CN105465791A

CN105465791A - 飞灰处理系统

Info

Publication number: CN105465791A
Application number: CN201510801554.6A
Authority: CN
Inventors: 丁奇勇; 吕溥; 刘向坤; 郝迎志; 姜鸿安; 王福核; 戴立虹
Original assignee: BEIJING ZHONGKE UNIVERSAL ENERGY ENVIRONMENTAL PROTECTION Co Ltd
Current assignee: BEIJING ZHONGKE UNIVERSAL ENERGY ENVIRONMENTAL PROTECTION Co Ltd
Priority date: 2015-11-18
Filing date: 2015-11-18
Publication date: 2016-04-06

Abstract

本发明提供了一种飞灰处理系统，用于处理焚烧产生的飞灰，包括第一燃烧装置，以及，与所述第一燃烧装置连通的第二燃烧装置；所述第一燃烧装置用于利用400—700℃的温度将飞灰预热；所述第二燃烧装置用于利用1100—1600℃的温度对预热后的飞灰进行加热熔化；并且，所述第二燃烧装置还包括液态排渣口，熔融状态的飞灰经所述液态排渣口排出。本发明飞灰处理系统具有很好通用性且能耗低。

Description

飞灰处理系统

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种飞灰处理系统。

背景技术

目前对焚烧飞灰普遍采用的处理技术有常温化学处理技术(包括水泥固化、化学药剂螯合和加酸萃取)、热化学处理技术(包括熔融、烧结和水泥窑共处置)、热化学与常温化学处理技术相结合。综合考虑无害化处理程度、处理后生成产物的长久浸出毒性等方面，熔融处理方法最优。因熔融过程中二恶英类物质都被高温分解掉，大部分重金属和盐类物质都以络合物形式存在，只有不到1％的焚烧飞灰以二次飞灰的形式需再次进行处置，熔融后的玻璃态物质结构十分稳定。

但是，现有的飞灰熔融技术具有如下缺点：

第一、通用性差。例如，现有的飞灰处理技术中，对于难熔的飞灰，熔渣率较低，某些技术还需要对飞灰进行压块处理；

二、能量消耗大。例如，现有的技术中，由于飞灰在熔融炉内停留时间不够，不得不用两个熔融室，来处理飞灰，所以，使得能量消耗量增大。此外，还有一种技术，将飞灰熔融和垃圾焚烧是混在一起的，这样的结果是烟气量非常大，这是因为，要让飞灰熔融，这些烟气都必须加热到飞灰熔融温度，能量消耗量大大增加；

三、熔融气氛不佳。飞灰熔融能耗大，主要是因为飞灰熔点高，研究表明，同样条件下，弱还原气氛下飞灰熔点最低，氧化气氛下次之，强还原气氛下熔点最高。但现有技术中，还没有找到如何改善飞灰的熔融气氛。

发明内容

鉴于此，本发明旨在提出一种具有很好通用性且能耗低的循环流化床飞灰处理系统。

本发明飞灰处理系统用于处理焚烧产生的飞灰，包括第一燃烧装置和与所述第一燃烧装置连通的第二燃烧装置；所述第一燃烧装置用于利用400—700℃的温度将飞灰预热；所述第二燃烧装置用于利用1100—1600℃的温度对预热后的飞灰进行加热熔化；并且，所述第二燃烧装置还包括液态排渣口，熔融状态的飞灰经所述液态排渣口排出。

进一步地，上述飞灰处理系统中，所述第一燃烧装置为流化床；以及，所述第二燃烧装置为旋风炉。

进一步地，上述飞灰处理系统中，所述流化床的设置有第一给灰装置和第一给煤装置。

进一步地，上述飞灰处理系统中，所述流化床的底部设置有风室，并且，风室的上方设置有布风板。

进一步地，上述飞灰处理系统中，所述旋风炉设置有液态排渣口；所述液态排渣口设置于所述旋风炉的底部；并且，所述旋风炉还设置有第二给煤装置和给风装置。

进一步地，上述飞灰处理系统中，所述旋风炉包括两个给风装置；所述两个给风装置对称布置于所述旋风炉的炉体。

进一步地，上述飞灰处理系统中，所述旋风炉的下侧的烟道口还设置有与垃圾焚烧炉连通的烟气通道；所述烟气通道内设置有空气预热器。

进一步地，上述飞灰处理系统中，所述烟气通道与所述旋风炉的连接处设置有挡渣板。

与现有技术相比，本发明将飞灰熔融过程从垃圾焚烧的第一燃烧装置中独立出来，并有机的结合第二燃烧装置，能耗低，熔渣效率高，原料(飞灰)通用性强。具体来说，有如下优点：

