CN102022739B - 烟热解气化焚烧垃圾的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的烟热解气化焚烧垃圾的处理方法，包括热解步骤和燃烧步骤，其中热解步骤所产生的热解气体送入燃烧步骤进行燃烧，其特征在于，所述的热解步骤所用的烟气是取自燃烧步骤中至少两个不同温度的热解用出口烟气经选配而得。本发明具有操控简便、安全可靠、适用范围广、处理能力强、热能回收率高、运行费用低、环保的优点。本发明还公开了一种烟热解气化焚烧垃圾的处理装置。

Description

烟热解气化焚烧垃圾的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及工业危险废弃物、医疗废物热解气化焚烧的方法及装置，特别涉及烟热解气化焚烧垃圾的处理方法及装置。该烟热解气化焚烧垃圾的处理方法及装置采取选配不同温度烟气的方法，利用流量、温度可控的烟气，对废物进行可控的热解气化，在对热解气体焚烧处理的同时回收热量，进行无害化处理与资源化利用。

背景技术

目前国内外所应用的工业危险废弃物、医疗废物热解气化焚烧处理方法，大都采用乏氧燃烧热解气化焚烧的方法，上述方法普遍存在热解气化过程控制复杂、稳定性差、热能回收率低、资源浪费大，启炉时易发生爆燃等诸多问题。

发明内容

本发明的目的第一方面在于提供一种烟热解气化焚烧垃圾的处理方法，其采取选配不同温度烟气的方法，利用流量、温度可控的烟气，对废物进行可控的热解气化，在对热解气体焚烧处理的同时回收热量，进行无害化处理与资源化利用。

本发明的目的第二方面在于提供一种实现上述处理方法的装置。

作为本发明第一方面的烟热解气化焚烧垃圾的处理方法，包括热解步骤和燃烧步骤，其中热解步骤所产生的热解气体送入燃烧步骤进行燃烧，其特征在于，所述的热解步骤所用的烟气是取自燃烧步骤中至少两个不同温度的热解用出口烟气经选配而得。

所述的热解步骤所用的烟气是取自燃烧步骤中三个不同温度的热解用出口烟气经选配而得，其中第一热解用出口烟气的温度为750-800℃，第二热解用出口烟气的温度为350-400℃，第三热解用出口烟气的温度为180-200℃。

所述取自燃烧步骤的三个不同温度的热解用出口烟气通过一烟气选配器进行选配后送入热解步骤，所述烟气选配器可以选配其中一种温度的热解用出口烟气或任意二种不同温度的热解用出口烟气混合或三种不同温度的热解用出口烟气混合送入热解步骤。

作为本发明第二方面的烟热解气化焚烧垃圾的处理装置，包括至少一台及一台以上的烟热解气化炉和一气体焚烧炉与一套烟气选配器，所述的烟热解气化炉具有一热解气体出口和一烟气入口管，所述的气体焚烧炉具有一第一燃烧器，该第一燃烧器的热解气体入口通过热解气体通道与所述的烟热解气化炉的热解气体出口连接，其特征在于，在所述气体焚烧炉上至少具有两个能取自两种不同温度的热解用出口烟气的热解用烟气出口，所述的热解用烟气出口通过管道及烟气选配器耐高温通风机与选配后烟管线，连接烟热解气化炉的烟气入口管。

本发明的气体焚烧炉为双锅筒纵置式气体焚烧炉，其还包括燃烧室和与燃烧室烟气出口连接的蒸汽发生器以及与蒸汽发生器的管程出口连接的空气预热器；所述的燃烧室具有第一燃烧室和第二燃烧室，其中第一燃烧室位于第二燃烧室的下方，在第一燃烧室的底部中心偏后下方设置有第一燃烧器，在所述第一燃烧室后墙中心偏下设置有第三燃烧器，用以燃烧高热值废有机溶剂，在第一燃烧室后墙中心偏上设置有第二燃烧器；所述的第一热解用烟气出口设置在第二燃烧室后墙中心偏上处，第二热解用烟气出口设置在空气预热器的入口处，第三热解用烟气出口设置在空气预热器的出口处，所述的蒸汽发生器的蒸汽出口输出温度为150℃的蒸汽；所述第一燃烧室的运行温度为800-1000℃。

所述热解用烟气出口为三个，其中第一热解用烟气出口取得的热解用出口烟气的温度为750-800℃，第二热解用烟气出口取得的热解用出口烟气的温度为350-400℃，第三热解用烟气出口取得的热解用出口烟气的温度为180-200℃，与第一燃烧室的800-1000℃的运行温度所对应。

