CN109579021A - 一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置及焚烧方法 - Google Patents
一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置及焚烧方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109579021A CN109579021A CN201811310095.1A CN201811310095A CN109579021A CN 109579021 A CN109579021 A CN 109579021A CN 201811310095 A CN201811310095 A CN 201811310095A CN 109579021 A CN109579021 A CN 109579021A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air
- low
- flue gas
- combustion
- room
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010849 combustible waste Substances 0.000 title claims abstract description 36
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 69
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 66
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims abstract description 52
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 23
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 100
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 claims description 22
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 18
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 claims description 11
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 10
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 7
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 7
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 6
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims description 5
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims description 5
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 2
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims 16
- 239000010882 bottom ash Substances 0.000 claims 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002906 medical waste Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 230000008676 import Effects 0.000 description 4
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 4
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000002925 low-level radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004055 radioactive waste management Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/08—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
- F23G5/14—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion
- F23G5/16—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion in a separate combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/44—Details; Accessories
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
- F23J15/022—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow
- F23J15/025—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow using filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
- F23J15/04—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material using washing fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/06—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2217/00—Intercepting solids
- F23J2217/40—Intercepting solids by cyclones
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
本发明公开了一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置及其焚烧方法,所述的装置包括一燃室、二燃室、NOx抑制室、高温烟气旋风分离器、急冷装置、一级洗涤塔、二级洗涤塔、高效空气过滤器、二噁英过滤器和引风机等。本发明所公开的焚烧装置,具有小型化、模块化、集成化的特点,不但可以用于核电站低放可燃废物的焚烧处理,也可用于其他核设施低放可燃废物及有害废物、医疗废物的处理,将常规的焚烧设施转化为可移动的焚烧装置,解决了在核电厂的限定区域内对可燃废物进行就地处理的难题,可实现低放可燃废物的就地高效减容、无机化处理。
Description
技术领域
本发明属于放射性废物管理领域,特别涉及该领域中的一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置及焚烧方法。
背景技术
核电站及其他核设施在运行、检修维护过程中将产生大量的放射性废物,这些放射性废物中含有大量的可燃废物(约占50%),如塑料、橡胶、棉织品、木材、树脂、废油等,绝大部分固体可燃废物的平均比活度均在≤4×104Bq/kg 范围内。针对核电厂放射性固体废物,主要的处理方法有焚烧、分拣压缩后水泥固定等,由于我国核电厂废物管理并未太多关注减容问题,加之压缩、水泥固定工艺简单以及部分核电厂系成套引进等原因,我国核电厂对放射性固体废物的处理方法主要选择了压缩和水泥固定,使用金属桶简单压缩减容比仅为2~3,超级压缩减容比可达到5~10,压缩和水泥固定工艺简单,但并不改变放射性废物的固有特性。而焚烧不仅可以实现放射性固体废物的大幅减容(减容比可达80~120),同时还可以处理废油、有机溶剂、废水、浓缩液等,能够实现废物的无机化,处理好的废物稳定性大大提高,有利于最终处置。因此,焚烧已成为世界上核电厂放射性废物最主要的处理方法,被美国、法国、德国、日本等国家广泛使用,成为处理放射性废物的主要技术之一。
在我国,仅有中核四〇四有限公司、中核四川环保工程有限公司和中国工程物理研究院建有放射性废物焚烧设施,用于军用核设施放射性可燃废物的焚烧处理,而现役核电厂及在建核电厂均未考虑可燃低放废物的焚烧处理问题或建造相关设施,但是如果要在各现役核电厂内新建固定的集中焚烧设施,将存在如下问题:
(1)固定焚烧设施需要较大的占地面积,但原规划并没有预留建设焚烧设施的场地。
(2)目前各个核电机组的废物处于相对独立管理的状态,集中焚烧存在废物的转运管理与安全防范等一系列问题。
(3)固定焚烧设施具有投资大、建设工期长的特点。
