CN101476730A - 一种节能经济型垃圾及危废物焚烧处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于焚烧处理工艺，具体为一种节能经济型垃圾及危废物焚烧处理方法。本发明的焚烧处理方法，依次包括一燃室一次燃烧、二燃室二次燃烧、换热降温步骤、除酸步骤、除尘步骤、吸附步骤，二燃室的加热方式为电加热，由二燃室经过二次燃烧出来的热烟气，部分通入一燃室和二燃室进行余热回用。该方法节约能源，并且避免了喷油预热出现的部分未燃烧的油雾及挥发物在低温区的挂壁和粘灰导致堵塞的问题；并将余热回用，充分解决了垃圾热值低、热强度一般达不到分解二恶英的要求的矛盾，使一燃室和二燃室的助燃成本大幅度降低。又大大提高了处理烟气的质量，整体上提高了热量的利用率，简化工艺步骤，减少了设备投资，节约了能源和成本。

Description

一种节能经济型垃圾及危废物焚烧处理方法

技术领域

本发明属于焚烧处理工艺，具体为一种节能经济型垃圾及危废物焚烧处理方法。

背景技术

对城市生活垃圾、医疗垃圾及许多危险废弃物的处理，目前多采用焚烧工艺处理，尤以城市生活垃圾焚烧发电、医疗废物焚烧处理为典型。为防止二恶英等危险有毒有害物质的产生，照国家相关标准和技术规范要求，燃烧多采用二级燃烧。最常用的焚烧法处理步骤为：(1)一次燃烧(热解)：在燃烧室内盛装焚烧物，向焚烧物供风、喷油点燃后燃烧，通过对供风和喷油的控制，实现对焚烧物的燃烧的控制。(2)(喷油预热式)二次燃烧：二次燃烧室要预热到一定温度后(一般在400℃左右)才能接纳一燃室的烟气进行再焚烧，国内国际上通行的预热方法是燃油或燃气预热。国家相关规范要求(正常燃烧)接纳一燃室的气体后，二燃室的温度要达到850℃以上，燃烧时间2秒钟以上。如因垃圾热值低等原因达不到850℃，需用助燃措施。预热和助燃多以柴油作燃料。(3)快速急冷降温：为减少二恶英的低温合成，需对烟气降温的时间要求越短越好，故要求急冷快速降温。二恶英合成的温度区间550℃—250℃之间，在此区间多用用喷淋法降温。550℃以上区间的降温多用换热方法，250℃以下温度可直接外排。(4)除酸：直接向烟道内喷石灰粉。(5)除尘：采用布袋除尘。(6)吸附：直接向烟道内喷活性炭粉，以吸附低温合成产生的少量的二恶英及重金属污染物。

以上工艺存在的缺陷是：(1)对于预热二燃室步骤，为了供风，需启动引风机，这样绝大部分热能被引风机抽走，热能利用率太低。炉膛自常温至达到400℃左右，需要消耗较多柴油；柴油燃烧产生的黑烟和污染物，不仅对环境不利，且影响***的安全运行；较多的燃油费用，提高了用户的经济负担。(2)因垃圾热值较低，很多时候单靠垃圾的热能达不到850℃以上的温度要求，需要在二燃室助燃，这不但加重了用户的运行成本，而且制约了垃圾焚烧的应用范围和处理效果。(3)急冷降温步骤，喷淋降温致使热量不能得到利用，浪费能源，并大大增加了烟气湿度，这对后续设备的腐蚀、对布袋除尘的使用寿命、对冬季烟囱排放冷凝水的形成均产生了巨大的负面作用；(4)除酸、吸附步骤，在烟道内的反应时间太短，利用率太低，并且在湿烟气的作用下，活性炭被石灰粉末包围、结合，在活性炭表面形成包裹，严重阻碍了活性炭对烟气中重金属等污染物的吸附。同时，大量的活性炭和石灰吸水后的湿性混合物吸附在布袋除尘器表面，加重了布袋除尘的工作负荷，大大增加了清理布袋的难度。

发明内容

本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种节能经济型垃圾及危废物焚烧处理方法。(1)该处理工艺采用了电加热预热二燃室的方式，不但节约了能源，并且避免了喷油预热出现的部分未燃烧的油雾及挥发物在低温区的挂壁和粘灰导致堵塞的问题，从而为全部换热降温做好了技术准备。(2)余热回用，充分解决了垃圾热值低、热强度一般达不到分解二恶英的要求的矛盾。使一燃室和二燃室的助燃成本大幅度降低。(3)换热降温有效解决了冬季湿烟气冷凝水的问题和烟道(路)腐蚀问题，且热能通过余热锅炉的形式得到利用。(4)对后续除酸、吸附处理工艺进行改进，大大提高了处理烟气的质量，整体上提高了热量的利用率，简化工艺步骤，减少了设备投资，节约了能源和成本。

