CN108194926A - 一种危险废物焚烧处理方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种危险废物焚烧处理方法及其系统,所述危险废物焚烧处理系统包括:给料装置,所述给料装置配置为将危险废物送入逆流式回转窑的窑头;逆流式回转窑,所述逆流式回转窑配置为热解危险废物并产生热解气体,所述逆流式回转窑的窑尾设置有一次风入口,所述热解气体从所述逆流式回转窑的窑头排出;二燃室,所述二燃室配置为进一步燃尽从所述逆流式回转窑窑头逸出的未燃尽物质,并保证燃烧过程中产生的污染物质完全分解。根据本发明提供的危险废物焚烧处理系统,通过采用逆流式回转窑,焚烧危险废物产生热解气体,无需辅助能源或仅需少量辅助能源即可保证二燃室出口1100℃的温度,从而节约了能源,提高了经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及固废焚烧领域,具体地涉及一种危险废物焚烧处理方法及其系统。
背景技术
随着我国经济的快速发展,危险废物的产生量急剧增加。鉴于其潜在的环境风险和对人体健康的威胁,危险废物已成为我国正在面临的重大环境问题之一。焚烧可以有效破坏废物中的有毒有害有机废物,减少废物的体积和质量,有利于废物的最终安全处置,是实现危险废物减量化、无害化的最快捷、最有效的技术。
回转窑是一个略微倾斜并且内敷耐火材料的钢制空心圆筒,最早用来烧制水泥、石灰等物质,后来逐渐用到危险废物的处置上。危险废物进入回转窑后,随着回转窑的转动从一端移向另一端,在移动的过程中,废物逐渐被焚烧,残渣从底部排出,烟气进入二燃室。二燃室需加入辅助燃料使温度升到1100℃以上,以破坏烟气中二噁英等有害成分。回转窑能有效地处理各种不同形态(固体、液体等)的危险废物,对危险废物的适应性强,技术成熟,运行可靠,且操作相对简单,可很好满足各种危险焚烧在进料、出渣等方面的要求,已经被工业界普遍采用。
但是现有处理危险废物的焚烧工艺中,普遍以顺流式回转窑为焚烧炉型,物料被当作燃料进行焚烧处理,二燃室为达到国家相应的温度规定标准,需要消耗大量辅助燃料,造成资源浪费。
因此,有必要提出一种新的危险废物焚烧处理系统,以解决上述问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明提供一种危险废物焚烧处理系统,包括:
给料装置,所述给料装置配置为将危险废物送入逆流式回转窑的窑头;
逆流式回转窑,所述逆流式回转窑配置为焚烧所述危险废物以产生热解气体,所述逆流式回转窑的窑尾设置有一次风入口,所述热解气体从所述逆流式回转窑的窑头排出;
二燃室,所述二燃室配置为进一步燃尽从所述逆流式回转窑窑头逸出的未燃尽物质,并保证燃烧过程中产生的污染物质完全分解。
进一步,所述危险废物焚烧处理系统还包括:
余热锅炉,所述余热锅炉配置为回收所述二燃室出口烟气的余热。
进一步,所述危险废物焚烧处理系统还包括:
烟气处理单元,所述烟气处理单元配置为处理所述烟气,以达到国家排放标准。
进一步,所述烟气处理单元包括急冷塔、干法脱酸装置、除尘装置、湿法脱酸装置、蒸汽加热器以及烟囱。
进一步,所述急冷塔配置为使所述烟气的温度降低至200℃以下。
进一步,所述危险废物在所述逆流式回转窑内少氧燃烧。
进一步,所述二燃室的出口温度大于1100℃。
进一步,所述二燃室为三段设计,以增加烟气的湍流度,使烟气混合均匀。
进一步,所述未燃尽物质包括炭粒及未燃尽废物,所述污染物质包括二噁英类物质。
本发明还提供一种危险废物焚烧处理方法,包括:
通过给料装置将危险废物送入逆流式回转窑的窑头;
从所述逆流式回转窑的窑尾吹入一次风,所述危险废物在逆流式回转窑中热解并产生热解气体,所述热解气体从所述逆流式回转窑的窑头排出;
从所述逆流式回转窑窑头逸出的未燃尽物质进入二燃室中进一步燃尽,并保证燃烧过程中产生的污染物质完全分解。
进一步,所述危险废物焚烧处理方法还包括利用余热锅炉回收所述二燃室出口烟气的余热的步骤。
进一步,所述危险废物焚烧处理方法还包括通过烟气处理单元处理所述烟气,以达到国家排放标准的步骤。