(4)固定焚烧设施有运行管理费用高、生产效率低、二次废物产生量大等缺点。
(5)公众对建造放射性废物焚烧设施的接受度较低。
因此,在各核电站或其他核设施建设固定式“焚烧设施”不是最优、唯一的方案,而对核电站常年运行积累下的低放可燃废物进行焚烧处理又迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种核电站低放可燃废物可移动式控氧焚烧装置及焚烧方法。
本发明采用如下技术方案:
一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置,其改进之处在于:所述的装置包括一燃室、二燃室、NOx抑制室、高温烟气旋风分离器、急冷装置、一级洗涤塔、二级洗涤塔、高效空气过滤器、二噁英过滤器和引风机;在一燃室的顶部安装可向一燃室内加入低放固体废物的加料装置、底部设置排灰口、内壁上安装可向一燃室内补充纯氧的喷枪,此外还在一燃室上设置上进风口、下进风口和烟气出口;在二燃室上设置可向二燃室内加入低放有机液体废物的喷嘴,烟气进口和烟气出口,此外还在二燃室的底部设置排灰口;在NOx抑制室设置有加入雾化冷却介质和NOx还原剂的喷嘴,烟气进口和烟气出口,此外还在底部设置排灰口;在高温烟气旋风分离器的侧面设置烟气进口、底部设置排灰口,在高温烟气旋风分离器顶部设置烟气出口;在急冷装置的底部设置烟气出口、顶部设置烟气进口;在一级洗涤塔的顶部设置烟气进口、底部设置烟气出口;在二级洗涤塔的底部设置烟气进口、顶部设置烟气出口;在高效空气过滤器的底部设置烟气进口、侧上方设置烟气出口;在二噁英过滤器的侧下方设置烟气进口、侧上方设置烟气出口;上述一燃室的烟气出口通过高温烟气管道与二燃室的烟气进口相连接,二燃室的烟气出口通过高温烟气管道与NOx抑制室的烟气进口相连接,NOx抑制室的烟气出口通过高温烟气管道与高温烟气旋风分离器的烟气进口相连接,高温烟气旋风分离器的烟气进出口通过高温烟气管道与急冷装置的烟气进口相连接,急冷装置的烟气出口通过管道与一级洗涤塔的烟气进口相连接,一级洗涤塔的烟气出口通过管道与二级洗涤塔的烟气进口相连接,二级洗涤塔的烟气出口通过管道与高效空气过滤器的烟气进口相连接,高效空气过滤器的烟气出口通过管道与二噁英过滤器的烟气进口相连接,二噁英过滤器的烟气出口通过管道与引风机的引风端相连接,引风机的排风端则与排风管相连接,此外一燃室、二燃室、NOx抑制室和高温烟气旋风分离器的排灰口均通过排灰管道与排灰桶相连接。
进一步的,所述的装置除引风机和排灰桶外均安装于屏蔽罩内,在屏蔽罩上设置送风口,在送风口上安装高效空气过滤器,此外还在屏蔽罩的底部安装可与外界相通的料包接收装置,设于料包接收装置和加料装置之间的料包提升机将含有低放固体废物的转运桶从料包接收装置提升转运至加料装置。
进一步的,所述的装置由屏蔽罩外的控制盘控制工作。
进一步的,所述一燃室为直筒结构,底部为锥形,内无活动部件。
进一步的,所述二燃室的燃烧系统安装在炉体的切线方向上并偏离烟气进口,为直筒结构,底部为锥形,内无活动部件。
进一步的,所述的一级洗涤塔为文丘里喷射洗涤塔。
进一步的,在装置的末端设置高效空气过滤器和二噁英吸附装置。
一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧方法,使用上述的装置,其改进之处在于,包括如下步骤:
(1)将低放固体废物分类装入塑料包后再装入转运桶内,将转运桶投入料包接收装置内,料包提升机将转运桶从料包接收装置提升转运至一燃室顶部的加料装置,待二燃室预热至最低运行温度1100℃以上时,就可以通过加料装置将转运桶内的料包投入一燃室内进行焚烧处理;
(2)在焚烧过程中,一燃室内负压为-10mbar,助燃空气由上下两个进风口按一定比例进入一燃室,若二燃室氧含量低于限值,则通过喷枪自动向一燃室内补充纯氧,水蒸气以10kg/h的速度由下进风口随助燃空气进入一燃室后与底部高温炉渣层中残存的炭发生吸热反应,生成CO 和H2,在保持一燃室助燃空气进风量、烟气的含氧量以及底部高温炉渣层温度恒定的情况下,低放固体废物的进料速度为10 kg/h,在空气过量和800~1000℃的焚烧温度下,一燃室内的低放固体废物可以充分燃烧,焚烧一段时间后,一燃室就可以进行排灰操作,将灰渣从排灰口通过排灰管道排入排灰桶内,待排灰冷却后进行计量卸灰,一燃室产生的烟气可以在进入二燃室后进一步燃烧以充分烧尽其中未燃尽的颗粒;
(3)低放固体废物在一燃室内焚烧的同时,一个喷嘴将低放有机液体废物喷入二燃室内、二燃室燃烧系统的燃烧介质为轻油,焚烧温度为850~1100℃,烟气在二燃室内的停留时间大于2秒;
(4)烟气从二燃室出来后进入NOx抑制室,喷嘴以压缩空气作为雾化介质将软化水和还原剂雾化后喷入NOx抑制室将烟气冷却至700℃以下,同时对烟气中的NOx进行还原,控制烟气中的NOx含量;
