CN108421390B - 一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法，属于垃圾处理技术领域。本发明的方法为，向焚烧得到的烟气中喷入NOX减排溶液，根据颗粒物的含量对减排后的烟气进行分流处理，其中颗粒物含量小于20％的烟气进行余热利用，在余热利用的过程中向烟气内喷入二噁英抑制剂溶液，颗粒物含量大于80％的烟气与待焚烧的垃圾进行热交换，在热交换的过程中待焚烧的垃圾对烟气中的污染物和颗粒物进行吸附，不仅有效降低了垃圾焚烧烟气中二噁英、NOX和其它污染物的含量，还将烟气中的热量进行回收利用，使得垃圾焚烧更加环保节能。

Description

一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法
技术领域
本发明属于垃圾处理技术领域，具体来说是一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法。
背景技术
随着城市化进程发展和城市人口增多，生活垃圾的产量不断增大，目前处理垃圾主要有三种方式：填埋、焚烧及堆肥。由于我国垃圾处理起步较晚，过去大多采用填埋的方式进行处理。填埋不仅占地面积大，而且垃圾渗滤液可能对土壤和地下水体造成污染。与填埋相比，垃圾焚烧可以实现减重、减容；焚烧产生的热量可以进行回收和发电，是我国城市生活垃圾处理的主流技术。
国内已建成的垃圾焚烧发电厂多采用机械炉排炉和流化床焚烧炉两种技术。机械炉排炉燃烧机理是将垃圾进行直接燃烧，整个燃烧过程在一个炉膛进行，通过炉排块的运动将垃圾不断搅动并推向排渣口，经过干燥、燃烧、燃尽三个阶段将垃圾进行彻底燃尽，垃圾中的可燃成分和有害成分被彻底分解。流化床焚烧炉燃烧机理是利用炉内大量的高温物料作为热载体，将投入炉内的垃圾加热，并在强烈的沸腾搅拌中使垃圾中的可燃成分和有害成分被彻底焚烧；整个炉膛温度分布均匀，保持在850～900℃左右，由于炉内蓄热量大，垃圾颗粒与床料混合传热传质速率快。
然而，采用焚烧的方式处理生活垃圾的过程中会发生很多不同的、复杂的化学反应。这将不可避免地带来一些二次污染物，特别是二噁英、重金属等，其中二噁英是最毒的一类化合物，一旦排放在空气中，很难自然降解消除，它的毒性是氰化物的130倍、砒霜的900倍，有“世纪之毒”之称；其被生物体摄入后很难分解，并沿着食物链浓缩放大，对人类和动物危害巨大，其不仅具有致癌、致畸、致突变性，而且还具有内分泌干扰作用。研究表明，持久性有机污染物对人类的影响会持续几代，对人类生存、繁衍和可持续发展构成重大威胁。据统计，目前我国城市垃圾焚烧已经成为第一大毒性污染物排放源，其二噁英排放量占总排放量17％。根据2014年第二次修订的《生活垃圾焚烧污染物排放标准》，目前我国所有垃圾焚烧炉排放烟气中二噁英的浓度需低于0.1ng-TEQ/Nm3，因此，推动垃圾焚烧工序中二噁英减排技术具有非常重要的现实意义。
此外，垃圾焚烧炉尾气排放中含有大量的NOX；NOX的大量排放会引起酸雨、光化学烟雾等污染，其对大气臭氧层的破坏尤为严重。而且，生活垃圾成分较复杂，含氮量在1％～3％，其燃烧后生成燃料型NOX。同时，垃圾焚烧采用空气作为氧化剂，空气中的氮元素也可能转化为NOX。急需开展控制垃圾焚烧炉的NOX排放、防止二次污染的相关技术开发。
经检索，发明创造的名称为：一种垃圾焚烧烟气多污染物协同控制的方法(申请号：201210410620.3，申请日：2012.10.24)，该方案研制新型复合吸收液和改进现有吸收塔结构，采用“氧化吸收/络合+吸附”的两级串联处理模式在高效脱除垃圾焚烧烟气中的多种污染物，混合吸收液洗涤脱除垃圾焚烧烟气中的SO2、HCl、HF、NOX和重金属及部分二噁英。上述技术虽然都对垃圾焚烧过程进行污染物的控制，但是对二噁英减排效果有限，而且对NOX的减排也没有针对性，急需开发出NOX、二噁英协同减排系统，实现污染物的减排。
