CN107101202A - 一种降低垃圾焚烧过程中二噁英生成量的处理方法 - Google Patents

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谢海立
冷伟
沈亚飞
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东南大学
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
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    • F23G5/50Control or safety arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L9/00Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 

Abstract

本发明公开了一种降低城市生活垃圾在焚烧炉内的焚烧过程中生成二噁英的含量的处理方法,该方法是在现有炉排型垃圾焚烧炉炉体基本构成的基础上,添加如下设备:在炉排上添加温度监测装置;在炉排底部布风口相邻位置布置辅助燃气喷入口;在炉膛燃烧室前拱和炉膛前垂直壁面处布置温度监测装置;在炉膛燃烧室后拱和炉膛后垂直壁面处布置温度监测装置;在炉膛垂直壁面与炉拱相接处的四角布置辅助燃气喷嘴;空气送入量根据燃气送入流量进行调节;燃气送入量由温度监测值进行反馈调节。本发明的垃圾焚烧处理方法,可有效降低垃圾在炉内焚烧过程中的二噁英生成含量,减少环境污染。

Description

一种降低垃圾焚烧过程中二噁英生成量的处理方法
技术领域
[0001] 本发明公开了一种降低垃圾焚烧过程中二噁英生成量的处理方法,属于垃圾处理
技术领域。 背景技术
[0002] 随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,城市垃圾的产量也急剧增加。截 至2014年,我国城市垃圾的每年生产量已接近2亿吨,平均每人每年的生产垃圾达到500公 斤,且近几年的增长速率几乎达到了 10%。
[0003] 城市垃圾是一个关乎到生态环境的大问题。目前城市垃圾的处理方法主要包括填 埋、焚烧和堆肥。垃圾焚烧是将固体废物进行高温分解与深度氧化的过程,我国的垃圾焚烧 技术研究开始于20世纪80年代。垃圾焚烧可有效减少垃圾体积、节省空间;并且焚烧过程产 生的大量热量可以回收利用,转化为电能。
[0004] 在垃圾焚烧过程中,产生的二噁英会对环境造成极大的危害。生活垃圾焚烧作为 二噁英来源的主要方式之一,受到人们的高度关注。垃圾焚烧过程中二噁英的生成机理比 较复杂,且由于垃圾组成成分不一,热值波动较大,因此如何有效控制垃圾焚烧过程中二噁 英的生成,是垃圾焚烧技术领域的重要研究内容之一。
[0005] 现有的降低垃圾焚烧过程二噁英的生成技术主要有控制二次风配比、迅速降低尾 段烟温、采用飞灰分离技术降低烟气中飞灰浓度等。
发明内容
[0006] 发明目的:针对上述技术问题,本发明提供了一种降低垃圾焚烧过程中二噁英生 成量的处理方法,该方法能够有效降低二噁英在垃圾焚烧过程中的生成,同时也能提高垃 圾在焚烧炉内的焚烧效率。
[0007] 技术方案:本发明提供了一种降低垃圾焚烧过程中二噁英生成量的处理方法,其 特征在于,在炉排型垃圾焚烧炉的基础上,设置温度监测设备和燃气喷入设备,并且温度监 测设备与相邻的燃气喷入设备和送风机之间均设有反馈控制装置;
[0008] 垃圾由进料口进入炉排后,垃圾随炉排移动并逐渐升温、燃烧,当炉排上的垃圾经 过炉排底部的温度监测设备附近时,若监测温度未达到设定的低温设限温度,则由底部的 燃气喷入设备喷入辅助燃气燃烧,对垃圾进行升温;当监测温度达到设定的高温设限温度 时,停止辅助燃气的喷入;当监测温度值介于低温设限温度和高温设限温度之间时,燃气喷 入设备附近处的一次风送风机送风量根据燃气喷入流量进行调节,以缺氧燃烧的方式在炉 膛进行燃烧;
[0009] 炉膛炉壁和炉拱附近的燃气喷入设备,根据其附近的温度监测设备所测得的炉膛 烟气温度进行工作,若监测温度低于设限的低温温度时,则由四角的燃气喷入设备将燃气 喷入炉膛进行辅助燃烧;若监测温度高于设限的高温温度时,则停止燃气喷入设备的燃气 输入;当监测温度值介于设限的低温温度和设限的高温温度之间时,燃气喷入设备附近处 的二次风送风机送风量根据燃气喷入流量进行调节。