(5)从NOx抑制室出来的高温烟气在引风机的吸引下,依次进入高温烟气旋风分离器进行预除尘、进入急冷装置将其温度由500℃骤降至50℃、进入一级洗涤塔和带有除雾器的二级洗涤塔进行脱酸处理,进入高效空气过滤器做进一步净化处理、进入二噁英过滤器滤除二噁英,最后经引风机排入排风管;
(6)排灰桶内的灰渣经收集后进行水泥固化或超压处理,一级洗涤塔和二级洗涤塔的洗涤废水经过滤后排入现场废水处理系统,滤渣经收集后进行水泥固化处理。
进一步的,所述转运桶的容量为200L;低放固体废物和低放有机液体废物的平均比活度≤4×104Bq/kg,最大比活度为4×106Bq/kg;低放可燃废物不包括树脂;洗涤水在一级洗涤塔和二级吸收塔之间循环喷淋过滤和冷却。
本发明的有益效果是:
本发明所公开的焚烧装置,针对当前核电站及其他核设施低放可燃废物的特点,通过对常规控氧焚烧工艺及设备进行优化改进,采用模块化集成撬装组合,将现有复杂的低放可燃废物焚烧“设施”,改进成一种满足法规标准要求的低放可燃废物可移动式控氧焚烧“装置”,并且可以在废物产生地(如核电站现场)就地进行焚烧处理,还可以在各个废物暂存库之间灵活移动,市场需求巨大,而国内外目前还没有类似的工程应用装置案例。
本发明所公开的焚烧装置,具有小型化、模块化、集成化的特点,不但可以用于核电站低放可燃废物的焚烧处理,也可用于其他核设施低放可燃废物及有害废物、医疗废物的处理,将常规的焚烧设施转化为可移动的焚烧装置,解决了在核电厂的限定区域内对可燃废物进行就地处理的难题,可实现低放可燃废物的就地高效减容、无机化处理。
本发明所公开的焚烧装置,将二燃室的燃烧系统安装在炉体的切线方向上并偏离烟气进口,可以使进入二燃室的烟气更好地混合,同时用于二燃室的加热以及作为备用的燃烧器可使二燃室维持在最低温度以上。
本发明所公开的焚烧方法,为确保高温炉渣层温度的稳定、均匀和避免炉渣熔化结块,水蒸气以10kg/h的速度由下进风口随助燃空气进入一燃室,进入一燃室的水蒸气与炉渣中残存的炭发生吸热反应,生成CO 和 H2,从而达到保证高温炉渣层温度稳定、均匀和避免炉渣熔化结块的预期效果。烟气在二燃室内的停留时间需大于2秒,这样可以把二噁英和呋喃等热稳定型化合物分解和烧掉。通过在NOx抑制室喷洒软化水和还原剂的方式将烟气冷却至700℃以下,同时还可以降低烟气中NOx的含量。
附图说明
图1是本发明实施例1所公开焚烧装置的结构示意图;
图2是本发明实施例1所公开焚烧方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图和实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1,如图1所示,本实施例公开了一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置,所述的装置包括一燃室4、二燃室5、NOx抑制室6、高温烟气旋风分离器7、急冷装置8、一级洗涤塔9、二级洗涤塔10、高效空气过滤器11、二噁英过滤器12和引风机13;在一燃室的顶部安装可向一燃室内加入低放固体废物的加料装置3、底部设置排灰口、内壁上安装可向一燃室内补充纯氧的喷枪,此外还在一燃室上设置上进风口、下进风口和烟气出口;在二燃室上设置可向二燃室内加入低放有机液体废物的喷嘴、烟气进口和烟气出口,此外还在二燃室的底部设置排灰口;在NOx抑制室设置有加入雾化冷却介质和NOx还原剂的喷嘴,烟气进口和烟气出口,此外还在底部设置排灰口;在高温烟气旋风分离器的侧面设置烟气进口、底部设置排灰口,在高温烟气旋风分离器顶部设置烟气出口;在急冷装置的底部设置烟气出口、顶部设置烟气进口;在一级洗涤塔的顶部设置烟气进口、底部设置烟气出口;在二级洗涤塔的底部设置烟气进口、顶部设置烟气出口;在高效空气过滤器的底部设置烟气进口、侧上方设置烟气出口;在二噁英过滤器的侧下方设置烟气进口、侧上方设置烟气出口;上述一燃室的烟气出口通过高温烟气管道与二燃室的烟气进口相连接,二燃室的烟气出口通过高温烟气管道与NOx抑制室的烟气进口相连接,NOx抑制室的烟气出口通过高温烟气管道与高温烟气旋风分离器的烟气进口相连接,高温烟气旋风分离器的烟气进出口通过高温烟气管道与急冷装置的烟气进口相连接,急冷装置的烟气出口通过管道与一级洗涤塔的烟气进口相连接,一级洗涤塔的烟气出口通过管道与二级洗涤塔的烟气进口相连接,二级洗涤塔的烟气出口通过管道与高效空气过滤器的烟气进口相连接,高效空气过滤器的烟气出口通过管道与二噁英过滤器的烟气进口相连接,二噁英过滤器的烟气出口通过管道与引风机的引风端相连接,引风机的排风端则与排风管14相连接,此外一燃室、二燃室、NOx抑制室和高温烟气旋风分离器的排灰口均通过排灰管道与排灰桶18相连接。
