本實用新型涉及水泥生產(chǎn)及垃圾協(xié)同處置領(lǐng)域，特別涉及一種適用于水泥窯的窯尾旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的提高，生活垃圾產(chǎn)生量也越來越多。目前，我國城市生活垃圾堆存量已達(dá)60億噸，占用耕地5億平方米，且仍以9％的速度迅猛增長。這些數(shù)量龐大的生活垃圾已對城市及城市周圍的生態(tài)環(huán)境構(gòu)成日趨嚴(yán)重的威脅。水泥窯協(xié)同處理城市生活垃圾在減量化和資源化上優(yōu)勢明顯，一方面可以利用水泥燒成系統(tǒng)消解垃圾處理過程產(chǎn)生的部分高溫廢氣作為垃圾焚燒的補(bǔ)充熱源或者全部熱源，使垃圾的焚燒過程更加充分，進(jìn)一步降低二噁英的排放；另一方面，垃圾焚燒產(chǎn)生的灰渣可作為水泥混合材使用，垃圾中的有毒物質(zhì)能夠分解成相應(yīng)的無機(jī)物和重金屬固化在水泥熟料中。截止至2019年中，全國已有20多個省份建成或正在推進(jìn)建設(shè)水泥窯協(xié)同處置垃圾，污泥、危險廢棄物等生產(chǎn)線150條，分別為：垃圾處置線53條，處置能力600萬噸；污泥處置線45條，處置能力325萬噸；危廢處置線52條，處置能力341萬噸。

我國垃圾尚未進(jìn)行嚴(yán)格分類，垃圾中氯離子濃度普遍較高。水泥窯協(xié)同處置固廢垃圾時，生成的氯化物在窯線內(nèi)循環(huán)富集，易造成窯系統(tǒng)結(jié)圈、結(jié)球及預(yù)熱器堵料等現(xiàn)象，且相關(guān)資料表明，窯中氯離子含量過高，水泥熟料的抗壓強(qiáng)度也會出現(xiàn)一定程度的下降，影響水泥質(zhì)量，gb175—2007《通用硅酸鹽水泥》中對水泥中氯離子含量有具體規(guī)定，普通硅酸鹽水泥通常控制氯含量不高于0.6g/kg。為保證系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率及熟料的質(zhì)量，水泥窯協(xié)同處置的飛灰氯含量須進(jìn)行嚴(yán)格控制。目前水泥窯除氯主要是采用旁路放風(fēng)的方式，其通過對窯尾煙室(氯化物富集區(qū))進(jìn)行集中放風(fēng)，以降低氯離子在回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)中的富集量，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率、確保產(chǎn)品質(zhì)量。通常，旁路放風(fēng)量約是窯尾總煙氣量的5％左右。

旁路放風(fēng)時，從窯尾煙室抽出的高溫含塵煙氣中不存在二噁英，為抑制二噁英再次形成，通過驟冷風(fēng)機(jī)吹入適量冷風(fēng)，將煙氣快速冷卻降溫至250℃以下，同時能使有害成分結(jié)晶附著在粉塵上，再經(jīng)過布袋除塵器實現(xiàn)飛灰與煙氣的分離，收集到的飛灰再輸送至儲灰倉。垃圾協(xié)同時旁路放風(fēng)系統(tǒng)中除塵器捕集的飛灰是大量低揮發(fā)分重金屬氯鹽和部分二噁英的主要附著物，與垃圾焚燒的飛灰相似，屬于高氯危險廢棄物。《水泥窯協(xié)同處置固體廢物環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》(hj662-2013)規(guī)定，旁路放風(fēng)收集的粉塵不得返回水泥窯生產(chǎn)熟料。目前飛灰處置尚沒有較為經(jīng)濟(jì)和徹底的處置方式，“無害化+填埋”的主流處置方式不能實現(xiàn)減量化，柔性填埋場審批難的大背景下，飛灰處置是企業(yè)新的難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種適用于水泥窯的窯尾旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括垃圾儲庫、焚燒爐、分解爐、水泥窯系統(tǒng)，所述垃圾儲庫將固體垃圾運(yùn)輸?shù)椒贌隣t處理，所述焚燒爐與分解爐相連，所述水泥窯系統(tǒng)包括篦冷機(jī)和回轉(zhuǎn)窯，還包括窯尾煙室、煙氣急冷系統(tǒng)、飛灰資源化處置系統(tǒng)和煙風(fēng)處理系統(tǒng)，所述窯尾煙室與回轉(zhuǎn)窯相連，所述煙氣急冷系統(tǒng)包括冷臭氣入口和煙氣入口，所述煙氣急冷系統(tǒng)的冷臭氣入口與垃圾儲庫相連，所述煙氣急冷系統(tǒng)的煙氣入口與窯尾煙室的煙風(fēng)出口相連，所述煙氣急冷系統(tǒng)的煙氣出口分別與飛灰資源化處置系統(tǒng)和篦冷機(jī)的煙風(fēng)進(jìn)口相連，所述飛灰資源化處置系統(tǒng)和煙風(fēng)處理系統(tǒng)相連。