本发明所述的第一燃烧器为内管通热解气体、外环管通热风的同心双流式气体燃烧器。

在所述的第一燃烧器上设置有一次风入口，在所述第二燃烧室的下部的前后两墙设置有二次风入口，所述一次风入口和二次风入口与所述的空气预热器的热风出口通过管线连接。

在所述的各热解用烟气出口上设置有温度传感器。

所述烟热解气化炉为交替运行的两台烟热解气化炉，所述的烟气选配器的出口经耐高温通风机通过选配后烟管线与每一台烟热解气化炉的烟气入口管连接；在所述选配后烟管线上的各烟热解气化炉入口管前设置有烟气开关阀。

在所述的耐高温通风机的出口端上设置有温度传感器和氧量传感器。

本发明的烟热解气化炉包括一炉体和一错层炉顶，所述的错层炉顶为一前高后低的二层半段水平炉顶，所述错层炉顶将整个炉体分为上、下两部区，在上部区的炉体前墙中心设置有低热值有机废液喷入口，上部区的炉体后墙上设置有热解气体出口，所述热解气体出口上接一热解气体通道，所述热解气体通道接一气体管线，在所述气体管线上设置有一热解气体开关阀；下部区设置有联门式料车，在下部区后墙根中心设置有烟气入口管，在所述烟气入口管的后墙外部配有吹扫用蒸气阀，所述的烟气入口管通过烟气开关阀与所述的选配后烟管线连接。

在所述联门式料车包括联炉门车体架子和设置在联炉门车体架子边缘的环状挡料栅以及设置在联炉门车体架子上的容器废物车底板、混合废物车底板、可翻转灰盘，所述的可翻转灰盘设置在混合废物车底板下方。

在所述的烟热解气化炉的炉体内设置有温度传感器和压力传感器。

在所述的气体焚烧炉的第一燃烧室与第二燃烧室内均设置有温度传感器与压力传感器。

所述的热解气体通道为渐变式热解气体通道。

由于采用了如上的技术方案，本发明具有操控简便、安全可靠、适用范围广、处理能力强、热能回收率高、运行费用低、环保的优点。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明烟热解气化焚烧垃圾的处理装置结构示意图。

图2为图1的A-A方向视图。

图3为图1的左视图。

图4为本发明烟热解气化焚烧垃圾的处理装置的工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体例，进一步阐述本发明。

参见图1、图2和图3以及图4，图中所示的烟热解气化焚烧垃圾的处理装置运行的烟热解气化炉为两台，即箱车式烟热解气化炉8和9。箱车式烟热解气化炉8和9交替运行，以保证整个烟热解气化焚烧垃圾的处理装置运行的连续性。

箱车式烟热解气化炉8或9包括一炉体35和一错层炉顶36，错层炉顶36为一前高后低的二层半段水平炉顶，将整个炉体35分为上部区37和下部区38，在上部区37的炉体前墙中心设置有低热值有机废液喷入口6，上部区37的炉体后墙上设置有热解气出口7，热解气出口7上接一渐变式热解气体通道23，渐变式热解气体通道23接一气体管线39，在气体管线39上设置有一热解气体开关阀29；下部区38设置有联门式料车，联门式料车包括联炉门车体架子4，在联炉门车体架子4上安装有容器废物车底板2、混合废物车底板1、环状挡料栅5、数个可翻转灰盘3，容器废物车底板2位于混合废物车底板1的后方，数个可翻转灰盘3位于混合废物车底板1下方，环状挡料栅5设置在联炉门车体架子4的边缘，围住混合废物。在下部区38后墙根中心设置有烟气入口管28，烟气入口管28的后墙外部配有吹扫用蒸气阀27，烟气入口管通过烟气开关阀32与选配后烟管线30连接。在炉体35内设置有温度传感器和压力传感器(图中未示出)。

气体焚烧炉15为双锅筒纵置式气体焚烧炉，选择双锅筒纵置式气体焚烧炉可以减少炉内烟风阻力，并保证热能回收效果。该双锅筒纵置式气体焚烧炉包括燃烧室、蒸汽发生器40、空气预热器20以及第一燃烧器10、第二燃烧器18和第三燃烧器19，其中第三燃烧器19用于高热值废有机溶剂的燃烧。燃烧室分为第一燃烧室11和第二燃烧室13，第一燃烧室11位于第二燃烧室13的下方。第一燃烧器10接于第一燃烧室11的底部中心偏后下方，其为内管通热解气体、外环管通热风的双流式气体燃烧器，在外环管上设置一次风入口21。该双流式气体燃烧器的热解气体入口接气体管线39。在第一燃烧室11后墙中心偏下位置设置有第三燃烧器19，第二燃烧器18设置在第一燃烧室11后墙中心偏上的位置，气体焚烧炉15与箱车式烟热解气化炉8和9的启动和箱车式烟热解气化炉8和9交替运行过程的温度保证均由第二燃烧器18与第三燃烧器19实现。

