CN103604126B - 层燃炉共处置危险废物焚烧系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种层燃炉共处置危险废物焚烧系统及其方法。炉膛上部炉墙布有水冷壁，炉膛上端设有汽包，汽包与水冷壁相连，炉膛上部与燃尽室相连，炉膛下方设有炉排，炉排前端设有前拱，炉排后端设有后拱，前拱上下分别设有液体进料口、固体进料口，炉排下方设有多级一次风室，炉膛两侧设有二次风口，并位于液体进料口上部，炉排尾部设有排渣装置；液态危险废物罐、液态危险废物给泵、液态危险废物喷枪、液体进料口顺次相连，固态危险废物给料机和给煤机分别通过密闭式混合给料机与固体进料口相连，固态危险废物给料机与固态危险废物料仓相连。本发明有效利用现有层燃炉进行危险废物的焚烧，降低危险废物无法及时处理而产生的贮存费用及环境风险。

Description

层燃炉共处置危险废物焚烧系统及其方法

技术领域

本发明涉及废弃物的层燃炉焚烧处置技术，尤其涉及一种层燃炉共处置危险废物焚烧系统及其方法。

背景技术

根据国家环境保护部的统计，2010年全国工业固体废物产生量为240943.5万吨，其中危险废物产生量为1586.8万吨，综合利用量（含利用往年贮存量）、贮存量、处置量分别为976.8万吨、166.3万吨、512.7万吨。可以看出，随着我国经济的快速增长，工业废物和危险废物的产生量不断攀升，而相应的处置设施远远满足不了需求。

危险废物处置方法多样，其中，利用工业锅炉进行危险废物与设计燃料共同焚烧的方法，不仅可以使危险废物减量化和无害化，而且可以最大程度回收利用危险废物的能量。危险废物与设计燃料（煤）共同焚烧可部分替代化石燃料，减少了对化石燃料的消耗，降低温室气体和大气污染物的排放。虽然上世纪70年代起，欧美发达国家就开始致力于工业窑炉的共处置技术的研究与应用，在几十年的生产实践中，这一技术对于危险废物的处理处置发挥了巨大作用，但是我国的危险废物共处置焚烧技术尚处于起步阶段。我国工业锅炉以层燃炉为主，层燃炉具有燃料适应性广，操作方便，安全可靠性高，负荷适应性强等优点，其炉内高温环境为焚烧处置危险废物提供了可能。因此设计一种合理的层燃炉共处置危险废物的焚烧装置很有必要。

发明内容

本发明的目的是克服了层燃炉焚烧装置只能燃烧化石燃料（如煤）以及固体废弃物（如生活垃圾）的不足，提供一种层燃炉共处置危险废物焚烧系统及其方法。

层燃炉共处置危险废物焚烧系统包括层燃炉焚烧装置和进料系统；层燃炉焚烧装置包括炉排、多级一次风室、前拱、后拱、排渣装置、炉膛、燃尽室、汽包、水冷壁、固体进料口、液体进料口和二次风口；炉膛上部炉墙布有水冷壁，炉膛上端设有汽包，汽包与水冷壁相连，炉膛上部与燃尽室相连，炉膛下方设有炉排，炉排前端设有前拱，炉排后端设有后拱，前拱上下分别设有液体进料口、固体进料口，炉排下方设有多级一次风室，炉膛两侧设有二次风口，并位于液体进料口上部，炉排尾部设有排渣装置；进料系统包括液态危险废物罐、液态危险废物给泵、液态危险废物喷枪、固态危险废物料仓、固态危险废物给料机、给煤机、密闭式混合给料机；液态危险废物罐、液态危险废物给泵、液态危险废物喷枪、液体进料口顺次相连，固态危险废物给料机和给煤机分别通过密闭式混合给料机与固体进料口相连，固态危险废物给料机与固态危险废物料仓相连。

层燃炉共处置多相态危险废物的焚烧方法是：液态危险废物由液体进料口、固态危险废物和燃料煤由固体进料口以70-150吨/天的给料速率进入炉膛，通过炉膛内高温烟气将危险废物烘干并点燃；采用一次风分段送风，二次风前、后墙布置，根据掺烧危险废物的比例调整二次风量，二次风量控制在总风量的8%-15%；固体危险废物和燃料煤在炉排上燃烧，产生的烟气向上流动，通过前拱和后拱的喉部至炉膛上部，进入燃尽室，保证烟气在炉膛内停留时间大于2s；燃烧过程中炉膛温度保持在850℃以上，热量由以水冷壁为主的受热面吸收再利用，在炉排上燃尽的危险废物残渣与煤渣落入排渣装置；足够长的停留时间和高温环境使危险废物的充分焚烧，实现危险废物无害化以及能量再利用。

本发明实现了液态和固态危险废物分别进料的层燃炉焚烧装置，解决了层燃炉焚烧装置只能燃烧化石燃料（如煤）以及固体废弃物（如生活垃圾）的问题，实现了危险废物的无害化与能量再利用，液态危险废物进料装置和固态危险废物进料装置可以分别单独运行，低热值液态危险废物无法独立燃烧时也可同时运行，既保证了层燃炉共处置危险废物焚烧系统的稳定运行，也保证了固态和液态危险废物的即时焚烧处置。

