CN105627319A - 降低飞灰毒性的垃圾焚烧处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种降低飞灰毒性的垃圾焚烧处理系统及方法，两台及以上垃圾焚烧炉同时运行，当焚烧炉运行异常、尤其是烟气中二噁英浓度高时，向烟气中喷入活性炭吸附烟气中的二噁英降低排烟的二噁英浓度，吸附了二噁英的活性炭被除尘器收集下来并通过管道输送至正常运行的焚烧炉中，活性炭所吸附的二噁英在正常运行的焚烧炉内实现高温分解，消除了飞灰的二噁英毒性，低成本处理了富含二噁英的飞灰，解决了高毒性飞灰难以处理的技术问题，降低了垃圾焚烧炉的二噁英排放总量及对环境造成的不利影响。

Description

降低飞灰毒性的垃圾焚烧处理系统及方法

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧及污染物控制领域，特别涉及一种降低飞灰毒性的垃圾焚烧处理系统及方法。

背景技术

垃圾焚烧处理具有减量化、无害化、资源化比较明显等优势。但是，垃圾焚烧处理过程中产生剧毒物质二噁英（Dioxins），需要对垃圾焚烧处理采取必要措施控制二噁英的产生和排放。

中国《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）的编制说明中明确提出，垃圾焚烧厂烟气中二噁英排放控制途径包括：控制来源、减少炉内形成、避免炉外低温区再合成以及提高尾气净化效率四个方面着手。其中，控制炉内形成二噁英的有效措施是采用“3T+E”工艺，即焚烧温度（Temperature）850℃、停留时间（Time）2.0秒，保持充分的气固湍动程度（Turbulence），以及过量的空气量（Excessair），使烟气中O2的浓度处于6~11%。

在垃圾焚烧炉正常运行的条件下，可以有效控制并减少炉内形成的二噁英。但是，由于垃圾成分不稳定，往往导致投入焚烧炉的垃圾量、垃圾热值、垃圾的含水率、垃圾的有机氯含量发生大的波动，不能很好满足垃圾焚烧的“3T+E”条件。比如，当垃圾含水率增加、含灰量增加时，垃圾的热值降低，垃圾的密度降低导致进入炉膛的垃圾进料率降低，以及垃圾给料中断等，都将导致垃圾焚烧炉的燃烧温度降低；而加入到焚烧炉的热值增加导致过量空气量降低；这些运行条件都将破坏控制二噁英生成的“3T+E”条件，导致垃圾焚烧产生的二噁英量大幅度增加。为了满足垃圾焚烧炉大气污染排放标准，垃圾焚烧产生的烟气在排放到大气之前一般通过向烟气中喷入活性炭吸附烟气中的二噁英，绝大部分（大于99%）吸附了二噁英的活性炭以及烟气中的细灰被除尘器作为飞灰收集下来。

因此，当垃圾焚烧炉运行状况不能满足“3T+E”焚烧条件时，飞灰中的二噁英浓度及其毒性大幅度增加，往往不能满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889）的要求，需要作为危险废弃物进行稳定化处理、转化成非危险废弃物，转化过程的技术难度大、处理成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种降低飞灰毒性的垃圾焚烧处理系统及方法，克服了高毒性飞灰难以处理的技术问题，降低了垃圾焚烧炉的二噁英排放总量及对环境造成的不利影响，两台及以上垃圾焚烧炉同时运行，当焚烧炉运行异常、尤其是烟气中二噁英浓度高时，向烟气中喷入活性炭吸附烟气中的二噁英降低排烟的二噁英浓度，吸附了二噁英的活性炭被除尘器收集下来并通过管道输送至正常运行的焚烧炉中，活性炭所吸附的二噁英在正常运行焚烧炉内实现高温分解，消除了飞灰的二噁英毒性，低成本处理了富含二噁英的飞灰。

