CN105605586A - 带高温除尘器的垃圾焚烧处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带高温除尘装置的垃圾焚烧处理系统，垃圾焚烧产生的烟气经过多级除尘净化后外排，高温除尘器完成第一级除尘，所收集的飞灰的二噁英含量少，可以回收再利用；第二级和第三级除尘器采用低温除尘，二者组合除尘效率高，所排放烟气的粉尘含量和二噁英含量低，烟气更洁净；烟气在第三级除尘器入口喷入活性炭吸附烟气中的二噁英，随后，活性炭被第三级除尘器收集下来并回送至焚烧炉的炉膛、活性炭吸附的二噁英高温分解、失去毒性。本发明的技术优势包括高温除尘收集的飞灰可以回收再利用，活性炭吸附的二噁英回送至炉膛后高温分解，有效降低垃圾焚烧所排放的二噁英总量，降低垃圾焚烧对环境造成的不利影响。

Description

带高温除尘器的垃圾焚烧处理系统

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧和污染物控制领域，特别涉及一种带高温除尘器的垃圾焚烧处理系统。

背景技术

垃圾焚烧处理在减量化、无害化和资源化方面具有明显优势，在欧盟和日本得到了广泛应用。随着中国的城市化发展，用于垃圾填埋的场地日益减少，越来越多的城市垃圾采用焚烧处理。

垃圾中含有有机物和氯元素，在垃圾焚烧产生的烟气中含有卤代化合物二噁英，是一种毒性非常高的有机物，需要在垃圾焚烧处理过程中加以控制。根据二噁英的生成机理及其物理化学性质，中国《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）编制说明提出，垃圾焚烧厂烟气中的二噁英排放控制技术方法主要有四种：控制来源、减少炉内形成、避免炉外低温区再合成，以及烟气净化。

对于垃圾焚烧厂烟气的二噁英控制技术，采用“3T+E”工艺，即焚烧温度（Temperature）大于850℃、停留时间（Time）大于2.0秒、燃烧过程充分的气固湍动（Turbulence）、以及足够的过量空气量（Excessair），使烟气中O2的浓度处于6~11%，可以有效降低垃圾焚烧炉的炉内生成二噁英。

垃圾焚烧烟气在尾部烟道内的降温过程中，烟气温度从850℃降低到200℃以下，经历了二噁英的炉外低温区再合成。在尾部烟道、尤其是在200℃~400℃温度范围内，飞灰及受热面积灰中的铜或铁的化合物作为催化剂，使烟气中的二噁英的前驱体物质（如苯、氯苯、酚类、烃类等）在飞灰的表面合成二噁英。

由于垃圾焚烧烟气经历了尾部烟道内二噁英的炉外低温区再合成，烟气中含有的有机物再一次转化成二噁英，二噁英的含量增加，为了控制焚烧烟气排放的二噁英，通过烟气净化处理，在烟气排放到环境之前喷入活性炭吸附烟气中的二噁英，并利用除尘器将活性炭收集下来，使烟气的二噁英含量大幅度降低，满足环保排放要求。但是，烟气净化处理仅仅净化了烟气，使烟气的二噁英含量降低，并没有消除二噁英，只是将烟气中的二噁英收集下来，并转化到了飞灰当中，飞灰的二噁英含量大幅度增加，国家标准要求垃圾焚烧飞灰按照危险废物管理（中华人民共和国国家标准《生活垃圾焚烧污染控制标准》，GB18485-2014），垃圾焚烧飞灰被列入到中国的危险废物目录中（2008年颁布）。

综上所述，现有垃圾焚烧所采用的二噁英排放控制技术的主要缺陷是所排放的飞灰的二噁英的含量较高，对环境造成不利影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带高温除尘器的垃圾焚烧处理系统，其目的：（1）解决垃圾焚烧产生的飞灰中，二噁英浓度高的问题；（2）飞灰回收再利用。高温除尘作为第一级除尘，所收集的飞灰的二噁英含量少，可以回收再利用；第二级除尘和第三级除尘采用低温除尘，二者组合除尘的效率高，所排放烟气的粉尘含量和二噁英含量低，烟气更洁净。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种带高温除尘器的垃圾焚烧处理系统。包括炉膛、高温除尘器、第二级除尘器、第三级除尘器，其特征在于：所述垃圾焚烧炉的炉膛下部分别与垃圾的进料斗和排渣管相连通，通过一次风管和二次风管与鼓风机相连通。炉膛的上部与高温除尘器相连通，高温除尘器的下部通过换热器与第一级灰库相连通，高温除尘器的烟气出口与尾部烟道的进口相连通。尾部烟道的出口与第二级除尘器的进口相连通，第二级除尘器的下部与第二级灰库相连通，第二级除尘器的烟气出口与第三级除尘器的进口相连通，第三级除尘器的进口设置活性炭喷口，第三级除尘器与排烟管相连通，第三级除尘器排灰口通过回灰器与炉膛的下部相连通。