此外，发明创造的名称为：一种生活垃圾焚烧发电厂烟气湿式净化处理方法及装置(申请号：201510701688.0，申请日:2015.10.22)，其氨水急冷装置、喷粉末活性炭装置和布袋除尘器经通气管道相连，氨水急冷装置的入气端能与生活垃圾焚烧发电厂烟气的出口端相连，氨水急冷装置和喷粉末活性炭装置之间的通气管道上还连有压缩空气系统，布袋除尘器的灰斗下设有压缩空气系统，该灰斗与飞灰库经管道相连，布袋除尘器的出口烟道经管道与湿式脱酸塔的洗涤浓缩段相连，湿式脱酸塔包括吸收段、洗涤浓缩段和氧化段，湿式脱酸塔的吸收段中设有能喷淋氨水的喷头，其烟气排出管道与除雾设备相连，湿式脱酸塔的氧化段与氧化风机相连，湿式脱酸塔的氧化段的氯化铵和硫酸铵输出口与结晶设备相连。该申请案虽然对垃圾焚烧炉的烟气污染物进行了净化，但是对二噁英减排效果有限。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于解决垃圾焚烧过程中产生大量二噁英的问题，提供一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法，通过向烟气不同温度段内喷入抑制剂和NOX减排溶液，有效降低了垃圾焚烧烟气中二噁英、NOX和其它污染物的含量，使得垃圾焚烧更加环保节能。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法，所述方法为：在焚烧的过程中向烟气中喷入NOX减排溶液，根据颗粒物的含量对减排后的烟气进行分流处理，其中颗粒物含量小于20％的烟气进行余热利用，在余热利用的过程中向烟气内喷入二噁英抑制剂溶液，颗粒物含量大于80％的烟气与待焚烧的垃圾进行热交换，在热交换的过程中待焚烧的垃圾对烟气中的污染物和颗粒物进行吸附。
优选地，所述方法的具体步骤为：
S100、垃圾预处理，将待焚烧的垃圾进行分类、切割、造块或者制粒；
S200、NOX减排处理，向将垃圾焚烧后的烟气中喷入NOX减排溶液，减少烟气中NOX的含量；
S300、烟气分流，将垃圾焚烧后的烟气进行分流，得到含颗粒物和污染物含量大于80％的烟气与含颗粒物和污染物含量小于20％的烟气；
S400、预热吸附处理，将步骤S300得到的含颗粒物和污染物含量大于80％的烟气与步骤S100得到垃圾块或者垃圾粒进行接触换热，在换热的同时，垃圾块或垃圾粒对烟气中的颗粒物和污染物进行吸附；
S500、换热处理，将步骤S300得到的含颗粒物和污染物含量小于20％的烟气进行换热，将烟气中的热量进行回收利用，在换热的同时，向烟气内喷入二噁英抑制剂溶液，抑制二噁英的生成；
S600、除尘，将步骤S400和步骤S500得到的烟气进行除尘。
优选地，步骤S200中，在烟气850～950℃温度段内喷入NOX减排溶液，所述NOX减排溶液为尿素溶液或者氨水溶液。
优选地，在步骤S500中，在烟气250～500℃温度段与500～800℃温度段内分别喷入二噁英抑制剂溶液，所述二噁英抑制剂溶液为尿素溶液、氨水溶液等含有氨类基团的抑制剂溶液或含有碱性的溶液。
优选地，所述方法采用如下装置进行，所述装置包括垃圾焚烧单元、烟气分流单元、垃圾预热单元、烟气换热单元、抑制剂加入单元和NOX减排单元，烟气分流单元与垃圾焚烧单元通过管道连通，NOX减排单元设置于烟气分流单元的850～950℃温度段，烟气分流单元用于对垃圾焚烧单元焚烧后的烟气进行分流，烟气分流单元的上烟气分流口与烟气换热单元相连，烟气分流单元的下烟气分流口与垃圾预热单元相连；所述抑制剂加入单元包括高温段喷头、低温段喷头和抑制剂储存罐，所述高温段喷头、低温段喷头分别与抑制剂储存罐相连，高温段喷头和低温段喷头用于向烟气换热单元内喷入抑制剂溶液。
优选地，所述NOX减排单元包括第二储存罐、第三喷射泵和抑制剂喷头，该第二储存罐用于储存NOX减排溶液，第二储存罐经第三喷射泵与抑制剂喷头相连通，所述抑制剂喷头设置于烟气分流单元的850～950℃温度段；所述抑制剂喷头的喷射方向朝向上风侧，抑制剂喷头的喷射方向与烟气分流单元的分流进气管的壁面之间的夹角为b，b＝40～70°