第一、采用第一燃烧装置对飞灰预处理，煤粉在第一燃烧装置内绝热条件下热解气化，将飞灰加热到一定的温度(400—700℃，根据飞灰熔点高低调整)，并改变飞灰所处的氛围为弱还原气氛。通用性强，而且可以降低飞灰熔点，节省能量；

第二、采用第二燃烧装置对飞灰进行熔融处理，强化燃烧并且可以提高飞灰停留时间的特点，在绝热条件下将旋风炉内温度提升到足够的温度(1100—1600℃，根据飞灰熔点高低调整)，熔化的飞灰以液态渣的形式从底部排出。

第三、创新性的将飞灰熔融过程从垃圾焚烧过程中独立出来，大大减少了高温烟气量，降低了能量消耗；

第四、从第二燃烧装置出来的高温烟气直接引入垃圾焚烧炉，将飞灰熔融和垃圾焚烧有机的结合在了一起，由于飞灰熔融的烟气量很小(经过计算，在垃圾燃烧烟气量的5％左右)，对垃圾燃烧过程的影响在可调范围内，而且可以适当的提升垃圾焚烧炉的温度，对后续的垃圾焚烧过程起促进作用。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明飞灰处理系统优选实施例的结构示意图；

图2是本发明飞灰处理系统的工作原理图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参照图1和图2。

本实施例飞灰处理系统用于处理焚烧产生的飞灰，包括作为第一燃烧装置的流化床1和与所述流化床1连通作为第二燃烧装置的旋风炉6；流化床1用于利用400—700℃的温度将飞灰预热；旋风炉用于利用1100—1600℃的温度对预热后的飞灰进行加热熔化；并且，旋风炉还包括液态排渣口11，熔融状态的飞灰经液态排渣口11排出。

流化床1的设置有第一给灰装置5和第一给煤装置4。飞灰通过第一给灰装置5进入流化床1，煤粉通过第一给煤装置4加入。流化床1的底部设置有风室3，并且，风室3的上方设置有布风板2。流化风由风室3通过布风板2进入流化床1底部，将流化床内床料流化，流化床设置温度为400—700℃。煤粉在流化床1内热解并部分气化(控制给风量)，放出热量将飞灰预热，热解气化产生的物质(主要是焦油、残留的煤、CO、CH₄、H₂、H₂O、CO₂、N₂等)和飞灰一起混合切向送入旋风炉6内进一步燃烧。

旋风炉6设置有液态排渣口6；液态排渣口设置于旋风炉6的底部；并且，旋风炉6还设置有第二给煤装置7和给风装置8。

旋风炉6内的二次风通过给风装置8切向送入旋风炉，一般是对称布置两个二次风入口同一旋转方向切向送风，图1中只示出出了一个。由于飞灰本身热值非常低，要将其加热到高温，必须再加入煤粉，所以在旋风炉壁面上还有一个第二给煤装置7用来加入煤粉，旋风炉设置温度为1100—1600℃。由于旋风炉可以强化燃烧，而且大大延长了飞灰停留时间，足以将飞灰加热熔化，熔化的飞灰从旋风炉6底部液态排渣口11引出，液态渣经过水冷后可以综合利用。挡渣板9设置在旋风炉6下侧烟道口，即，烟气通道与旋风炉6的连接处设置有挡渣板9，阻止飞灰进入烟道。旋风炉的下侧的烟道口还设置有与垃圾焚烧炉连通的烟气通道；烟气通道内设置有空气预热器10。从旋风炉6出来的高温烟气经过空气预热器10，将空气加热到所需要的温度送入流化床1和旋风炉6，通过空气预热器10后的烟气最终送入垃圾焚烧炉12内。

可以看出，流化床用于对飞灰进行预热处理，旋风炉对飞灰进行熔融处理。需要说明的是，对于本领域的技术人员而言，第一燃烧装置可以采用本实施例的流化床，也可以用固定床、鼓泡床等替代，第二燃烧装置也可以用回转窑等熔渣式反应釜替代。本发明对此不做限定。

