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固廢焚燒與等離子體協(xié)同處理系統(tǒng)

758   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:蘇州三維流體技術(shù)有限公司  
2023-12-20 10:16:11
權(quán)利要求書: 1.一種固廢焚燒與等離子體協(xié)同處理系統(tǒng),其包括進(jìn)給系統(tǒng)、焚燒熔融爐、重整燃燒室、熱交換系統(tǒng)和急冷裝置,其中:所述進(jìn)給系統(tǒng)用于將所述固廢進(jìn)給至所述焚燒熔融爐;

所述焚燒熔融爐包括焚燒爐、熔池和第一等離子體炬,且所述焚燒爐的入口與所述進(jìn)給系統(tǒng)連接,所述焚燒爐的出口與所述重整燃燒室連接,所述熔池設(shè)置于所述焚燒爐的下方,用于接收所述焚燒爐產(chǎn)生的灰渣,所述第一等離子體炬設(shè)置于所述熔池的側(cè)壁上,用于對所述灰渣進(jìn)一步處理;

所述重整燃燒室設(shè)置第二等離子體炬,用于處理所述焚燒爐產(chǎn)生的煙氣,得到重整煙氣;

所述熱交換系統(tǒng)用于將所述重整煙氣的熱量交換至循環(huán)水系統(tǒng),同時(shí)得到降溫?zé)煔猓?br>
所述急冷裝置設(shè)置為使所述降溫?zé)煔獾臏囟仍?秒內(nèi)急冷至200℃以下。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)同處理系統(tǒng),其中所述進(jìn)給系統(tǒng)包括存儲(chǔ)室、化驗(yàn)分析系統(tǒng)和送料裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)同處理系統(tǒng),其中所述焚燒爐為爐排爐。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)同處理系統(tǒng),其中所述熔池由鋼板筒體內(nèi)襯耐火材料制成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)同處理系統(tǒng),其中所述焚燒爐與所述熔池一體成型。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)同處理系統(tǒng),其特征在于,進(jìn)一步包括熔渣水淬裝置,其設(shè)置為用于接收所述熔池產(chǎn)生的熔渣,并對所述熔渣進(jìn)行水淬處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)同處理系統(tǒng),其中所述第二等離子體炬設(shè)置于所述重整燃燒室的入口處。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)同處理系統(tǒng),其特征在于,進(jìn)一步包括脫酸裝置,且所述脫酸裝置包括堿液供應(yīng)系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)同處理系統(tǒng),其中所述急冷裝置包括噴霧裝置和供水系統(tǒng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1?9任一項(xiàng)所述的協(xié)同處理系統(tǒng),其中所述固廢來源于生活垃圾。

說明書: 固廢焚燒與等離子體協(xié)同處理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實(shí)用新型涉及固體廢物處理領(lǐng)域,具體地涉及固廢焚燒與等離子體協(xié)同處理系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家,對生活垃圾的處理要求隨著人們對環(huán)保要求的提高而不斷提高。生活垃圾處理技術(shù)必將圍繞著減量化、資源化、無害化的目標(biāo)實(shí)施與開展,尤其是采取有效措施促進(jìn)生活垃圾的資源性開發(fā)利用,己經(jīng)受到世界各國的普遍重視。生活垃圾的來源和組分相當(dāng)復(fù)雜(尤其是垃圾分類不徹底情況下),徹底無害化、減量化難度較高。經(jīng)過長期的研究和實(shí)踐形成了多種方法和途徑,目前普遍使用的城市生活垃圾處理技術(shù)主要分為三大類:資源回收處理、生物法處理(填埋、堆肥)和熱處理(焚燒、熱解氣化)。