[0010] 优选,所述在炉排型垃圾焚烧炉的基础上,设置温度监测设备和燃气喷入设备,具 体设置方法为:在炉排上添加温度监测装置;在炉排底部布风口相邻位置布置辅助燃气喷 入设备;在炉膛燃烧室前拱和炉膛前垂直壁面处布置温度监测装置;在炉膛燃烧室后拱和 炉膛后垂直壁面处布置温度监测装置;在炉膛垂直壁面与炉拱相接处的四角布置辅助燃气 喷入设备。
[0011] 优选,所述温度监测设备和相邻的燃气喷入设备和送风机之间均设有反馈控制装 置,具体设置为:炉膛燃烧室周围的温度监测设备与炉膛四角的辅助燃气喷入设备之间设 有反馈控制装置;膛四角的辅助燃气喷入设备与二次风送风机之间设有反馈控制装置;炉 排底部的温度监测装置和底部的一次风送风机之间设有反馈控制设备;炉排底部的辅助燃 气喷入设备与一次风送风机之间设有反馈控制装置。
[0012] 优选,所述低温设限温度为300°C,高温设限温度为500°C。
[0013] 优选,所述设限的低温温度为800°C,设限的高温温度为1000°C。
[0014] 优选,所述燃气喷入设备附近处的一次风送风机送风量根据燃气喷入流量进行调 节时,按照通入空气量与燃气喷入量完全燃烧所需空气量0.9:1的比例进行调节。
[0015] 优选,所述燃气喷入设备附近处的二次风送风机送风量根据燃气喷入流量进行调 节时,按照通入空气量与燃气喷入量完全燃烧所需空气量1.3:1的比例进行调节。
[0016] 优选,所述燃气喷入设备为燃气喷嘴。
[0017] 技术效果:相对于现有技术,本发明方法具有以下技术优势:
[0018] (1)有效降低了二噁英的低温生成量;
[0019] (2)提高了垃圾在炉排初始段的温度,使得垃圾在炉膛中更快的进行燃烧,燃烧更 为充分,燃烧效率得以提高;
[0020] (3)有效降低了在炉膛燃烧室中央由于高温生成的二噁英含量。
附图说明
[0021] 图1为本发明的降低二噁英生成的垃圾焚烧炉结构示意图;
[0022] 图2位本发明的降低二噁英生成的控制方法逻辑图。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图和具体实例,进一步阐明本发明,应理解这些实例仅用于说明本发 明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等 价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0024] 实施例1
[0025] 现有炉排型垃圾焚烧炉炉体,如附图1所示,包括入料口、出渣口、炉排、炉膛燃烧 室、炉膛前拱、炉膛后拱和炉膛竖壁。
[0026] 在上述结构基础上,在炉排上添加温度监测装置;在炉排底部布风口相邻位置布 置辅助燃气喷入口;在炉膛燃烧室前拱和炉膛前垂直壁面处布置温度监测装置;在炉膛燃 烧室后拱和炉膛后垂直壁面处布置温度监测装置;在炉膛垂直壁面与炉拱相接处的四角布 置辅助燃气喷嘴。其中,炉膛燃烧室周围的温度监测设备与炉膛四角的辅助燃气喷入设备 之间设有反馈控制装置;炉膛四角的辅助燃气喷入设备与二次风送风机之间设有反馈控制 装置;炉排底部的温度监测装置和底部的送风机之间设有反馈控制设备;炉排底部的辅助 燃气喷入设备与送风机之间设有反馈控制装置。
[0027] 垃圾由进料口进入炉排后,垃圾随炉排移动并逐渐升温、燃烧。当炉排上的垃圾经 过炉排底部的温度监测点附近时,若温度未达到设定的低温设限温度300°C,则由底部的燃 气喷入设备喷入辅助燃气燃烧,对垃圾进行升温;当温度达到设定的高温设限温度500°C 时,停止辅助燃气的喷入。当监测温度值介于低温设限温度300°C和高温设限温度500°C之 间时,燃气喷口处的一次送风量根据燃气喷入流量完全燃烧所需空气量按〇. 9:1进行调节。 炉排位置的燃气按缺氧燃烧的方式进行燃烧。
[0028] 炉膛炉壁和炉拱附近的燃气喷嘴,根据其附近的温度监测装置所测得的炉膛烟气 温度进行工作。若测定温度低于设限的低温温度800°C时,则由四角的燃气喷嘴将燃气喷入 炉膛进行辅助燃烧;若测定温度高于设限的高温温度l〇〇〇°C时,则停止燃气喷嘴的燃气输 入。监测温度值介于低温设限温度800°C和高温设限温度1000°C之间时,燃气喷口处的额外 二次送风量根据燃气喷入流量完全燃烧所需空气量按1.3:1进行调节。