优选地，所述烟气分流单元包括分流进气管和分流出气管，所述烟气分流单元通过分流进气管与垃圾焚烧单元连通，分流出气管水平设置，分流进气管与分流出气管相互垂直；所述烟气分流单元还包括荷电段和偏离电场段，偏离电场段用于对烟气中的颗粒物施加电场力而向下烟气分流口的方向偏移。荷电段和偏离电场段沿气流方向分别设置于分流出气管上，分流出气管的末端设置有挡板，所述挡板与上烟气分流口的管壁之间夹角为a，a＝65～85°，该挡板将分流出气管的出口分隔为上烟气分流口和下烟气分流口。
优选地，所述垃圾预热单元包括垃圾输送装置、密封罩和风箱；所述的垃圾输送装置用于承载垃圾团块，垃圾输送装置一端设置有预热入料口，该垃圾输送装置另一端的预热出料口与垃圾焚烧单元的焚烧入料口相连，所述垃圾输送装置上端包裹有密封罩，密封罩上端的预热进气管与下烟气分流口连通；下烟气分流口的分流烟气在垃圾预热单元内与垃圾团块发生热交换，在热交换的过程中垃圾团块对烟气中的颗粒物和污染物进行吸附。
优选地，所述烟气换热单元包括U型管和换热管，所述换热管垂直设置于U型管的气流方向所述U型管一端连通有上烟气分流口，另一端连通有渐缩的积尘管，积尘管的上端侧壁设有开口与除尘输气管连通，积尘管的底部设置有第一除尘器。
优选地，所述抑制剂加入单元还包括第一喷射泵和第二喷射泵，所述第一喷射泵与抑制剂储存罐和高温段喷头相连通，第一喷射泵为高温段喷头喷入抑制剂溶液提供动力；所述第二喷射泵与抑制剂储存罐和低温段喷头相连通，第二喷射泵为低温段喷头喷入抑制剂溶液提供动力，所述高温段喷头设置于烟气换热单元内的500～800℃温度段，低温段喷头设置于烟气换热单元内的250-500℃温度段。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法，在焚烧的过程中向烟气中喷入NOX减排溶液，根据颗粒物的含量对减排后的烟气进行分流处理，其中颗粒物含量小于20％的烟气进行余热利用，在余热利用的过程中向烟气内喷入二噁英抑制剂溶液，颗粒物含量大于80％的烟气与待焚烧的垃圾进行热交换，在热交换的过程中待焚烧的垃圾对烟气中的污染物和颗粒物进行吸附，不仅有效降低了垃圾焚烧烟气中二噁英、NOX和其它污染物的含量，还将烟气中的热量进行回收利用，使得垃圾焚烧更加环保节能；
(2)本发明的一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法，在烟气分流单元中设置荷电段和偏离电场段，将烟气中的颗粒物和污染物施加电荷并通过电场进行偏移，使其聚集在管道底部，并通过下烟气分流口进入垃圾预热单元进行吸附净化，使得颗粒物和污染物被垃圾预热单元吸附的更彻底，850～950℃温度段向烟气分流单元中喷入NOX减排溶液，在高温条件下还原NOX，减少烟气中的NOX含量，实现了同时焚烧炉的NOX、二噁英的同时减排；
(3)本发明的一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法，垃圾预热单元中设置的垃圾输送装置，垃圾输送装置在输送垃圾团块的同时，使得垃圾团块与分流后的含有颗粒物和污染物含量大于80％的烟气进行接触换热，使得烟气中的颗粒物和污染物被垃圾团块吸附，降低了烟气中二噁英和其它污染物的含量；
(4)本发明的一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法，烟气换热单元中设置的换热管可以将烟气中的余热进行利用回收，换热管垂直设置于U型管的气流方向，使得换热效果更好，更加节能。
附图说明
图1为本发明的一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法的结构示意图；
图2为本发明的装置的抑制剂喷头的倾角示意图；
图3为本发明的一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法的流程图。
示意图中的标号说明：
100、垃圾焚烧单元；110、焚烧炉；130、焚烧出气管；140、焚烧出料管；150、焚烧入料口；160、进风管；170、鼓风管；180、鼓风机；
200、烟气分流单元；210、分流进气管；220、荷电段；230、偏离电场段；240、挡板；250、分流出气管；251、上烟气分流口；252、下烟气分流口；
