CN201493302U - 旋风炉飞灰重熔法铬渣直接入炉解毒*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种旋风炉飞灰重熔法铬渣直接入炉解毒***，它包括燃料混配***、燃料输送***、锅炉制粉***、燃烧***辅助设备、旋风炉、除尘器、引风机和烟囱，以及与旋风炉连接的水淬槽和沉渣池，还包括铬渣预处理输送***和含铬飞灰配置***；所述预铬渣处理输送***包括铬渣烘干机、铬渣筛分机和铬渣细粉输送***；所述含铬飞灰配置***包括铬渣细粉储仓和铬渣计量给料机；所述铬渣计量给料机连接所述刮板机，经所述含铬飞灰入炉重熔***最后连接旋风筒燃烧室。本实用新型的铬渣不再添加到锅炉燃煤里，解决了现有技术中铬渣接触的范围大、二次污染的工艺***多、含铬粉尘泄漏点多、入炉铬渣的添加比例受限制等问题，充分发挥旋风炉解毒处理铬渣的潜能。

Description

旋风炉飞灰重熔法铬渣直接入炉解毒***

技术领域

本实用新型涉及一种铬渣解毒处理***，特别是一种通过旋风炉飞灰重熔法直接进行铬渣还原解毒处理的***。本实用新型属于固体化学危险品废渣治理技术领域。

背景技术

铬渣是在冶金行业金属铬生产过程中和化工行业铬酸钾、铬酸钠等铬盐产品生产过程中排放的固体废渣，含有剧毒的六价铬离子，是国家环境保护部确定的47种化学危险品之一。铬渣必须经过解毒处理将剧毒的六价铬离子还原成无毒的三价铬离子并且固化封闭之后才允许安全堆存或作为再生资源安全利用。

国内传统的旋风炉(以下简称锅炉)附烧法解毒铬渣工艺的基本特点是在火力发电厂旋风炉的燃煤之中添加混配一定比例的铬渣，通过电厂的燃料混配***、输煤皮带***、制粉***将铬渣与原煤的混合物磨制成含有六价铬的煤粉(以下简称含铬煤粉)输送到煤粉仓存储，然后再经给粉机、一次风煤粉输送管道和燃烧器喷入锅炉内参加燃烧，借助于锅炉旋风筒燃烧室第2区段内部强烈的高温还原气氛，将六价铬离子还原解毒成三价铬离子同时熔入到高温液态渣之中，水淬之后转化为固态的玻璃体水淬渣，完成对铬离子的固化封闭，实现铬渣无害化和资源化利用。

国内从1987年到1989年已经开始旋风炉附烧法铬渣解毒的工业化试验，并且在内蒙古自治区某企业的旋风炉上一直应用到今天。《化工环保》杂志1990年第10卷的文章《旋风炉处理铬渣运行总结》公开了该厂在旋风炉燃煤中添加混配20％的有毒铬渣、通过球磨机和粗细粉分离器等设备磨制成含铬煤粉、最终进入锅炉的旋风筒燃烧室、利用旋风炉燃烧煤粉发电的生产过程附带解毒铬渣的技术方法。

《旋风炉附烧铬渣的炉内过程》(《动力工程》1995年第15卷第2期)公开了一种65t/h次高压立式旋风炉在燃煤中附带掺烧铬渣进行解毒的工艺***设计框图(该炉设计后因资金等原因未建)，也是将有毒的铬渣添加混配到锅炉的燃煤之中，经过皮带输送***进入锅炉的原煤仓、制粉***的球磨机，磨制成含铬煤粉进入煤粉仓，再经过叶轮给粉机和一次风煤粉输送管道进入锅炉的旋风筒燃烧室参加锅炉内部燃烧过程，附带完成铬渣的解毒处理。

申请号为200610081310.6的中国专利申请提出了一种旋风炉飞灰重熔铬渣解毒***及方法(参见图1)，仍然是先将铬渣添加混配到原煤之中，通过球磨机、粗粉分离器、煤粉仓、叶轮给粉机等设备和***，将含铬煤粉送入旋风炉前置燃烧室(旋风筒燃烧室)，在锅炉燃烧的过程中完成一部分铬渣的还原解毒和固化，然后利用该专利中提及的飞灰重熔***将锅炉除尘器捕集的含有六价铬的有毒飞灰(简称含铬飞灰)全部送回锅炉的旋风筒燃烧室二次燃烧重新熔化，实现含铬飞灰的还原解毒和对铬离子的固化封闭。