[0003] 焚燒處理是指在高溫條件下,垃圾中的可燃成分與空氣中的氧進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),放出熱量,轉(zhuǎn)化成高溫的燃燒氣和量少而穩(wěn)定的固體殘?jiān)瑫r(shí)殺滅病毒細(xì)菌的方法。優(yōu)點(diǎn)是能顯著地減容、節(jié)省填埋場空間,可以進(jìn)行余熱回收利用或發(fā)電。焚燒可使垃圾重量減少75%,體積減少90%左右,有效地回收能源。垃圾焚燒技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展,在生活垃圾無害化處理中越來越受到重視,在城市生活垃圾處理中占據(jù)比例逐年增高。與傳統(tǒng)的填埋和堆肥相比,垃圾焚燒發(fā)電或供熱的處理方法能有效地減少垃圾重量和體積(分別減少80%和90%以上),可有效的節(jié)省用地。但是傳統(tǒng)的垃圾焚燒仍然存在不足。例如,二噁英的排放控制困難,易超標(biāo),且焚燒底渣和飛灰易造成二次污染。

[0004] 近年來,隨著技術(shù)的發(fā)展,成本逐漸得到控制,且政府對垃圾處理問題的重視和公眾環(huán)保意識(shí)的提高,等離子體處理生活垃圾的技術(shù)也逐漸成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。生活垃圾等離子氣化技術(shù)是世界各國特別是發(fā)達(dá)國家致力于面向二十一世紀(jì)的新一代生活垃圾焚燒工藝。等離子體內(nèi)含大量高能電子、正負(fù)離子、自由基、激發(fā)態(tài)分子等活性粒子。等離子體技術(shù)通過電弧放電產(chǎn)生高達(dá)5000K的等離子體,將垃圾加熱至很高的溫度,從而迅速有效地摧毀廢物??扇嫉挠袡C(jī)成分充分裂解氣化,其他物質(zhì)則變成類似玻璃體的熔渣。等離子體氣化提供的高溫能解決傳統(tǒng)焚燒中存在的二次污染問題,環(huán)保效益很好。然而,等離子體氣化熔融技術(shù)受等離子體炬功率限制,系統(tǒng)處理規(guī)模不能過大,且對含水量較大的生活垃圾,前端需要預(yù)熱處理,縮減水分,減小等離子體炬負(fù)荷。[0005] 如上所述,現(xiàn)有的各種熱處理方式均需進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)。實(shí)用新型內(nèi)容

[0006] 為了解決上述問題,本實(shí)用新型在固體廢物處理方面進(jìn)行了深入研究,并提出一種固廢焚燒與等離子體協(xié)同處理系統(tǒng),其可解決現(xiàn)有等離子體系統(tǒng)處理規(guī)模不能過大,且對含水量較大的生活垃圾需要特別處理的問題。具體地,本實(shí)用新型包括以下內(nèi)容。[0007] 本實(shí)用新型提供一種固廢焚燒與等離子體協(xié)同處理系統(tǒng),其包括進(jìn)給系統(tǒng)、焚燒熔融爐、重整燃燒室、熱交換系統(tǒng)和急冷裝置,其中:[0008] 所述進(jìn)給系統(tǒng)用于將所述固廢進(jìn)給至所述焚燒熔融爐;[0009] 所述焚燒熔融爐包括焚燒爐、熔池和第一等離子體炬,且所述焚燒爐的入口與所述進(jìn)給系統(tǒng)連接,所述焚燒爐的出口與所述重整燃燒室連接,所述熔池設(shè)置于所述焚燒爐的下方,用于接收所述焚燒爐產(chǎn)生的灰渣,所述第一等離子體炬設(shè)置于所述熔池的側(cè)壁上,用于對所述灰渣進(jìn)一步處理;[0010] 所述重整燃燒室設(shè)置第二等離子體炬,用于處理所述焚燒爐產(chǎn)生的煙氣,得到重整煙氣;[0011] 所述熱交換系統(tǒng)用于將所述重整煙氣的熱量交換至循環(huán)水系統(tǒng),同時(shí)得到降溫?zé)煔?;[0012] 所述急冷裝置設(shè)置為使所述降溫?zé)煔獾臏囟仍?秒內(nèi)急冷至200℃以下。[0013] 根據(jù)本實(shí)用新型的協(xié)同處理系統(tǒng),優(yōu)選地,所述進(jìn)給系統(tǒng)包括存儲(chǔ)室、化驗(yàn)分析系統(tǒng)和送料裝置。[0014] 根據(jù)本實(shí)用新型的協(xié)同處理系統(tǒng),優(yōu)選地,所述焚燒爐為爐排爐。[0015] 根據(jù)本實(shí)用新型的協(xié)同處理系統(tǒng),優(yōu)選地,所述熔池由鋼板筒體內(nèi)襯耐火材料制成。[0016] 根據(jù)本實(shí)用新型的協(xié)同處理系統(tǒng),優(yōu)選地,所述焚燒爐與所述熔池一體成型。