CN107816720A - 危废物焚烧干化一体化处理系统及其处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种危废物焚烧干化一体化处理系统，包括危险废物预处理系统、焚烧系统及干化系统；所述危险废物预处理系统包括依次相连的预处理冲洗区、分析鉴别区及危险废物储存区；所述焚烧系统包括依次相连的焚烧回转窑、二燃室、余热锅炉、布袋除尘器、洗涤塔及烟囱；所述干化系统包括依次相连的炉渣过渡储存装置、水封冷却降温除尘装置、除渣机、干化回转窑、切碎机及干燥清洁装置。本发明将焚烧后的危险废物炉渣进行干化再处理，干化再处理后的炉渣含水率低，再利用率大大提高，并且大大节约成本，同时实现了锅炉蒸汽的资源化利用，实现协同处置。

Description

危废物焚烧干化一体化处理系统及其处理工艺
技术领域
本发明涉及废弃物焚烧处理技术领域，特别涉及危险废弃物的焚烧干化处理系统。
背景技术
随着工业的发展，工业生产过程排放的危险废物日益增多。据估计，全世界每年的危险 废物产生量为3.3亿吨。由于危险废物带来的严重污染和潜在的严重影响，公众对危险废物 问题十分敏感，反对在自己居住的地区设立危险废物处置场，加上危险废物的处置费用高昂， 一些公司极力试图向工业不发达国家和地区转移危险废物。
危险废物存在的危害主要包括以下几点：
(1)破坏生态环境。随意排放、贮存的危废在雨水地下水的长期渗透、扩散作用下，会 污染水体和土壤，降低地区的环境功能等级。
(2)影响人类健康。危险废物通过摄入、吸入、皮肤吸收、眼接触而引起毒害，或引起 燃烧、爆炸等危险性事件；长期危害包括重复接触导致的长期中毒、致癌、致畸、致变等。
(3)制约可持续发展。危险废物不处理或不规范处理处置所带来的大气、水源、土壤等 的污染也将会成为制约经济活动的瓶颈。
目前，对危险废物处理时，主要采用焚烧炉及回转窑进行焚烧处理。回转窑为危险废物 焚烧的主体设备，进料的危险废物会焚烧剩余部分为灰渣，炉内温度一般800℃左右，危废 进料及炉渣出料均是连续的，回转窑转中过程中，危险废物在窑内翻转前进，到回转窑尾部， 气体上行进入二燃室，炉渣落下进入水封，冷却除尘，通过一体式除渣机运送出来。目前炉 渣通过除渣机运送出来后装袋，按照国家规范需要进入有资质的的危险废物填埋场进行填埋， 费用3000元/吨。显然，通过回转窑处理后的危险废物炉渣进行填埋处理的成本居高，并且 传统的回转窑焚烧处理，能源浪费也严重。
发明内容
针对现有危险废物处理存在的上述问题，本发明提供一种处理成本低、资源利用率高的 危废物焚烧干化一体化处理系统及其处理工艺。
为了解决上述问题，本发明采用如下方案：
一种危废物焚烧干化一体化处理系统，包括危险废物预处理系统、焚烧系统及干化系统；
所述危险废物预处理系统包括依次相连的预处理冲洗区、分析鉴别区及危险废物储存区， 所述预处理冲洗区的冲洗水排出端、分析鉴别区的实验废水排出端均与所述焚烧系统相连， 所述危险废物储存区与焚烧系统相连；
所述焚烧系统包括依次相连的焚烧回转窑、二燃室、余热锅炉、布袋除尘器、洗涤塔及 烟囱，所述预处理冲洗区的冲洗水排出端、分析鉴别区的实验废水排出端及危险废物储存区 均与所述焚烧回转窑的进料端相连；