300、垃圾预热单元；310、垃圾输送装置；320、密封罩；321、预热出料口；322、预热进气管；323、预热入料口；330、风箱；340、预热出气管；341、抽气泵；
400、烟气换热单元；410、U型管；420、换热管；430、积尘管；
500、烟气除尘单元；510、第一除尘器；520、除尘输气管；530、第二除尘器；
600、烟囱；
700、抑制剂加入单元；710、抑制剂储存罐；721、第一流量阀；722、第二流量阀；731、第一喷射泵；732、第二喷射泵；741、高温段喷头；742、低温段喷头；
800、NOX减排单元；810、第二储存罐；820、第三流量控制阀；830、第三喷射泵；840、抑制剂喷头。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
参照附图1、图2和图3所示，本实施例的一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法，在焚烧的过程中向烟气中喷入NOX减排溶液，根据颗粒物的含量对减排后的烟气进行分流处理，其中颗粒物含量小于20％的烟气进行余热利用，在余热利用的过程中向烟气内喷入二噁英抑制剂溶液，颗粒物含量大于80％的烟气与待焚烧的垃圾进行热交换，在热交换的过程中待焚烧的垃圾对烟气中的污染物和颗粒物进行吸附，不仅有效降低了垃圾焚烧烟气中二噁英、NOX和其它污染物的含量，还将烟气中的热量进行回收利用，使得垃圾焚烧更加环保节能。
所述方法的具体步骤为：
S100、垃圾预处理，将待焚烧的垃圾进行分类、切割、造块或者制粒；
S200、NOX减排处理，向将垃圾焚烧后的烟气中喷入NOX减排溶液，减少烟气中NOX的含量；
S300、烟气分流，将垃圾焚烧后的烟气进行分流，得到含颗粒物和污染物含量大于80％的烟气与含颗粒物和污染物含量小于20％的烟气；
S400、预热吸附处理，将步骤S300得到的含颗粒物和污染物含量大于80％的烟气与步骤S100得到垃圾块或者垃圾粒进行接触换热，在换热的同时，垃圾块或垃圾粒对烟气中的颗粒物和污染物进行吸附；
S500、换热处理，将步骤S300得到的含颗粒物和污染物含量小于20％的烟气进行换热，将烟气中的热量进行回收利用，在换热的同时，向烟气内喷入二噁英抑制剂溶液，抑制二噁英的生成；
S600、除尘，将步骤S400和步骤S500得到的烟气进行除尘。
在步骤S200中，在烟气850～950℃温度段内喷入NOX减排溶液，所述NOX减排溶液为尿素溶液或者氨水溶液。
在步骤S500中，在烟气250～500℃温度段与500～800℃温度段内分别喷入二噁英抑制剂溶液，所述二噁英抑制剂溶液为尿素溶液、氨水溶液等含有氨类基团的抑制剂溶液或含有碱性的溶液。
本实施例的方法采用如下装置进行，装置包括垃圾焚烧单元100、烟气分流单元200、垃圾预热单元300、烟气换热单元400、烟气除尘单元500、抑制剂加入单元700和NOX减排单元800，烟气分流单元200与垃圾焚烧单元100通过管道连通，NOX减排单元800设置于烟气分流单元200内，NOX减排单元800用于向烟气分流单元200内喷射尿素溶液或者氨水溶液，降低烟气中的NOX，烟气分流单元200将垃圾焚烧单元100焚烧后的烟气进行分流，一部分烟气通过管道进入垃圾预热单元300对垃圾团块进行预热并吸收降低烟气中的二噁英，另一部分烟气进入烟气换热单元400中将烟气中的热量回收利用，烟气换热单元400与垃圾预热单元300处理后的烟气进入烟气除尘单元500进行除尘，除尘后的烟气通过烟囱600排出。
本实施例中的垃圾焚烧单元100包括焚烧炉110、焚烧出气管130、焚烧出料管140和焚烧入料口150，焚烧炉110用于焚烧垃圾，焚烧炉110的下侧面设有进风管160，进风管160连通有鼓风管170，鼓风管170连通有鼓风机180，鼓风机180将空气输送到鼓风管170进而通过进风管160向焚烧炉110内通入空气，对垃圾进行助燃。焚烧炉110通过焚烧出气管130与烟气分流单元200连通，当垃圾团块从焚烧入料口150进入焚烧炉110燃烧，燃烧后产生的烟气通过焚烧出气管130进入烟气分流单元200，燃烧后的垃圾灰烬通过焚烧出料管140排出。