[0017] 根據(jù)本實(shí)用新型的協(xié)同處理系統(tǒng),優(yōu)選地,其進(jìn)一步包括熔渣水淬裝置,其設(shè)置為用于接收所述熔池產(chǎn)生的熔渣,并對所述熔渣進(jìn)行水淬處理。[0018] 根據(jù)本實(shí)用新型的協(xié)同處理系統(tǒng),優(yōu)選地,所述第二等離子體炬設(shè)置于所述重整燃燒室的入口處。[0019] 根據(jù)本實(shí)用新型的協(xié)同處理系統(tǒng),優(yōu)選地,其進(jìn)一步包括脫酸裝置,且所述脫酸裝置包括堿液供應(yīng)系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)。[0020] 根據(jù)本實(shí)用新型的協(xié)同處理系統(tǒng),優(yōu)選地,所述急冷裝置包括噴霧裝置和供水系統(tǒng)。[0021] 根據(jù)本實(shí)用新型的協(xié)同處理系統(tǒng),優(yōu)選地,所述固廢來源于生活垃圾。[0022] 本實(shí)用新型的系統(tǒng)能夠大規(guī)模處理固廢,特別是可處理含水量較大的固廢,并且使二噁英等有毒有害物質(zhì)幾乎完全裂解,甚至可以做到煙氣中二噁英的零排放。同時(shí),燃燒底渣和飛灰均進(jìn)入焚燒熔融爐底部熔融段,在等離子體炬高溫作用下,硫、重金屬等有害成分被固化在類似玻璃體的熔渣中,可以用于鋪路建筑等領(lǐng)域,固廢減容率可達(dá)到95vol%以上。本實(shí)用新型的協(xié)同處理系統(tǒng)對于固廢并無種類限制,無論生活垃圾還是危固廢均可用該系統(tǒng)處理,并特別適合于垃圾分類不徹底的情況。此外,與傳統(tǒng)的等離子體技術(shù)相比,本實(shí)用新型的系統(tǒng)還可有效降低等離子體功率,從而節(jié)約用電成本。根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的系統(tǒng),其具有更低的灰塵排放。附圖說明[0023] 圖1為本實(shí)用新型一種示例性固廢焚燒與等離子體協(xié)同處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。[0024] 附圖標(biāo)記說明[0025] 1:送料裝置、2:焚燒熔融爐、2?1:焚燒爐、2?2:熔池,2?3:第一等離子體炬、3:重整燃燒室、3?1:第二等離子體炬、4:熱交換系統(tǒng)、5:急冷裝置、6:脫酸裝置、7:布袋除塵器、8:引風(fēng)機(jī)、9:吸附裝置、10:煙囪、11:存儲(chǔ)室、12:化驗(yàn)分析系統(tǒng)、13:熔渣水淬裝置、14:熱用戶、15:供水系統(tǒng)、16:堿液供應(yīng)系統(tǒng)、17:污水處理系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式[0026] 現(xiàn)詳細(xì)說明本實(shí)用新型的多種示例性實(shí)施方式,該詳細(xì)說明不應(yīng)認(rèn)為是對本實(shí)用新型的限制,而應(yīng)理解為是對本實(shí)用新型的某些方面、特性和實(shí)施方案的更詳細(xì)的描述。[0027] 應(yīng)理解本實(shí)用新型中所述的術(shù)語僅僅是為描述特別的實(shí)施方式,并非用于限制本實(shí)用新型。另外,對于本實(shí)用新型中的數(shù)值范圍,應(yīng)理解為具體公開了該范圍的上限和下限以及它們之間的每個(gè)中間值。在任何陳述值或陳述范圍內(nèi)的中間值以及任何其他陳述值或在所述范圍內(nèi)的中間值之間的每個(gè)較小的范圍也包括在本實(shí)用新型內(nèi)。這些較小范圍的上限和下限可獨(dú)立地包括或排除在范圍內(nèi)。[0028] 除非另有說明,否則本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有本實(shí)用新型所述領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)人員通常理解的相同含義。雖然本實(shí)用新型僅描述了優(yōu)選的方法和材料,但是在本實(shí)用新型的實(shí)施或測試中也可以使用與本文所述相似或等同的任何方法和材料。本說明書中提到的所有文獻(xiàn)通過引用并入,用以公開和描述與所述文獻(xiàn)相關(guān)的方法和/或材料。