CN110762535A - 一种有机固废焚烧熔融无害化处理的方法和系统 - Google Patents
一种有机固废焚烧熔融无害化处理的方法和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110762535A CN110762535A CN201911118212.9A CN201911118212A CN110762535A CN 110762535 A CN110762535 A CN 110762535A CN 201911118212 A CN201911118212 A CN 201911118212A CN 110762535 A CN110762535 A CN 110762535A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flue gas
- treatment
- inlet
- slag
- outlet
- 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
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 115
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 53
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 145
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 144
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 84
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims description 46
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 43
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 claims description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 claims description 13
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009270 solid waste treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 13
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 9
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 8
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 3
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 3
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- -1 include: landfill Substances 0.000 description 1
- 239000002906 medical waste Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 239000010832 regulated medical waste Substances 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
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
- F23G5/30—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a fluidised bed
-
- 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
- F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
- F23G5/033—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment comminuting or crushing
-
- 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
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/44—Details; Accessories
- F23G5/46—Recuperation of heat
-
- 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
- F23G5/50—Control or safety arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
本发明涉及有机固废处理技术领域，提供了一种有机固废焚烧熔融无害化处理的方法和系统。本发明先将预处理后的有机固废进行焚烧处理，实现减量化和部分无害化，焚烧处理产生的飞灰与燃料和添加剂混合进行熔融处理，实现有机固废的彻底无害化处理，焚烧处理与熔融处理产生的烟气可用于生产蒸汽和预热空气，实现资源化利用，本发明提供的方法焚烧效率高，无害化、减量化及资源化水平高，经济效益好，易于产业化推广及应用；本发明提供的系统以循环流化床焚烧炉为焚烧装置，以高温气流床为熔融装置，整个系统的运行成本低、能耗低，设备投资小，飞灰进入高温气流床熔融时不需要复杂的磨粉预处理等系统，工艺更加简单。
Description
技术领域
本发明涉及有机固废处理技术领域，尤其涉及一种有机固废焚烧熔融无害化处理的方法和系统。
背景技术