所述煙氣急冷系統(tǒng)包括驟冷風(fēng)機(jī)和煙氣急冷裝置，所述驟冷風(fēng)機(jī)與煙氣急冷裝置相連，所述煙氣急冷裝置的熱煙氣進(jìn)口與窯尾煙室相連，所述煙氣急冷裝置的煙氣出口與飛灰資源化處置系統(tǒng)相連，所述驟冷風(fēng)機(jī)可將垃圾儲庫內(nèi)的冷臭氣抽入煙氣急冷裝置。

所述飛灰資源化處置系統(tǒng)包括第一除塵器、飛灰儲倉、輔料倉、擠壓成團(tuán)裝置、布料裝置、熔融爐和成棉車間，所述除塵器的煙風(fēng)進(jìn)口與煙氣急冷裝置相連，所述第一除塵器的煙風(fēng)出口與篦冷機(jī)相連，所述第一除塵器的飛灰出口與飛灰儲倉相連，所述擠壓成團(tuán)裝置的飛灰進(jìn)口與飛灰儲倉相連，所述擠壓成團(tuán)裝置的輔料進(jìn)口與輔料倉相連，所述擠壓成團(tuán)裝置的出口與布料裝置和熔融爐相連，所述熔融爐的出料口與成棉車間相連，所述熔融爐的煙風(fēng)出口與煙風(fēng)處理系統(tǒng)相連。

所述煙風(fēng)處理系統(tǒng)包括第二除塵器、二次飛灰儲倉、危廢填埋場和引風(fēng)機(jī)，所述第二除塵器的煙風(fēng)進(jìn)口與熔融爐相連，所述第二除塵器的煙風(fēng)出口通過引風(fēng)機(jī)與焚燒爐相連，所述第二除塵器的飛灰出口與二次飛灰儲倉相連，所述二次飛灰儲倉的飛回出口與危廢填埋場相連。

經(jīng)煙氣急冷裝置混合冷卻后的煙氣溫度低于250℃。

所述熔融爐頂端出口排煙溫度在100—120℃。

所述熔融爐采用冷頂進(jìn)料的布料形式，從上層到下層依次為固態(tài)層、半固態(tài)層和熔融層。

所述熔融爐采用的是電熔爐。

本實用新型的有益效果如下：

(1)垃圾庫內(nèi)的冷臭氣代替清潔空氣進(jìn)入煙氣急冷系統(tǒng)作為急冷冷卻風(fēng)，減少了有害煙氣的產(chǎn)生量，混合后的有害煙氣再經(jīng)除塵后送入水泥窯篦冷機(jī)高溫段分解，實現(xiàn)了廢氣的無害化處理。