在與任何并入的文獻(xiàn)沖突時(shí),以本說明書的內(nèi)容為準(zhǔn)。[0029] 本實(shí)用新型的“固廢焚燒與等離子體協(xié)同處理系統(tǒng)”有時(shí)也稱作為“協(xié)同處理系統(tǒng)”或“本實(shí)用新型的系統(tǒng)”,是指具有一般焚燒與等離子體處理兩種處理方式的系統(tǒng)。對于固廢的處理而言,本實(shí)用新型的系統(tǒng)具有協(xié)同效果。具體地,通過焚燒與第一等離子體炬處理的組合來處理固廢及由此產(chǎn)生的灰渣,實(shí)現(xiàn)充分、有效減量,可達(dá)95vol%以上;另一方面,通過焚燒與第二等離子體炬處理的組合來處理固廢及由此產(chǎn)生的煙氣,使二噁英等有毒有害物質(zhì)幾乎完全裂解,甚至可達(dá)到二噁英的零排放。[0030] 本實(shí)用新型的固廢焚燒與等離子體協(xié)同處理系統(tǒng)包括進(jìn)給系統(tǒng)、焚燒熔融爐、重整燃燒室、熱交換系統(tǒng)和急冷裝置??蛇x地,還可進(jìn)一步包括其他系統(tǒng)或裝置。例如,熔渣水淬裝置、脫酸裝置、灰塵循環(huán)系統(tǒng)、布袋除塵器和排氣系統(tǒng)等。下面詳細(xì)說明各組成。[0031] [進(jìn)給系統(tǒng)][0032] 本實(shí)用新型的進(jìn)給系統(tǒng)用于將固廢進(jìn)給至焚燒熔融爐。優(yōu)選地,進(jìn)給系統(tǒng)包括存儲(chǔ)室、化驗(yàn)分析系統(tǒng)和送料裝置。本實(shí)用新型中存儲(chǔ)室用于存儲(chǔ)固體廢物。本實(shí)用新型的化驗(yàn)分析系統(tǒng)用于分析固體廢物的成分或危險(xiǎn)性??蛇x地,本實(shí)用新型的進(jìn)給系統(tǒng)還包括粉碎配伍裝置,其用于對固廢進(jìn)行預(yù)處理,包括粉碎和/或?qū)Σ煌虖U進(jìn)行配伍。送料裝置與進(jìn)給系統(tǒng)連接。優(yōu)選地,其設(shè)計(jì)為可根據(jù)進(jìn)給系統(tǒng)的進(jìn)料情況而自動(dòng)開啟存儲(chǔ)室開口。[0033] [焚燒熔融爐][0034] 本實(shí)用新型的焚燒熔融爐具有焚燒和熔融兩種功能。即,焚燒熔融爐至少包括用于焚燒的部分和用于熔融的部分,并且兩部分為不同的兩個(gè)部分或同一裝置的不同部位。用于焚燒的部分可稱為焚燒爐或焚燒段,用于熔融的部分可稱為熔池或熔融段。優(yōu)選地,焚燒熔融爐包括焚燒爐、熔池和第一等離子體炬,且焚燒爐的入口與進(jìn)給系統(tǒng)連接,焚燒爐的出口與重整燃燒室連接。熔池設(shè)置于焚燒爐的下方,用于接收焚燒爐產(chǎn)生的灰渣,第一等離子體炬設(shè)置熔池的側(cè)壁上,用于對灰渣進(jìn)一步處理。

[0035] 本實(shí)用新型的焚燒爐可為本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何類型,但是與這些已知的焚燒爐不同,其進(jìn)一步改造為具有熔融功能,即具有熔池和第一等離子體炬。優(yōu)選地,焚燒爐與熔池一體成型,且熔池設(shè)置于焚燒爐的下方,焚燒爐的出口設(shè)置于焚燒爐的上方。在某些實(shí)施方案中,焚燒爐設(shè)置為具有從入口傾斜向下的斜面,且固廢沿該斜面向下移動(dòng),在此過程中進(jìn)行固廢的焚燒。優(yōu)選地,焚燒爐為改造的爐排爐類型。[0036] 在某些實(shí)施方案中,熔池由鋼板筒體內(nèi)襯耐火材料制成。熔池的設(shè)置能夠有效的破壞灰渣中的二噁英等有害成分,同時(shí)能夠?qū)⒒以械挠泻χ亟饘僭毓袒癁椴AB(tài)熔渣。與傳統(tǒng)焚燒爐相比,焚燒熔融爐得到的熔渣對重金屬有很好的固定效果,其重金屬浸出濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于毒性浸出標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)熔融處理后熔渣的致密性大大提高,達(dá)到減容效果,減輕填埋處置的占地負(fù)擔(dān)。[0037] 本實(shí)用新型中,第一等離子體炬可為本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何產(chǎn)品,或根據(jù)本領(lǐng)域的一般知識(shí)制造得到的等離子體炬。第一等離子體炬可設(shè)計(jì)為提供950℃以上,優(yōu)選1000℃,更優(yōu)選1500℃以上的溫度??