在本实施例中,所述的装置除引风机和排灰桶外均安装于屏蔽罩19内,在屏蔽罩上设置送风口,在送风口上安装高效空气过滤器15,此外还在屏蔽罩的底部安装可与外界相通的料包接收装置17,设于料包接收装置和加料装置之间的料包提升机2将含有低放固体废物的转运桶从料包接收装置提升转运至加料装置。所述的装置由屏蔽罩外的控制盘1控制工作。
在本实施例中,所述一燃室为直筒结构,底部为锥形,内无活动部件。所述二燃室的燃烧系统安装在炉体的切线方向上并偏离烟气进口,为直筒结构,底部为锥形,内无活动部件。所述的一级洗涤塔为文丘里喷射洗涤塔。在屏蔽罩的末端设置高效空气过滤器16,屏蔽罩中的排风通过高效过滤器过滤后与工艺尾气混合,最后排入核电厂或是其他核设施现场排风系统。
该焚烧装置的技术指标如下:
(1)处理对象——核电站低放可燃废物(树脂除外)。
(2)废物放射性活度——接收废物放射性平均比活度≤4×104Bq/kg,最大4×106Bq/kg。
(3)运行要求——为连续运行,间歇式批次加料,间歇式计量排灰。
(4)处理能力——15kg/h(固体废物10kg/h,有机废液5L/h)。
(5)焚烧温度——一燃室800~1000℃,二燃室850~1100℃,烟气停留时间≥2s。
(6)灰中残炭率——≤5%。
(7)系统净化系数——装置放射性净化系数≥106。
(8)二次废物排放——
工艺烟气:满足核电厂现场排风系统接收要求。
工艺废液:满足核电厂废液处理系统的接收要求。
焚烧灰:集中收集,超压固定(或固化)处置。
(9)结构要求——模块组合设计,结构紧凑简单,满足现场对外形尺寸、搬迁移动的要求。
如图2所示,本实施例还公开了一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧方法,使用上述的装置,包括如下步骤:
(1)将低放固体废物分类装入塑料包后再装入转运桶内,将转运桶投入料包接收装置内,料包提升机将转运桶从料包接收装置提升转运至一燃室顶部的加料装置,待二燃室预热至最低运行温度1100℃以上时,就可以通过加料装置将转运桶内的料包投入一燃室内进行焚烧处理;
(2)在焚烧过程中,一燃室内负压为-10mbar,助燃空气由上下两个进风口按一定比例进入一燃室,若二燃室氧含量低于限值,则通过喷枪自动向一燃室内补充纯氧,水蒸气以10kg/h的速度由下进风口随助燃空气进入一燃室后与底部高温炉渣层中残存的炭发生吸热反应,生成CO 和H2,在保持一燃室助燃空气进风量、烟气的含氧量以及底部高温炉渣层温度恒定的情况下,低放固体废物的进料速度为10 kg/h,在空气过量和800~1000℃的焚烧温度下,一燃室内的低放固体废物可以充分燃烧,焚烧一段时间后,一燃室就可以进行排灰操作,将灰渣从排灰口通过排灰管道排入排灰桶内,待排灰冷却后进行计量卸灰,一燃室产生的烟气可以在进入二燃室后进一步燃烧以充分烧尽其中未燃尽的颗粒;
(3)低放固体废物在一燃室内焚烧的同时,一个喷嘴将低放有机液体废物喷入二燃室内、二燃室燃烧系统的燃烧介质为轻油,焚烧温度为850~1100℃,烟气在二燃室内的停留时间大于2秒;
(4)烟气从二燃室出来后进入NOx抑制室,喷嘴以压缩空气作为雾化介质将软化水和还原剂雾化后喷入NOx抑制室将烟气冷却至700℃以下,同时对烟气中的NOx进行还原,控制烟气中的NOx含量;
(5)从NOx抑制室出来的高温烟气在引风机的吸引下,依次进入高温烟气旋风分离器进行预除尘、进入急冷装置将其温度由500℃骤降至50℃、进入一级洗涤塔和带有除雾器的二级洗涤塔进行脱酸处理,进入高效空气过滤器做进一步净化处理、进入二噁英过滤器滤除二噁英,最后经引风机排入排风管;
(6)排灰桶内的灰渣经收集后进行水泥固化或超压处理,一级洗涤塔和二级洗涤塔的洗涤废水经过滤后排入现场废水处理系统,滤渣经收集后进行水泥固化处理。
在本实施例中,所述转运桶的容量为200L;低放固体废物和低放有机液体废物的平均比活度≤4×104Bq/kg,最大比活度为4×106Bq/kg;低放可燃废物不包括树脂;洗涤水在一级洗涤塔和二级洗涤塔之间循环喷淋过滤和冷却。
Claims (9)
1.一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置,其特征在于:所述的装置包括一燃室、二燃室、NOx抑制室、高温烟气旋风分离器、急冷装置、一级洗涤塔、二级洗涤塔、高效空气过滤器、二噁英过滤器和引风机;在一燃室的顶部安装可向一燃室内加入低放固体废物的加料装置、底部设置排灰口、内壁上安装可向一燃室内补充纯氧的喷枪,此外还在一燃室上设置上进风口、下进风口和烟气出口;在二燃室上设置可向二燃室内加入低放有机液体废物的喷嘴,烟气进口和烟气出口,此外还在二燃室的底部设置排灰口;在NOx抑制室设置有加入雾化冷却介质和NOx还原剂的喷嘴,烟气进口和烟气出口,此外还在底部设置排灰口;在高温烟气旋风