(2)旁路放風(fēng)捕集的高氯有害飛灰與輔料配料經(jīng)合理配比后，送入熔融爐內(nèi)熔融成液體，再經(jīng)成棉車間加工成高附加值巖棉，實現(xiàn)有害飛灰變廢為寶的過程，并能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)價值。

(3)熔融爐采用電熔爐，冷頂布料方式使得二次飛灰產(chǎn)生量小，減量后的二次飛灰再經(jīng)螯合無害化處置后送入危廢填埋場填埋。

(4)熔融爐排除的有害煙氣代替冷空氣送入垃圾焚燒爐內(nèi)作為爐膛受熱面的冷卻風(fēng)，減少了此部分煙氣的治理成本和設(shè)備投入。

附圖說明

圖1是本實用新型系統(tǒng)的處理流程圖；

圖中所示：1-垃圾儲庫；2-焚燒爐；3-分解爐；4-篦冷機(jī)；5-回轉(zhuǎn)窯；6-窯尾煙室；7-驟冷風(fēng)機(jī)；8-煙氣急冷裝置；9-第一除塵器；10-飛灰儲倉；11-輔料倉；12-擠壓成團(tuán)裝置；13-布料裝置；14-熔融爐；15-成棉車間；16-第二除塵器；17-二次飛灰儲倉；18-危廢填埋場；19-引風(fēng)機(jī)。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例作進(jìn)一步說明。

本實施例的一種適用于水泥窯協(xié)同處置垃圾的窯尾旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)，與水泥窯協(xié)同處置垃圾系統(tǒng)搭配使用，包括煙氣急冷系統(tǒng)、飛灰資源化處置系統(tǒng)及煙風(fēng)處理系統(tǒng)；本實用新型在保證除氯效果的同時，克服了窯尾旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)中大量高氯有害飛灰的處置難題，充分利用系統(tǒng)間的耦合實現(xiàn)了有害氣體的無害化處置。

如圖1所示，本實用新型一種適用于水泥窯協(xié)同處置垃圾的窯尾旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)，水泥窯協(xié)同處置垃圾系統(tǒng)包括垃圾儲存庫1、垃圾焚燒爐2、分解爐3、窯尾煙室6、回轉(zhuǎn)窯5、及篦冷機(jī)4；所述煙氣急冷系統(tǒng)包括驟冷風(fēng)機(jī)7和煙氣急冷裝置8，驟冷風(fēng)機(jī)7的入口與垃圾儲庫1連接；所述飛灰資源化處置系統(tǒng)包括飛灰儲倉10、輔料倉11、擠壓成團(tuán)裝置12、布料裝置13、熔融爐14及成棉車間15，所述飛灰儲倉10與第一除塵器9相連，并與輔料倉11并列布置；所述煙風(fēng)處置系統(tǒng)包括第一除塵器9、第二除塵器16、二次飛灰儲倉17及引風(fēng)機(jī)19。

本實施例的煙氣急冷裝置8的冷卻風(fēng)來自垃圾儲庫1的冷臭氣，減少了額外干凈空氣進(jìn)入系統(tǒng)，混合后的煙氣溫度低于250℃。飛灰資源化處置系統(tǒng)中，熔融爐14形式是電熔爐，熔融爐14采用冷頂進(jìn)料的布料形式，從上層到下層依次為固態(tài)層、半固態(tài)層、熔融層，熔融爐14的頂端出口排煙溫度在100-120℃。熔融爐14產(chǎn)生的高溫熔融態(tài)灰渣送入成棉車間15，用以生產(chǎn)高附加值的巖棉。巖棉生產(chǎn)需要輔料的加入，輔料倉11內(nèi)的輔料主要包括低熔點(diǎn)鹽類、硅砂及硼砂等成分，配料的用料比率依據(jù)飛灰及巖棉的化學(xué)成分配比計算得到，配比后的混合料經(jīng)擠壓成團(tuán)裝置12壓制成塊狀。

