器(8)的第一冷凝水出口連通，所述第二冷凝水出口與n個水洗容器的物料入口均連通，用于將所述冷凝水容器(10)中的冷凝水輸送至n個水洗容器中的一個或多個用作水溶液在水洗容器中形成含固溶液；清水庫(21)，其與n個水洗容器的物料入口分別連通，用于對n個水洗容器中的一個或多個補充清水；殘余漿渣庫(15)，其與所述第n水洗容器的殘余漿渣出口連通，用于接收第n水洗容器中第n含固溶液經固液分離后的第n殘余漿渣。

技術總結

本發(fā)明公開了一種協(xié)同處置垃圾焚燒飛灰的水泥熟料生產系統(tǒng)中氯的監(jiān)控與處置方法及其水泥熟料生產系統(tǒng)，屬于環(huán)保技術領域。提供的氯的監(jiān)控與處置方法基于水泥熟料生產系統(tǒng)，通過分別檢測水泥窯系統(tǒng)中熱生料的氯離子含量和水泥熟料的氯離子含量，通過調節(jié)控制水泥窯系統(tǒng)工藝參數(shù)和/或旁路放風裝置的放風量精準控制水泥窯系統(tǒng)中的氯離子循環(huán)倍率維持在50～500范圍內，可以保證水泥窯系統(tǒng)運行狀態(tài)良好平穩(wěn)，既避免了氯元素對水泥熟料的產量和質量的影響，又能獲得高經濟價值的氯化鉀產品。品。品。

技術研發(fā)人員：楊李鋒 熊運貴 張峰 魯皖 梁紅玉 向薇 馮慶云

受保護的技術使用者：楊李鋒

技術研發(fā)日：2020.10.14

技術公布日：2022/4/20