所述干化系统包括依次相连的炉渣过渡储存装置、水封冷却降温除尘装置、除渣机、干 化回转窑及干燥清洁装置，所述焚烧回转窑的出渣端与所述炉渣过渡储存装置连接，所述干 化回转窑的废气排出口连接所述二燃室，所述余热锅炉的蒸汽出口及烟囱的排烟口连接所述 干化回转窑。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述干化回转窑包括窑体、安装于窑体中的滚筒螺旋输送装置及包裹于窑体外周的蒸汽 夹套，所述蒸汽夹套的蒸汽入口连接余热锅炉的蒸汽出口；所述滚筒螺旋输送装置包括活动 安装于所述窑体中的滚筒、安装于所述滚筒外周的螺旋输送叶片及切碎叶片，所述滚筒的两 端分别具有锥形导入端及锥形导出端；所述滚筒为空心结构，所述锥形导入端安装有通入滚 筒内腔的蒸汽导入管，所述锥形导出端安装有通入滚筒内腔的冷凝水导出管。
从锥形导入端至锥形导出端，所述滚筒上的螺旋输送叶片之间的叶片节距逐渐减小。
所述滚筒的内腔从锥形导入端至锥形导出端，其内径逐渐减小。
从锥形导入端至锥形导出端，所述滚筒的外周依次为导入套筒、输送套筒、切碎套筒及 导出套筒；所述滚筒包括靠近所述锥形导入端的输送段及靠近所述锥形导出端的切碎段，所 述输送段与切碎段之间过渡相连有锥形切碎导料段，所述锥形切碎导料段的周面具有导入刀 片，所述切碎段的周面具有外切碎刀片，所述切碎套筒的内周面具有与所述外切碎刀片配合 的内切碎刀片。
所述外切碎刀片呈螺旋状布置于所述切碎段的周面。
所述导入套筒、输送套筒、切碎套筒及导出套筒的外周安装有一体式外壳，所述外壳的 两端将导入套筒及导出套筒封闭，所述外壳与所述导入套筒、输送套筒、切碎套筒及导出套 筒之间形成所述蒸汽夹套，所述外壳的一端具有蒸汽入口，另一端具有冷凝水出口。
所述螺旋输送叶片的螺旋方向与所述外切碎刀片的螺旋方向相同。
一种利用所述危废物焚烧干化一体化处理系统的处理工艺，包括：利用危险废物预处理 系统对危险废物的预处理过程、利用焚烧系统对预处理后的危险废物的焚烧处理过及利用所 述干化系统对焚烧处理后炉渣的干化处理过程；
所述预处理过程包括利用预处理冲洗区中冲洗装置对危险废物进行冲洗、利用分析鉴别 区中的分析鉴别装置对冲洗后的危险废物进行鉴别，鉴别后的危险废物置于危险废物储存区 中，所述冲洗装置对危险废物冲洗的废水及分析鉴别装置对危险废物鉴别后的废水均通入焚 烧回转窑；
所述焚烧处理过程包括利用焚烧回转窑对危险废物进行焚烧处理、焚烧回转窑产生的烟 气通过二燃室进行二次燃烧处理、二次燃烧产生的热量经过余热锅炉进行余热利用处理、余 热利用处理后的烟尘通过布袋除尘器除尘处理、除尘处理后通过洗涤塔进行洗涤处理、洗涤 后的烟气通过烟囱排出；
所述干化处理过程包括将炉渣过渡储存装置中的炉渣通过水封冷却降温除尘装置进行冷 却除尘处理、冷却除尘后的炉渣通过除渣机进行除渣处理、除渣处理后的炉渣通入干化回转 窑中进行干化处理，得到含水率小于5％的干化炉渣，最后通过干燥清洁装置对干化炉渣进行 再次干燥和清洁；干化回转窑从余热锅炉处引入热蒸汽作为热源，干化回转窑产生的废气引 至二燃室中进行再次燃烧。
本发明的技术效果在于：
本发明将焚烧后的危险废物炉渣进行干化再处理，干化再处理后的炉渣含水率低，再利 用率大大提高，并且大大节约成本，同时实现了锅炉蒸汽的资源化利用，产生的废气进入二 燃室处理，不增加成本，实现协同处置；本发明采用特定的干化装置即干化回转窑，相比传 统的回转窑，其干化处理效果好，并实现干化切碎一体完成，设备占用空间小、效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的干化回转窑的结构示意图。
图3为本发明的滚筒的结构示意图。