煙氣處理系統(tǒng)中，第一除塵器9的煙氣出口與篦冷機(jī)4高溫段連接，分解和吸收臭氣中的有機(jī)有害成分；第二除塵器16的煙氣出口則送往垃圾焚燒爐2，代替冷空氣作為爐膛受熱面的冷卻風(fēng)使用。煙風(fēng)處置系統(tǒng)中，所述二次飛灰儲倉17用于收集第二除塵器16捕集的二次飛灰，二次飛灰量是飛灰總量的1％左右，減量化的飛灰最終經(jīng)鰲合無害化處置后送往危廢填埋場18。

此外，該窯尾旁路放風(fēng)系統(tǒng)也適用于水泥窯協(xié)同處置危險廢棄物。

本實施例提供一種適用于水泥窯協(xié)同處置垃圾的窯尾旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)及方法，具體步驟如下：

水泥窯協(xié)同處置垃圾時，高氯煙氣在窯尾煙室6富集，旁路放風(fēng)開啟排出的900-1000℃的高溫?zé)煔?，在煙氣急冷裝置8中被垃圾儲庫1內(nèi)抽來的冷臭氣急冷降溫至250℃左右，經(jīng)過第一除塵器9除塵后，有害煙氣送往水泥窯篦冷機(jī)4高溫段分解；高氯有害飛灰則被捕集在飛灰儲倉10內(nèi)。飛灰儲倉10內(nèi)的飛灰與輔料倉11的輔料經(jīng)過成分配比后經(jīng)擠壓成團(tuán)裝置12壓制成團(tuán)，并送入冷頂布料的熔融爐14內(nèi)加熱，受熱熔融的高溫液態(tài)熔渣再送入成棉車間15加工成高附加值巖棉；飛灰熔融產(chǎn)生的少量有害煙氣經(jīng)第二除塵器16除塵后作為垃圾焚燒爐2的爐膛受熱面冷卻風(fēng)使用，第二除塵器16捕集的少部分二次飛灰則儲存在二次飛灰儲倉17中，最終經(jīng)鰲合無害化后送入危險填埋場18填埋處置。