本发明的节能经济型垃圾及危废物焚烧处理方法，依次包括一燃室一次燃烧、二燃室二次燃烧、换热降温步骤、除酸步骤、除尘步骤、吸附步骤，二燃室的加热方式为电加热，由二燃室经过二次燃烧出来的热烟气，部分通入一燃室和二燃室进行余热回用。

本发明的详细步骤为，由二燃室经过二次燃烧出来的热烟气，由余热回用装置通过负压吸入部分热烟气，然后将热烟气回流到一燃室、二燃室；剩余部分的热烟气经过“气—水”换热方式换热降温，降温后的烟气进入除酸除湿器进行干燥、除酸，然后通过布袋除尘器进行除尘，再进入活性炭吸附塔进行吸附，最后得到达到排放标准的烟气。该处理方法为干法焚烧处理方法。

降温采用“气—水”换热降温方式，换热降温采用余热锅炉，然后进行利用。

本发明的二燃室采用电加热方式进行预热，相应在二燃室内设有通过导线与外部电源连接的电加热装置，所述的电加热装置对燃烧室进行电加热方式预热，所述电加热装置设置在燃烧室内烟气进口侧。

本发明所述的除酸采用振动复合床除酸除湿器；所述的吸附采用固定床活性炭吸附塔。

本发明的有益效果是，在焚烧处理工艺中采用电加热作为二燃室的预热，电加热可以在相对密闭状态下加热，不需要向炉膛内供氧，因此不需要开引风机，避免了引风机抽走热量，并节约了引风机电费费用，大大节约了热能，减少能源损耗。如对二燃室预热至400℃，经济性能按现在的油、电价格，本方法可以节省运行费用50％以上；不使用燃油预热，避免了喷油预热出现的部分未燃烧的油雾及挥发物在低温区的挂壁和粘灰导致堵塞的问题，从而使急冷降温可以采用全部换热降温的方法。采用余热回用工艺，可以使排放的热能得到回用，节约了助燃用能源，并且余热的大量回用可以大大提高燃烧温度，彻底解决垃圾热值偏低的问题，热能的循环利用可以使燃烧室的温度不断提高，温度的提高可以更好地分解二恶英。烟气降温采用“气—水”换热、余热锅炉的形式，既可以使余热得到利用，又替代了喷淋降温，从而回避了因喷淋导致的烟气湿度加大的问题，减少了对后续烟道与设备的腐蚀，延长后续设备的使用寿命，重要的是大大减轻了北方地区用户冬季烟气排出后冷凝水的程度。采用除酸除湿器对烟气进行除酸除湿处理，替代喷石灰粉工艺，运行方便、使用经济。用固定床活性炭吸附塔对烟气进行进一步吸附处理，增加了反应时间，提高活性炭粉的利用率，避免了两者混合带来的缺陷，增加处理效率和质量，并节约物料的使用量，降低成本，并且减轻了对布袋除尘的工作负荷。总之，本发明的焚烧处理工艺，采用新的整套工艺，解决或缓解了现行工艺中存在的诸多问题和矛盾，具备突出的实用性特点和显著的技术进步。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行详细的说明。

本发明的节能经济型垃圾及危废物的处理工艺为，由二燃室经过二次燃烧出来的热烟气，由余热回用装置通过负压吸入部分热烟气，然后将热烟气回流到一燃室、二燃室；剩余部分的热烟气经过“气—水”换热方式换热降温，降温后的烟气进入除酸除湿器进行干燥、除酸，然后通过布袋除尘器进行除尘，再进入活性炭吸附塔进行吸附，最后得到达到排放标准的烟气；其中，二燃室的预热方式为电加热。该处理方法为干法焚烧处理方法。

本发明的焚烧处理方法的详细操作步骤为，(1)一燃室燃烧步骤：将焚烧物放入一燃室中，通过供风、喷油、余热回用等手段，使焚烧物进行燃烧热解；(2)二燃室燃烧步骤：一燃室产生的烟气进入预热后的二燃室，进行进一步燃烧，二燃室的预热采用电加热方式，二燃室的预热温度达到400℃以上才可以接受一燃室焚烧产生的烟气，二燃室的正常燃烧温度大于850℃，烟气平均停留时间大于等于2秒；(3)余热回用：利用余热回用装置将850℃以上的热烟气在负压作用下吸入供风管道，并与供风混合后进入一燃室、二燃室，高温烟气的热能得到回用；(4)换热降温：采用“气—水”换热、余热锅炉的形式，将高温烟气降至后续工艺可以接受的温度(250℃以下)；(5)除酸除湿步骤：经过降温的烟气进入除酸除湿器，吸收烟气中的酸性气体和水蒸气；(6)除尘步骤：经过除酸除湿的烟气进入布袋除尘器进行除尘；(7)活性炭吸附步骤：经过除尘的烟气进入活性炭吸附塔，对烟气进行进一步处理净化，最后得到高质量的处理烟气，排入大气中。

本发明的二燃室采用电加热方式进行预热，相应在二燃室内设有通过导线与外部电源连接的电加热装置，所述的电加热装置对燃烧室进行电加热方式预热，所述电加热装置设置在燃烧室内烟气进口侧。二燃室通常为圆柱形耐高温的腔体，根据需要，二燃室的形状还可为多边形，正方体形等，二燃室内壁的材料以耐高温防腐蚀。在预热时，一燃室内装有待焚烧的垃圾，以形成在二燃室预热时，既不通风，也不承压的半密闭状态，该二燃室本申请人已经申请专利，其申请号为200820027004.9。

本发明所述的余热回用装置，通过高温管道负压吸入二燃室排出的高温烟气，在该装置内部，高温烟气与鼓风机通入的常温空气进行混合，然后将高温空气通入一燃室、二燃室的供风管道，在鼓风机向一燃室、二燃室供风的过程中，使供风产生负压，在负压的作用下，吸入二燃室排出的大于850℃的部分高温烟气，该高温烟气的吸入量根据实际的设备处理能力和处理垃圾的类型的需要，用耐高温阀门合理的调节吸入量，为一燃室和二燃室补充热能，其他的高温烟气进入后续的烟气处理步骤。

本发明的除酸除湿器为振动复合床除酸除湿器，该除酸除湿器包括外壳以及外壳内的至少一层固定床，固定床下方有由下向上开口渐大的空腔，其下端口为进气口。所述的空腔呈倒圆锥形或棱锥形或倾斜面的平面与弧面组合的形状，空腔下端口位于横截面中心处。从而提高物料利用效率，节约物料用量，并提高除酸除湿的效果，该除酸除湿器本申请人已经申请专利，其专利号为200720020341.0。

活性炭吸附塔为固定床活性炭吸附塔，也是可以提高活性炭利用效率，节约活性炭用量，并提高吸附的效果。

尽管对本发明已经作了详细的说明，但是对本领域的技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (8)

1.一种节能经济型垃圾及危废物焚烧处理方法，依次包括一燃室一次燃烧、二燃室二次燃烧、换热降温步骤、除酸步骤、除尘步骤、吸附步骤，其特征在于，二燃室的加热方式为电加热，由二燃室经过二次燃烧出来的热烟气，部分通入一燃室和二燃室进行余热回用。

2.根据权利要求1所述的节能经济型垃圾及危废物焚烧处理方法，其详细步骤为，由二燃室经过二次燃烧出来的热烟气，由余热回用装置通过负压吸入部分热烟气，然后将热烟气回流到一燃室、二燃室；剩余部分的热烟气经过“气—水”换热方式换热降温，降温后的烟气进入除酸除湿器进行干燥、除酸，然后通过布袋除尘器进行除尘，再进入活性炭吸附塔进行吸附，最后得到达到排放标准的烟气。

3.根据权利要求1或2所述的节能经济型垃圾及危废物焚烧处理方法，其特征在于，所述的二燃室内设有通过导线与外部电源连接的电加热装置，所述的电加热装置对燃烧室进行电加热方式预热。

4.根据权利要求3所述的节能经济型垃圾及危废物焚烧处理方法，其特征在于，所述电加热装置设置在燃烧室内烟气进口侧。

5.根据权利要求1或2所述的节能经济型垃圾及危废物焚烧处理方法，其特征在于，所述的换热降温采用余热锅炉。

6.根据权利要求1或2所述的节能经济型垃圾及危废物焚烧处理方法，其特征在于，所述的除酸采用振动复合床除酸除湿器。

7.根据权利要求1或2所述的节能经济型垃圾及危废物焚烧处理方法，其特征在于，所述的吸附采用固定床活性炭吸附塔。

8.根据权利要求1或2所述的节能经济型垃圾及危废物焚烧处理方法，其特征在于，所述的处理方法为干法焚烧处理方法。

Images