CN106731570A - 一种小型垃圾焚烧尾气治理系统及其治理工艺 - Google Patents

一种小型垃圾焚烧尾气治理系统及其治理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种小型垃圾焚烧尾气治理系统及其治理工艺，垃圾焚烧炉烟气出口与二燃室进口相连；二燃室出口与急冷器进口相连；急冷器出口与换热器进口相连；换热器将冷空气预热后，将新鲜空气通过引风机吹入炉内；被换热过的烟气进入除尘器入口；除尘器出口与脱酸塔进口相连；脱酸塔的出口与除雾器进口相连；除雾器的出口与吸附器进口相连；吸附器出口与除臭器进口相连；尾气经生物过滤器净化后与烟囱相连，也可并联布置，最后烟气排放。本发明可使焚烧产生的有害烟气经过尾气净化系统，深度净化烟气，净化效率高，可实现达标排放，非常适合小型生活垃圾无害化处理工作站应用。

Description

一种小型垃圾焚烧尾气治理系统及其治理工艺
技术领域
本发明涉及一种尾气治理系统，特别是涉及一种小型垃圾焚烧尾气治理系统。本发明还涉及该小型垃圾焚烧尾气治理系统的治理工艺。
背景技术
目前，在偏远的农村生活垃圾问题已经成为最急需解决的环境问题，生活垃圾解决也越来越难。村民的生活垃圾大都直接露天焚烧，无任何后续处理，严重影响了环境安全与居民的生存环境。垃圾燃烧会产生的有毒有害气体及大量的粉尘，会严重影响周边的环境质量。尤其是二噁英、SO2的危害更大，会直接危害到人民的身心健康。因此，推广一种具有高效的烟气净化系统的焚烧处理设备尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种能大幅提高净化处理效率、实现达标排放的小型垃圾焚烧尾气治理系统。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种该小型垃圾焚烧尾气治理系统的治理工艺。
为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的小型垃圾焚烧尾气治理系统，垃圾焚烧炉设置鼓风机入口及烟气出口，顶部设有排烟管路，垃圾焚烧炉的烟气出口与二燃室的烟气进口连接，二燃室的烟气出口与急冷器的烟气进口连接，急冷器的烟气出口与换热器的烟气进口连接，换热器的烟气出口与除尘器的烟气进口连接，除尘器的烟气出口与脱酸塔的烟气进口连接，脱酸塔的烟气出口与除雾器的烟气进口连接，除雾器的烟气出口与吸附器的烟气进口连接，吸附器的烟气出口与除臭器的烟气进口连接，除臭器的烟气出口与引风机的进口连接，引风机的出口与并联或串联的生物过滤器和烟囱的烟气进口连接，生物过滤器和烟囱的烟气进口上均设有烟气调节阀，换热器的冷却风出口通过鼓风机与垃圾焚烧炉的鼓风机入口连接，急冷器、脱酸塔、除雾器和吸附器的废水出口通过供水阀与污水池连接，污水池的出口连接第一沉淀池，第一沉淀池的出口连接第二沉淀池，第二沉淀池的出口连接清水池，清水池通过第一水泵与急冷器连接，清水池通过第二水泵与脱酸塔连接，清水池通过清洗水泵与除雾器连接。
进一步的，脱酸塔由二个脱酸塔串联组成。
生物过滤器由生物过滤器烟囱及设在生物过滤器烟囱内的多层生物过滤层组成，各层生物过滤层之间留有一定空隙，所述的生物过滤层由托架及设在托架上的生物层组成。
生物过滤器为滴滤塔。
垃圾焚烧炉连接有第一助燃器。
二燃室连接有第二助燃器。
为了解决第二个技术问题，本发明提供的小型垃圾焚烧尾气治理系统的治理工艺，包括如下步骤：
1、垃圾经运输机械或人工投入垃圾焚烧炉，经焚烧后产生的烟气进入二燃室，在二燃室内完全分解烟气中的二噁英；
2、经二燃室分解的烟气进入急冷器，使空气温度急剧降低至200℃以下，避免二噁英的二次合成；急冷器采用间接急冷装置或直接急冷装置；采用直接急冷装置时，所增加的水汽需要在除雾器中完全脱除；
3、烟气进入换热器，在换热器内新鲜冷空气与烟气换热，被预热的冷空气经鼓风机鼓入垃圾焚烧炉内；烟气进入除尘器，去除烟气中的粉尘；
4、烟气进入脱酸塔，脱去烟气中的SOX，烟气进入除雾器，脱去烟气中的水分；