本发明采用的技术方案如下：

一种降低飞灰毒性的垃圾焚烧处理系统，其特征在于：包括垃圾焚烧炉A炉和垃圾焚烧炉B炉；所述A炉下部通过B炉向A炉送灰管与B炉除尘器相连通，A炉设置A炉测量仪，A炉下部分别与A炉进料斗、A炉风机、A炉排渣管相连通，A炉的上部与A炉尾部烟道相连通，A炉尾部烟道与A炉除尘器相连通，A炉除尘器进口处设置A炉活性炭喷口，A炉除尘器与A炉排烟管相连通，A炉除尘器下部设置A炉除尘器排灰管，A炉除尘器排灰管的出口至少分为两条支路，其中一条支路通过总输灰管与灰库相连通，另一条支路通过A炉向B炉输灰管与B炉下部相连通；所述B炉下部通过A炉向B炉送灰管与A炉除尘器相连通，B炉设置B炉测量仪，B炉下部分别与B炉进料斗、B炉风机、B炉排渣管相连通，B炉的上部与B炉尾部烟道相连通，B炉尾部烟道与B炉除尘器相连通，B炉除尘器进口处设置B炉活性炭喷口，B炉除尘器与B炉排烟管相连通，B炉除尘器下部设置B炉除尘器排灰管，B炉除尘器排灰管的出口至少分为两条支路，其中一条支路通过总输灰管与灰库相连通，另一条支路通过B炉向A炉输灰管与A炉下部相连通；

优选地，所述的A炉除尘器排灰管与总输灰管的连通通道上设置A炉向灰库排灰阀门；A炉向B炉送灰管上设置A炉向B炉输灰管阀门；

优选地，所述的B炉除尘器排灰管与总输灰管的连通通道上设置B炉向灰库排灰阀门；B炉向A炉送灰管上设置B炉向A炉输灰管阀门；

优选地，所述A炉测量仪测量A炉的炉膛温度、一氧化碳浓度、氧气浓度、氯化氢浓度等能够反应A炉排放二噁英的浓度的相关参数；

优选地，所述B炉测量仪测量B炉的炉膛温度、一氧化碳浓度、氧气浓度、氯化氢浓度等能够反应B炉排放二噁英的浓度的相关参数。

一种基于权利要求1系统的降低飞灰毒性的垃圾焚烧处理方法，其特征在于包括以下步骤：垃圾经A炉进料斗、空气经A炉风机进入A炉，垃圾与空气燃烧，垃圾焚烧产生的大渣经A炉排渣管排出，垃圾焚烧产生的烟气和细灰从A炉的上部排出并进入A炉尾部烟道，向布置在A炉尾部烟道内的A炉受热面放热，随后，烟气和细灰进入A炉除尘器，在A炉除尘器的入口处通过A炉活性炭喷口向烟气中喷入活性炭、吸附烟气中的二噁英，部分活性炭和细灰作为飞灰被A炉除尘器收集，净化后的烟气经A炉排烟管排放，收集下来的飞灰经A炉除尘器排灰管排出，A炉除尘器排灰管分为两条支路，其中一条支路经总输灰管连接灰库，另一支路经A炉向B炉送灰管连接B炉的下部；垃圾经B炉进料斗、空气经B炉风机进入B炉，垃圾与空气燃烧，垃圾焚烧产生的大渣经B炉排渣管排出，垃圾焚烧产生的烟气和细灰从B炉上部排出并进入B炉尾部烟道，向布置在B炉尾部烟道内的B炉受热面放热，随后，烟气和细灰进入B炉除尘器，在B炉除尘器的入口处通过B炉活性炭喷口向烟气中喷入活性炭、吸附烟气中的二噁英，活性炭和细灰作为飞灰被B炉除尘器收集，净化后的烟气经B炉排烟管排放，收集下来的飞灰经B炉除尘器排灰管排出，B炉除尘器排灰管分为两条支路，其中一条支路经总输灰管连接灰库，另一支路经B炉向A炉送灰管连接A炉的下部；

当B炉正常运行、B炉排放的二噁英浓度不高，A炉测量仪采集的信号判定A炉的烟气中二噁英高时，启动以下步骤：关断A炉向灰库排灰阀门，开启A炉向B炉送灰管阀门，将A炉除尘器收集的二噁英浓度高的飞灰经A炉向B炉送灰管A3输送至B炉的下部；

当B炉正常运行、B炉排放的二噁英浓度不高，A炉测量仪采集的信号判定A炉的烟气中二噁英不高时，启动以下步骤：开启A炉向灰库排灰阀门，关闭A炉向B炉送灰管阀门，停止A炉向B炉送灰，而是将A炉除尘器收集的飞灰经输灰总管输送至灰库；

当A炉正常运行、A炉排放的二噁英浓度不高，B炉测量仪采集的信号判定B炉的烟气中二噁英高时，启动以下步骤：关断B炉向灰库排灰阀门，开启B炉向A炉送灰管阀门，将B炉除尘器收集的二噁英浓度高的飞灰经B炉向A炉送灰管B3输送至A炉的下部；

当A炉正常运行、A炉排放的二噁英浓度不高，B炉测量仪采集的信号判定B炉的烟气中二噁英不高时，启动以下步骤：开启B炉向灰库排灰阀门，关闭B炉向A炉送灰管阀门，停止B炉向A炉送灰，而是将B炉除尘器收集的飞灰经输灰总管输送至灰库。

与已有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）当垃圾焚烧炉的运行条件不利于控制二噁英生成时，将焚烧炉排放的毒性高的飞灰输送到正常运行的垃圾焚烧炉中，使这些飞灰中的二噁英在正常运行的焚烧炉内实现高温分解，有效降低飞灰的毒性；

（2）更进一步，本发明有效降低了飞灰的二噁英浓度，将作为危险废物的飞灰转化成非危险废物的飞灰，解决了现有技术中大量危险废物飞灰难以处理、处理成本昂贵的问题；

（3）更进一步，本发明有效降低了垃圾焚烧炉向环境排放的二噁英总量，降低了垃圾焚烧炉对环境造成的不利影响。

附图说明

图1是本发明的工作流程示意图。

A1-A炉风机，A2-A炉排渣管，A3-A炉向B炉送灰管，A4-A炉除尘器排灰管，A5-A炉向B炉送灰管阀门，A6-A炉向灰库排灰阀门，A7-A炉排烟管，A8-A炉除尘器，A9-A炉活性炭喷口，A10-A炉尾部烟道，A11-A炉受热面，A12-A炉炉膛，A13-A炉进料斗，A14-A炉测量仪，B1-B炉风机，B2-B炉排渣管，B3-B炉向A炉送灰管，B4-B炉除尘器排灰管，B5-B炉向A炉送灰管阀门，B6-B炉向灰库排灰阀门，B7-B炉排烟管，B8-B炉除尘器，B9-B炉活性炭喷口，B10-B炉尾部烟道，B11-B炉受热面，B12-B炉炉膛，B13-B炉进料斗，B14-B炉测量仪，C1-灰库，C2-总输灰管

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。

如附图所示，一种降低飞灰毒性的垃圾焚烧处理系统，包括垃圾焚烧炉A炉炉膛A12和垃圾焚烧炉B炉炉膛B12；A炉炉膛A12下部通过B炉向A炉送灰管B3与B炉除尘器B8相连通，A炉炉膛A12设置A炉测量仪A14，A炉炉膛A12下部分别与A炉进料斗A13、A炉风机A1、A炉排渣管A2相连通，A炉炉膛A12的上部与A炉尾部烟道A10相连通，A炉尾部烟道A10与A炉除尘器A8相连通，A炉除尘器A8进口处设置A炉活性炭喷口A9，A炉除尘器A8与A炉排烟管A7相连通，A炉除尘器A8下部设置A炉除尘器排灰管A4，A炉除尘器排灰管A4的出口至少分为两条支路，其中一条支路通过总输灰管C2与灰库C1相连通，另一条支路通过A炉向B炉输灰管A3与B炉炉膛B12下部相连通；B炉炉膛B12下部通过A炉向B炉送灰管A3与A炉除尘器A8相连通，B炉炉膛B12设置B炉测量仪B14，B炉炉膛B12下部分别与B炉进料斗B13、B炉风机B1、B炉排渣管B2相连通，B炉炉膛B12的上部与B炉尾部烟道B10相连通，B炉尾部烟道B10与B炉除尘器B8相连通，B炉除尘器B8进口处设置B炉活性炭喷口B9，B炉除尘器B8与B炉排烟管B7相连通，B炉除尘器B8下部设置B炉除尘器排灰管B4，B炉除尘器排灰管B4的出口至少分为两条支路，其中一条支路通过总输灰管C2与灰库C1相连通，另一条支路通过B炉向A炉输灰管B3与A炉炉膛A12下部相连通；A炉除尘器排灰管A4与总输灰管C1的连通通道上设置A炉向灰库排灰阀门A6；A炉向B炉送灰管A3上设置A炉向B炉输灰管阀门A5。B炉除尘器排灰管B4与总输灰管C1的连通通道上设置B炉向灰库排灰阀门B6；B炉向A炉送灰管B3上设置B炉向A炉输灰管阀门B5。A炉测量仪A14测量A炉炉膛A12的炉膛温度、一氧化碳浓度、氧气浓度、氯化氢浓度等能够反应A炉炉膛A12排放二噁英的浓度的相关参数，所述B炉测量仪B14测量B炉炉膛B12的炉膛温度、一氧化碳浓度、氧气浓度、氯化氢浓度等能够反应B炉炉膛B12排放二噁英的浓度的相关参数。

一种降低飞灰毒性的垃圾焚烧处理方法，其特征在于包括以下步骤：垃圾经A炉进料斗A13、空气经A炉风机A1进入A炉炉膛A12，垃圾与空气燃烧，垃圾焚烧产生的大渣经A炉排渣管A2排出，垃圾焚烧产生的烟气和细灰从A炉炉膛A12的上部排出并进入A炉尾部烟道A10，向布置在A炉尾部烟道A10内的A炉受热面A11放热，随后，烟气和细灰进入A炉除尘器A8，在A炉除尘器A8的入口处通过A炉活性炭喷口A9向烟气中喷入活性炭、吸附烟气中的二噁英，绝大部分（大于99%）活性炭和细灰作为飞灰被A炉除尘器A8收集，净化后的烟气经A炉排烟管A7排放，收集下来的飞灰经A炉除尘器排灰管A4排出，A炉除尘器排灰管A4分为两条支路，其中一条之路经总输灰管C2连接灰库C1，另一条支路经A炉向B炉送灰管A3连接B炉炉膛B12的下部；A炉炉膛A12设置的A炉测量仪A14用于测量A炉炉膛A12的温度和一氧化碳、氧气、氯化氢等气体浓度参数，用于判断A炉炉膛A12二噁英排放状况；垃圾经B炉进料斗B13、空气经B炉风机B1进入B炉炉膛B12，垃圾与空气燃烧，垃圾焚烧产生的大渣经B炉排渣管B2排出，垃圾焚烧产生的烟气和细灰从B炉炉膛B12上部排出并进入B炉尾部烟道B10，向布置在B炉尾部烟道B10内的B炉受热面B11放热，随后，烟气和细灰进入B炉除尘器B8，在B炉除尘器B8的入口处通过B炉活性炭喷口B9向烟气中喷入活性炭、吸附烟气中的二噁英，绝大部分（大于99%）活性炭和细灰作为飞灰被B炉除尘器B8收集，净化后的烟气经B炉排烟管B7排放，收集下来的飞灰经B炉除尘器排灰管B4排出，B炉除尘器排灰管B4分为两条支路，其中一条支路经总输灰管C2连接灰库C1，另一条支路经B炉向A炉送灰管B3连接A炉炉膛A12的下部；B炉炉膛B12设置的B炉测量仪B14用于测量B炉炉膛B12的温度和一氧化碳、氧气、氯化氢等气体浓度参数，用于判断B炉炉膛B12二噁英排放状况；

当B炉炉膛B12正常运行，A炉炉膛A12排放的二噁英浓度高时，启动以下步骤：当A炉测量仪A14采集的信号判定A炉炉膛A12的烟气中二噁英高时，关断A炉向灰库排灰阀门A6，开启A炉向B炉送灰管阀门A5，将A炉除尘器A8收集的二噁英浓度高的飞灰经A炉向B炉送灰管A3输送至B炉炉膛B12的下部，A炉炉膛A12产生的二噁英在B炉炉膛B12内高温燃烧分解，消除了二噁英的毒性；当A炉测量仪A14采集的信号判定A炉炉膛A12的烟气中二噁英不高时，开启A炉向灰库排灰阀门A6，关闭A炉向B炉送灰管阀门A5，停止A炉炉膛A12向B炉炉膛B12送灰，将A炉除尘器A8收集的飞灰经输灰总管C2输送至灰库C1；

当A炉炉膛A12正常运行，B炉炉膛B12排放的二噁英浓度高时，启动以下步骤：当B炉测量仪B14采集的信号判定B炉炉膛B12的烟气中二噁英高时，关断B炉向灰库排灰阀门B6，开启B炉向A炉送灰管阀门B5，将B炉除尘器B8收集的二噁英浓度高的飞灰经B炉向A炉送灰管B3输送至A炉炉膛A12的下部，B炉炉膛B12产生的二噁英在A炉炉膛A12内高温燃烧分解，消除了二噁英的毒性；当B炉测量仪B14采集的信号判定B炉炉膛B12的烟气中二噁英不高时，开启B炉向灰库排灰阀门B6，关闭B炉向A炉送灰管阀门B5，停止B炉炉膛B12向A炉炉膛A12送灰，将B炉除尘器B8收集的飞灰经输灰总管C2输送至灰库C1。

Claims (10)

1.一种降低飞灰毒性的垃圾焚烧处理系统，包括垃圾焚烧炉A炉和垃圾焚烧炉B炉，其特征在于：所述A炉下部通过B炉向A炉送灰管与B炉除尘器相连通，A炉设置A炉测量仪，A炉下部分别与A炉进料斗、A炉风机、A炉排渣管相连通，A炉的上部与A炉尾部烟道相连通，A炉尾部烟道与A炉除尘器相连通，A炉除尘器进口处设置A炉活性炭喷口，A炉除尘器与A炉排烟管相连通，A炉除尘器下部设置A炉除尘器排灰管，A炉除尘器排灰管的出口至少分为两条支路，其中一条支路通过总输灰管与灰库相连通，另一条支路通过A炉向B炉输灰管与B炉下部相连通；所述B炉下部通过A炉向B炉送灰管与A炉除尘器相连通，B炉设置B炉测量仪，B炉下部分别与B炉进料斗、B炉风机、B炉排渣管相连通，B炉的上部与B炉尾部烟道相连通，B炉尾部烟道与B炉除尘器相连通，B炉除尘器进口处设置B炉活性炭喷口，B炉除尘器与B炉排烟管相连通，B炉除尘器下部设置B炉除尘器排灰管，B炉除尘器排灰管的出口至少分为两条支路，其中一条支路通过总输灰管与灰库相连通，另一条支路通过B炉向A炉输灰管与A炉下部相连通。

2.根据权利要求1所述的垃圾处理系统，其特征在于：所述的A炉除尘器排灰管与总输灰管的连通通道上设置A炉向灰库排灰阀门；A炉向B炉送灰管上设置A炉向B炉输灰管阀门。

3.根据权利要求1所述的垃圾处理系统，其特征在于：所述的B炉除尘器排灰管与总输灰管的连通通道上设置B炉向灰库排灰阀门；B炉向A炉送灰管上设置B炉向A炉输灰管阀门。

4.根据权利要求1所述的降低飞灰毒性的垃圾处理系统，其特征在于：所述A炉测量仪测量A炉的炉膛温度、一氧化碳浓度、氧气浓度、氯化氢浓度等能够反应A炉烟气排放二噁英的浓度的相关参数。

5.根据权利要求1所述的降低飞灰毒性的垃圾处理系统，其特征在于：所述B炉测量仪测量B炉的炉膛温度、一氧化碳浓度、氧气浓度、氯化氢浓度等能够反应B炉烟气排放二噁英的浓度的相关参数。

6.一种基于权利要求1系统的降低飞灰毒性的垃圾焚烧处理方法，其特征在于包括以下步骤：垃圾经A炉进料斗、空气经A炉风机进入A炉，垃圾与空气燃烧，垃圾焚烧产生的大渣经A炉排渣管排出，垃圾焚烧产生的烟气和细灰从A炉的上部排出并进入A炉尾部烟道，向布置在A炉尾部烟道内的A炉受热面放热，随后，烟气和细灰进入A炉除尘器，在A炉除尘器的入口处通过A炉活性炭喷口向烟气中喷入活性炭、吸附烟气中的二噁英，部分活性炭和细灰作为飞灰被A炉除尘器收集，净化后的烟气经A炉排烟管排放，收集下来的飞灰经A炉除尘器排灰管排出，A炉除尘器排灰管分为两条支路，其中一条支路经总输灰管连接灰库，另一支路经A炉向B炉送灰管连接B炉的下部；垃圾经B炉进料斗、空气经B炉风机进入B炉，垃圾与空气燃烧，垃圾焚烧产生的大渣经B炉排渣管排出，垃圾焚烧产生的烟气和细灰从B炉上部排出并进入B炉尾部烟道，向布置在B炉尾部烟道内的B炉受热面放热，随后，烟气和细灰进入B炉除尘器，在B炉除尘器的入口处通过B炉活性炭喷口向烟气中喷入活性炭、吸附烟气中的二噁英，活性炭和细灰作为飞灰被B炉除尘器收集，净化后的烟气经B炉排烟管排放，收集下来的飞灰经B炉除尘器排灰管排出，B炉除尘器排灰管分为两条支路，其中一条支路经总输灰管连接灰库，另一支路经B炉向A炉送灰管连接A炉的下部。

7.根据权利要求5所述的一种降低飞灰毒性的垃圾焚烧处理方法，其特征在于：当B炉正常运行、B炉生成的二噁英浓度不高，A炉测量仪采集的信号判定A炉的烟气中二噁英高时，启动以下步骤：关断A炉向灰库排灰阀门，开启A炉向B炉送灰管阀门，将A炉除尘器收集的二噁英浓度高的飞灰经A炉向B炉送灰管A3输送至B炉的下部。

8.根据权利要求5所述的一种降低飞灰毒性的垃圾焚烧处理方法，其特征在于：当B炉正常运行、B炉排放的二噁英浓度不高、A炉测量仪采集的信号判定A炉的烟气中二噁英不高时，启动以下步骤：开启A炉向灰库排灰阀门，关闭A炉向B炉送灰管阀门，停止A炉向B炉送灰，而是将A炉除尘器收集的飞灰经输灰总管输送至灰库。

9.根据权利要求5所述的一种降低飞灰毒性的垃圾焚烧处理方法，其特征在于：当A炉正常运行、A炉排放的二噁英浓度不高，B炉测量仪采集的信号判定B炉的烟气中二噁英高时，启动以下步骤：关断B炉向灰库排灰阀门，开启B炉向A炉送灰管阀门，将B炉除尘器收集的二噁英浓度高的飞灰经B炉向A炉送灰管B3输送至A炉的下部。

10.根据权利要求5所述的一种降低飞灰毒性的垃圾焚烧处理方法，其特征在于：当A炉正常运行、B炉排放的二噁英浓度不高，B炉测量仪采集的信号判定B炉的烟气中二噁英不高时，启动以下步骤：开启B炉向灰库排灰阀门，关闭B炉向A炉送灰管阀门，停止B炉向A炉送灰，而是将B炉除尘器收集的飞灰经输灰总管输送至灰库。