以上列举的都是旋风炉在燃煤中掺烧铬渣进行铬渣解毒的技术方法，其具有如下的缺点：

1、有毒的铬渣添加混配到锅炉的燃煤之中，必然会对燃煤混配***设备、输煤皮带***、锅炉原煤仓、锅炉制粉***的球磨机、粗细粉分离器、煤粉仓、叶轮给粉机、煤粉混合器、一次风煤粉输送管道和燃烧器等一大批设备带来有毒的六价铬污染，为检修人员进入这些设备进行检修和维护增加了困难、同时输煤皮带***的扬尘和上述设备内含铬煤粉的泄漏也必然会对电厂多个车间的生产环境和周边的地域造成大面积的二次污染，直接威胁岗位工人的身体健康，对电厂的生产员工造成巨大的心理压力和精神压力。

2、锅炉车间和输煤车间生产***的地面冲洗水和夏季的雨水接触到地面飘落的含有六价铬的煤粉，剧毒的六价铬离子会溶解于地面冲洗水和雨排水***中，或排入江河湖泊或渗入土壤，造成周边地区的地表水和地下水的六价铬污染，直接威胁该地区居民生活用水、工业、农业、畜牧业用水，可能造成大面积的环境污染事件。

3、铬渣添加到燃煤之中的比例受到入炉燃煤发热量的限制，通常添加的比例为10％～23％，如果添加比例超过25％，入炉燃煤的发热量降低太多，就会影响煤粉在燃烧器和旋风筒燃烧室第一区段内的着火和正常燃烧，直接影响锅炉供汽和发电。

4、由于燃煤中铬渣添加比例受到上述第3条的限制，导致旋风炉在单位时间内解毒处理铬渣的能力受到限制。在企业堆存铬渣数量一定的条件下，现有的旋风炉解毒处理铬渣的时间周期就要拖长，不利于国家对铬渣的限期治理和铬渣的资源化利用，长期堆存的铬渣对周边地域的生态环境会构成巨大的污染隐患。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种旋风炉飞灰重熔法铬渣直接入炉解毒***，使有毒的铬渣细粉仅仅通过锅炉飞灰重熔***进入旋风筒燃烧室的第2区段(即旋风炉的高温熔渣段)进行还原解毒。铬渣不再添加到锅炉燃煤里，有效地解决了现有技术中铬渣接触的范围大、造成六价铬二次污染的工艺***多、被污染的设备多、含铬粉尘泄漏点多、入炉铬渣的添加比例受限制、旋风炉解毒处理铬渣的潜在能力发挥不出来等问题。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：设计一种旋风炉飞灰重熔法铬渣直接入炉解毒***，它依次包括：燃料混配***、燃料输送***、锅炉制粉***、燃烧***辅助设备、旋风炉、除尘器、引风机和烟囱，以及与旋风炉连接的水淬槽和沉渣池，除尘器连接由刮板机、计量灰斗、计量给料机、含铬飞灰输送泵、空压机站、入炉输送管道和飞灰喷射器组成的含铬飞灰入炉重熔***，其特征是，它还包括：铬渣预处理输送***和含铬飞灰配置***；所述预铬渣处理输送***依次包括：铬渣烘干机、铬渣筛分机和铬渣细粉输送***；所述含铬飞灰配置***依次包括：铬渣细粉储仓和铬渣计量给料机；所述铬渣计量给料机连接所述刮板机，经所述含铬飞灰入炉重熔***最后连接旋风筒燃烧室。

上述方案中，所述铬渣细粉输送***依次包括：细粉提升机、高位料仓、计量给料机、铬渣细粉输送泵和铬渣细粉输送管道，该铬渣细粉输送管道输出端连接所述铬渣细粉储仓；或者所述铬渣细粉输送***依次包括：散装水泥罐车和铬渣细粉备用输送管道，其中散装水泥罐车承接铬渣筛分机输出的铬渣细粉，铬渣细粉备用输送管道输出端连接所述铬渣细粉储仓。