图中：1、危险废物预处理系统；11、预处理冲洗区；12、分析鉴别区；13、危险废物储存区；2、焚烧系统；21、焚烧回转窑；22、二燃室；23、余热锅炉；24、布袋除尘器；25、 洗涤塔；26、烟囱；3、干化系统；31、炉渣过渡储存装置；32、水封冷却降温除尘装置；33、 除渣机；34、干化回转窑；341、窑体；342、蒸汽夹套；343、滚筒；344、螺旋输送叶片； 345、锥形导入端；346、锥形导出端；347、蒸汽导入管；348、冷凝水导出管；3410、导入 套筒；3411、输送套筒；3412、切碎套筒；3413、导出套筒；3414、输送段；3415、切碎段；3416、 锥形切碎导料段；3417、导入刀片；3418、外切碎刀片；3419、内切碎刀片；3420、外壳；3421、 蒸汽入口；3422、冷凝水出口；35、干燥清洁装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，借此对本发明如何应用技术手段 来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要 不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技 术方案均在本发明的保护范围之内。
如图1所示，本实施例的危废物焚烧干化一体化处理系统，包括危险废物预处理系统1、 焚烧系统2及干化系统3；
危险废物预处理系统1包括依次相连的预处理冲洗区11、分析鉴别区12及危险废物储 存区13，预处理冲洗区11的冲洗水排出端、分析鉴别区12的实验废水排出端均与焚烧系统 2相连，危险废物储存区13与焚烧系统2相连；
焚烧系统2包括依次相连的焚烧回转窑21、二燃室22、余热锅炉23、布袋除尘器24、洗涤塔25及烟囱26，预处理冲洗区11的冲洗水排出端、分析鉴别区12的实验废水排出端 及危险废物储存区13均与焚烧回转窑21的进料端相连；
干化系统3包括依次相连的炉渣过渡储存装置31、水封冷却降温除尘装置32、除渣机 33、干化回转窑34及干燥清洁装置35，焚烧回转窑21的出渣端与炉渣过渡储存装置31连接，干化回转窑34的废气排出口连接二燃室22，余热锅炉23的蒸汽出口连接干化回转窑34。
研究发现，经过水封湿式出渣，炉渣含水率约40～50％，平均45％。本实施例中，设定一 套水封、出渣、干化一体化装置，出渣后干化，利用锅炉产生的蒸汽作为热源，干化产生的 废气进入二燃室焚烧完全，其能源利用率高，处理效果好。
实施例2：如图2所示，本实施例的危废物焚烧干化一体化处理系统，干化装置34包括 窑体341、安装于窑体341中的滚筒螺旋输送装置及包裹于窑体341外周的蒸汽夹套342，蒸 汽夹套342的蒸汽入口连接余热锅炉的蒸汽出口；滚筒螺旋输送装置包括活动安装于窑体341 中的滚筒343、安装于滚筒343外周的螺旋输送叶片344及切碎叶片，滚筒343的两端分别 具有锥形导入端345及锥形导出端346；滚筒343为空心结构，锥形导入端345安装有通入 滚筒内腔的蒸汽导入管347，锥形导出端346安装有通入滚筒内腔的冷凝水导出管348。