蛇x地,第一等離子體炬的數(shù)量可為1個(gè)、2個(gè)、4個(gè)或更多個(gè)。[0038] [重整燃燒室][0039] 本實(shí)用新型的重整燃燒室具有二次燃燒和凈化兩種功能。其設(shè)置有第二等離子體炬,用于處理焚燒爐產(chǎn)生的煙氣得到重整煙氣。優(yōu)選地,第二等離子體炬設(shè)置于重整燃燒室的入口處,從而有利于使重整燃燒室內(nèi)的溫度更快達(dá)到950℃以上,優(yōu)選1000℃,并且這樣的設(shè)計(jì)更利于有害物質(zhì)的裂解,使焚燒熔融爐出來的煙氣進(jìn)入重整燃燒室,在入口處即可對煙氣進(jìn)行重整,去除未裂解充分的有害物質(zhì)。[0040] 本實(shí)用新型中,第二等離子體炬的數(shù)量不特定限定,可根據(jù)需要而確定。例如可為1個(gè)、2個(gè)、4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)、12個(gè)、14個(gè)、16個(gè)、18個(gè)或20個(gè)。第二等離子體炬可與第一等離子體炬相同或不同。

[0041] 優(yōu)選地,重整燃燒室還設(shè)置空氣進(jìn)氣管道,并可進(jìn)一步通過風(fēng)機(jī)將新鮮空氣送入重整燃燒室使裂解后的混合氣體充分燃燒。重整燃燒室內(nèi)高溫燃燒徹底分解氣化爐內(nèi)未分解的有害氣體。[0042] 優(yōu)選地,重整燃燒室包括自上而下設(shè)置的煙氣進(jìn)口、第一擴(kuò)張段、第一等直段、第一收縮段、第二擴(kuò)張段、拐角段、灰渣收集段和灰渣出口,在拐角段沿水平方向向外依次連接第二等直段、第二收縮段以及合成氣或煙氣出口。這樣的設(shè)計(jì)使高溫?zé)煔庠诘入x子體重整燃燒室內(nèi)均勻流動(dòng),無低溫死區(qū),停留時(shí)間大于2秒,使通入的空氣不產(chǎn)生大渦,避免過多空氣與等離子體炬接觸,產(chǎn)生額外有害的氮氧化物。[0043] [熱交換系統(tǒng)][0044] 本實(shí)用新型的熱交換系統(tǒng)用于將重整煙氣的熱量交換至循環(huán)水系統(tǒng),同時(shí)得到降溫?zé)煔?。?yōu)選地,熱交換系統(tǒng)包括換熱器管束。重整煙氣與換熱器管束進(jìn)行換熱,煙氣溫度降低到500℃以上,優(yōu)選600℃以上,循環(huán)水通過換熱器冷卻后循環(huán)使用。需要說明的是控制熱交換系統(tǒng)中煙氣的溫度為500℃以上,特別是600℃以上是重要。如果此時(shí)溫度過低,則不利于最終所得氣體中有害成分,特別是二噁英的降低。[0045] [急冷裝置][0046] 本實(shí)用新型的急冷裝置設(shè)置為使500℃以上的降溫?zé)煔獾臏囟仍?秒內(nèi)急冷至200℃以下,優(yōu)選180℃以下,更優(yōu)選170℃以下,還優(yōu)選160℃以下。急冷裝置的設(shè)置不僅使煙氣快速冷卻至低溫,更為重要的是,急冷裝置的設(shè)置避免了二噁英類物質(zhì)的再次生成。[0047] 在某些實(shí)施方案中,急冷裝置包括噴霧裝置和供水系統(tǒng)。供水系統(tǒng)用于向噴霧裝置供水,特別是冷水,并通過噴霧裝置使水霧化用于急冷。噴霧裝置用于煙氣的迅速降溫,且水霧與煙氣在一起混合下落過程中,完成汽化,底部不會(huì)有污水產(chǎn)生。優(yōu)選地,急冷裝置采用霧化噴頭直接冷卻的方式,流經(jīng)裝置內(nèi)的煙氣直接與霧化后噴入的液體接觸,傳質(zhì)速度和傳熱速度較快,噴入的液體迅速汽化帶走大量的熱量,煙氣溫度得以迅速降低到200℃以下,從而可避免二噁英類物質(zhì)的再次生成。優(yōu)選地,急冷裝置設(shè)置為可控制冷卻煙氣進(jìn)入除塵器的溫度,通過控制急冷裝置的噴液量來保證布袋進(jìn)口煙氣溫度在200℃以下,防止煙氣過高或者過低影響布袋除塵器的運(yùn)行。[0048] [熔渣水淬裝置][0049] 本實(shí)用新型中熔渣水淬裝置為可選的裝置。熔渣水淬裝置設(shè)置為用于接收熔池產(chǎn)生的熔渣,并對熔渣進(jìn)行水淬處理,得到處理后的固體廢渣,該固體廢渣可用作建筑和鋪路材料。優(yōu)選地,熔渣水淬裝置的入口與熔池底部的出口連接。[0050] [脫酸裝置][0051] 本實(shí)用新型的脫酸裝置為可選裝置,其用于脫除煙氣中的大部分酸性物質(zhì)和超細(xì)粉塵得到脫酸煙氣。優(yōu)選地,脫酸裝置為濕法洗滌脫酸凈化裝置。