根据本发明提供的危险废物焚烧处理系统,通过采用逆流式回转窑,使危险废物从窑头进入,一次风从窑尾进入,焚烧危险废物产生的热解气体从窑头排出至二燃室中作为燃料燃烧,无需辅助能源或仅需少量辅助能源即可保证二燃室的温度,从而节约了能源,提高了经济效益。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述,用来解释本发明的装置及原理。在附图中,
图1为本发明的危险废物焚烧处理系统的结构示意图。
附图标识
1、给料装置 2、逆流式回转窑 3、二燃室
4、余热锅炉 5、烟气处理单元 6、急冷塔
7、干法脱酸装置 8、除尘装置 9、湿法脱酸装置
10、蒸汽加热器 11、烟囱 12、紧急烟囱
13、启动燃烧器
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细的步骤,以便阐释本发明提出的危险废物焚烧处理系统。显然,本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。
应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
根据本发明提供的危险废物焚烧处理系统,如图1所示,包括给料装置1,逆流式回转窑2,二燃室3,余热锅炉4以及烟气处理单元5,其中,烟气处理单元5包括急冷塔6、干法脱酸装置7、除尘装置8、湿法脱酸装置9、蒸汽加热器10、烟囱11、紧急烟囱12以及启动燃烧器。
给料装置1配置为将危险废物送入逆流式回转窑2的窑头。
逆流式回转窑2配置为焚烧危险废物以产生热解气体。与顺流式回转窑不同的是,逆流式回转窑2的窑尾设置有一次风入口,危险废物从窑头进入,一次风(助燃空气)从窑尾进入,两者在窑内的流向相反。作为一个实例,危险废物进入逆流式回转窑2以后,在自身重力和回转窑的作用下,由窑头向窑尾移动,窑尾进入少量一次风,使危险废物在回转窑内缺氧燃烧,产生热解气体。此外,上述逆流式回转窑2通过将危险废物由逆流式回转窑2的窑头送入,一次风和物料相反方向移动,使得逆流式回转窑2窑尾的出渣温度降低,减少了热量的浪费。
可选地,还可以从逆流式回转窑2的窑尾喷入一定量的工业废液,所述工业废液具有一定热值,其与危险废物一起在逆流式回转窑2内缺氧燃烧以产生热解气体。
进一步,逆流式回转窑2的窑尾设置有启动燃烧器13,所述启动燃烧器13配置为使逆流式回转窑2启炉时启动燃烧。
进一步,逆流式回转窑2的窑头下部还设置有飞灰仓,以排出逆流式回转窑2内的飞灰;逆流式回转窑2的窑尾下部还设置有出渣口,以排出逆流式回转窑2内的废渣。
进一步,逆流式回转窑2的窑头设置有二次风入口,从逆流式回转窑2的窑头排出的热解气体混合二次风进入二燃室3,使得烟气在富氧条件下完全燃烧。
二燃室3配置为进一步燃尽从所述逆流式回转窑窑头逸出的未燃尽物质,并保证燃烧过程中产生的污染物质完全分解,其中,所述未燃尽物质包括炭粒及未燃尽废物,所述污染物质包括二噁英类物质。作为一个实例,逆流式回转窑2产生的热解气体从逆流式回转窑2的窑头排出,进入二燃室3中作为燃料燃烧。由于热解气体在逆流式回转窑2中处于缺氧环境,其混合二次风形成富氧环境后进入二燃室3,因此热解气体在二燃室3中充分燃烧,无需加入辅助能源或者仅需加入少量辅助燃料即可保证二燃室3的出口温度大于1100℃,从而节约了能源,提高了经济效益。
进一步,由于整个二燃室3的温度大于1100℃且均匀稳定,二噁英等有害物质被完全分解,排放值更容易达标。
进一步,二燃室3采用三段式设计,以增加烟气的湍流度,使烟气混合均匀。
进一步,二燃室3的顶部与紧急烟囱12相连接。当系统正常运行时,二燃室3与紧急烟囱12之间的阀门处于关闭状态;当发生系统无法正常运行等紧急情况时,联锁配置会立刻打开二燃室3与紧急烟囱12之间的阀门,使二燃室3中的烟气及时排出,避免造成人员伤亡和财产损失。
余热锅炉4配置为回收二燃室3出口的烟气的余热。可选地,余热锅炉4回收二燃室3产生的烟气的热量可以用于加热给水产生过热蒸汽,进而通过汽轮机带动发电机发电。
从余热锅炉4排出的烟气经烟气处理单元5处理,达到国家相应的排放标准后排出。所述烟气处理单元5包括急冷塔6、干法脱酸装置7、除尘装置8、湿法脱酸装置9、蒸汽加热器10以及烟囱11。具体地,从余热锅炉4排出的烟气的温度约为550℃,进入急冷塔6,烟气在1秒钟内被降低至200℃以下,避免二噁英合成温度区间。接下来,烟气进入干法脱酸装置7,作为一个实例,干法脱酸装置7以小苏打为吸收剂,去除烟气中的HCl、SO2等酸性气体,进一步,干法脱酸装置7中还设置有活性炭,以吸附烟气中的酸性气体和颗粒物及二噁英等。接下来,烟气进入除尘装置8,作为一个实例,采用布袋除尘器去除烟气中的灰尘和颗粒物。接下来,烟气进入湿法脱酸装置9,作为一个实例,湿法脱酸装置9以NaOH溶液为吸收剂,进一步去除烟气中的酸性气体。之后,烟气进入蒸汽加热器10,对烟气进行加热脱白后经由烟囱11排出。
