CN100402927C - 一种循环流化床式锅炉焚烧垃圾及尾气净化的一体化装置 - Google Patents

一种循环流化床式锅炉焚烧垃圾及尾气净化的一体化装置 Download PDF

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Abstract

一种循环流化床式锅炉焚烧垃圾及尾气净化的一体化装置，属于垃圾焚烧污染物控制技术领域。本发明中炉体的底部设置一次风进口，炉体的中下部设置垃圾料/石灰石粉料脱除剂进口，炉体的上侧方通过烟道与所述旋风分离器连接。旋风分离器下部与返料机构连接，返料机构底部与炉体底部连接，旋风分离器顶部通过烟道与冷却塔底部连接。冷却塔内置有多组与烟气流向相反的喷水嘴，冷却塔顶部通过拐脖烟道与袋式除尘器连接，拐脖烟道上设置铁质飞灰入口和活性炭入口。袋式除尘器上侧方设置与引风机相连的净化气出口，袋式除尘器内置有竖直排列的滤料层。本发明装置可在保证除尘效率的同时，使设备占地面积小、投资少、运行成本低、安全可靠。

Description

一种循环流化床式锅炉焚烧垃圾及尾气净化的一体化装置
技术领域
本发明涉及循环流化床垃圾焚烧尾气综合净化装置及方法，属于垃圾焚烧污染物控制技术领域。
背景技术
垃圾作为一种尚未被完全开发利用的资源，其经焚烧后的资源化再利用优势和所产生的二次污染都是不容忽视的。垃圾燃烧后排放的烟气含有大量的有害气体，不但含有大量的一次颗粒物、二次污染物的前驱体如HCl、SO2、NOx、重金属、多环芳烃等有机污染物，二恶英类物质在焚烧过程中也大量地产生，另外在垃圾焚烧后处理工艺中也应注重可吸入颗粒物PM10和PM2.5控制问题。全面均衡的解决垃圾焚烧所带来的二次污染问题，实现多种污染物治理的综合解决方案势在必行。
现有技术中，针对垃圾焚烧烟气中多种有害气体的脱除，二恶英类物质的控制，以及可吸入颗粒物的脱除等问题，一般的烟气净化系统多是由多个部分组成，针对不同污染物分别进行控制。传统的垃圾尾气净化装置由于是由多个部分组成，所以存在设备占地面积大，控制参数复杂的缺点。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种循环流化床式锅炉焚烧垃圾及尾气净化的一体化装置。它可在保证除尘效率的同时，简化反应装置，可使设备占地面积小、投资少、运行成本低、安全可靠。
为了实现上述的发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：
一种循环流化床式锅炉焚烧垃圾及尾气净化的一体化装置，它包括循环流化床式锅炉的炉体、旋风分离器、冷却塔和袋式除尘器。其结构特点是，所述炉体的底部设置一次风进口，炉体的中下部设置垃圾料和石灰石粉料脱除剂进口，炉体的上侧方通过烟道与所述旋风分离器连接。旋风分离器下部与返料机构连接，返料机构底部与炉体底部连接，旋风分离器顶部通过烟道与所述冷却塔底部连接。冷却塔内置有多组与烟气流向相反的喷水嘴，冷却塔顶部通过拐脖烟道与所述袋式除尘器连接，拐脖烟道上设置铁质飞灰入口和活性炭入口。袋式除尘器上侧方设置与引风机相连的净化气出口，袋式除尘器内置有竖直排列的滤料层。
在上述的一体化装置中，所述拐脖烟道呈
Figure C20041010185900051
型，拐脖烟道的竖直段上设置铁质飞灰入口，拐脖烟道的平行段上设置活性炭入口。
在上述的一体化装置中，所述冷却塔内设置两组喷水嘴。
在上述的一体化装置中，所述滤料层采用覆膜滤料。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：
(1)在循环流化床锅炉内，在喷入垃圾物料的同时喷入一定量价格较低的石灰石粉料脱除剂，石灰石在循环流化床煅烧成生石灰，有效地抑制了酸性气体的产生，且具有脱除作用。
(2)石灰石煅烧后产生的生石灰粉进入冷却塔，尚存在一部分未被利用的氧化钙物质，冷却塔对烟气进行冷却的同时，利用过剩水量对烟气中的生石灰物质兼有活化和增湿的作用，提高了脱硫剂的利用率。
(3)省略了传统半干法垃圾尾气净化系统的除酸塔。降低了设备投资、占地面积小。
(4)利用含有石灰石粉料、铁质飞灰和活性炭作为脱除剂，参与烟气反应，不仅脱除烟气中的酸性气体、二恶英类物质，同时对于可吸入颗粒物PM10和PM2.5等具有协同脱除作用。成功的实现了多种污染物及其前驱体的协同脱除及其设备的一体化。烟气净化效果好，满足环保要求。
下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
附图为本发明装置的结构原理图。
具体实施方式
参看附图，本发明包括循环流化床式锅炉的炉体3、旋风分离器4、冷却塔7和袋式除尘器11。炉体3的底部设置一次风进口1，炉体3的中下部设置垃圾料/石灰石粉料脱除剂进口2，炉体3的上侧方通过烟道与旋风分离器4连接。旋风分离器4下部与返料机构5连接，返料机构5底部与炉体3底部连接。旋风分离器4顶部通过烟道与冷却塔7底部连接，冷却塔7内置有两组与烟气流向相反的喷水嘴8，冷却塔7顶部通过呈
Figure C20041010185900061
型的拐脖烟道6与袋式除尘器11连接。拐脖烟道6的竖直段上设置铁质飞灰入口9，其平行段上设置活性炭入口10。袋式除尘器11上侧方设置与引风机相连的净化气出口13，袋式除尘器11内置有竖直排列、采用覆膜滤料的滤料层12。
本发明装置运行时，从一次风进口1引入大量空气。当炉体3内达到一定温度和压差时，由垃圾料/石灰石粉料脱除剂进口2向炉体3内喷入垃圾料和一定量的石灰石粉料。物料在炉体3内达到流化状态充分混合并同时进行燃烧，经由炉体3到达旋风分离器4对物料进行粗分离，分离下来的物料经由返料机构5返回炉体3再次利用，保证了垃圾的充分燃烧和石灰石粉料脱除剂的完全利用。由旋风分离器4分离的部分烟气经由烟道进入冷却塔7，在两组喷水嘴8的作用下烟气温度急速下降。在急冷降温的同时，烟气中尚未被利用的石灰石粉料与水结合，达到增湿并活化的作用，以便充分利用脱除剂。降温后的烟气经由拐脖烟道6进入袋式除尘器11，并由拐脖烟道6上设置的铁质飞灰入口9和活性炭入口10向烟气中分别喷入铁质飞灰和活性炭脱除剂。烟气与多种脱除剂物料进行混合、团聚，同时也进行充分的传热和传质。在三种脱除剂中，石灰石粉料主要吸收烟气中的多余水分，并与其中的酸性气体成分反应，脱除酸性气体；铁质飞灰粉料由于其颗粒特性，对于细颗粒具有较强的吸附特性，对可吸入颗粒物具有较好的脱除效果；活性炭的喷入主要针对烟气中存在的二恶英类物质进行脱除。混合粉料与烟气进入袋式除尘器11后附着在袋式除尘器11中的滤料层12之上，形成一层脱除剂层，继续与烟气中未被脱除的一次颗粒物、二次颗粒物前驱体、二恶英类物质等反应，达到进一步脱除的目的。洁净烟气由净化气出口13排出。
实验证明本装置的脱硫、脱氮效率大于70％，对于重金属、多环芳烃等有机物的脱除效率大于90％，二恶英类物质脱除效率大于90％，对于PM10和PM2.5级可吸入颗粒物其脱出率达到95％以上。