优选地，所述的带高温除尘器的垃圾焚烧处理系统，其特征在于：所述的高温除尘器为旋风分离器。

优选地，所述的带高温除尘器的垃圾焚烧处理系统，其特征在于：所述的换热器内设置受热面。

优选地，所述的带高温除尘器的垃圾焚烧处理系统，其特征在于：所述的尾部烟道内设置尾部受热面。

与已有技术相比，本发明的有益效果如下：

高温除尘器收集的飞灰是旋风分离器收集下来的850℃左右的细灰，在换热器内换热后温度降低到150℃以下并外排。虽然细灰在换热器内从850℃左右降低到150℃以下，经过了二噁英再次低温合成的200-400℃温度区域，但是，由于该换热器内没有二噁英生成所必需的前驱体物质（如苯、氯苯、酚类、烃类等）等，没有二噁英的再次低温合成，与传统的垃圾焚烧处理排放的飞灰相比，本发明的排灰中的二噁英含量大幅度降低，可以资源化利用。

第二级除尘器收集的飞灰虽然在尾部烟道内经历了二噁英再次低温合成的200-400℃温度区域，存在二噁英的前驱体物质（如苯、氯苯、酚类、烃类等）在该区域内再次生成二噁英，但是这类再次生成的二噁英的颗粒非常小，存在于烟气中，并逃离第二级除尘器的捕捉，随烟气进入到第三级除尘器中。因此，第二级除尘器收集的飞灰的二噁英的含量低。

烟气在离开第二级除尘器后进入第三级除尘器前喷入活性炭，烟气中的二噁英被吸附到活性炭的表面，并被第三级除尘器收集下来。烟气的二噁英浓度满足排放要求，第三级除尘器收集的二噁英浓度较高的飞灰不是外排，而是回送至炉膛进行再次焚烧，使二噁英得到高温燃烧分解。

更进一步，本发明排放的垃圾焚烧飞灰中的二噁英浓度低，满足非危险废弃物的要求，可以作为资源回收利用；而传统垃圾焚烧飞灰只能作为危险废物处理，需要固化、填埋。因此本发明排放的垃圾焚烧飞灰不仅不需要固化、填埋，节省固化成本、节省填埋土地资源，还可以回收再利用创造收益。

附图说明

图1是本发明的工作流程示意图。

1-一次风管，2-排渣管，3-换热器，4-受热面，5-第一级灰库，6-第二级灰库，7-回灰器，8-排烟管，9-第三级除尘器，10-活性炭喷口，11-第二级除尘器，12-尾部受热面，13-尾部烟道，14-高温除尘器，15-炉膛，16-给料斗，17-二次风管，18-鼓风机

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明一种带高温除尘器的垃圾焚烧处理系统，包括炉膛（15）、第二级除尘器（11）、第三级除尘器（9），垃圾焚烧炉系统的炉膛（15）下部分别与垃圾的进料斗（16）和排渣管（2）相连通、通过一次风管（1）和二次风管（17）与鼓风机（18）相连通，炉膛（15）的上部与高温除尘器（14）相连通，高温除尘器（14）的下部通过换热器（3）与第一级灰库（5）相连通，高温除尘器（14）的烟气出口与尾部烟道（13）的进口相连通，尾部烟道（13）的出口与第二级除尘器（11）的进口相连通，第二级除尘器（11）的下部与第二级灰库（6）相连通，第二级除尘器（11）的烟气出口与第三级除尘器（9）的进口相连通，第三级除尘器（9）的进口设置活性炭喷口（10），第三级除尘器（9）与排烟管（8）相连通，第三级除尘器（9）排灰口通过回灰器（7）与炉膛（15）的下部相连通。所述的高温除尘器（14）为旋风分离器。所述的换热器（3）内设置受热面（4）。所述的尾部烟道（13）内设置尾部受热面（12）。

垃圾焚烧产生的烟气经过多级除尘净化后外排，高温除尘作为第一级除尘，所收集的飞灰的二噁英含量少，可以回收再利用；第二级除尘和第三级除尘采用低温除尘，二者组合除尘的效率高，所排放烟气的粉尘含量和二噁英含量低，烟气更洁净；第二级除尘器收集的飞灰没有活性炭吸附的二噁英，满足非危险废物的要求，可以作为普通废物处理，处理成本低；烟气在第三级除尘器入口喷入活性炭吸附烟气中的二噁英，随后，活性炭被第三级除尘器收集下来并回送至焚烧炉的炉膛、活性炭吸附的二噁英高温分解、失去毒性。

Claims (4)

1.一种带高温除尘器的垃圾焚烧处理系统，包括炉膛、高温除尘器、第二级除尘器、第三级除尘器，其特征在于：所述垃圾焚烧炉的炉膛下部分别与垃圾的进料斗和排渣管相连通、通过一次风管和二次风管与鼓风机相连通，炉膛的上部与高温除尘器相连通，高温除尘器的下部通过换热器与第一级灰库相连通，高温除尘器的烟气出口与尾部烟道的进口相连通，尾部烟道的出口与第二级除尘器的进口相连通，第二级除尘器的下部与第二级灰库相连通，第二级除尘器的烟气出口与第三级除尘器的进口相连通，第三级除尘器的进口设置活性炭喷口，第三级除尘器与排烟管相连通，第三级除尘器排灰口通过回灰器与炉膛的下部相连通。

2.根据权利要求1所述的带高温除尘器的垃圾焚烧处理系统，其特征在于：所述的高温除尘器为旋风分离器。

3.根据权利要求1所述的带高温除尘器的垃圾焚烧处理系统，其特征在于：所述的换热器内设置受热面。

4.根据权利要求1所述的带高温除尘器的垃圾焚烧处理系统，其特征在于：所述的尾部烟道内设置尾部受热面。