這是因?yàn)榭紤]到酸性氣體的含量較高,為確保環(huán)保排放達(dá)標(biāo),此設(shè)計(jì)可用來提高尾氣凈化效率。優(yōu)選地,脫酸裝置包括堿液供應(yīng)系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)。[0052] 本實(shí)用新型的堿液供應(yīng)系統(tǒng)包括堿性漿液。優(yōu)選地,堿性漿液包含氫氧化鈣。在某些實(shí)施方案中,堿性漿液中氫氧化鈣的含量為10?30wt%。優(yōu)選使用通常作為固廢的電石渣與水混合得到的混合料來作為堿性漿液,其可有效脫除煙氣中的有害成分。[0053] 在某些實(shí)施方案中,堿液供應(yīng)系統(tǒng)中煙氣與堿性漿液的接觸可通過使堿性漿液從上而下噴淋煙氣的方式進(jìn)行。此方式可以保證漿液與煙氣充分接觸,以及煙氣溫度的降低和熔融硫酸鈉在漿液中的溶解。[0054] 在某些實(shí)施方案中,本實(shí)用新型的堿液供應(yīng)系統(tǒng)還包括臭氧發(fā)生器,其設(shè)置為當(dāng)煙氣溫度降低至150?200℃時(shí)產(chǎn)生臭氧,并與煙氣接觸。優(yōu)選地,控制產(chǎn)生的臭氧的濃度為1?15wt%。

[0055] 本實(shí)用新型設(shè)置污水處理系統(tǒng)以便保證用水設(shè)備的供應(yīng)和廢水外排的達(dá)標(biāo)排放。污水主要是由濕法脫酸裝置產(chǎn)生的高濃度NaCl溶液,含有的雜質(zhì)主要為固體懸浮物、氯化物以及微量重金屬,其中很多物質(zhì)為國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中要求嚴(yán)格控制的第一類污染物,廢水必須經(jīng)過處理才能進(jìn)行排放。工藝路線可選擇性設(shè)置一套完整的化學(xué)水處理系統(tǒng),通過氧化、中和、沉淀、凝聚等方法去除廢水中的污染物。

[0056] [灰塵循環(huán)系統(tǒng)][0057] 本實(shí)用新型的灰塵循環(huán)系統(tǒng)為可選裝置,其用于將來自重整燃燒室、熱交換系統(tǒng)和除塵器至少之一的飛灰(或灰塵)循環(huán)至進(jìn)給系統(tǒng),從而進(jìn)一步循環(huán)至焚燒熔融爐。這樣的設(shè)計(jì)可使排放的氣體中灰塵的含量至規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)以下。優(yōu)選地,灰塵循環(huán)系統(tǒng)包括用于將重整燃燒室與進(jìn)給系統(tǒng)連接的管道、用于將熱交換系統(tǒng)與進(jìn)給系統(tǒng)連接的管道和用于將除塵器與進(jìn)給系統(tǒng)連接的管道。優(yōu)選地,所述管道分別設(shè)置于重整燃燒室、熱交換系統(tǒng)和除塵器的下方,從而有利于灰塵的收集。[0058] [布袋除塵器][0059] 本實(shí)用新型的布袋除塵器為可選裝置,其用于脫酸煙氣中的粉塵顆粒。布袋除塵器優(yōu)選為能夠去除粉塵粒徑在0.05μm以上,除塵效率可達(dá)99%以上的布袋除塵器。更優(yōu)選由PTFE+PTFE覆膜材料制成的布袋除塵器。這是因?yàn)榇瞬牧现频玫某龎m器具有耐高溫、耐酸堿性、耐水解性、抗氧化性的優(yōu)點(diǎn)。除塵設(shè)備中,袋式除塵器相比其它除塵設(shè)備更具優(yōu)勢,特別是在采用干法或者半干法脫酸工藝中,袋式除塵器不僅作為除塵設(shè)備,也是去除煙氣中其它有害物質(zhì)的反應(yīng)裝置,是尾氣處理的關(guān)鍵設(shè)備。合理選擇和設(shè)計(jì)袋式除塵器的過濾風(fēng)速、濾袋材料、清灰方式和控制技術(shù)都將影響煙氣凈化效果。[0060] [排氣系統(tǒng)][0061] 本實(shí)用新型的排氣系統(tǒng)為可選裝置,其優(yōu)選包括引風(fēng)機(jī)和煙囪??蛇x地,進(jìn)一步包括吸附裝置。[0062] 引風(fēng)機(jī)包括葉輪、機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口、調(diào)節(jié)門、轉(zhuǎn)動(dòng)組等。為考慮風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。引風(fēng)機(jī)與負(fù)壓檢測儀連鎖,自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)速以確保爐內(nèi)負(fù)壓。