上述方案中，它还包括铬渣细粉收尘器，其入口连接铬渣细粉储仓，其尾气出口连接所述除尘器入口，铬渣细粉收尘器的捕集灰斗连接所述刮板机。

上述方案中，在铬渣烘干机的热源入口增设接力风机和烟气余热利用管道，铬渣烘干机出口增设布袋除尘器，布袋除尘器与高位料仓连接；所述烟气余热利用管道连接引风机后端，接力风机连接所述铬渣烘干机的热源入口。

上述方案中，所述空压机站一方面连接含铬飞灰输送泵，另一方面经压缩空气管道与铬渣细粉输送泵连接。

上述方案中，它还包括石灰石类脱硫剂制备和输送***；其与所述铬渣细粉输送管道连接。

上述方案中，本***采用PLC自控***、DCS控制***或总线控制***操控全部工艺过程。

本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：

1、有毒铬渣直接进入飞灰重熔***，与除尘器捕集的含铬飞灰混配之后输送入炉，进行还原解毒。铬渣不再进入电厂的原煤存储***、石灰石***、燃料混配***、燃料输送***、锅炉制粉***、炉外的燃烧***辅助设备和锅炉的燃烧器，避免了对火力发电厂上述众多工艺***设备的二次污染，也避免了上述***和设备泄漏含铬粉尘造成厂区和车间生产环境的二次铬污染。

2、铬渣细粉不是添加到燃煤里而是混配到锅炉除尘器捕集的飞灰之中，含铬飞灰不进入燃烧器和锅炉旋风筒燃烧室的第1区段(着火区段)，而是直接进入锅炉旋风筒燃烧室的第2区段(高温熔渣段)，加大飞灰中的铬渣细粉的添加比例不会影响煤粉在旋风筒燃烧室着火区段的着火和燃烧，不会影响锅炉供汽发电，可以保证锅炉安全稳定运行。

3、由于旋风炉不再受燃煤和铬渣添加比例的限制，可以充分发挥旋风炉本身潜在的大批量回熔飞灰的能力和解毒铬渣的能力，旋风炉飞灰重熔***可以快速地大批量地输送除尘器的含铬飞灰和铬渣预处理***输送过来的铬渣细粉直接入炉重熔解毒，同时在熔渣水淬的过程中实现铬离子的固化封闭，实现铬渣的安全化和资源化利用。

4、本***可以加快国内旋风炉解毒铬渣的治理速度，大幅度地缩短铬渣治理周期。

5、与石灰石类脱硫剂制备和输送***连接的本***可以部分或全部替代旋风炉的炉外脱硫装置(视旋风炉燃煤含硫量而定)，实现锅炉烟气二氧化硫达标排放。

附图说明

图1是现有的旋风炉铬渣解毒工艺***的示意图；

图2是本实用新型的铬渣解毒工艺***的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步说明本实用新型。

参照图2，本实用新型的旋风炉飞灰重熔法铬渣直接入炉解毒***依次包括：燃料混配***1、燃料输送***2、锅炉制粉***3、燃烧***辅助设备4、旋风炉5、除尘器8、引风机9和烟囱10，以及与旋风筒燃烧室第2区段52(即高温熔渣段)连接的水淬槽16和沉渣池17；除尘器8连接着由刮板机11、计量灰斗12、计量给料机13、含铬飞灰输送泵14、空压机站18、入炉输送管道15和飞灰喷射器20组成的含铬飞灰重熔***，这是现有技术方案。所不同的是它还增加了铬渣预处理输送***6和含铬飞灰配置***7；所述铬渣预处理输送***6依次包括：铬渣烘干机61、铬渣筛分机62、铬渣细粉输送***63和粗铬渣粉磨机64；所述含铬飞灰配置***7依次包括：铬渣细粉储仓71和铬渣计量给料机72；铬渣计量给料机72连接含铬飞灰重熔***中的刮板机11，经飞灰喷射器20最终连接至旋风炉5的旋风筒燃烧室第2区段(高温熔渣区段)；粗铬渣粉磨机64承接铬渣筛分机62出口筛分出来的粗铬渣，粉磨之后送回铬渣筛分机62入口。