本发明提供的危险废物焚烧处理方法包括:通过给料装置1将危险废物送入逆流式回转窑2的窑头,从逆流式回转窑2的窑尾吹入少量一次风,使危险废物在逆流式回转窑2内少氧燃烧,以产生热解气体;从逆流式回转窑窑头逸出的未燃尽物质(如热解气体、碳粒、未燃尽废物等)进入二燃室3中进一步燃尽,并保证燃烧过程中产生的污染物质完全分解,无需加入辅助能源或加入少量辅助能源即可保证二燃室3的出口烟气温度大于1100℃,有害物质被完全分解;热解气体在二燃室3中燃烧产生的烟气进入余热锅炉4进行余热回收利用后,进入烟气处理单元5;在烟气处理单元5中,从余热锅炉4排出的温度约为550℃的烟气进入急冷塔,烟气在1秒钟内被降低至200℃以下,然后依次通过干法脱酸装置7、除尘装置8、湿法脱酸装置9以去除烟气中的酸性气体和颗粒物,最后由蒸汽加热器10加热脱白后经由烟囱11排出。
根据本发明提供的危险废物焚烧处理系统,通过采用逆流式回转窑,使危险废物从窑头进入,一次风从窑尾进入,焚烧危险废物产生的热解气体从窑头排出至二燃室中作为燃料燃烧,无需辅助能源或仅需少量辅助能源即可保证二燃室的温度,从而节约了能源,提高了经济效益。
本发明已经通过上述实施例进行了说明,但应当理解的是,上述实施例只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本发明并不局限于上述实施例,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
Claims (12)
1.一种危险废物焚烧处理系统,其特征在于,包括:
给料装置,所述给料装置配置为将危险废物送入逆流式回转窑的窑头;
逆流式回转窑,所述逆流式回转窑配置为热解所述危险废物并产生热解气体,所述逆流式回转窑的窑尾设置有一次风入口,所述热解气体从所述逆流式回转窑的窑头排出;
二燃室,所述二燃室配置为进一步燃尽从所述逆流式回转窑窑头逸出的未燃尽物质,并保证燃烧过程中产生的污染物质完全分解。
2.如权利要求1所述的危险废物焚烧处理系统,其特征在于,还包括:
余热锅炉,所述余热锅炉配置为回收所述二燃室出口烟气的余热。
3.如权利要求1所述的危险废物焚烧处理系统,其特征在于,还包括:
烟气处理单元,所述烟气处理单元配置为处理所述烟气,以达到排放标准。
4.如权利要求3所述的危险废物焚烧处理系统,其特征在于,所述烟气处理单元包括急冷塔、干法脱酸装置、除尘装置、湿法脱酸装置、蒸汽加热器以及烟囱。
5.如权利要求4所述的危险废物焚烧处理系统,其特征在于,所述急冷塔配置为使所述烟气的温度降低至200℃以下。
6.如权利要求1所述的危险废物焚烧处理系统,其特征在于,所述危险废物在所述逆流式回转窑内少氧燃烧。
7.如权利要求1所述的危险废物焚烧处理系统,其特征在于,所述二燃室的出口温度大于1100℃。
8.如权利要求1所述的危险废物焚烧处理系统,其特征在于,所述二燃室为三段设计,以增加烟气的湍流度,使烟气混合均匀。
9.如权利要求1所述的危险废物焚烧处理系统,其特征在于,所述未燃尽物质包括炭粒及未燃尽废物,所述污染物质包括二噁英类物质。
10.一种危险废物焚烧处理方法,其特征在于,包括:
通过给料装置将危险废物送入逆流式回转窑的窑头;
从所述逆流式回转窑的窑尾吹入一次风,所述危险废物在逆流式回转窑中热解并产生热解气体,所述热解气体从所述逆流式回转窑的窑头排出;
从所述逆流式回转窑窑头逸出的未燃尽物质进入二燃室中进一步燃尽,并保证燃烧过程中产生的污染物质完全分解。
11.如权利要求10所述的危险废物焚烧处理方法,其特征在于,还包括利用余热锅炉回收所述二燃室出口烟气的余热的步骤。
12.如权利要求10所述的危险废物焚烧处理方法,其特征在于,还包括通过烟气处理单元处理所述烟气,以达到排放标准的步骤。
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