本实施例中的烟气分流单元200包括分流进气管210、分流出气管250、荷电段220和偏离电场段230，烟气分流单元200通过分流进气管210与垃圾焚烧单元100连通，分流出气管250水平设置，分流进气管210与分流出气管250相互垂直，分流进气管210的出口处设有荷电段220，荷电段220的出口处设有偏离电场段230，所述偏离电场段230的出口处管道内设有挡板240将出口分割为上烟气分流口251和下烟气分流口252，上烟气分流口251与烟气换热单元400连接，下烟气分流口252与垃圾预热单元300连接。当垃圾焚烧后的烟气进入分流进气管210时，在分流进气管210与分流出气管250连接处发生偏转，然后进入荷电段220，荷电段220对烟气中的颗粒物和污染物施加正电荷，被施加正电荷的颗粒物和污染物进入偏离电场段230，偏离电场段230上方为正极，下方为负极，被施加正电荷的颗粒物和污染物在偏离电场段230发生向下的偏移，被电场偏移后的颗粒物和污染物会随着烟气进入下烟气分流口252，而含颗粒物和污染物含量小于20％的烟气会进入上烟气分流口251，挡板240不仅可以起到导流的作用，还可以防止扬尘。当颗粒物和污染物在电场的作用下聚集在分流出气管250的下端，下烟气分流口252连通垃圾预热单元300，垃圾预热单元300内设有抽气泵341，当抽气泵341工作时，下烟气分流口252的烟气会在抽气泵341的作用力下向垃圾预热单元300进行流动，此时，挡板240可用于阻挡上烟气分流口251的烟气向下移动。
本实施例中的垃圾预热单元300包括垃圾输送装置310、密封罩320和风箱330；所述的垃圾输送装置310用于承载垃圾团块，垃圾输送装置310一端设置有预热入料口323，该垃圾输送装置310另一端的预热出料口321与垃圾焚烧单元100的焚烧入料口150相连，所述垃圾输送装置310上端包裹有密封罩320，密封罩320上端的预热进气管322与下烟气分流口252连通，密封罩320的下端与风箱330连通，风箱330的下端连通有预热出气管340，预热出气管340与烟气除尘单元500中的除尘输气管520相连，预热出气管340的中段设有抽气泵341。垃圾团块从预热入料口323进入垃圾输送装置310，在垃圾输送装置310上运送的过程中，与预热进气管322输送来的含颗粒物和污染物含量大于80％的烟气进行接触换热，垃圾团块在被烟气加热的过程中，温度升高并吸附烟气中的颗粒物和污染物，换热后的垃圾团块从预热出料口321离开垃圾预热单元300进入垃圾焚烧单元100的焚烧入料口150。而换热后的烟气进入预热出气管340，抽气泵341对预热出气管340中的烟气进行抽离，使得烟气可以顺畅的从垃圾团块穿过，更好的吸附颗粒物和污染物，与此同时，下烟气分流口252内的气流也会受到吸引，随之下烟气分流口252入口外部的含颗粒物和污染物大于80％的气流也随之受到吸引，使得含颗粒物和污染物大于80％的烟气可以顺利的进入下烟气分流口252。
本实施例中的烟气换热单元400包括U型管410和换热管420，烟气除尘单元500包括第一除尘器510、除尘输气管520和第二除尘器530。所述换热管420垂直设置于U型管410的气流方向，所述U型管410一端连通有上烟气分流口251，另一端连通有渐缩的积尘管430，积尘管430的上端侧壁设有开口与除尘输气管520连通，积尘管430的底部设置有第一除尘器510，所述除尘输气管520远离积尘管430的一端连接有第二除尘器530，所述第二除尘器530通过管道连通有烟囱600。当烟气从上烟气分流口251进入烟气换热单元400中的U型管410时，与垂直设置于U型管410内的换热管420进行换热，换热后的烟气进入积尘管430，被第一除尘器510净化，烟气中的颗粒物被第一除尘器510除去，净化后的烟气通过除尘输气管520与来自预热出气管340的烟气混合，混合后的烟气进入第二除尘器530进行二次除尘，二次除尘后的烟气通过烟囱600排放出。