附图说明

图1为层燃炉共处置危险废物焚烧系统结构示意图；

图中，炉排1、多级一次风室2、前拱3、后拱4、排渣装置5、炉膛6、燃尽室7、汽包8、水冷壁9、固体进料口10、液体进料口11、二次风口12、液态危险废物罐13、液态危险废物给泵14、液态危险废物喷枪15、固态危险废物料仓16、固态危险废物给料机17、给煤机18、密闭式混合给料机19。

具体实施方式

如图1所示，层燃炉共处置危险废物焚烧系统包括层燃炉焚烧装置本体和进料系统；层燃炉焚烧装置包括炉排1、多级一次风室2、前拱3、后拱4、排渣装置5、炉膛6、燃尽室7、汽包8、水冷壁9、固体进料口10、液体进料口11和二次风口12；炉膛6上部炉墙布有水冷壁9，炉膛6上端设有汽包8，汽包8与水冷壁9相连，炉膛6上部与燃尽室7相连，炉膛6下方设有炉排1，炉排1前端设有前拱3，炉排1后端设有后拱4，前拱3上下分别设有液体进料口11、固体进料口10，炉排1下方设有多级一次风室2，炉膛6两侧设有二次风口12，并位于液体进料口11上部，炉排1尾部设有排渣装置5；进料系统包括液态危险废物罐13、液态危险废物给泵14、液态危险废物喷枪15、固态危险废物料仓16、固态危险废物给料机17、给煤机18、密闭式混合给料机19；液态危险废物罐13、液态危险废物给泵14、液态危险废物喷枪15、液体进料口11顺次相连，固态危险废物给料机17和给煤机18分别通过密闭式混合给料机19与固体进料口10相连，固态危险废物给料机17与固态危险废物料仓16相连。

层燃炉共处置多相态危险废物的焚烧方法是：液态危险废物由液体进料口11、固态危险废物和燃料煤由固体进料口10以70-150吨/天的给料速率进入炉膛6，通过炉膛6内高温烟气将危险废物烘干并点燃；采用一次风分段送风，二次风前、后墙布置，根据掺烧危险废物的比例调整二次风量，二次风量控制在总风量的8%-15%；固体危险废物和燃料煤在炉排1上燃烧，产生的烟气向上流动，通过前拱3和后拱4的喉部至炉膛6上部，进入燃尽室7，保证烟气在炉膛6内停留时间大于2s；燃烧过程中炉膛6温度保持在850℃以上，热量由以水冷壁9为主的受热面吸收再利用，在炉排1上燃尽的危险废物残渣与煤渣落入排渣装置5；足够长的停留时间和高温环境使危险废物的充分焚烧，实现危险废物无害化以及能量再利用。

因此，本发明提供的层燃炉焚烧技术，实现了液态和固态危险废物的层燃炉焚烧，解决了层燃炉焚烧装置只能燃烧化石燃料（如煤）以及固体废弃物（如生活垃圾）的问题，实现了危险废物的无害化与能量再利用。

Claims (2)

1.一种层燃炉共处置危险废物焚烧系统，其特征在于包括层燃炉焚烧装置和进料系统；层燃炉焚烧装置包括炉排（1）、多级一次风室（2）、前拱（3）、后拱（4）、排渣装置（5）、炉膛（6）、燃尽室（7）、汽包（8）、水冷壁（9）、固体进料口（10）、液体进料口（11）和二次风口（12）；炉膛（6）上部炉墙布有水冷壁（9），炉膛（6）上端设有汽包（8），汽包（8）与水冷壁（9）相连，炉膛（6）上部与燃尽室（7）相连，炉膛（6）下方设有炉排（1），炉排（1）前端设有前拱（3），炉排（1）后端设有后拱（4），前拱（3）上下分别设有液体进料口（11）、固体进料口（10），炉排（1）下方设有多级一次风室（2），炉膛（6）两侧设有二次风口（12），并位于液体进料口（11）上部，炉排（1）尾部设有排渣装置（5）；进料系统包括液态危险废物罐（13）、液态危险废物给泵（14）、液态危险废物喷枪（15）、固态危险废物料仓（16）、固态危险废物给料机（17）、给煤机（18）、密闭式混合给料机（19）；液态危险废物罐（13）、液态危险废物给泵（14）、液态危险废物喷枪（15）、液体进料口（11）顺次相连，固态危险废物给料机（17）和给煤机（18）分别通过密闭式混合给料机（19）与固体进料口（10）相连，固态危险废物给料机（17）与固态危险废物料仓（16）相连。

2.一种使用如权利要求1所述系统的层燃炉共处置多相态危险废物的焚烧方法，其特征在于液态危险废物由液体进料口（11）、固态危险废物和燃料煤由固体进料口（10）以70-150吨/天的给料速率进入炉膛（6），通过炉膛（6）内高温烟气将危险废物烘干并点燃；采用一次风分段送风，二次风前、后墙布置，根据掺烧危险废物的比例调整二次风量，二次风量控制在总风量的8%-15%；固体危险废物和燃料煤在炉排（1）上燃烧，产生的烟气向上流动，通过前拱（3）和后拱（4）的喉部至炉膛（6）上部，进入燃尽室（7），保证烟气在炉膛（6）内停留时间大于2s；燃烧过程中炉膛（6）温度保持在850℃以上，热量由以水冷壁（9）为主的受热面吸收再利用，在炉排（1）上燃尽的危险废物残渣与煤渣落入排渣装置（5）；足够长的停留时间和高温环境使危险废物的充分焚烧，实现危险废物无害化以及能量再利用。