飞灰处理系统中，旋风炉6设置有液态排渣口6；液态排渣口设置于旋风炉6的底部；并且，旋风炉6还设置有第二给煤装置7和给风装置8。

本实施例将飞灰熔融过程从垃圾焚烧的流化床中独立出来，并有机的结合旋风炉6，能耗低，熔渣效率高，原料(飞灰)通用性强。具体来说，有如下优点：

第一、采用流化床对飞灰预处理，煤粉在流化床内绝热条件下热解气化，将飞灰加热到一定的温度(400—700℃，根据飞灰熔点高低调整)，并改变飞灰所处的氛围为弱还原气氛。通用性强，而且可以降低飞灰熔点，节省能量。

第二、采用旋风炉对飞灰进行熔融处理，强化燃烧并且可以提高飞灰停留时间的特点，在绝热条件下将旋风炉内温度提升到足够的温度(1100—1600℃，根据飞灰熔点高低调整)，熔化的飞灰以液态渣的形式从底部排出，旋风炉内的温度优选可以为1200—1400℃。

第三、将飞灰熔融过程从垃圾焚烧过程中独立出来，大大减少了高温烟气量，降低了能量消耗；

第四、从旋风炉出来的高温烟气直接引入垃圾焚烧炉，将飞灰熔融和垃圾焚烧有机的结合在了一起，由于飞灰熔融的烟气量很小(经过计算，在垃圾燃烧烟气量的5％左右)，对垃圾燃烧过程的影响在可调范围内，而且可以适当的提升垃圾焚烧炉的温度，对后续的垃圾焚烧过程起促进作用。

本发明采用流化床在低温绝热下对飞灰进行预热处理，煤粉在低温下热解气化，不仅将飞灰加热，而且将体系气氛变成弱还原气氛，有利于飞灰的熔化。经过流化床预处理的飞灰等物质全部进入旋风炉内，在高温绝热下，飞灰被熔化，以液态渣的形式从底部排出。从旋风炉内出来的高温烟气预热体系所需空气后直接进入垃圾焚烧炉，由于前面装置是专门针对飞灰处理，烟气量很小，仅仅为后面垃圾焚烧炉烟气量的5％左右，节省了能量，对后续工艺影响不大，无需多余的处理装置。而且在流化床和旋风炉内分别布置了给煤系统，对于熔点高的飞灰，可以通过加大流化床内的给煤量，提高飞灰预热的温度；对于熔点低的飞灰，可以通过减小流化床内的给煤量，适当降低飞灰预热的温度，这样一来，整个装置的通用性就大大加强了。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种飞灰处理系统，其特征在于，用于处理焚烧产生的飞灰，包括：

第一燃烧装置，以及，与所述第一燃烧装置连通的第二燃烧装置；

所述第一燃烧装置用于利用400—700℃的温度将飞灰预热；

所述第二燃烧装置用于利用1100—1600℃的温度对预热后的飞灰进行加热熔化，并将熔融状态的飞灰排出。

2.根据权利要求1所述的飞灰处理系统，其特征在于，

所述第一燃烧装置为流化床(1)；以及

所述第二燃烧装置为旋风炉(6)。

3.根据权利要求2所述的飞灰处理装置，其特征在于，

所述流化床(1)设置有第一给灰装置(5)和第一给煤装置(4)。

4.根据权利要求3所述的飞灰处理装置，其特征在于，

所述流化床(1)的底部设置有风室(3)，并且，风室(3)的上方设置有布风板(2)。

5.根据权利要求1或4所述的飞灰处理装置，其特征在于，

所述旋风炉(6)设置有液态排渣口(11)；

所述液态排渣口(11)设置于所述旋风炉(6)的底部；

并且，所述旋风炉(6)还设置有第二给煤装置(7)和给风装置(8)。

6.根据权利要求1或4所述的飞灰处理装置，其特征在于，

所述旋风炉(6)包括两个给风装置(8)；

所述两个给风装置(8)对称布置于所述旋风炉的炉体。

7.根据权利要求6所述的飞灰处理装置，其特征在于，

所述旋风炉(6)的下侧的烟道口还设置有与垃圾焚烧炉(12)连通的烟气通道；

所述烟气通道内设置有空气预热器(10)。

8.根据权利要求6所述的飞灰处理装置，其特征在于，

所述烟气通道与所述旋风炉(6)的连接处设置有挡渣板(9)。