抑制剂加入单元700包括高温段喷头741、低温段喷头742和抑制剂储存罐710，所述的高温段喷头741、低温段喷头742分别与抑制剂储存罐710相连，抑制剂储存罐710通过管道与高温段喷头741相连，抑制剂储存罐710与高温段喷头741之间设有第一流量阀721和第一喷射泵731，第一流量阀721用于调节高温段喷头741的流量大小，第一喷射泵731用于对抑制剂进行加压；同时抑制剂储存罐710通过管道与低温段喷头742相连，抑制剂储存罐710和低温段喷头742之间设有第二流量阀722和第二喷射泵732，第二流量阀722用于调节低温段喷头742的流量大小，第二喷射泵732用于对抑制剂进行加压；抑制剂储存罐710为高温段喷头741和低温段喷头742提供抑制剂溶液；高温段喷头741和低温段喷头742用于向烟气换热单元400内喷入抑制剂溶液，所述高温段喷头741设置于烟气换热单元400内的500-800℃温度段，即在烟气温度为500-800℃温度段向烟气换热单元400中喷入抑制剂溶液；高温段喷头741设置有4-20个，本实施设置为8个，高温段喷头741设置于烟气换热单元400内部，高温段喷头741均匀的布置于烟气换热单元400内壁上；低温段喷头742设置于烟气换热单元400内的250-500℃温度段；本实施例优选高温段喷头741设置的温度段为600-700℃，优选低温段喷头742设置的温度段为300-400℃。抑制剂溶液为尿素溶液、氨水溶液等含有氨类基团的抑制剂溶液，同时也可以是含有碱性的溶液，例如氢氧化钙溶液，也可以多种抑制剂溶液的混合物，本实施例采用的抑制剂溶液为尿素溶液。
本实施例的NOX减排单元800包括减排液喷头840，减排液喷头840设置于烟气分流单元200内部，减排液喷头840用于向烟气分流单元200内喷入NOX减排溶液，减排液喷头840设置于烟气分流单元200的850-950℃温度段，即在烟气温度为850～950℃温度段向烟气分流单元200中喷入NOX减排溶液，本实施例优选880～920℃温度段；所述的减排液喷头840设置有4-30个，本实施例优选20个，减排液喷头840均匀的布置于分流进气管210内壁上。值得说明的是：NOX减排单元800包括第二储存罐810、第三流量控制阀820、第三喷射泵830和减排液喷头840，该第二储存罐810用于储存NOX减排溶液，第二储存罐810经第三喷射泵830与减排液喷头840相连通，第三流量控制阀820设置于第三喷射泵830与第二储存罐810之间，第三喷射泵830为减排液喷头840提供动力，NOX减排溶液为尿素溶液或者氨水溶液，本实施例为氨水溶液。在850-950℃的高温条件下，氨水中的氨与烟气中的NOX反应，并将NOX还原生成N2等无污染的气体，从而减少了烟气中的NOX的排放；进而实现了同时焚烧炉的NOX、二噁英的协调减排。
垃圾焚烧是产生二噁英类污染物较多的生产单元，其二噁英产生机理主要有高温气相反应生成和低温异相催化反应生成。无论是哪种垃圾焚烧炉，其都具备二噁英生成的大部分条件：(1)氯来自于垃圾原料中的有机氯和无机氯成分；(2)碳来源于未燃尽的飞灰，如氯酚、氯苯或者多氯联苯等前驱物和飞灰中的大分子碳(焦炭、活性炭、碳黑等)；(3)带有变形和缺位的石墨结构，无机氯化物，铜和铁金属离子，作为催化剂；(4)氧化性气氛，且焚烧炉烟道中存在生成二噁英的250～500℃温度区间(低温异相催化反应)和500～800℃的温度区间(高温气相反应)。此外，从头合成反应是焚烧过程二噁英生成的主要机理。
500～800℃是二噁英高温合成反应的主要区间，烟气温度在500～800℃的温度区间时，烟气中的前驱物或者大分子有机物经过一系列的化学反应并合成二噁英，高温段喷头741在烟气温度为500～800℃温度段向烟气换热单元400中喷入抑制剂溶液，烟气温度在250～500℃温度区间时，低温段喷头742向烟气换热单元400中喷入抑制剂溶液；本实施例抑制剂溶液即为尿素溶液，尿素溶液中的尿素受热分解生成氨类物质，氨类物质与烟气中前驱物反应，抑制前驱物合成二噁英，或者与烟气中的作为催化剂的金属及金属氧化物反应活性，抑制催化剂的活性，从而抑制了二噁英合成的高温反应。而且，尿素溶液中的尿素受热分解生成氨类物质，氨类物质可与飞灰表面的残炭结合，并占据残炭表面的活性位置，使得将要合成为二噁英的有机物转而合成为相似结构的含氮有机物，从而降低烟气中持久性有机物的毒性和危害；且氨类物质与HCl反应，减少了二噁英合成反应的氯源，抑制了二噁英的合成，进而抑制了烟气中二噁英的合成，减少了二噁英的生成，进而实现了焚烧过程中的二噁英减排。