在第二燃烧室13下部的前后两墙设置有二次风入口12，一次风入口21和二次风入口12与空气预热器20的热风出口通过管线连接。在第二燃烧室13的顶部设置有燃烧室烟气出口41，燃烧室烟气出口41与蒸汽发生器40的管程入口连接。在第二燃烧室13的后墙中心偏上处设置有热解用烟气出口14，以送出750-800℃热解用烟气。

为保证热解气体在气体焚烧炉15内高温区有足够的停留时间和充分燃烧，第一燃烧室11的全部和第二燃烧室13的大部分采用绝热式燃烧方式。根据废物焚烧处理规定与本装置运行工艺的要求，第一燃烧室11必须始终保持微负压的燃烧状况，同时燃烧温度控制在800℃-1000℃。在第一燃烧室11与第二燃烧室13上均设置有温度传感器与压力传感器(图中未示出)

蒸汽发生器40的管程出口42与空气预热器20的入口连接，在空气预热器20的入口处还设置有一应急烟门16和热解用烟气出口17，在空气预热器20的出口处设置有热解用烟气出口22，热解用烟气出口17送出350-400℃热解用烟气，热解用烟气出口22送出180-200℃热解用烟气。在热解用烟气出口14、17、22处分别设有温度传感器(图中未示出)。蒸汽发生器40的蒸汽出口输出蒸汽，其蒸气温度设定为150℃。

烟气选配器33的主体呈圆柱型，其上设置有的烟气入口端设置有三个进烟口24、25、26，进烟口24通过烟气调节阀34a和管线与热解用烟气出口17连接，进烟口25通过烟气调节阀34b和管线与热解用烟气出口22连接，进烟口26通过烟气调节阀34c和管线与热解用烟气出口14连接。在烟气选配器33的烟气出口端与耐高温通风机31的入口连接，耐高温通风机31的出口端与选配后烟管线30连接。

上述装置的工作原理是：热解气化系统启动前，应备好参与运行的箱车式烟热解气化炉8或9所需处理的废物，并关好炉门，此时，装置中的烟气开关阀32、热解气体开关阀29、吹扫用蒸气阀27、耐高温通风机31、烟气调节阀34a、34b、34c均处于关停状态，打开热解气体开关阀29，此时箱车式烟热解气化炉8或9和气体焚烧炉15的第一燃烧室11连通，箱车式烟热解气化炉8或9也随即形成负压状况。根据启炉时各热解用烟气出口17、22的热解用烟气温度的现状，打开进烟口25上的烟气调节阀34b或进烟口24上的烟气调节阀34a，和烟气开关阀32，低速启动耐高温通风机31的转速，让废物处于相应的较低温度热解气化时间过程，以避免爆燃现象的发生。接着按装置工艺参数的需要调节各烟气调节阀34a、34b、34c的开关量与耐高温通风机31的转速，以满足热解气化与气体焚烧炉15稳定经济运行的条件。当本次废物的热解气化过程即将结束前，箱车式烟热解气化炉8或9的炉温将呈现逐渐下降的趋势，此时应逐步降低进入箱车式烟热解气化炉8或9中的热解用烟气的流量与温度。当箱车式烟热解气化炉8或9的炉温降至250℃以下时，停止耐高温通风机31，关闭烟气开关阀32和各烟气调节阀34a、34b、34c，让箱车式烟热解气化炉8或9处于一定时间的微负压状态缓慢降温；当箱车式烟热解气化炉8或9的炉温降至200℃以下时，适度打开吹扫用蒸气阀27，当箱车式烟热解气化炉8或9的炉温降至接近蒸汽温度时，关闭吹扫用蒸气阀27。当箱车式烟热解气化炉8或9又处于微负压状态后，关闭热解气体开关阀29，使箱车式烟热解气化炉8或9与运行系统脱离，随即以相同方式启动箱车式烟热解气化炉9或8，并清理脱离系统的箱车式烟热解气化炉8或9为再次投入运行做好准备。

参见图4，在引风机43的作用下，空气预热器20通过的烟气送入半干式中和塔44，中和后通过活性炭吸附塔45，吸附后通过布袋式除尘器46除尘后排放。

Claims (16)

1.烟热解气化焚烧垃圾的处理方法，包括热解步骤和燃烧步骤，其中热解步骤所产生的热解气送入燃烧步骤进行燃烧，其特征在于，所述的热解步骤所用的烟气是取自燃烧步骤中至少两个不同温度的热解用出口烟气经选配而得。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的热解步骤所用的烟气是取自燃烧步骤中三个不同温度的热解用出口烟气经选配而得，其中第一热解用出口烟气的温度为750-800℃，第二热解用出口烟气的温度为350-400℃，第三热解用出口烟气的温度为180-200℃。