5、烟气进入吸附器，吸附烟气中有害有毒气体，吸附器内可布置具有吸附废气性的材料；
6、烟气进入除臭器，去除烟气中的臭味；烟气进入生物过滤器，去除二噁英、粉尘及臭气等物质；
7、烟囱与生物过滤器并联布置或串联布置，并联布置时当烟气量大于设计排放量时，生物过滤器会产生过多的浓烟，调节阀门使烟气经烟囱排放，确保生物过滤器内生物活性；
8、脱酸塔使用的喷淋碱液通过水泵吸取清水池内的含有Na(OH)2的溶液，以去除烟气中的Sox；
9、急冷器、脱酸塔、除雾器、除尘器及吸附器产生的水汽，流入污水池，污水经过第一沉淀池和第二沉淀池两级沉淀净化后，上层清水流入清水池，在清水池内加入适量的Na(OH)2,清水池通过第一水泵与急冷器连接，清水池通过第二水泵与脱酸塔连接，清水池通过清洗水泵与除雾器连接，该清水池内的清水经水泵作用，供急冷器、脱酸器及除雾器使用，最终实现水资源的循环利用。
采用上述技术方案的小型垃圾焚烧尾气治理系统及其治理工艺，垃圾焚烧炉烟气出口与二燃室进口相连；二燃室出口与急冷器进口相连；急冷器出口与换热器进口相连；换热器将冷空气预热后，将新鲜空气通过引风机吹入炉内；被换热过的烟气进入除尘器入口；除尘器出口与脱酸塔进口相连；脱酸塔的出口与除雾器进口相连；除雾器的出口与吸附器进口相连；吸附器出口与除臭器进口相连；尾气经生物过滤器净化后与烟囱相连，也可并联布置，最后烟气排放。
生物过滤器设置多层生物过滤层，各层滤层之间留有一定空隙，在各层中培养的生物起到分解烟气中有毒有害气体及进一步消除臭气的作用。
垃圾经运输机械或人工投入垃圾焚烧炉，经焚烧后产生的烟气进入二燃室，在二燃室内完全分解烟气中的二噁英。经二燃室分解的烟气进入急冷器，使空气温度急剧降低至200℃以下，避免二噁英的二次合成。烟气进入换热器，在换热器内新鲜冷空气与烟气换热，被预热的冷空气鼓入垃圾焚烧炉内，烟气进入除尘器，除去烟气中的粉尘。烟气进入脱酸塔，脱去烟气中的SOX。烟气进入除雾器，脱去烟气中的水分。烟气进入吸附器，吸附烟气中有害有毒气体，吸附器内可布置具有吸附废气性的材料。烟气进入除臭器，去除烟气中的臭味。烟气进入生物过滤器，去除二噁英、粉尘及臭气等物质。烟囱与生物过滤器并联布置，当烟气量大于设计排放量时，生物过滤器会产生过多的浓烟，可以调节阀门使烟气经烟囱排放，确保生物过滤器内生物活性。
生物过滤器与烟囱并联，烟囱辅助排放生物过滤器内的烟气处理量，确保生物活性。生物过滤器可设置为滴滤塔或生物塔，起到同样的效果。
脱酸塔使用的喷淋碱液通过水泵吸取清水池内的含有Na(OH)2的溶液，以去除烟气中的SOx。脱硫塔、除雾器、除尘器及吸附器产生的水汽，流入污水池，污水经过两级沉淀池后，流入清水池，在清水池内加入适量的Na(OH)2,该池内的清水经水泵作用，供脱酸器及清洗使用。
本发明专利具有如下有益效果：
1、烟气经二燃室焚烧，可测地分解二噁英。设置的急冷装置可迅速降温烟气，避免二噁英的二次合成。
2、本发明的烟气净化工艺的净化效率高，可达标排放，所布置生物过滤器能有效降低烟气中的粉尘，并分解二噁英、SO2及NOx等产物。
综上所述，本发明是针对传统的垃圾燃烧后产生有毒有害气体净化效率低、不达标排放的问题，提供的一套能大幅提高净化处理效率，实现达标排放的小型垃圾焚烧尾气治理系统及其治理工艺。本发明可使焚烧产生的有害烟气经过尾气净化系统，深度净化烟气，净化效率高，可实现达标排放，非常适合小型生活垃圾无害化处理工作站应用。
附图说明
图1为烟气净化工艺示意图。
图2为生物过滤器示意图。
图中标号：