本实施例的设备的工作流程如下：垃圾团块从焚烧入料口150进入垃圾焚烧单元100的焚烧炉110中进行焚烧，燃烧后的垃圾灰烬通过焚烧出料管140排出，燃烧后产生的烟气通过焚烧出气管130进入烟气分流单元200的分流进气管210，而后进入与分流进气管210垂直设置的分流出气管250，同时分流进气管210内的减排液喷头840向烟气分流单元200内喷入NOX减排溶液。烟气在进入分流出气管250的过程中，在垂直拐弯处，由于颗粒物和污染物的质量大于气体，所以颗粒物和污染物会在拐弯后进入管道中相对靠下的一方，而后进入荷电段220。在荷电段220中，颗粒物和污染物会被加载正电荷，被加载正电荷的颗粒物和污染物被烟气裹挟着进入偏离电场段230，在偏离电场段230中受到电场力的作用向下偏移，而后堆积在分流出气管250的下端，进入下烟气分流口252。而分流出气管250的上端的含颗粒物和污染物较少的烟气会进入上烟气分流口251。
进入下烟气分流口252中的含颗粒物和污染物大于80％的烟气，会被垃圾预热单元300中垃圾输送装置310输送的垃圾团块进行吸附和换热，不仅对待焚烧的垃圾团块进行加热，还使得烟气中的颗粒物和污染物大大减少，被换热净化后的烟气进入除尘输气管520。进入上烟气分流口251的含颗粒物和污染物较少的烟气，随后进入烟气换热单元400中的U型管410，与U型管410中设置的换热管420进行换热，在烟气换热单元400中设置的高温段喷头741在烟气温度为500～800℃温度段向烟气换热单元400中喷入抑制剂溶液，烟气温度在250～500℃温度区间时，低温段喷头742向烟气换热单元400中喷入抑制剂溶液，抑制二噁英的生成。换热后的烟气进入积尘管430，被第一除尘器510净化，烟气中的颗粒物被第一除尘器510除去，净化后的烟气通过除尘输气管520与来自预热出气管340的烟气混合，混合后的烟气进入第二除尘器530进行二次除尘，二次除尘后的烟气通过烟囱600排放出。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法，其特征在于：在焚烧的过程中向烟气中喷入NOX减排溶液，根据颗粒物的含量对减排后的烟气进行分流处理，其中颗粒物含量小于20％的烟气进行余热利用，在余热利用的过程中向烟气内喷入二噁英抑制剂溶液，颗粒物含量大于80％的烟气与待焚烧的垃圾进行热交换，在热交换的过程中待焚烧的垃圾对烟气中的污染物和颗粒物进行吸附，使得烟气从垃圾穿过；
采用如下装置进行，所述装置包括垃圾焚烧单元(100)、烟气分流单元(200)、垃圾预热单元(300)、烟气换热单元(400)、抑制剂加入单元(700)和NOX减排单元(800)，烟气分流单元(200)与垃圾焚烧单元(100)通过管道连通，NOX减排单元(800)设置于烟气分流单元(200)的850-950℃温度段，烟气分流单元(200)用于对垃圾焚烧单元(100)焚烧后的烟气进行分流，烟气分流单元(200)的上烟气分流口(251)与烟气换热单元(400)相连，烟气分流单元(200)的下烟气分流口(252)与垃圾预热单元(300)相连；所述抑制剂加入单元(700)包括高温段喷头(741)、低温段喷头(742)和抑制剂储存罐(710)，所述高温段喷头(741)、低温段喷头(742)分别与抑制剂储存罐(710)相连，高温段喷头(741)和低温段喷头(742)用于向烟气换热单元(400)内喷入抑制剂溶液；