Claims (4)

1.一种循环流化床式锅炉焚烧垃圾及尾气净化的一体化装置，它包括循环流化床式锅炉的炉体(3)、旋风分离器(4)、冷却塔(7)和袋式除尘器(11)，其特征在于，所述炉体(3)的底部设置一次风进口(1)，炉体(3)的中下部设置垃圾料和石灰石粉料脱除剂进口(2)，炉体(3)的上侧方通过烟道与所述旋风分离器(4)连接，旋风分离器(4)下部与返料机构(5)连接，返料机构(5)底部与炉体(3)底部连接，旋风分离器(4)顶部通过烟道与所述冷却塔(7)底部连接，冷却塔(7)内置有多组与烟气流向相反的喷水嘴(8)，冷却塔(7)顶部通过拐脖烟道(6)与所述袋式除尘器(11)连接，拐脖烟道(6)上设置铁质飞灰入口(9)和活性炭入口(10)，袋式除尘器(11)上侧方设置与引风机相连的净化气出口(13)，袋式除尘器(11)内置有竖直排列的滤料层(12)。
2.按照权利要求1所述的循环流化床式锅炉焚烧垃圾及尾气净化的一体化装置，其特征在于，所述拐脖烟道(6)呈型，拐脖烟道(6)的竖直段上设置铁质飞灰入口(9)，拐脖烟道(6)的平行段上设置活性炭入口(10)。
3.按照权利要求1或2所述的循环流化床式锅炉焚烧垃圾及尾气净化的一体化装置，其特征在于，所述冷却塔(7)内设置两组喷水嘴(8)。
4.按照权利要求3所述的循环流化床式锅炉焚烧垃圾及尾气净化的一体化装置，其特征在于，所述滤料层(12)采用覆膜滤料。
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