3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于，所述取自燃烧步骤的三个不同温度的热解用出口烟气通过一烟气选配器进行选配后送入热解步骤，所述烟气选配器选配其中一种温度的热解用出口烟气或任意二种不同温度的热解用出口烟气混合或三种不同温度的热解用出口烟气混合送入热解步骤。

4.烟热解气化焚烧垃圾的处理装置，包括至少一台及一台以上的烟热解气化炉和一气体焚烧炉与一套烟气选配器，所述的烟热解气化炉具有一热解气体出口和一烟气入口管，所述的气体焚烧炉具有一第一燃烧器，该第一燃烧器的热解气体入口通过热解气体通道与所述的烟热解气化炉的热解气出口连接，其特征在于，在所述气体焚烧炉上至少具有两个能取自两种不同温度的热解用出口烟气的热解用烟气出口，所述的热解用烟气出口通过各自的管道及烟气选配器和一耐高温通风机与选配后烟管线连接烟热解气化炉的烟气入口管。

5.根据权利要求4所述的处理装置，其特征在于，所述的气体焚烧炉为双锅筒纵置式气体焚烧炉，其还包括燃烧室和与燃烧室烟气出口连接的蒸汽发生器以及与蒸汽发生器的管程出口连接的空气预热器；所述的燃烧室具有第一燃烧室和第二燃烧室，其中第一燃烧室位于第二燃烧室的下方，在第一燃烧室的底部中心偏后下方设置有第一燃烧器，在所述第一燃烧室后墙中心偏下设置有第三燃烧器，用以燃烧高热值废有机溶剂，在第一燃烧室后墙中心偏上设置有第二燃烧器；第一热解用烟气出口设置在第二燃烧室后墙中心偏上处，第二热解用烟气出口设置在空气预热器的入口处，第三热解用烟气出口设置在空气预热器的出口处，所述的蒸汽发生器的蒸汽出口输出温度为150℃的蒸汽，所述第一燃烧室的运行温度为800-1000℃。

6.根据权利要求4所述的处理装置，其特征在于，所述热解用烟气出口为三个，其中第一热解用烟气出口取得的热解用出口烟气的温度为750-800℃，第二热解用烟气出口取得的热解用出口烟气的温度为350-400℃，第三热解用烟气出口取得的热解用出口烟气的温度为180-200℃，与第一燃烧室的800-1000℃的运行温度所对应。

7.根据权利要求4所述的处理装置，其特征在于，所述的第一燃烧器为内管通热解气体、外环管通热风的同心双流式气体燃烧器。

8.根据权利要求7所述的处理装置，其特征在于，在所述的第一燃烧器上设置有一次风入口，在所述第二燃烧室的下部前后两墙设置有二次风入口，所述一次风入口和所述二次风入口与所述的空气预热器的热风出口通过管线连接。

9.根据权利要求5所述的处理装置，其特征在于，在所述的各热解用烟气出口上设置有温度传感器。

10.根据权利要求4或5或6所述的处理装置，其特征在于，所述烟热解气化炉为交替运行的两台烟热解气化炉，所述的烟气选配器的出口经耐高温通风机通过选配后烟管线与每一台烟热解气化炉的烟气入口管连接；在所述选配后烟管线通向各烟热解气化炉上均设置有烟气开关阀。

11.根据权利要求4所述的处理装置，其特征在于，在所述的耐高温通风机的出口端上设置有温度传感器和氧量传感器。

12.根据权利要求4或5或6所述的处理装置，其特征在于，所述的烟热解气化炉包括一炉体和一错层炉顶，所述的错层炉顶为一前高后低的二层半段水平炉顶，所述错层炉顶将整个炉体分为上、下两部区，在上部区的炉体前墙中心设置有低热值有机废液喷入口，上部区的炉体后墙上设置有热解气体出口，所述热解气体出口上接一热解气体通道，所述热解气体通道接一气体管线，在所述气体管线上设置有一热解气体开关阀；下部区设置有联门式料车，在下部区后墙根中心设置有烟气入口管，在所述烟气入口管的后墙外部配有吹扫用蒸气阀，所述的烟气入口管通过烟气开关阀与所述的选配后烟管线连接。

13.根据权利要求12所述的处理装置，其特征在于，在所述联门式料车包括联炉门车体架子和设置在联炉门车体架子边缘的环状挡料栅以及设置在联炉门车体架子上的容器废物车底板、混合废物车底板、翻转灰盘，所述的翻转灰盘设置在混合废物车底板下方。

14.根据权利要求12所述的处理装置，其特征在于，在所述的烟热解气化炉的炉体内设置有温度传感器和压力传感器。

15.根据权利要求12所述的处理装置，其特征在于，所述的热解气体通道为渐变式热解气体通道。

16.根据权利要求5所述的处理装置，其特征在于，所述的气体焚烧炉的第一燃烧室与第二燃烧室上均设置有温度传感器与压力传感器。

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