所述NOX减排单元(800)包括第二储存罐(810)、第三喷射泵(830)和减排液喷头(840)，该第二储存罐(810)用于储存NOX减排溶液，第二储存罐(810)经第三喷射泵(830)与减排液喷头(840)相连通，所述减排液喷头(840)设置于烟气分流单元(200)的850-950℃温度段；所述减排液喷头(840)的喷射方向朝向上风侧，减排液喷头(840)的喷射方向与烟气分流单元(200)的分流进气管(210)的壁面之间的夹角为b，b＝40-70°；所述烟气分流单元(200)包括分流进气管(210)和分流出气管(250)，所述烟气分流单元(200)通过分流进气管(210)与垃圾焚烧单元(100)连通，分流出气管(250)水平设置，分流进气管(210)与分流出气管(250)相互垂直；所述烟气分流单元(200)还包括荷电段(220)和偏离电场段(230)，偏离电场段(230)用于对烟气中的颗粒物施加电场力而向下烟气分流口(252)的方向偏移；荷电段(220)和偏离电场段(230)沿气流方向分别设置于分流出气管(250)上，分流出气管(250)的末端设置有挡板(240)，所述挡板(240)与上烟气分流口(251)的管壁之间夹角为a，a＝65～85°，该挡板(240)将分流出气管(250)的出口分隔为上烟气分流口(251)和下烟气分流口(252)。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法，其特征在于，所述方法的具体步骤为：
S100、垃圾预处理，将待焚烧的垃圾依次进行分类、切割、造块；
S200、NOX减排处理，向将垃圾焚烧后的烟气中喷入NOX减排溶液，减少烟气中NOX的含量；
S300、烟气分流处理，将垃圾焚烧后的烟气进行分流，得到含颗粒物含量大于80％的烟气与含颗粒物含量小于20％的烟气；
S400、预热吸附处理，将步骤S300得到的含颗粒物含量大于80％的烟气与步骤S100得到垃圾块或者垃圾粒进行接触换热，在换热的同时，垃圾块或垃圾粒对烟气中的颗粒物进行吸附；
S500、换热处理，将步骤S300得到的含颗粒物含量小于20％的烟气进行换热，将烟气中的热量进行回收利用，在换热的同时，向烟气内喷入二噁英抑制剂溶液，抑制二噁英的生成；
S600、除尘，将步骤S400和步骤S500得到的烟气进行除尘。
3.根据权利要求2所述的一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法，其特征在于：步骤S200中，在烟气850～950℃温度段内喷入NOX减排溶液，所述NOX减排溶液为尿素溶液或者氨水溶液。
4.根据权利要求2所述的一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法，其特征在于：在步骤S500中，在烟气250～500℃温度段与500～800℃温度段内分别喷入二噁英抑制剂溶液，所述二噁英抑制剂溶液为尿素溶液或氨水溶液。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法，其特征在于：所述垃圾预热单元(300)包括垃圾输送装置(310)、密封罩(320)和风箱(330)；所述的垃圾输送装置(310)用于承载垃圾团块，垃圾输送装置(310)一端设置有预热入料口(323)，该垃圾输送装置(310)另一端的预热出料口(321)与垃圾焚烧单元(100)的焚烧入料口(150)相连，所述垃圾输送装置(310)上端包裹有密封罩(320)，密封罩(320)上端的预热进气管(322)与下烟气分流口(252)连通；下烟气分流口(252)的分流烟气在垃圾预热单元(300)内与垃圾团块发生热交换，在热交换的过程中垃圾团块对烟气中的颗粒物进行吸附。
6.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧烟气联合脱硝、脱二噁英的方法，其特征在于：所述抑制剂加入单元(700)还包括第一喷射泵(731)和第二喷射泵(732)，所述第一喷射泵(731)与抑制剂储存罐(710)和高温段喷头(741)相连通，第一喷射泵(731)为高温段喷头(741)喷入抑制剂溶液提供动力；所述第二喷射泵(732)与抑制剂储存罐(710)和低温段喷头(742)相连通，第二喷射泵(732)为低温段喷头(742)喷入抑制剂溶液提供动力，所述高温段喷头(741)设置于烟气换热单元(400)内的500～800℃温度段，低温段喷头(742)设置于烟气换热单元(400)内的250～500℃温度段。
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