采用高溫防腐材料制作,變頻控制,可根據(jù)需要調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,可節(jié)約能源35%。引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與風(fēng)壓按煙氣量和系統(tǒng)設(shè)備阻力降選型,并配有20%的裕量。[0063] 煙囪可使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何煙囪,優(yōu)選采用根據(jù)《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18484?2001)設(shè)計(jì)的煙囪。優(yōu)選地,煙囪材質(zhì)包括Q235?B和內(nèi)襯玻璃鋼,確保煙囪的使用壽命。煙囪的設(shè)計(jì)符合整套設(shè)備使用工況。按《固體污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》(GB/T16157?1996)的要求,設(shè)置永久采樣孔,并安裝用于采樣和測量的設(shè)施。煙囪頂部設(shè)置避雷針,與地面避雷裝置相連,接地電阻小于4Ω。[0064] 吸附裝置用于吸附煙氣中殘留的二噁英類物質(zhì)和汞。優(yōu)選地,在袋式除塵器之后的煙氣管路上設(shè)有吸附裝置。吸附裝置為活性炭吸附裝置。[0065] 實(shí)施例[0066] 實(shí)施例1固廢焚燒與等離子體協(xié)同處理系統(tǒng)[0067] 圖1為本實(shí)用新型的一種示例性固廢焚燒與等離子體協(xié)同處理系統(tǒng)。如圖1所示,本實(shí)施例的協(xié)同處理系統(tǒng)包括進(jìn)給系統(tǒng)、焚燒熔融爐2、重整燃燒室3、熱交換系統(tǒng)4、急冷裝置5、脫酸裝置6、布袋除塵器7和排氣系統(tǒng)。[0068] 本實(shí)施例的進(jìn)給系統(tǒng)包括存儲(chǔ)室11、化驗(yàn)分析系統(tǒng)12和送料裝置1?;?yàn)分析系統(tǒng)12與存儲(chǔ)室11連接,用于分析存儲(chǔ)室11中的固廢成分。存儲(chǔ)室11中存儲(chǔ)有待處理的固廢,并且根據(jù)需要可使固廢進(jìn)入送料裝置1。

[0069] 本實(shí)施例的焚燒熔融爐2包括焚燒爐2?1、熔池2?2和第一等離子體炬2?3,且焚燒爐2?1與熔池2?2一體成型,焚燒爐2?1具有向下移動(dòng)固廢的斜面。焚燒爐2?1的入口與進(jìn)給系統(tǒng)中的送料裝置1連接,焚燒爐2?1的出口與重整燃燒室3連接,熔池2?2設(shè)置于焚燒爐2?1的下方,用于接收焚燒爐2?1產(chǎn)生的灰渣,第一等離子體炬2?3設(shè)置熔池2?2的側(cè)壁上,用于對灰渣進(jìn)一步處理。[0070] 在實(shí)施例的焚燒熔融爐2的下方連接熔渣水淬裝置13,其設(shè)置為用于接收熔池2?2產(chǎn)生的熔渣,并對熔渣進(jìn)行水淬處理。[0071] 本實(shí)施例的重整燃燒室3設(shè)置有第二等離子體炬3?1,用于處理焚燒爐產(chǎn)生的煙氣得到重整煙氣。第二等離子體炬3?1設(shè)置于重整燃燒室3的入口處。重整燃燒室3的入口與焚燒爐2?1的出口連接,其出口與熱交換系統(tǒng)4連接。在重整燃燒室3底部設(shè)置用于回收重整燃燒室3產(chǎn)生的灰塵的管道口,其通過管道與存儲(chǔ)室11連接。[0072] 本實(shí)施例的熱交換系統(tǒng)4用于將重整煙氣的熱量交換至循環(huán)水系統(tǒng),同時(shí)得到降溫?zé)煔?。本?shí)施例中循環(huán)水系統(tǒng)與熱用戶14連通。熱交換系統(tǒng)4的出口與急冷裝置5的入口連接。另外,熱交換系統(tǒng)4還通過管道將其中產(chǎn)生的灰塵回收至存儲(chǔ)室11。[0073] 本實(shí)施例的急冷裝置5設(shè)置為使熱交換系統(tǒng)4進(jìn)入的降溫?zé)煔獾臏囟仍?秒內(nèi)急冷至200℃以下。本實(shí)施例中降溫?zé)煔鈴臒峤粨Q系統(tǒng)4經(jīng)管道由急冷裝置5的下部側(cè)壁進(jìn)入。急冷裝置5包括噴霧裝置和供水系統(tǒng)15。冷水由供水系統(tǒng)15進(jìn)入急冷裝置5上部的噴霧裝置,并經(jīng)噴嘴從上而下進(jìn)行噴淋,對降溫?zé)煔膺M(jìn)行急冷,冷卻煙氣由急冷裝置5的頂部通過管道進(jìn)入脫酸裝置6。