分离器的侧面设置烟气进口、底部设置排灰口,在高温烟气旋风分离器顶部设置烟气出口;在急冷装置的底部设置烟气出口、顶部设置烟气进口;在一级洗涤塔的顶部设置烟气进口、底部设置烟气出口;在二级洗涤塔的底部设置烟气进口、顶部设置烟气出口;在高效空气过滤器的底部设置烟气进口、侧上方设置烟气出口;在二噁英过滤器的侧下方设置烟气进口、侧上方设置烟气出口;上述一燃室的烟气出口通过高温烟气管道与二燃室的烟气进口相连接,二燃室的烟气出口通过高温烟气管道与NOx抑制室的烟气进口相连接,NOx抑制室的烟气出口通过高温烟气管道与高温烟气旋风分离器的烟气进口相连接,高温烟气旋风分离器的烟气进出口通过高温烟气管道与急冷装置的烟气进口相连接,急冷装置的烟气出口通过管道与一级洗涤塔的烟气进口相连接,一级洗涤塔的烟气出口通过管道与二级洗涤塔的烟气进口相连接,二级洗涤塔的烟气出口通过管道与高效空气过滤器的烟气进口相连接,高效空气过滤器的烟气出口通过管道与二噁英过滤器的烟气进口相连接,二噁英过滤器的烟气出口通过管道与引风机的引风端相连接,引风机的排风端则与排风管相连接,此外一燃室、二燃室、NOx抑制室和高温烟气旋风分离器的排灰口均通过排灰管道与排灰桶相连接。
2.根据权利要求1所述的可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置,其特征在于:所述的装置除引风机和排灰桶外均安装于屏蔽罩内,在屏蔽罩上设置送风口,在送风口上安装高效空气过滤器,此外还在屏蔽罩的底部安装可与外界相通的料包接收装置,设于料包接收装置和加料装置之间的料包提升机将含有低放固体废物的转运桶从料包接收装置提升转运至加料装置。
3.根据权利要求2所述的可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置,其特征在于:所述的装置由屏蔽罩外的控制盘控制工作。
4.根据权利要求1所述的可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置,其特征在于:所述一燃室为直筒结构,底部为锥形,内无活动部件。
5.根据权利要求1所述的可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置,其特征在于:所述二燃室的燃烧系统安装在炉体的切线方向上并偏离烟气进口,为直筒结构,底部为锥形,内无活动部件。
6.根据权利要求1所述的可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置,其特征在于:所述的一级洗涤塔为文丘里喷射洗涤塔。
7.根据权利要求1所述的可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置,其特征在于:在装置的末端设置高效空气过滤器和二噁英吸附装置。
8.一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧方法,使用权利要求2所述的装置,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将低放固体废物分类装入塑料包后再装入转运桶内,将转运桶投入料包接收装置内,料包提升机将转运桶从料包接收装置提升转运至一燃室顶部的加料装置,待二燃室预热至最低运行温度1100℃以上时,就可以通过加料装置将转运桶内的料包投入一燃室内进行焚烧处理;
(2)在焚烧过程中,一燃室内负压为-10mbar,助燃空气由上下两个进风口按一定比例进入一燃室,若二燃室氧含量低于限值,则通过喷枪自动向一燃室内补充纯氧,水蒸气以10kg/h的速度由下进风口随助燃空气进入一燃室后与底部高温炉渣层中残存的炭发生吸热反应,生成CO 和H2,在保持一燃室助燃空气进风量、烟气的含氧量以及底部高温炉渣层温度恒定的情况下,低放固体废物的进料速度为10 kg/h,在空气过量和800~1000℃的焚烧温度下,一燃室内的低放固体废物可以充分燃烧,焚烧一段时间后,一燃室就可以进行排灰操作,将灰渣从排灰口通过排灰管道排入排灰桶内,待排灰冷却后进行计量卸灰,一燃室产生的烟气可以在进入二燃室后进一步燃烧以充分烧尽其中未燃尽的颗粒;
(3)低放固体废物在一燃室内焚烧的同时,一个喷嘴将低放有机液体废物喷入二燃室内、二燃室燃烧系统的燃烧介质为轻油,焚烧温度为850~1100℃,烟气在二燃室内的停留时间大于2秒;
(4)烟气从二燃室出来后进入NOx抑制室,喷嘴以压缩空气作为雾化介质将软化水和还原剂雾化后喷入NOx抑制室将烟气冷却至700℃以下,同时对烟气中的NOx进行还原,控制烟气中的NOx含量;
(5)从NOx抑制室出来的高温烟气在引风机的吸引下,依次进入高温烟气旋风分离器进行预除尘、进入急冷装置将其温度由500℃骤降至50℃、进入一级洗涤塔和带有除雾器的二级洗涤塔进行脱酸处理,进入高效空气过滤器做进一步净化处理、进入二噁英过滤器滤除二噁英,最后经引风机排入排风管;
