CN109469903A - 工业固废的焚烧处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及固废处理技术领域，尤其涉及一种工业固废的焚烧处理方法。包括步骤：收集、预处理、热解式焚烧炉焚烧处理、烟气二次燃烧、烟气余热利用、烟气净化、烟囱排放，其中，烟气净化的过程为经余热锅炉降温后的烟气通入急冷塔进一步降低烟气的温度，然后在烟道管道中喷入消石灰和活性炭，随后烟气依次进入旋风除尘器、布袋除尘器，随后烟气再进入尾气吸收塔，尾气吸收塔喷铝粉吸收尾气中的氯化氢气体，反应后的物料进入压滤机进行压滤，压滤后物料进入氯化铝循环塔循环用于尾气吸收塔，最后烟气经排风机引进烟囱高空排入大气。采用烟气净化系统除去烟气中HCl、SO2、NOX、CO、和二噁英有害气体，最终达标排放。

Description

工业固废的焚烧处理方法
技术领域
本发明涉及固废处理技术领域，尤其涉及一种工业固废的焚烧处理方法。
背景技术
工业固废主要包括PVC(聚氯乙烯)、废旧纸张、木屑三种固废，其中PVC主要来源于废旧电子、电线电缆拆解行业产生的固废，电子废弃物具有污染性与资源性两大属性，一方面，若处理不当，对人体健康和环境造成极大伤害，另一方面，由于存在大量的金属、塑料等可再利用成分，处理得当，产生客观的经济效益，而且会产生良好的环境效益。
PVC固废的焚烧处置是把PVC废物放在城市垃圾焚烧炉中进行处理，但是PVC焚烧产生了大量的HCl，不仅增加了烟道气洗洗涤残渣的数量，也使残渣中可浸出盐类的数量增加了两倍，同时还会危害垃圾焚烧设备，增加了焚烧处置的附加成本，而且PVC废物焚烧会带来二次污染问题。特别是二噁英的排放。
发明内容
为解决以上问题，本发明的目的是提供一种工业固废的焚烧处理方法，能够较好地处理拆解行业产生的PVC固废，且能保证烟气达标排放。
一种工业固废的焚烧处理方法，包括步骤：
1)收集：收集工业固废；
2)预处理：工业固废粉碎预处理得到工业固废粉体；
3)焚烧炉焚烧处理：将工业固废粉体投入焚烧炉中焚烧处理；
4)二次燃烧：回收焚烧炉焚烧产生的灰渣，焚烧炉焚烧处理产生的烟气进入二次燃烧室，对焚烧炉产生的烟气再次进行高温焚烧处理；
5)烟气余热利用：经二次燃烧室高温焚烧后烟气通入余热锅炉中，烟气与水进行热交换，水吸收烟气的热量转化为水蒸汽供企业生产，烟气释放热量温度下降；
6)烟气净化：经余热锅炉降温后的烟气通入急冷塔进一步降低烟气的温度，然后在烟道管道中喷入消石灰和活性炭，随后烟气依次进入旋风除尘器、布袋除尘器，随后烟气再进入尾气吸收塔，尾气吸收塔喷铝粉吸收尾气中的氯化氢气体，反应后的物料进入压滤机进行压滤，压滤后物料进入氯化铝循环塔循环用于尾气吸收塔，最后烟气经排风机引进烟囱高空排入大气。
与现有技术相比，首先，本发明采用焚烧炉+二燃室焚烧方式，即经过预处理的物料在炉内瞬间气化充分燃烧，物料及助燃的空气均从筒体的头部进入，燃烧生成的烟气及残渣由尾部排出，烟气进一步引入到二燃室燃烧，二次燃烧室实际上是一个气体燃烧炉，焚烧炉燃烧后的烟气中未燃烬的化合物及CO等可燃性气体在二次燃烧室中充分燃烧，使有害物质发生彻底分解。其次，本发明采用半干法和湿法组合的烟气净化工艺(余热锅炉+急冷塔+石灰粉、活性炭粉喷射装置+袋式除尘器+布袋收尘器+尾气吸收塔塔)，石灰粉和活性炭粉通过喷射装置进入烟气，经充分接触反应，烟气中的大部分酸性气体(NOx、SO2、HCl等)被中和，而烟气中的二噁英(PCDDs/PCDFs)等有毒有害成分则被活性炭吸附并经布袋除尘器收集，剩余尾气再经过喷入铝粉吸附过滤，排放烟气中HCl、SO2、NOX、CO、和二噁英(PCDDs/PCDFs)的浓度均低于国家排放标准。
作为优选方案，所述焚烧炉为热解式焚烧炉，工业固废粉体在热解式焚烧炉中燃烧温度为1100～1200℃，工业固废粉体在热解式焚烧炉的转窑内滞留时间0.5～1.0s。
作为优选方案，所述二次燃烧室的温度为800～1100℃，所述二次燃烧室出口烟气温度800～900℃，烟气在二次燃烧室停留时间大于4s，所述烟气经余热锅炉降温至500～550℃，所述急冷塔中喷入急冷液使烟气在1秒钟内温度降低到250℃以下。