本发明采用间接干化，即回转窑外面包裹一层蒸汽夹套342，蒸汽夹套342中过蒸汽， 窑内走含水率高的炉渣，炉渣干化为含水率5％以下。比较原有炉渣含水率约40～50％，减量化 40％左右，大大节约成本，同时实现了锅炉蒸汽的资源化利用，产生的废气进入二燃室处理， 不增加成本，实现协同处置。本发明中，滚筒343内腔通入热蒸汽，与蒸汽夹套342中的热 蒸汽对滚筒343进行内外加热，从而提高炉渣的干化效果。滚筒343的外壁与窑体341的内 壁之间具有可安装螺旋输送叶片344的环形隔腔，炉渣通过锥形导入端345导入至该隔腔中， 通过干化后，从锥形导出端346导出。本发明采用环形隔腔的方式，将炉渣通过螺旋输送叶 片344从滚筒343的一端缓慢推入另一端，其分散面积大，干化效果极佳。滚筒343采用螺 旋输送与切碎为一体结构，螺旋输送对渣料进行分散输送，经过后续的螺旋切碎叶片349再 进行切碎处理，从锥形导出端346导出的干化后的渣料可直接储存再用，无需利用额外的切 碎机处理，节省空间，简化程序。
实施例3：作为实施例2的优选方案，从锥形导入端345至锥形导出端346，滚筒343上 的螺旋输送叶片344之间的叶片节距逐渐减小。由于滚筒343的进料端的炉渣含水率高，炉 渣间的粘结力较大，故采用大节距的螺旋输送叶片344，其输送的阻力小，而越靠近滚筒343 的出料端，炉渣间的粘结力越小，故采用小节距的螺旋输送叶片344，将炉渣尽量分散开来， 实现最大程度的干化处理。
实施例4：作为实施例2的优选方案，滚筒343的内腔从锥形导入端345至锥形导出端 346，其内径逐渐减小。即滚筒343的内腔底部，从锥形导入端345至锥形导出端346，为倾斜向下设置，目的在于利于冷凝水的沉积，方便冷凝水导出管348将冷凝水导出。
实施例5：作为实施例2的优选方案，从锥形导入端345至锥形导出端346，滚筒343的 外周依次为导入套筒3410、输送套筒3411、切碎套筒3412及导出套筒3413；滚筒343包括靠近锥形导入端345的输送段3414及靠近锥形导出端346的切碎段3415，输送段3414与切碎段3415之间过渡相连有锥形切碎导料段3416，锥形切碎导料段3416的周面具有导入刀片3417，切碎段3415的周面具有外切碎刀片3418，切碎套筒3412的内周面具有与外切碎刀片3418配合的内切碎刀片3419。本发明中，导入套筒3410、输送套筒3411、切碎套筒3412及 导出套筒3413分开焊接连接，加工方便，制造成本低。采用外切碎刀片3418与内切碎刀片3419相结合，对干化的渣料进行切碎。
作为优选，外切碎刀片3418呈螺旋状布置于切碎段3415的周面，螺旋输送叶片344的 螺旋方向与外切碎刀片3418的螺旋方向相同。螺旋切碎和螺旋输送相结合，提高切碎、输送 效率。并且，外切碎刀片3418的螺旋节距比螺旋输送叶片344的螺旋节距小，目的在于，将 渣料挤压至后端的外切碎刀片3418间，形成挤压切碎，切碎效果更佳。
本发明中，导入套筒3410、输送套筒3411、切碎套筒3412及导出套筒3413的外周安装 有一体式外壳3420，外壳3420的两端将导入套筒3410及导出套筒3413封闭，外壳3420与导入套筒3410、输送套筒3411、切碎套筒3412及导出套筒3413之间形成蒸汽夹套342，外 壳3420的一端具有蒸汽入口3421，另一端具有冷凝水出口3422。一体式外壳3420与组合式 的导入套筒3410、输送套筒3411、切碎套筒3412及导出套筒3413的安装结构，组装方便。
实施例6：本实施例的利用危废物焚烧干化一体化处理系统的处理工艺，包括：利用危 险废物预处理系统1对危险废物的预处理过程、利用焚烧系统2对预处理后的危险废物的焚 烧处理过及利用干化系统3对焚烧处理后炉渣的干化处理过程；
预处理过程包括利用预处理冲洗区11中冲洗装置对危险废物进行冲洗、利用分析鉴别区12中的分析鉴别装置对冲洗后的危险废物进行鉴别，鉴别后的危险废物置于危险废物储存区 13中，冲洗装置对危险废物冲洗的废水及分析鉴别装置对危险废物鉴别后的废水均通入焚烧 回转窑21；