技術(shù)特征：

1.一種適用于水泥窯的窯尾旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)，包括垃圾儲庫(1)、焚燒爐(2)、分解爐(3)、水泥窯系統(tǒng)，所述垃圾儲庫(1)將固體垃圾運(yùn)輸?shù)椒贌隣t(2)處理，所述焚燒爐(2)與分解爐(3)相連，所述水泥窯系統(tǒng)包括篦冷機(jī)(4)和回轉(zhuǎn)窯(5)，其特征在于，還包括窯尾煙室(6)、煙氣急冷系統(tǒng)、飛灰資源化處置系統(tǒng)和煙風(fēng)處理系統(tǒng)，所述窯尾煙室(6)與回轉(zhuǎn)窯(5)相連，所述煙氣急冷系統(tǒng)包括冷臭氣入口和煙氣入口，所述煙氣急冷系統(tǒng)的冷臭氣入口與垃圾儲庫(1)相連，所述煙氣急冷系統(tǒng)的煙氣入口與窯尾煙室(6)的煙風(fēng)出口相連，所述煙氣急冷系統(tǒng)的煙氣出口分別與飛灰資源化處置系統(tǒng)和篦冷機(jī)(4)的煙風(fēng)進(jìn)口相連，所述飛灰資源化處置系統(tǒng)和煙風(fēng)處理系統(tǒng)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于水泥窯的窯尾旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣急冷系統(tǒng)包括驟冷風(fēng)機(jī)(7)和煙氣急冷裝置(8)，所述驟冷風(fēng)機(jī)(7)與煙氣急冷裝置(8)相連，所述煙氣急冷裝置(8)的熱煙氣進(jìn)口與窯尾煙室(6)相連，所述煙氣急冷裝置(8)的煙氣出口與飛灰資源化處置系統(tǒng)相連，所述驟冷風(fēng)機(jī)(7)可將垃圾儲庫(1)內(nèi)的冷臭氣抽入煙氣急冷裝置(8)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種適用于水泥窯的窯尾旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述飛灰資源化處置系統(tǒng)包括第一除塵器(9)、飛灰儲倉(10)、輔料倉(11)、擠壓成團(tuán)裝置(12)、布料裝置(13)、熔融爐(14)和成棉車間(15)，所述第一除塵器(9)的煙風(fēng)進(jìn)口與煙氣急冷裝置(8)相連，所述第一除塵器(9)的煙風(fēng)出口與篦冷機(jī)(4)相連，所述第一除塵器(9)的飛灰出口與飛灰儲倉(10)相連，所述擠壓成團(tuán)裝置(12)的飛灰進(jìn)口與飛灰儲倉(10)相連，所述擠壓成團(tuán)裝置(12)的輔料進(jìn)口與輔料倉(11)相連，所述擠壓成團(tuán)裝置(12)的出口與布料裝置(13)和熔融爐(14)相連，所述熔融爐(14)的出料口與成棉車間(15)相連，所述熔融爐(14)的煙風(fēng)出口與煙風(fēng)處理系統(tǒng)相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種適用于水泥窯的窯尾旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述煙風(fēng)處理系統(tǒng)包括第二除塵器(16)、二次飛灰儲倉(17)、危廢填埋場(18)和引風(fēng)機(jī)(19)，所述第二除塵器(16)的煙風(fēng)進(jìn)口與熔融爐(14)相連，所述第二除塵器(16)的煙風(fēng)出口通過引風(fēng)機(jī)(19)與焚燒爐(2)相連，所述第二除塵器(16)的飛灰出口與二次飛灰儲倉(17)相連，所述二次飛灰儲倉(17)的飛回出口與危廢填埋場(18)相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種適用于水泥窯的窯尾旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)煙氣急冷裝置(8)混合冷卻后的煙氣溫度低于250℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種適用于水泥窯的窯尾旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述熔融爐(14)頂端出口排煙溫度在100—120℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種適用于水泥窯的窯尾旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述熔融爐(14)采用冷頂進(jìn)料的布料形式，從上層到下層依次為固態(tài)層、半固態(tài)層和熔融層。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種適用于水泥窯的窯尾旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述熔融爐(14)采用的是電熔爐。

技術(shù)總結(jié)

本實用新型公開了一種適用于水泥窯的窯尾旁路放風(fēng)處理系統(tǒng)，包括垃圾儲庫、焚燒爐、分解爐、水泥窯系統(tǒng)，所述垃圾儲庫將固體垃圾運(yùn)輸?shù)椒贌隣t處理，所述焚燒爐與分解爐相連，所述水泥窯系統(tǒng)包括篦冷機(jī)和回轉(zhuǎn)窯，還包括窯尾煙室、煙氣急冷系統(tǒng)、飛灰資源化處置系統(tǒng)和煙風(fēng)處理系統(tǒng)，所述窯尾煙室與回轉(zhuǎn)窯相連，所述煙氣急冷系統(tǒng)的冷臭氣入口與垃圾儲庫相連，所述煙氣急冷系統(tǒng)的煙氣入口與窯尾煙室的煙風(fēng)出口相連，本實用新型利用垃圾庫內(nèi)的冷臭氣代替清潔空氣進(jìn)入煙氣急冷系統(tǒng)作為急冷冷卻風(fēng)，減少了有害煙氣的產(chǎn)生量，通過旁路放風(fēng)捕集的高氯有害飛灰，與輔料配料、造塊后送入熔融爐內(nèi)加熱熔融，最后經(jīng)成棉車間生成高附加值巖棉，實現(xiàn)飛灰的廢物利用。

技術(shù)研發(fā)人員：方明;張冬冬;王朝雄;劉亞雷;陳慧;周海葉

受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京凱盛開能環(huán)保能源有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2019.12.18

技術(shù)公布日：2020.10.09