二次燃烧室的温度为800～1100℃且烟气在二次燃烧室停留时间大于4s可以控制烟气中CO浓度低于50ppm。
烟气的温度由热解式焚烧炉中的1100～1200℃经二次燃烧室下降至800～1100℃，然后经余热锅炉下降至500～550℃，再对烟气采取骤冷措施(急冷塔)，使烟气在500～200℃的停留时间小于1s，通过对烟气的温度和焚烧时间进一步限定从而抑制二噁英的再合成。
作为优选方案，它还包括焚烧车间PLC控制系统，所述焚烧车间PLC控制系统对焚烧车间的生产过程的运行参数进行采集、监测和控制，并通过网络向中央控制室进行实时传送，焚烧车间的生产过程的运行参数包括二燃室出口烟气含氧量、余热锅炉锅筒水位、焚烧炉压力、石灰加料仓压缩空气压力、活性炭料仓压缩空气压力、焚烧炉温度、二燃室温度、急冷塔出口烟气温度、急冷塔灰斗温度。
本发明的优点在于：本发明采用焚烧炉+二燃室焚烧方式，是废物充分燃烧且烟气中未燃烬的化合物及CO等可燃性气体在二次燃烧室中充分燃烧，使有害物质发生彻底分解，然后采用半干法和湿法组合的烟气净化工艺除去烟气中HCl、SO2、NOX、CO、和二噁英(PCDDs/PCDFs)有害气体，最终达标排放。
附图说明
图1为本发明工业固废的焚烧处理方法的流程示意图；
具体实施方式
为更好地理解本发明，以下将结合附图和具体实例对发明进行详细的说明。
为解决现有工业PVC固废的焚烧处理技术中存在烟气排放不达标的问题，本发明提供一种工业固废的焚烧处理方法，具体的说，通过焚烧炉+二燃室焚烧方式使焚烧炉燃烧后的烟气中未燃烬的化合物及CO等可燃性气体在二次燃烧室中充分燃烧，使有害物质发生彻底分解，然后采用半干法和湿法组合的烟气净化工艺除去烟气中HCl、SO2、NOX、CO、和二噁英(PCDDs/PCDFs)有害气体，最终达标排放。以下通过具体的实施例对本发明的优选方式进行详细地说明。
结合图1所示，一种工业固废的焚烧处理方法，包括步骤：收集→预处理→热解式焚烧炉焚烧处理→烟气二次燃烧→烟气余热利用→烟气净化→烟囱排放，具体过程为：
1)收集：
收集工业PVC固废，PVC固废收集范围来源于广东省清远市废旧电子，电线电缆拆解行业。
2)预处理：
预处理为对PVC固废进行粉碎成粉末状，以便于在焚烧系统内更充分的燃烧。
3)热解式焚烧炉焚烧处理：
操作人员先将风机打开，吹扫热解式焚烧炉内的气体，然后启动燃烧室附设的燃烧机，用生物质点燃升温，待窑炉内温度升至850℃时，用风送机将物料从焚烧炉中上部送入焚烧炉，固体废物进入焚烧炉后瞬间气化，焚烧炉距离底部0.5米处设有一层纱网，物料进入焚烧炉之前，焚烧炉底部开启风机，焚烧炉的物料在空气扰动作用下翻动，充分焚烧，废物在炉内经高温热解燃烧，燃烧温度为1100～1200℃，废物在转窑内的滞留时间0.5～1.0s，整个燃烧过程呈负压状态，焚烧系统产生的灰渣落入地下灰仓，经螺旋输送在地下室密封，再送入车间外的灰仓钢桶内，灰渣主要成分为金属的氧化物，收集后的灰渣外售做水泥厂做原料。
采用热解式焚烧炉，固废焚烧额定处理能力150t/d，负荷波动应范围30～130％。焚烧炉焚烧温度1100～1200℃，焚烧物停留时间为0.5～1.0s，焚烧炉渣热灼减率≤3％。
4)二次燃烧室
焚烧烟气设置二次燃烧系统，二次燃烧室采用卧式绝热塔结构，顶置应急放散装置，低置炉渣排除装置；配套温度控制自动补燃装置，二燃室设置四级挡风板，一次风和二次风配比按各50％设计，二燃室内燃烧温度1100℃，二燃室出口烟气温度800℃。
焚烧炉焚烧处理产生的烟气进入二次燃烧室，对焚烧炉产生的废气再次进行高温焚烧处理。二次燃烧室是一个气体燃烧炉，焚烧炉焚烧处理后的烟气中未燃烬的化合物及CO等可燃性气体在二次风的挠动下，进一步湍流混合，充分燃烧，使有害物质发生彻底分解。二次燃烧室中炉温在1100℃，二次燃烧室为卧式正方体，内设四个挡板改变气体速度，设计总停留时间达4秒以上。用燃烧机助燃，同时鼓入补氧风，保证有机物氧化需要的氧气。二次燃烧室内设置四个出灰口，收集后的灰渣外售做水泥厂做原料。
5)余热锅炉
高温焚烧后的烟气进入余热锅炉进行降温至550℃并回收蒸汽，蒸汽量为30t/h，年产蒸汽216000吨，蒸汽可供园区气体企业生产。