1-垃圾焚烧炉，2-二燃室，3-急冷塔，4-换热器，5-除尘器，6-脱酸塔，7-除雾器，8-吸附器，9-除臭器，10-引风机，11-生物过滤器，12-烟囱，13-污水池，14-第一沉淀池、15-第二沉淀池，16-清水池，17-第一水泵，18-清洗水泵，19-生物过滤器烟囱，20-供水阀门，21-生物层，22-托架，23-第二水泵，24-第一助燃器，25-第二助燃器，26-鼓风机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参见图1和图2，一种小型垃圾焚烧尾气治理系统，垃圾焚烧炉1设置鼓风机入口及烟气出口，顶部设有排烟管路，垃圾焚烧炉1的烟气出口与二燃室2的烟气进口连接，二燃室2的烟气出口与急冷器3的烟气进口连接，急冷器3的烟气出口与换热器4的烟气进口连接，换热器4的烟气出口与除尘器5的烟气进口连接，除尘器5的烟气出口与脱酸塔6的烟气进口连接，脱酸塔6的烟气出口与除雾器7的烟气进口连接，除雾器7的烟气出口与吸附器8的烟气进口连接，吸附器8的烟气出口与除臭器9的烟气进口连接，除臭器9的烟气出口与引风机10的进口连接，引风机10的出口与并联或串联的生物过滤器11和烟囱12的烟气进口连接，生物过滤器11和烟囱12的烟气进口上均设有烟气调节阀，垃圾焚烧炉1连接有第一助燃器24，二燃室2连接有第二助燃器25，换热器4的冷却风出口通过鼓风机26与垃圾焚烧炉1的鼓风机入口连接，急冷器3、脱酸塔6、除雾器7和吸附器8的废水出口通过供水阀20与污水池13连接，污水池13的出口连接第一沉淀池14，第一沉淀池14的出口连接第二沉淀池15，第二沉淀池15的出口连接清水池16，清水池16通过第一水泵17与急冷器3连接，清水池16通过第二水泵23与脱酸塔6连接，清水池16通过清洗水泵18与除雾器7连接。
进一步的，脱酸塔6由二个脱酸塔串联组成。
生物过滤器11由生物过滤器烟囱19及设在生物过滤器烟囱19内的多层生物过滤层组成，各层生物过滤层之间留有一定空隙，所述的生物过滤层由托架22及设在托架22上的生物层21组成。
具体地，生物过滤器11为滴滤塔。
参见图1和图2，小型垃圾焚烧尾气治理系统的治理工艺，包括如下步骤：
1、垃圾经运输机械或人工投入垃圾焚烧炉1，经焚烧后产生的烟气进入二燃室2，在二燃室2内完全分解烟气中的二噁英。
2、经二燃室2分解的烟气进入急冷器3，使空气温度急剧降低至200℃以下，避免二噁英的二次合成。急冷器3采用间接急冷装置或直接急冷装置。采用直接急冷装置时，所增加的水汽需要在除雾器7中完全脱除。
3、烟气进入换热器4，在换热器4内新鲜冷空气与烟气换热，被预热的冷空气经鼓风机26鼓入垃圾焚烧炉1内。烟气进入除尘器5，去除烟气中的粉尘。
4、烟气进入脱酸塔6，脱去烟气中的SOX，烟气进入除雾器7，脱去烟气中的水分。
5、烟气进入吸附器8，吸附烟气中有害有毒气体，吸附器8内可布置具有吸附废气性的材料。
6、烟气进入除臭器9，去除烟气中的臭味。烟气进入生物过滤器11，去除二噁英、粉尘及臭气等物质。
7、烟囱12与生物过滤器11并联布置或串联布置，并联布置时当烟气量大于设计排放量时，生物过滤器11会产生过多的浓烟，调节阀门使烟气经烟囱12排放，确保生物过滤器11内生物活性。
8、脱酸塔使用的喷淋碱液通过水泵吸取清水池内的含有Na(OH)2的溶液，以去除烟气中的SOx。
9、急冷器3、脱酸塔6、除雾器7、除尘器5及吸附器8产生的水汽，流入污水池13，污水经过第一沉淀池14和第二沉淀池15两级沉淀净化后，上层清水流入清水池16，在清水池16内加入适量的Na(OH)2,清水池16通过第一水泵17与急冷器3连接，清水池16通过第二水泵23与脱酸塔6连接，清水池16通过清洗水泵18与除雾器7连接，该清水池16内的清水经水泵作用，供急冷器3、脱酸器6及除雾器7使用，最终实现水资源的循环利用。
实施例1：
日处理量12t，垃圾简单分拣后通过人工送入垃圾焚烧炉内。整套设备占地面积110平米，炉内实测温度900℃，垃圾燃烧温度1100℃。SO2浓度310mg/m3，NOx浓度330mg/m3，颗粒物浓度250mg/m3。厂界1m处监测二噁英浓度未检出，SO2、NOx颗粒物未检出。
日处理量5t，垃圾简单分拣后通过运输机送入垃圾焚烧炉内。SO2浓度320mg/m3，NOx浓度360mg/m3，颗粒物浓度270mg/m3。厂界1m处监测二噁英浓度未检出，SO2、NOx颗粒物未检出。

Claims (7)