焚烧处理过程包括利用焚烧回转窑21对危险废物进行焚烧处理、焚烧回转窑21产生的 烟气通过二燃室22进行二次燃烧处理、二次燃烧产生的热量经过余热锅炉23进行余热利用 处理、余热利用处理后的烟尘通过布袋除尘器24除尘处理、除尘处理后通过洗涤塔25进行 洗涤处理、洗涤后的烟气通过烟囱26排出；
干化处理过程包括将炉渣过渡储存装置31中的炉渣通过水封冷却降温除尘装置32进 行冷却除尘处理、冷却除尘后的炉渣通过除渣机33进行除渣处理、除渣处理后的炉渣通入干 化回转窑34中进行干化处理、干化后再通过切碎机35进行切碎，得到含水率小于5％的干化 炉渣，最后通过干燥清洁装置36对干化炉渣进行再次干燥和清洁；干化回转窑34从余热锅 炉23处引入热蒸汽作为热源，干化回转窑34产生的废气引至二燃室22中进行再次燃烧。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任 何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的 范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发 明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (9)

1.一种危废物焚烧干化一体化处理系统，其特征在于：包括危险废物预处理系统(1)、焚烧系统(2)及干化系统(3)；
所述危险废物预处理系统(1)包括依次相连的预处理冲洗区(11)、分析鉴别区(12)及危险废物储存区(13)，所述预处理冲洗区(11)的冲洗水排出端、分析鉴别区(12)的实验废水排出端均与所述焚烧系统(2)相连，所述危险废物储存区(13)与焚烧系统(2)相连；
所述焚烧系统(2)包括依次相连的焚烧回转窑(21)、二燃室(22)、余热锅炉(23)、布袋除尘器(24)、洗涤塔(25)及烟囱(26)，所述预处理冲洗区(11)的冲洗水排出端、分析鉴别区(12)的实验废水排出端及危险废物储存区(13)均与所述焚烧回转窑(21)的进料端相连；
所述干化系统(3)包括依次相连的炉渣过渡储存装置(31)、水封冷却降温除尘装置(32)、除渣机(33)、干化回转窑(34)及干燥清洁装置(35)，所述焚烧回转窑(21)的出渣端与所述炉渣过渡储存装置(31)连接，所述干化回转窑(34)的废气排出口连接所述二燃室(22)，所述余热锅炉(23)的蒸汽出口及烟囱(26)的排烟口连接所述干化回转窑(34)。
2.根据权利要求1所述的危废物焚烧干化一体化处理系统，其特征在于：所述干化回转窑(34)包括窑体(341)、安装于窑体(341)中的滚筒螺旋输送装置及包裹于窑体(341)外周的蒸汽夹套(342)，所述蒸汽夹套(342)的蒸汽入口连接余热锅炉的蒸汽出口；所述滚筒螺旋输送装置包括活动安装于所述窑体(341)中的滚筒(343)、安装于所述滚筒(343)外周的螺旋输送叶片(344)及切碎叶片，所述滚筒(343)的两端分别具有锥形导入端(345)及锥形导出端(346)；所述滚筒(343)为空心结构，所述锥形导入端(345)安装有通入滚筒内腔的蒸汽导入管(347)，所述锥形导出端(346)安装有通入滚筒内腔的冷凝水导出管(348)。