6)烟气净化
6.1)急冷塔
降温后的烟气直接进入急冷塔，在此喷入急冷液，在1秒钟内将温度降低到250℃以下，防止二噁英再次产生。
6.2)喷射石灰粉、活性炭
接着向烟道中喷入消石灰和活性炭，以去除烟气中的酸性气体和二噁英。
6.3)旋风除尘、布袋除尘
烟气随后进入旋风除尘、布袋除尘器，去除飞灰、废活性炭等颗粒物。
6.4)尾气吸收塔
烟气进入尾气吸收塔，尾气吸收塔喷铝粉进行吸收尾气中的氯化氢气体，反应后的物料进入压滤机进行压滤，压滤后物料进入氯化铝循环塔循环用于尾气吸收塔。经尾气吸收塔后的烟气，达到无毒、无烟、无害、无臭的效果，经除沫处理后的烟气通过排风机引进烟囱高空排入大气。
6.5)烟囱：将烟气经60米高排气筒排放，排气筒内径为0.4m。烟气排放的烟气中有害气体的检测结果见表1：
表1焚烧烟气排放检测结果
其中“-”为未检出。
本发明的焚烧车间采用PLC控制系统，对焚烧车间的生产过程的运行参数进行监控、管理，并对各车间的用电设备进行监测及控制，实现一体化自动控制，所述焚烧车间PLC控制系统对焚烧车间的生产过程的运行参数进行采集、监测和控制，并通过网络向中央控制室进行实时传送，焚烧车间的生产过程的运行参数包括二燃室出口烟气含氧量、余热锅炉锅筒水位、焚烧炉压力、石灰加料仓压缩空气压力、活性炭料仓压缩空气压力、焚烧炉温度、二燃室温度、急冷塔出口烟气温度、急冷塔灰斗温度。各生产车间的过程控制与连锁的主要内容有：二燃室出口烟气含氧量与焚烧炉助燃风机联锁；余热锅炉锅筒水位控制；除氧器水位与除氧器给水泵联锁；焚烧炉压力与烟气处理系统风机联锁；石灰加料仓压缩空气压力与电磁阀联锁；活性炭料仓压缩空气压力与电磁阀联锁；焚烧炉温度控制；二燃室温度控制；急冷塔出口烟气温度控制；急冷塔灰斗温度与电加热器联锁。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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 (4)

1.一种工业固废的焚烧处理方法，其特征在于，包括步骤：
1)收集：收集工业固废；
2)预处理：工业固废粉碎预处理得到工业固废粉体；
3)焚烧炉焚烧处理：将工业固废粉体投入焚烧炉中焚烧处理；
4)烟气二次燃烧：回收焚烧炉焚烧产生的灰渣，焚烧炉焚烧处理产生的烟气进入二次燃烧室，对焚烧炉产生的烟气再次进行高温焚烧处理；
5)烟气余热利用：经二次燃烧室高温焚烧后烟气通入余热锅炉中，烟气与水进行热交换，水吸收烟气的热量转化为水蒸汽供企业生产，烟气释放热量温度下降；
6)烟气净化：经余热锅炉降温后的烟气通入急冷塔进一步降低烟气的温度，然后向烟道中喷入消石灰和活性炭，随后烟气依次进入旋风除尘器、布袋除尘器，随后烟气再进入尾气吸收塔，尾气吸收塔喷铝粉吸收尾气中的氯化氢气体，反应后的物料进入压滤机进行压滤，压滤后物料进入氯化铝循环塔循环用于尾气吸收塔，最后烟气经排风机引进烟囱高空排入大气。
2.根据权利要求1所述的工业固废的焚烧处理方法，其特征在于，所述焚烧炉为热解式焚烧炉，工业固废粉体在热解式焚烧炉中燃烧温度为1100～1200℃，工业固废粉体在热解式焚烧炉的转窑内滞留时间0.5～1.0s。
3.根据权利要求1或2所述的工业固废的焚烧处理方法，其特征在于，所述二次燃烧室的温度为800～1100℃，所述二次燃烧室出口烟气温度800～900℃，烟气在二次燃烧室停留时间大于4s，所述烟气经余热锅炉降温至500～550℃，所述急冷塔中喷入急冷液使烟气在1秒钟内温度降低到250℃以下。
4.根据权利要求3所述的工业固废的焚烧处理方法，其特征在于，它还包括焚烧车间PLC控制系统，所述焚烧车间PLC控制系统对焚烧车间的生产过程的运行参数进行采集、监测和控制，并通过网络向中央控制室进行实时传送，焚烧车间的生产过程的运行参数包括二燃室出口烟气含氧量、余热锅炉锅筒水位、焚烧炉压力、石灰加料仓压缩空气压力、活性炭料仓压缩空气压力、焚烧炉温度、二燃室温度、急冷塔出口烟气温度、急冷塔灰斗温度。
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