(6)排灰桶内的灰渣经收集后进行水泥固化或超压处理,一级洗涤塔和二级洗涤塔的洗涤废水经过滤后排入现场废水处理系统,滤渣经收集后进行水泥固化处理。
9.根据权利要求9所述的可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧方法,其特征在于:所述转运桶的容量为200L;低放固体废物和低放有机液体废物的平均比活度≤4×104Bq/kg,最大比活度为4×106Bq/kg;低放可燃废物不包括树脂;洗涤水在一级洗涤塔和二级吸收塔之间循环喷淋过滤和冷却。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811310095.1A CN109579021A (zh) | 2018-11-04 | 2018-11-04 | 一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置及焚烧方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811310095.1A CN109579021A (zh) | 2018-11-04 | 2018-11-04 | 一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置及焚烧方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109579021A true CN109579021A (zh) | 2019-04-05 |
Family
ID=65921516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811310095.1A Pending CN109579021A (zh) | 2018-11-04 | 2018-11-04 | 一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置及焚烧方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109579021A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111473338A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-31 | 中国辐射防护研究院 | 一种可燃放射性废物改进型热解焚烧工艺 |
CN113154410A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-23 | 中国辐射防护研究院 | 一种车载低放可燃废物焚烧装置及工艺 |
CN115013819A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-06 | 西藏宏聚达环境技术有限公司 | 一种用于医疗废物焚烧处置二燃室预热系统以及方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1464285A (en) * | 1973-01-23 | 1977-02-09 | Steinmueller Gmbh L & C | Combustion plant for industrial wastes |
CN202845419U (zh) * | 2012-09-29 | 2013-04-03 | 天津市环境保护科学研究院 | 车载式医疗废物快速灰化系统 |
CN204187638U (zh) * | 2014-10-29 | 2015-03-04 | 新中天环保股份有限公司 | 一种车载移动式有害废物集成处理系统 |
CN207247215U (zh) * | 2017-10-12 | 2018-04-17 | 江苏景南环保科技有限公司 | 危废焚烧系统 |
CN209295140U (zh) * | 2018-11-04 | 2019-08-23 | 青岛东卡环保工程技术有限公司 | 一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置 |
-
2018
- 2018-11-04 CN CN201811310095.1A patent/CN109579021A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1464285A (en) * | 1973-01-23 | 1977-02-09 | Steinmueller Gmbh L & C | Combustion plant for industrial wastes |