3.根据权利要求2所述的危废物焚烧干化一体化处理系统，其特征在于：从锥形导入端(345)至锥形导出端(346)，所述滚筒(343)上的螺旋输送叶片(344)之间的叶片节距逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的危废物焚烧干化一体化处理系统，其特征在于：所述滚筒(343)的内腔从锥形导入端(345)至锥形导出端(346)，其内径逐渐减小。
5.根据权利要求2所述的危废物焚烧干化一体化处理系统，其特征在于：从锥形导入端(345)至锥形导出端(346)，所述滚筒(343)的外周依次为导入套筒(3410)、输送套筒(3411)、切碎套筒(3412)及导出套筒(3413)；所述滚筒(343)包括靠近所述锥形导入端(345)的输送段(3414)及靠近所述锥形导出端(346)的切碎段(3415)，所述输送段(3414)与切碎段(3415)之间过渡相连有锥形切碎导料段(3416)，所述锥形切碎导料段(3416)的周面具有导入刀片(3417)，所述切碎段(3415)的周面具有外切碎刀片(3418)，所述切碎套筒(3412)的内周面具有与所述外切碎刀片(3418)配合的内切碎刀片(3419)。
6.根据权利要求5所述的危废物焚烧干化一体化处理系统，其特征在于：所述外切碎刀片(3418)呈螺旋状布置于所述切碎段(3415)的周面。
7.根据权利要求5所述的危废物焚烧干化一体化处理系统，其特征在于：所述导入套筒(3410)、输送套筒(3411)、切碎套筒(3412)及导出套筒(3413)的外周安装有一体式外壳(3420)，所述外壳(3420)的两端将导入套筒(3410)及导出套筒(3413)封闭，所述外壳(3420)与所述导入套筒(3410)、输送套筒(3411)、切碎套筒(3412)及导出套筒(3413)之间形成所述蒸汽夹套(342)，所述外壳(3420)的一端具有蒸汽入(3421)，另一端具有冷凝水出(3422)。
8.根据权利要求6所述的危废物焚烧干化一体化处理系统，其特征在于：所述螺旋输送叶片(344)的螺旋方向与所述外切碎刀片(3418)的螺旋方向相同。
9.一种利用权利要求1所述的危废物焚烧干化一体化处理系统的处理工艺，其特征在于，包括：利用危险废物预处理系统(1)对危险废物的预处理过程、利用焚烧系统(2)对预处理后的危险废物的焚烧处理过及利用所述干化系统(3)对焚烧处理后炉渣的干化处理过程；
所述预处理过程包括利用预处理冲洗区(11)中冲洗装置对危险废物进行冲洗、利用分析鉴别区(12)中的分析鉴别装置对冲洗后的危险废物进行鉴别，鉴别后的危险废物置于危险废物储存区(13)中，所述冲洗装置对危险废物冲洗的废水及分析鉴别装置对危险废物鉴别后的废水均通入焚烧回转窑(21)；
所述焚烧处理过程包括利用焚烧回转窑(21)对危险废物进行焚烧处理、焚烧回转窑(21)产生的烟气通过二燃室(22)进行二次燃烧处理、二次燃烧产生的热量经过余热锅炉(23)进行余热利用处理、余热利用处理后的烟尘通过布袋除尘器(24)除尘处理、除尘处理后通过洗涤塔(25)进行洗涤处理、洗涤后的烟气通过烟囱(26)排出；
所述干化处理过程包括将炉渣过渡储存装置(31)中的炉渣通过水封冷却降温除尘装置(32)进行冷却除尘处理、冷却除尘后的炉渣通过除渣机(33)进行除渣处理、除渣处理后的炉渣通入干化回转窑(34)中进行干化处理，得到含水率小于5％的干化炉渣，最后通过干燥清洁装置(35)对干化炉渣进行再次干燥和清洁；干化回转窑(34)从余热锅炉(23)处引入热蒸汽作为热源，干化回转窑(34)产生的废气引至二燃室(22)中进行再次燃烧。
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