[0029] 二噁英的检测分析采用高分辨色谱/低分辨质谱联用仪(HRGC/LRMS)进行检测。二 噁英分析所用的HRGC/LRMS采用四级杆质量分析器,由四根笔直的金属或表面镀有金属的 极棒与轴线平行等距地排列着构成。离子从离子源出来后进入四级杆的高频电场,只有质 荷比满足
Figure CN107101202AD00051
·条件的离子才可通过四级杆达到检测器,通过改变高频电压V和频率 f,不同质荷比的离子可陆续通过四级杆被检测。
[0030] 采用本发明对一 200T/D处理量的焚烧炉进行优化燃烧,并记录烟气采样中的二噁 英生成含量。烟气采样量为2〜33Nm3,采样时间为180〜240min。采样采用高分辨色谱联机 进行分析。未采用本发明优化燃烧方案前,二噁英的排放值为1.945ng/Nm3;采用本发明优 化燃烧方案后,二噁英的排放值为I. 〇54ng/Nm3。
[0031] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1. 一种降低垃圾焚烧过程中二噁英生成量的处理方法,其特征在于,在炉排型垃圾焚 烧炉的基础上,设置温度监测设备和燃气喷入设备,并且温度监测设备与相邻的燃气喷入 设备和送风机之间均设有反馈控制装置; 垃圾由进料口进入炉排后,垃圾随炉排移动并逐渐升温、燃烧,当炉排上的垃圾经过炉 排底部的温度监测设备附近时,若监测温度未达到设定的低温设限温度,则由底部的燃气 喷入设备喷入辅助燃气燃烧,对垃圾进行升温;当监测温度达到设定的高温设限温度时,停 止辅助燃气的喷入;当监测温度值介于低温设限温度和高温设限温度之间时,燃气喷入设 备附近处的一次风送风机送风量根据燃气喷入流量进行调节,以缺氧燃烧的方式在炉膛进 行燃烧; 炉膛炉壁和炉拱附近的燃气喷入设备,根据其附近的温度监测设备所测得的炉膛烟气 温度进行工作,若监测温度低于设限的低温温度时,则由四角的燃气喷入设备将燃气喷入 炉膛进行辅助燃烧;若监测温度高于设限的高温温度时,则停止燃气喷入设备的燃气输入; 当监测温度值介于设限的低温温度和设限的高温温度之间时,燃气喷入设备附近处的二次 风送风机送风量根据燃气喷入流量进行调节。
2. 根据权利要求1所述的降低垃圾焚烧过程中二噁英生成量的处理方法,其特征在于, 所述在炉排型垃圾焚烧炉的基础上,设置温度监测设备和燃气喷入设备,具体设置方法为: 在炉排上添加温度监测装置;在炉排底部布风口相邻位置布置辅助燃气喷入设备;在炉膛 燃烧室前拱和炉膛前垂直壁面处布置温度监测装置;在炉膛燃烧室后拱和炉膛后垂直壁面 处布置温度监测装置;在炉膛垂直壁面与炉拱相接处的四角布置辅助燃气喷入设备。
3. 根据权利要求1所述的降低垃圾焚烧过程中二噁英生成量的处理方法,其特征在于, 所述温度监测设备和相邻的燃气喷入设备和送风机之间均设有反馈控制装置,具体设置 为:炉膛燃烧室周围的温度监测设备与炉膛四角的辅助燃气喷入设备之间设有反馈控制装 置;膛四角的辅助燃气喷入设备与二次风送风机之间设有反馈控制装置;炉排底部的温度 监测装置和底部的一次风送风机之间设有反馈控制设备;炉排底部的辅助燃气喷入设备与 一次风送风机之间设有反馈控制装置。
4. 根据权利要求1所述的降低垃圾焚烧过程中二噁英生成量的处理方法,其特征在于, 所述低温设限温度为300°C,高温设限温度为500°C。
5. 根据权利要求1所述的降低垃圾焚烧过程中二噁英生成量的处理方法,其特征在于, 所述设限的低温温度为800°C,设限的高温温度为IOOOtC。
6. 根据权利要求1所述的降低垃圾焚烧过程中二噁英生成量的处理方法,其特征在于, 所述燃气喷入设备附近处的一次风送风机送风量根据燃气喷入流量进行调节时,按照通入 空气量与燃气喷入量完全燃烧所需空气量〇. 9:1的比例进行调节。
7. 根据权利要求1所述的降低垃圾焚烧过程中二噁英生成量的处理方法,其特征在于, 所述燃气喷入设备附近处的二次风送风机送风量根据燃气喷入流量进行调节时,按照通入 空气量与燃气喷入量完全燃烧所需空气量1.3:1的比例进行调节。
8. 根据权利要求1所述的降低垃圾焚烧过程中二噁英生成量的处理方法,其特征在于, 所述燃气喷入设备为燃气喷嘴。
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