CN202845419U (zh) * | 2012-09-29 | 2013-04-03 | 天津市环境保护科学研究院 | 车载式医疗废物快速灰化系统 |
CN204187638U (zh) * | 2014-10-29 | 2015-03-04 | 新中天环保股份有限公司 | 一种车载移动式有害废物集成处理系统 |
CN207247215U (zh) * | 2017-10-12 | 2018-04-17 | 江苏景南环保科技有限公司 | 危废焚烧系统 |
CN209295140U (zh) * | 2018-11-04 | 2019-08-23 | 青岛东卡环保工程技术有限公司 | 一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111473338A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-31 | 中国辐射防护研究院 | 一种可燃放射性废物改进型热解焚烧工艺 |
CN113154410A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-23 | 中国辐射防护研究院 | 一种车载低放可燃废物焚烧装置及工艺 |
CN115013819A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-06 | 西藏宏聚达环境技术有限公司 | 一种用于医疗废物焚烧处置二燃室预热系统以及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109351754A (zh) | 一种固体废弃物处理的方法及固体废弃物处理系统 | |
CN102221211A (zh) | 危险废物焚烧及焚烧飞灰熔融固化一体化方法和系统 | |
CN113182311B (zh) | 基于中温热解与等离子高温熔融的危废处理系统 | |
CN109579021A (zh) | 一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置及焚烧方法 | |
CN109395496A (zh) | 一种垃圾焚烧发电厂的烟气净化及余热利用系统 | |
CN209550214U (zh) | 一种固体废弃物处理系统 | |
CN107166977A (zh) | 一种密闭式炉炉气回收和净化处理系统 | |
CN110176322A (zh) | 一种中低放射性固体废物减容化处理系统及其方法 | |
CN112209616A (zh) | 一种热等离子体炬高温熔融工艺及其系统 | |
CN207951030U (zh) | 一种活性炭微波回收烟气净化装置 | |
CN109579022A (zh) | 一种多功能直筒放射性废物控氧焚烧装置及焚烧方法 | |
CN208003672U (zh) | 一种垃圾焚烧烟气净化设备 | |
CN206252987U (zh) | 回收HCl气体的装置 | |
CN209263040U (zh) | 一种垃圾焚烧的活性炭喷量自动控制系统 | |
CN111457747A (zh) | 电炉烟气治理装置 | |
CN209295140U (zh) | 一种可移动式多功能直筒低放可燃废物控氧焚烧装置 | |
CN110186052A (zh) | 移动式小型中低放射性废物气化熔融处理系统及其方法 | |
CN203628675U (zh) | 喷淋型污泥干化焚烧过滤装置 | |
CN1133039C (zh) | 控制垃圾焚烧二恶英和重金属产生与扩散的方法及其系统 | |
CN208487625U (zh) | 一种新型组合式固液焚烧炉 | |
CN110822441A (zh) | 一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统 | |
CN209655308U (zh) | 一种多功能直筒放射性废物控氧焚烧装置 | |
CN211232880U (zh) | 一种高、低热值危险废弃物协同焚烧熔融无害化处理系统 | |
CN112355033B (zh) | 一种热等离子体炬高温熔融系统 | |
CN108261852A (zh) | 小型农村垃圾焚烧炉及其烟气净化系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190405 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |