CN105674272A - 一种硅瓷炉箅复式焚烧炉及其处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种硅瓷炉箅复式焚烧炉,包括:回转窑;往复式炉排二次燃烧室,与所述回转窑连接;立式热解气化三次燃烧室,与所述往复式炉排二次燃烧室连接;脱硝***,与所述立式热解气化三次燃烧室连接;烟气净化四次燃烧室,与所述脱硝***连接;冷热交换***,与所述烟气净化四次燃烧室连接;除酸***,与所述冷热交换***连接;活性炭吸附***,与所述除酸***连接;除尘***,与所述活性炭吸附***连接。本发明有益效果:可同时焚烧固体废物、废液和废气,对焚烧物形状、含水率要求不高,对焚烧物适应性强,热利用率较高,设备运转率高,年运转率一般可达90%以上,操作维修方便,寿命长,使用成本低。
Description
技术领域
本发明涉及环保设备领域,特别是指一种硅瓷炉箅复式焚烧炉及其处理工艺。
背景技术
现有普通回转窑为间接外热式工艺,属水泥、石灰窑改造窑炉,外加热回转窑的物料与火焰及烟气不直接接触,热源在加热炉与筒体之间,通过耐热钢筒壁传热来加热物料,加热炉内衬为耐火纤维,主要采用球磨外热间接燃烧,不适用于垃圾焚烧处理,窑体内部易结渣、结晶、腐蚀严重,需连续加热,耗能极大,检修率极高。同时现有的焚烧炉不可同时处理不同性状的废弃物、不可对垃圾进行充分粉碎混合、焚烧尾气排放不能达到《危险废物焚烧污染控制标准(GB18484-2001)》,对环境造成二次污染。
发明内容
本发明提出一种硅瓷炉箅复式焚烧炉及其处理工艺,解决了现有技术中上述的问题。
本发明的技术方案是这样实现的:
一种硅瓷炉箅复式焚烧炉,包括:
回转窑;
往复式炉排二次燃烧室,与所述回转窑连接;
立式热解气化三次燃烧室,与所述往复式炉排二次燃烧室连接;
脱硝***,与所述立式热解气化三次燃烧室连接;
烟气净化四次燃烧室,与所述脱硝***连接;
冷热交换***,与所述烟气净化四次燃烧室连接;
除酸***,与所述冷热交换***连接;
活性炭吸附***,与所述除酸***连接;
除尘***,与所述活性炭吸附***连接。
进一步地,本发明所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,还包括:
固体废物处理***,包括与所述回转窑连接的物料混合装置和与所述物料混合装置连接的固体废物粉碎装置;
废液处理***,包括与所述烟气净化四次燃烧室连接的第一空气压缩机、与所述第一空气压缩机连接的废液压力容器罐和与所述废液压力容器罐连接的废液储存罐;
废气处理***,与所述烟气净化四次燃烧室连接。
进一步地,本发明所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,还包括:
等离子灰渣焚烧五次燃烧室,与所述往复式炉排二次燃烧室和所述烟气净化四次燃烧室连接。
进一步地,本发明所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,还包括:
导向风翅叶烟囱,与所述除尘***连接。
进一步地,所述冷热交换***包括:
冷热交换装置,与所述烟气净化四次燃烧室和所述除酸***连接;
急冷降温塔,与所述冷热交换装置连接。
进一步地,所述除酸***包括:
除酸装置,与所述冷热交换***和所述活性炭吸附***连接;
第二空气压缩机,与所述除酸装置连接;
碱液罐,与所述第二空气压缩机连接。
进一步地,所述活性炭吸附***包括:
活性炭喷射装置,与所述除酸***和所述除尘***连接;
第三空气压缩机,与所述活性炭喷射装置连接;
活性炭料仓,与所述第三空气压缩机连接。
进一步地,所述除尘***包括:
布袋除尘器,与所述活性炭吸附***连接;
气体储存罐,与所述布袋除尘器连接;
第四空气压缩机,与所述气体储存罐连接;
出灰装置,与所述布袋除尘器连接;
飞灰固化间,与所述出灰装置连接。
优选地,所述回转窑具体为硅瓷炉箅式回转窑。
一种如上所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉的处理工艺,包括以下步骤:
将破碎后的固体废物输送至所述回转窑,所述回转窑内的固体废物随所述回转窑转动而进行翻动,经过加热、干燥、燃烧和热解四个阶段,未燃烧的灰渣进入所述往复式炉排二次燃烧室进行二次燃烧后排出;
所述回转窑排出的烟气通过所述往复式炉排二次燃烧室后进入所述立式热解气化三次燃烧室进行充实燃烧;
所述立式热解气化三次燃烧室排出的烟气进入所述脱硝***进行脱硝;
废液、废气和/或所述脱硝***排出的烟气进入所述烟气净化四次燃烧室进行焚烧;
所述烟气净化四次燃烧室排出的烟气进入所述冷热交换***,使烟气在低于3秒的时间内降至300℃以下;
所述冷热交换***排出的烟气进入所述除酸***进行除酸;
所述除酸***排出的烟气进入所述活性炭吸附***进行净化吸收;
所述活性炭吸附***排出的烟气进入所述除尘***进行除尘,除尘后排放。
本发明的有益效果为:
本发明所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉及其处理工艺,可同时焚烧固体废物、废液和废气,对焚烧物形状、含水率要求不高,对焚烧物适应性强,热利用率较高,设备运转率高,年运转率一般可达90%以上,操作维修方便,寿命长,使用成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种硅瓷炉箅复式焚烧炉的结构示意图;
图2为本发明一种硅瓷炉箅复式焚烧炉及其处理工艺的结构框图。
图中:
1、回转窑;2、往复式炉排二次燃烧室;3、立式热解气化三次燃烧室;4、脱硝***;5、烟气净化四次燃烧室;6、冷热交换***;7、除酸***;701、除酸装置;702、第二空气压缩机;703、碱液罐;8、活性炭吸附***;9、除尘***;10、固体废物处理***;1001、物料混合装置;1002、固体废物粉碎装置;11、废液处理***;1101、第一空气压缩机;1102、废液压力容器罐;1103、废液储存罐;12、等离子灰渣焚烧五次燃烧室;13、导向风翅叶烟囱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示,本发明所述的一种硅瓷炉箅复式焚烧炉,包括:
回转窑1;
往复式炉排二次燃烧室2,与回转窑1连接;
立式热解气化三次燃烧室3,与往复式炉排二次燃烧室2连接;
脱硝***4,与立式热解气化三次燃烧室3连接;
烟气净化四次燃烧室5,与脱硝***4连接;
冷热交换***6,与烟气净化四次燃烧室5连接;
除酸***7,与冷热交换***6连接;
活性炭吸附***8,与除酸***7连接;
除尘***9,与活性炭吸附***8连接。
其中,优选地,立式热解气化三次燃烧室3设有大件固体废物投料口,可以直接投入大件固体废物无需粉碎;脱硝***4可以包括与立式热解气化三次燃烧室3和烟气净化四次燃烧室5连接的脱硝喷射装置、与脱硝喷射装置连接的第五空气压缩机、与第五空气压缩机连接的尿素储罐;烟气净化四次燃烧室5设置有废液雾化喷射装置和废气鼓入装置,废液由储存、液压喷射呈雾化喷入烟气净化四次燃烧室5内,经点火燃烧器点燃焚烧;废气经管道收集后进入烟气净化四次燃烧室5焚烧、裂解,烟气净化四次燃烧室5提供足够燃烧空间对烟气、废气以及废液进行焚烧,可同时焚烧处理工业废气与废液雾化。
本发明所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,还可以包括:
固体废物处理***10,包括与回转窑1连接的物料混合装置1001和与物料混合装置1001连接的固体废物粉碎装置1002;
废液处理***11,包括与烟气净化四次燃烧室5连接的第一空气压缩机1101、与第一空气压缩机1101连接的废液压力容器罐1102和与废液压力容器罐1102连接的废液储存罐1103;
废气处理***,与烟气净化四次燃烧室5连接。
本发明所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,还可以包括:
等离子灰渣焚烧五次燃烧室12,与往复式炉排二次燃烧室2和烟气净化四次燃烧室5连接。等离子灰渣焚烧五次燃烧室12由等离子点火燃烧器经高压点火对往复式炉排二次燃烧室2和烟气净化四次燃烧室5产生的灰渣进行焚烧,焚烧后的灰渣减容比可达70%以上。
本发明所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,还可以包括:
导向风翅叶烟囱13,与除尘***9连接。导向风翅叶烟囱13具体可以如图1中所示为螺旋状,当然导向风翅叶烟囱13也可以使用普通烟囱替代。
其中,所述冷热交换***6包括:
冷热交换装置,与烟气净化四次燃烧室5和除酸***7连接;
急冷降温塔,与冷热交换装置连接。
其中,所述除酸***7包括:
除酸装置701,与冷热交换***6和活性炭吸附***8连接;
第二空气压缩机702,与除酸装置701连接;
碱液罐703,与第二空气压缩机702连接。
其中,优选地,除酸装置701为半干式除酸装置,考虑到用户的实际要求,可将半干式除酸装置改为湿式除酸塔,其它的设备及配置均保持不变,即可达到同样的尾气净化效果;碱液罐703可以包括碱液储存罐、与碱液储存罐连接的加药泵和与加药泵连接的碱液搅拌罐,碱液搅拌罐与第二空气压缩机702连接。
其中,所述活性炭吸附***8包括:
活性炭喷射装置,与除酸***7和除尘***9连接;
第三空气压缩机,与活性炭喷射装置连接;
活性炭料仓,与第三空气压缩机连接。
其中,所述除尘***9包括:
布袋除尘器,与活性炭吸附***8连接;
气体储存罐,与布袋除尘器连接;
第四空气压缩机,与气体储存罐连接;
出灰装置,与布袋除尘器连接;
飞灰固化间,与出灰装置连接。
其中,优选地,出灰装置具体为手推式出灰车。
本发明所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,还可以包括:
引风机,与除尘***9和导向风翅叶烟囱13连接。
本发明所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,还可以包括:
第一燃烧器,与回转窑1连接;
第二燃烧器,与立式热解气化三次燃烧室3连接;
第三燃烧器,与烟气净化四次燃烧室5连接;
储油罐,与第一燃烧器、第二燃烧器和第三燃烧器连接。
本发明所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,还可以包括:
在线监测装置,与导向风翅叶烟囱13连接;
中控室,与导向风翅叶烟囱13、固体废物处理***10、废液处理***11和废气处理***连接。
其中,在线监测装置可以包括压力传感器、流量传感器、气体传感器等。
本发明所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,设有在线监测装置和中控室,不仅仅对卧式硅瓷炉箅式回转窑前置、往复式炉排二次燃烧室2、立式热解气化三次燃烧室3、烟气净化四次燃烧室5以及等离子灰渣焚烧五次燃烧室12的燃烧温度进行闭环控制,对它们的供氧量进行闭环控制,而且还使用排烟口的烟气分析结果和烟气流量这些***物理量参与各控制环节,协调它们之间的控制,使这个***控制结果和各过程的控制都能够达到要求,使整个***处于闭环控制,保证了焚烧过程中的优化控制,从而保证了物料的充分燃烧和排放烟气的质量,还降低了用油量,使运行成本大幅降低。
其中,优选地,所述回转窑1具体为硅瓷炉箅式回转窑。硅瓷炉箅式回转窑可以为卧式硅瓷炉箅式回转窑。
本发明所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,采用卧式硅瓷炉箅式回转窑前置、往复式炉排二次燃烧室2、立式热解气化三次燃烧室3、烟气净化四次燃烧室5以及等离子灰渣焚烧五次燃烧室12相结合的复式焚烧炉,解决了常规焚烧炉的炉膛结渣结晶、危险废物焚烧不充分问题,实现了焚烧炉不能同时焚烧固体废物、废气和废液,以及大件固体废物的综合处理问题,本发明运用的是复式分级燃烧技术,以确保达到危险废物的清洁焚烧处理要求。
本发明还提供了一种如上所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉的处理工艺,包括以下步骤:
将破碎后的固体废物输送至回转窑1,回转窑1内的固体废物随回转窑1转动而进行翻动,经过加热、干燥、燃烧和热解四个阶段,未燃烧的灰渣进入往复式炉排二次燃烧室2进行二次燃烧后排出;
回转窑1排出的烟气通过往复式炉排二次燃烧室2后进入立式热解气化三次燃烧室3进行充实燃烧;
立式热解气化三次燃烧室3排出的烟气进入脱硝***4进行脱硝;
废液、废气和/或脱硝***4排出的烟气进入烟气净化四次燃烧室5进行焚烧;
烟气净化四次燃烧室5排出的烟气进入冷热交换***6,使烟气在低于3秒的时间内降至300℃以下;
冷热交换***6排出的烟气进入除酸***7进行除酸;
除酸***7排出的烟气进入活性炭吸附***8进行净化吸收;
活性炭吸附***8排出的烟气进入除尘***9进行除尘,除尘后排放。
具体地,本发明所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉的处理工艺可以包括以下步骤:
利用桥式吊车液压抓斗将固体废物送入固体废物粉碎装置1002,破碎后固体废物输送至物料混合装置1001混合后,经履链式输送带输送至回转窑1上料口,进入回转窑1窑体焚烧。
回转窑1内衬设硅瓷炉箅与硅瓷石炭耐火材料,回转窑1设计为尽热结构。回转窑1送入一次风,一次风一般控制在200℃~350℃,一次风经蒸汽加热器加热到135℃以上以避开凝露点,避免对空气预热器的侵蚀,然后送进空气预热器加热到250℃以上。一次风量取夹杂垃圾全数燃烧时所需空气的0.8倍。夹杂的垃圾在回转窑1内随回转窑1炉体转动而进行翻动,经过加热、干燥、燃烧、热解四个阶段,未燃烧的气体和灰渣在回转窑1尾部掉落在往复式炉排二次燃烧室2内,其中回转窑1尾部出口烟气温度控制在800℃~850℃之间。
未燃烧灰渣在往复式炉排二次燃烧室2内与从往复式炉排二次燃烧室2底下供给的另外一路一次风充实夹杂进行二次燃烧。
在往复式炉排二次燃烧室2燃烧后的残渣落入出灰机排出,未完全燃烧的气体在立式热解气化三次燃烧室3炉膛内与二次风夹杂充实燃烧,二次风经蒸汽加热器加热到135℃以上以避开凝露点,避免对空气预热器的侵蚀,然后送进空气预热器加热到230℃以上。同时立式热解气化三次燃烧室3设置有大件固体废物进料口,满足固体废物复杂性焚烧。二次风供进量由烟气含氧量来控制。
立式热解气化三次燃烧室3排出的烟气进入脱硝***4,脱硝***4包括弯管式脱硝烟道,采用SNCR法进行脱硝处理。
脱硝后的烟气进入烟气净化四次燃烧室5,同时烟气净化四次燃烧室5设有废液喷射装置以及废气处理***,烟气净化四次燃烧室5的炉膛内设有对流管束避免高温侵蚀。用风比例使烟气净化四次燃烧室5的炉膛内热解气化后烟气最高温度不超过1300℃,避免炉膛过于高温结焦。
焚烧后的烟气经烟道进入冷热交换***6,使烟气在低于3秒的时间内降至300度以下,实现烟气瞬间降温。
降温后的烟气进入除酸***7,除酸***7主要包括半干式除酸装置,与生石灰乳充分混合后,可除去烟气中大部分酸性气体,同时也去除了少量灰尘,达到初步除尘目的。
除酸***7排出的烟气进入活性炭吸附***8进行净化吸收,活性炭吸附***8的活性炭喷射装置可将之前处理过程中未被完全处理的有害物质,通过活性炭粉的喷射,与烟气进行充分接触、吸附,保证进入其中的有害成分能够达到完全吸收,降低恶臭气体含量,既保证了烟气净化效果,也营造了垃圾焚烧处理车间周围良好的空气质量。
活性炭吸附***8排出的夹杂着较细粒径粉尘的烟气随之进入除尘***9,除尘***9采用脉冲布袋除尘器,烟气由外经过滤袋时,烟气中的粉尘被截留在滤袋外表面,从而得到净化,再经脉冲布袋除尘器内文丘管进入上箱体,从出口排出。积附在滤袋外表面的粉尘不断增加,使脉冲布袋除尘器阻力增大,为使设备阻力维持在限定的范围内,一般为120~150毫米水柱,必须定期消除附在滤袋表面的粉尘:由人工或控制仪定期顺序触发各控制阀开启脉冲阀,使气包内压缩空气由喷吹管孔眼喷出,即一次风,通过文丘管,诱导数倍于一次风的周围空气,即称二次风,进入滤袋,使滤袋在一瞬间急剧膨胀,并伴随着气流的反向作用,抖落粉尘。被抖落的粉尘落入灰斗。清灰过程中,每次喷吹的时间一般为2~3秒,每排滤袋轮流喷吹。烟气在此完成进一步净化除尘,最后烟气经引风机进入导向风翅叶烟囱排放。
同时在往复式炉排二次燃烧室2、烟气净化四次燃烧室5内产生的飞灰经履链出灰机输送至等离子灰渣焚烧五次燃烧室12,布袋除尘器内产生的飞灰经手推式出灰车排出,外运至飞灰固化间。
其中,优选地,回转窑1具体为卧式硅瓷炉箅式回转窑,窑内温度850℃以上,停留时间2秒。
其中,优选地,往复式炉排二次燃烧室2内温度1000℃以上,停留时间2秒。
其中,优选地,立式热解气化三次燃烧室3内温度1200℃以上,停留时间3秒。
其中,优选地,烟气净化四次燃烧室5内温度1300℃以上,停留时间4秒。
本发明所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉及其处理工艺,主要有以下优点:
1、可同时焚烧固体废物、废液和废气,对焚烧物形状、含水率要求不高,对焚烧物适应性强;
2、焚烧物在回转窑1内翻腾前进,三种传热方式并存一炉,热利用率较高;
3、耐火材料硅瓷寿命长而且更换炉衬方便,费用低;
4、传动机理简单,设备运转安全,维修简单;
5、回转窑内较长的停留时间和700℃的高温,使危险废物全面热解,部分低燃点垃圾基本燃尽;
6、往复式炉排二次燃烧室2的气体混合使得烟气中未完成燃烧物完全燃烧达到有害成分分解所需的高温(1150℃),高温区烟气停留为3秒;不但使垃圾焚尽烧透,还从源头有效地分解了二噁英;
7、设备运转率高,年运转率一般可达90%以上,操作维修方便;
8、解决了常规焚烧炉出现的炉膛结渣结晶问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种硅瓷炉箅复式焚烧炉,其特征在于,包括:
回转窑(1);
往复式炉排二次燃烧室(2),与所述回转窑(1)连接;
立式热解气化三次燃烧室(3),与所述往复式炉排二次燃烧室(2)连接;
脱硝***(4),与所述立式热解气化三次燃烧室(3)连接;
烟气净化四次燃烧室(5),与所述脱硝***(4)连接;
冷热交换***(6),与所述烟气净化四次燃烧室(5)连接;
除酸***(7),与所述冷热交换***(6)连接;
活性炭吸附***(8),与所述除酸***(7)连接;
除尘***(9),与所述活性炭吸附***(8)连接。
2.根据权利要求1所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,其特征在于,还包括:
固体废物处理***(10),包括与所述回转窑(1)连接的物料混合装置(1001)和与所述物料混合装置(1001)连接的固体废物粉碎装置(1002);
废液处理***(11),包括与所述烟气净化四次燃烧室(5)连接的第一空气压缩机(1101)、与所述第一空气压缩机(1101)连接的废液压力容器罐(1102)和与所述废液压力容器罐(1102)连接的废液储存罐(1103);
废气处理***,与所述烟气净化四次燃烧室(5)连接。
3.根据权利要求1所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,其特征在于,还包括:
等离子灰渣焚烧五次燃烧室(12),与所述往复式炉排二次燃烧室(2)和所述烟气净化四次燃烧室(5)连接。
4.根据权利要求1所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,其特征在于,还包括:
导向风翅叶烟囱(13),与所述除尘***(9)连接。
5.根据权利要求1所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,其特征在于,所述冷热交换***(6)包括:
冷热交换装置,与所述烟气净化四次燃烧室(5)和所述除酸***(7)连接;
急冷降温塔,与所述冷热交换装置连接。
6.根据权利要求1所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,其特征在于,所述除酸***(7)包括:
除酸装置(701),与所述冷热交换***(6)和所述活性炭吸附***(8)连接;
第二空气压缩机(702),与所述除酸装置(701)连接;
碱液罐(703),与所述第二空气压缩机(702)连接。
7.根据权利要求1所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,其特征在于,所述活性炭吸附***(8)包括:
活性炭喷射装置,与所述除酸***(7)和所述除尘***(9)连接;
第三空气压缩机,与所述活性炭喷射装置连接;
活性炭料仓,与所述第三空气压缩机连接。
8.根据权利要求1所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,其特征在于,所述除尘***(9)包括:
布袋除尘器,与所述活性炭吸附***(8)连接;
气体储存罐,与所述布袋除尘器连接;
第四空气压缩机,与所述气体储存罐连接;
出灰装置,与所述布袋除尘器连接;
飞灰固化间,与所述出灰装置连接。
9.根据权利要求1所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉,其特征在于,所述回转窑(1)具体为硅瓷炉箅式回转窑。
10.一种如权利要求1所述的硅瓷炉箅复式焚烧炉的处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
将破碎后的固体废物输送至所述回转窑(1),所述回转窑(1)内的固体废物随所述回转窑(1)转动而进行翻动,经过加热、干燥、燃烧和热解四个阶段,未燃烧的灰渣进入所述往复式炉排二次燃烧室(2)进行二次燃烧后排出;
所述回转窑(1)排出的烟气通过所述往复式炉排二次燃烧室(2)后进入所述立式热解气化三次燃烧室(3)进行充实燃烧;
所述立式热解气化三次燃烧室(3)排出的烟气进入所述脱硝***(4)进行脱硝;
废液、废气和/或所述脱硝***(4)排出的烟气进入所述烟气净化四次燃烧室(5)进行焚烧;
所述烟气净化四次燃烧室(5)排出的烟气进入所述冷热交换***(6),使烟气在低于3秒的时间内降至300℃以下;
所述冷热交换***(6)排出的烟气进入所述除酸***(7)进行除酸;
所述除酸***(7)排出的烟气进入所述活性炭吸附***(8)进行净化吸收;
所述活性炭吸附***(8)排出的烟气进入所述除尘***(9)进行除尘,除尘后排放。
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