1.一种小型垃圾焚烧尾气治理系统，其特征是：垃圾焚烧炉(1)设置鼓风机入口及烟气出口，顶部设有排烟管路，所述的垃圾焚烧炉(1)的烟气出口与二燃室(2)的烟气进口连接，所述的二燃室(2)的烟气出口与急冷器(3)的烟气进口连接，所述的急冷器(3)的烟气出口与换热器(4)的烟气进口连接，所述的换热器(4)的烟气出口与除尘器(5)的烟气进口连接，所述的除尘器(5)的烟气出口与脱酸塔(6)的烟气进口连接，所述的脱酸塔(6)的烟气出口与除雾器(7)的烟气进口连接，所述的除雾器(7)的烟气出口与吸附器(8)的烟气进口连接，所述的吸附器(8)的烟气出口与除臭器(9)的烟气进口连接，所述的除臭器(9)的烟气出口与引风机(10)的进口连接，所述的引风机(10)的出口与并联或串联的生物过滤器(11)和烟囱(12)的烟气进口连接，所述的生物过滤器(11)和所述的烟囱(12)的烟气进口上均设有烟气调节阀，所述的换热器(4)的冷却风出口通过鼓风机(26)与所述的垃圾焚烧炉(1)的鼓风机入口连接，所述的急冷器(3)、脱酸塔(6)、除雾器(7)和吸附器(8)的废水出口通过供水阀(20)与污水池(13)连接，所述的污水池(13)的出口连接第一沉淀池(14)，所述的第一沉淀池(14)的出口连接第二沉淀池(15)，所述的第二沉淀池(15)的出口连接清水池(16)，所述的清水池(16)通过第一水泵(17)与所述的急冷器(3)连接，所述的清水池(16)通过第二水泵(23)与所述的脱酸塔(6)连接，所述的清水池(16)通过清洗水泵(18)与所述的除雾器(7)连接。
2.根据权利要求1所述的小型垃圾焚烧尾气治理系统，其特征是：所述的脱酸塔(6)由二个脱酸塔串联组成。
3.根据权利要求1或2所述的小型垃圾焚烧尾气治理系统，其特征是：所述的生物过滤器(11)由生物过滤器烟囱(19)及设在所述的生物过滤器烟囱(19)内的多层生物过滤层组成，各层生物过滤层之间留有一定空隙，所述的生物过滤层由托架(22)及设在所述的托架(22)上的生物层(21)组成。
4.根据权利要求1或2所述的小型垃圾焚烧尾气治理系统，其特征是：所述的生物过滤器(11)为滴滤塔。
5.根据权利要求1或2所述的小型垃圾焚烧尾气治理系统，其特征是：所述的垃圾焚烧炉(1)连接有第一助燃器(24)。
6.根据权利要求1或2所述的小型垃圾焚烧尾气治理系统，其特征是：所述的二燃室(2)连接有第二助燃器(25)。
7.使用权利要求1所述的小型垃圾焚烧尾气治理系统的治理工艺，其特征是：包括如下步骤：
(1)、垃圾经运输机械或人工投入垃圾焚烧炉，经焚烧后产生的烟气进入二燃室，在二燃室内完全分解烟气中的二噁英；
(2)、经二燃室分解的烟气进入急冷器，使空气温度急剧降低至200℃以下，避免二噁英的二次合成；急冷器采用间接急冷装置或直接急冷装置；采用直接急冷装置时，所增加的水汽需要在除雾器中完全脱除；
(3)、烟气进入换热器，在换热器内新鲜冷空气与烟气换热，被预热的冷空气经鼓风机鼓入垃圾焚烧炉内；烟气进入除尘器，去除烟气中的粉尘；
(4)、烟气进入脱酸塔，脱去烟气中的SOX，烟气进入除雾器，脱去烟气中的水分；
(5)、烟气进入吸附器，吸附烟气中有害有毒气体，吸附器内布置具有吸附废气性的材料；
(6)、烟气进入除臭器，去除烟气中的臭味；烟气进入生物过滤器11，去除二噁英、粉尘及臭气等物质；
(7)、烟囱与生物过滤器并联布置或串联布置，并联布置时当烟气量大于设计排放量时，生物过滤器会产生过多的浓烟，调节阀门使烟气经烟囱排放，确保生物过滤器内生物活性；
(8)、脱酸塔使用的喷淋碱液通过水泵吸取清水池内的含有Na(OH)2的溶液，以去除烟气中的Sox；
(9)、急冷器、脱酸塔、除雾器、除尘器及吸附器产生的水汽，流入污水池，污水经过第一沉淀池和第二沉淀池两级沉淀净化后，上层清水流入清水池，在清水池内加入适量的Na(OH)2,清水池通过第一水泵与急冷器连接，清水池通过第二水泵与脱酸塔连接，清水池通过清洗水泵与除雾器连接，该清水池内的清水经水泵作用，供急冷器、脱酸器及除雾器使用，最终实现水资源的循环利用。
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