急冷裝置5底部得到的水通過管道進(jìn)入污水處理系統(tǒng)17。[0074] 本實(shí)施例的脫酸裝置6包括堿液供應(yīng)系統(tǒng)16和污水處理系統(tǒng)17。堿液供應(yīng)系統(tǒng)16將堿液從頂部噴淋,冷卻煙氣從下部進(jìn)入,從而進(jìn)行對流以便快速濕法脫酸,得到脫酸后的煙氣。脫酸后得到的液體通過管道進(jìn)入污水處理系統(tǒng)17。脫酸后的煙氣經(jīng)管道由脫酸裝置6的頂部進(jìn)入布袋除塵器7。[0075] 本實(shí)施例的布袋除塵器7為由PTFE+PTFE覆膜材料制成的布袋除塵器。經(jīng)除塵后的煙氣進(jìn)入排氣系統(tǒng)。布袋除塵器7收集的灰塵經(jīng)管道回收至存儲(chǔ)室11。[0076] 本實(shí)施例的排氣系統(tǒng)包括依次連接的引風(fēng)機(jī)8、活性炭吸附裝置9和煙囪10。除塵后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)8的引流和活性炭吸附裝置9的吸附后,經(jīng)煙囪10排出。[0077] 實(shí)施例2本實(shí)用新型的協(xié)同處理系統(tǒng)的工藝操作流程[0078] 以實(shí)施例1中所述的協(xié)同處理系統(tǒng)為例說明本實(shí)用新型的工藝操作流程。[0079] (1)首先將引風(fēng)機(jī)8打開,吸除爐內(nèi)殘留氣體與其它易燃易爆氣體,防止點(diǎn)火后爆炸。[0080] (2)固廢由斗式提升機(jī)或螺旋給料機(jī)經(jīng)液壓推送進(jìn)料裝置1進(jìn)入焚燒熔融爐2,經(jīng)干燥后,加入天然氣或煤油,通入空氣進(jìn)行充分燃燒,灰渣逐漸下落進(jìn)行熔池2?2,在等離子體炬2?3高溫作用下熔融。[0081] (3)煙氣在重整燃燒室3經(jīng)等離子體炬3?1產(chǎn)生的等離子體重整和燃燒,一方面使合成氣中的微量有機(jī)物及未完全熱解的二噁英得以充分分解,分解效率超過99.99%,另一方面合成氣中的H2和CO充分燃燒生成H2O和CO2。[0082] (4)重整燃燒室3出來的煙氣進(jìn)入熱交換系統(tǒng)4,與換熱器管束進(jìn)行換熱,煙氣溫度降低到500℃以上,循環(huán)水通過換熱器冷卻后循環(huán)使用。[0083] (5)換熱器出口煙氣進(jìn)入急冷裝置。噴淋水由加壓泵輸送,經(jīng)急冷裝置5頂部的噴嘴送入急冷裝置5,霧化的液霧滴受向上的熱煙氣作用,在噴嘴附近形成一個(gè)霧滴懸浮的高密度區(qū)域,煙氣中在穿過此區(qū)域時(shí)大量放熱,調(diào)節(jié)噴水量來控制溫度在1s內(nèi)迅速降低到180℃,從而有效地抑制了二噁英的再生成。[0084] (6)從急冷裝置5出來的煙氣進(jìn)入脫酸裝置6,通過堿液洗去煙氣中的酸性氣體。[0085] (7)脫酸裝置6出口煙氣進(jìn)入布袋除塵器7,去除煙氣中滯留的細(xì)微粉塵。[0086] (8)布袋除塵器7出口煙氣在進(jìn)入活性炭吸附裝置9,吸附去除煙氣中殘留的少量二噁英。[0087] (9)最終干凈氣體由引風(fēng)機(jī)8、煙囪10排入大氣。[0088] (10)重整燃燒室3、熱交換系統(tǒng)4和布袋除塵器7產(chǎn)生的顆粒通過風(fēng)機(jī)(未示出)送入存儲(chǔ)室11,與新物料混合后,重新進(jìn)入焚燒熔融爐2熔融。熔渣經(jīng)等離子加熱融化后進(jìn)入熔融爐底部的熔渣水淬裝置13,熔渣水淬裝置13產(chǎn)生的玻璃渣進(jìn)行回收利用。[0089] 在不背離本實(shí)用新型的范圍或精神的情況下,可對本實(shí)用新型說明書的具體實(shí)施方式做多種改進(jìn)和變化,這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。由本實(shí)用新型的說明書得到的其他實(shí)施方式對技術(shù)人員而言是顯而易見得的。本申請說明書和實(shí)施例僅是示例性的。



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“固廢焚燒與等離子體協(xié)同處理系統(tǒng)” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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