所述铬渣细粉输送***63依次包括：细粉提升机631、高位料仓632、计量给料机633、铬渣细粉输送泵634和铬渣细粉输送管道635，其中细粉提升机631承接铬渣筛分机62输出的铬渣细粉，铬渣细粉输送管道635的输出端连接铬渣细粉储仓71。所述铬渣细粉输送***63还包括：散装水泥罐车636和铬渣细粉备用输送管道637，其中散装水泥罐车636承接铬渣筛分机62输出的铬渣细粉，铬渣细粉备用输送管道637输出端连接铬渣细粉储仓71。

铬渣细粉储仓71还连接铬渣细粉收尘器73，铬渣细粉收尘器73的尾气出口74连接锅炉尾部除尘器8的入口，铬渣细粉收尘器的捕集灰斗75连接刮板机11。

铬渣烘干机61的热源可利用锅炉排出的烟气余热。在铬渣烘干机61的热源入口端增设接力风机621和烟气余热利用管道622，在铬渣烘干机61的出口端增设布袋除尘器623，余热烟气自引风机9后端导出经烟气余热利用管道622、再经接力风机621连接至铬渣烘干机61的热源入口。布袋除尘器623实现达标排放。

空压机站18一方面连接含铬飞灰输送泵14，另一方面经压缩空气管道19与铬渣细粉输送泵634连接。

铬渣细粉输送管道635与石灰石类脱硫剂制备和输送***21连接，在脱硫工况需要时本实用新型可以部分或全部替代旋风炉的炉外脱硫装置(视锅炉燃煤的含硫量而定)，发挥炉内脱硫的功能，实现锅炉烟气二氧化硫达标排放。

本实用新型的全部工艺***23，采用PLC自控***或DCS控制***或总线控制***22操控全部工艺过程。

结合图2，本实用新型的铬渣直接入炉解毒***的工作原理如下：

1、在铬渣堆存地点建造铬渣的烘干、筛分和输送***

在铬渣堆存地点就近烘干筛分铬渣，筛分出来的粒径大的粗铬渣或者用于冶金行业做冶炼原料在烧结炉和炼铁高炉内还原解毒，或者将粗铬渣经粉磨机64粉碎后再返回筛分机62重新筛分。筛分出来的铬渣细粉经过细粉提升机631送到到高位料仓632存储，再经计量给料机633定量给出，进入铬渣细粉输送泵634加压挤出之后用压缩空气做载体采用气力输送的方式，经过密闭的铬渣细粉输送管道635输送到锅炉尾部除尘器旁边的铬渣细粉储仓71，这种输送方式适用于近距离的铬渣细粉输送；如若输送距离超过一千米，则可采用密闭的散装水泥罐车636替代铬渣细粉输送***运送铬渣细粉到达锅炉尾部除尘器附近，用水泥罐车自身的压力泵将铬渣细粉经备用输送管道637输送到铬渣细粉储仓71备用。铬渣烘干机61的含尘尾气和高位料仓632的含尘尾气经布袋收尘器623处理，净化后达标排放到大气，布袋收尘器623回收的铬渣微粉依靠自重落入铬渣高位料仓632一并进入铬渣细粉输送***。铬渣细粉储仓71的送粉尾气进入铬渣细粉收尘器73处理，该收尘器的出口排气管74将含尘尾气送入电除尘器8的入口做最终净化处理，铬渣细粉收尘器下部捕集灰斗75收集的少量铬渣细尘定期排放进入刮板机11混配后入炉重熔解毒。

2、铬渣细粉和锅炉除尘器捕集的含铬飞灰相互混配

含铬飞灰配置***的铬渣计量给料机72定量给出铬渣细粉进入刮板机11，与电除尘器8各个灰斗定量放出的含铬飞灰在刮板机11运行过程中按预定比例完成初级混配均化，合成符合入炉标准的含铬飞灰。

3、旋风炉飞灰重熔***直接输送含铬飞灰入炉解毒

旋风炉飞灰重熔***是全封闭的气力送灰***。来自刮板机11的含铬飞灰进入计量灰斗12、再经计量给料机13给出进入含铬飞灰输送泵14，在含铬飞灰输送泵中压缩空气与含铬飞灰均匀混合，经过密闭的飞灰重熔输送管道15和飞灰喷射器20喷入旋风筒燃烧室的第2区段(高温熔渣区段)52，铬渣细粉和含铬飞灰中的有毒六价铬离子在旋风筒燃烧室第2区段内部空间强烈的高温还原气氛中完成还原解毒过程，剧毒的六价铬离子还原为无毒的三价铬离子，连同燃料燃烧后剩余的矿物质灰份转化为熔融状态的高温液态熔渣，汇集到旋风筒燃烧室第2区段底部的熔渣池。

4、高温熔渣水淬过程实现对铬离子的固化封闭

高温液态熔渣从旋风筒燃烧室第2区段52底部熔渣池流出，进入水淬槽16冷却后转化为固态的玻璃体水淬渣(含铬增钙水淬渣)，水淬过程实现了玻璃体对解毒后的铬离子的固化封闭。玻璃体水淬渣由冲渣水带到沉渣池17进行沉淀分离，冲渣水返回水淬槽循环使用，解毒之后的铬渣(含铬增钙水淬渣))可以做为水泥原料和建筑材料安全地加以资源化利用。

Claims (7)

1.一种旋风炉飞灰重熔法铬渣直接入炉解毒***，它依次包括：燃料混配***、燃料输送***、锅炉制粉***、燃烧***辅助设备、旋风炉、除尘器、引风机和烟囱，以及与旋风炉连接的水淬槽和沉渣池，除尘器连接由刮板机、计量灰斗、计量给料机、含铬飞灰输送泵、空压机站、入炉输送管道和飞灰喷射器组成的含铬飞灰入炉重熔***，其特征是，它还包括：铬渣预处理输送***和含铬飞灰配置***；所述铬渣预处理输送***依次包括：铬渣烘干机、铬渣筛分机和铬渣细粉输送***；所述含铬飞灰配置***依次包括：铬渣细粉储仓和铬渣计量给料机；所述铬渣计量给料机连接所述刮板机，经所述含铬飞灰入炉重熔***最后连接旋风筒燃烧室。

2.根据权利要求1所述的旋风炉飞灰重熔法铬渣直接入炉解毒***，其特征是，所述铬渣细粉输送***依次包括：细粉提升机、高位料仓、计量给料机、铬渣细粉输送泵和铬渣细粉输送管道，该铬渣细粉输送管道输出端连接所述铬渣细粉储仓；或者所述铬渣细粉输送***依次包括：散装水泥罐车和铬渣细粉备用输送管道，其中散装水泥罐车承接铬渣筛分机输出的铬渣细粉，铬渣细粉备用输送管道输出端连接所述铬渣细粉储仓。

3.根据权利要求1所述的旋风炉飞灰重熔法铬渣直接入炉解毒***，其特征是，它还包括铬渣细粉收尘器，其入口连接铬渣细粉储仓，其尾气出口连接所述除尘器入口，其捕集灰斗连接所述刮板机。

4.根据权利要求1所述的旋风炉飞灰重熔法铬渣直接入炉解毒***，其特征是，在铬渣烘干机的热源入口增设接力风机和烟气余热利用管道，铬渣烘干机出口增设布袋除尘器，布袋除尘器与高位料仓连接；所述烟气余热利用管道连接引风机后端，接力风机连接所述铬渣烘干机的热源入口。

5.根据权利要求2所述的旋风炉飞灰重熔法铬渣直接入炉解毒***，其特征是，所述空压机站一方面连接含铬飞灰输送泵，另一方面经压缩空气管道与铬渣细粉输送泵连接。

6.根据权利要求2所述的旋风炉飞灰重熔法铬渣直接入炉解毒***，其特征是，它还包括石灰石类脱硫剂制备和输送***，其与所述铬渣细粉输送管道连接。

7.根据权利要求1-6中任一所述的旋风炉飞灰重熔法铬渣直接入炉解毒***，其特征是，本***采用PLC自控***、DCS控制***或总线控制***操控全部工艺过程。

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