近年来，随着经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，生活垃圾、污泥、抗生素菌渣、废矿物油及生物质等有机固废的排放量逐年增加。据统计，2018年城镇湿污泥产生量约4646万吨，工业污泥产量约4000万吨，污泥无害化处理率仍然较低，其中市政污泥无害化处理率仅为57％左右。根据2017年中国城市建设统计年鉴，内地设市城市656个，城市生活垃圾清运量2.04亿吨。据生态环境部固体废物管理中心统计，2016年我国危险废物产生总量为5588万吨，2017年达到6937万吨。危险废物主要包括工业危废与医疗废物，其中工业危废占比70％以上、医疗废物约14％。工业危废中，有机危废占37％，废酸废碱占30％，石棉废物占14％，有色金属冶炼废物占10％。对于生活垃圾、污泥等有机固废，其含水率较高，致使有机固废自身的质量和体积大，不便于长距离运输和处理。若随意堆放，有机固废中所含有微生物会大量繁殖，使得有机固废腐坏，生成有毒有害的气体从而危害到人体健康同时也对周围环境造成影响，因此急需寻找合适的有机固废处理技术。
目前，有机固废的处理技术主要有：填埋、堆肥利用、厌氧消化和焚烧等。填埋影响垃圾填埋场的稳定性，延长封场的时间，存在二次污染风险；堆肥利用存在有毒有机物难以降解及重金属累积问题，安全性受到质疑；厌氧消化工艺流程多、设备昂贵依赖进口、有机固废可生化性差、经济效益不好；焚烧是对可燃性有机废物在高温下进行的热氧化处理，在完全燃烧的条件下，有机物的去除率可达99％。由于焚烧是一种较完全、彻底的分解破坏废物的处理方法，可大大减少废物的体积，焚烧产生的少量炉渣可填埋处理，极大地减少了废物填埋处理量，因此被泛用于有机固废的处理。但是有机固废焚烧处理存在二噁英及危险废弃物飞灰等问题，无害化水平低，烟气净化成本较高，焚烧产生的飞灰一般需要通过固化填埋、电熔融或等离子熔融进行处理，其中电熔融和等离子熔融成本较高，设备投资大，而固化填埋则存在二次污染风险。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种有机固废焚烧熔融无害化处理的方法和系统。本发明提供的方法运行成本低、热能利用率高、焚烧效率高，且无害化、减量化及资源化水平高，产品经济效益好，无二次污染，易于产业化推广及应用。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种有机固废焚烧熔融无害化处理的方法，包括以下步骤：
(a)将有机固废进行预处理，得到预处理物料；
(b)将所述预处理物料与预热空气混合进行焚烧处理，得到高温烟气和炉渣；
(c)将所述高温烟气进行余热回收处理，得到低温烟气；
(d)将所述低温烟气进行气体净化处理，得到飞灰和达标烟气；
(e)将所述飞灰、燃料和添加剂混合进行熔融处理，得到熔渣和热烟气；所述添加剂包括CaO、Al2O3和SiO2中的一种或几种；
(f)将所述熔渣进行激冷处理，得到熔融玻璃体。
优选的，所述预处理的方式为干化、破碎和筛分中的一种或几种；所述预处理物料的热值≥1500kcal/kg，含水率≤60％，粒径≤15mm。
优选的，所述焚烧处理在循环流化床焚烧炉中进行，所述焚烧处理的温度为850～1000℃。
优选的，以飞灰和添加剂的总重量为100％计，所述CaO的添加重量比为0～20％，所述Al2O3的添加重量比为0～25％，所述SiO2的添加重量比为0～20％。
优选的，当所述步骤(b)中得到的炉渣为危废时，将所述炉渣与飞灰共同进行熔融处理。
优选的，所述熔融处理在高温气流床中进行，所述熔融处理的温度为1200～1600℃。
优选的，所述步骤(e)中的热烟气返回步骤(c)中，与高温烟气一起进行余热回收处理；所述余热回收处理具体为：使用高温烟气和热烟气加热软化水，得到蒸汽副产品；使用高温烟气和热烟气对空气进行预热，所得预热空气用于步骤(b)中。
本发明还提供了一种有机固废焚烧熔融无害化处理的系统，包括预处理装置1；所述预处理装置1设置有有机固废入口和预处理物料出口；
循环流化床焚烧炉2；所述循环流化床焚烧炉2设置有预处理物料入口、预热空气入口、炉渣出口和高温烟气出口，其中预处理物料入口与所述预处理装置1的预处理物料出口相连；
余热回收装置3，所述余热回收装置3设置有换热烟气入口、软化水入口、常温空气入口、低温烟气出口、蒸汽出口和预热空气出口，所述换热烟气入口与所述循环流化床焚烧炉2的高温烟气出口相连，所述预热空气出口与所述循环流化床焚烧炉2的预热空气入口相连；
烟气净化装置4，所述烟气净化装置4设置有低温烟气入口、飞灰出口和达标烟气出口，所述低温烟气入口与所述余热回收装置3的低温烟气出口相连；
高温气流床5，所述高温气流床5设置有飞灰入口、燃料入口、添加剂入口、熔渣出口和热烟气出口，所述飞灰入口与所述烟气净化装置4的飞灰出口相连，所述热烟气出口与所述余热回收装置3的换热烟气入口相连；
激冷排渣机6，所述激冷排渣机6设置有熔渣入口、激冷水入口、熔融玻璃体出口和激冷水出口，所述熔渣入口与所述高温气流床5的熔渣出口相连。
优选的，所述高温气流床5还设置有炉渣入口，当所述循环流化床焚烧炉2产生的炉渣为危废时，将产生的炉渣自炉渣入口通入高温气流床5中。
优选的，所述高温气流床5的进料方式为低温烧嘴进料；所述低温烧嘴的个数为单个或多个；所述高温气流床5中低温烧嘴的布置方式为顶部、侧部或底部。
有益效果：
(1)本发明提供的方法先将预处理后的有机固废进行焚烧处理，从而实现减量化和部分无害化，焚烧处理产生的飞灰与燃料和添加剂混合进行熔融处理，从而实现有机固废的彻底无害化处理，并且焚烧处理与熔融处理产生的烟气可以用于生产蒸汽和预热空气，从而实现资源化利用，本发明提供的方法焚烧效率高，无害化、减量化及资源化水平高，经济效益好，易于产业化推广及应用；
(2)本发明在熔融处理过程中添加CaO、Al2O3及SiO2，可以降低物料熔融玻璃体生成的温度区间(降低100～200℃)，有利于无害化玻璃体生成；
(3)进一步的，焚烧处理产生的高温烟气和熔融处理产生的热烟气共同进行余热回收利用和气体净化处理，热能利用率高，且可以共用同一套烟气净化系统，进一步节省投资和占地；
(4)进一步的，本发明的熔融处理的温度为1200～1600℃，远大于传统焚烧的二噁英控制温度850℃，因此二噁英被完全分解，飞灰被熔融成彻底无害化的玻璃体，无二次污染问题；
(5)进一步的，本发明循环流化床焚烧后得到的炉渣如果是危废，可以经过破碎、磨粉等处理后，同样送入高温气流床中进行熔融处理，从而实现有机固废的完全无害化处理；
(6)本发明提供的系统以循环流化床焚烧炉为焚烧装置，以高温气流床为熔融装置，整个系统的运行成本低、能耗低，设备投资小；
(7)由于飞灰粒径范围一般在30～50μm，满足高温气流床入炉要求，因此飞灰进入高温气流床熔融时不需要进行复杂的磨粉预处理，工艺更加简单；
(8)本发明高温气流床所加入的燃料，可以是天然气、液化石油气等常规燃料的一种或几种组合。
附图说明
图1为本发明有机固废焚烧熔融无害化处理的方法的工艺流程图；
图2为本发明有机固废焚烧熔融无害化处理的系统的结构示意图，其中：1-预处理装置，2-循环流化床焚烧炉，3-余热回收装置，4-烟气净化装置，5-高温气流床，6-激冷排渣机。
具体实施方式
本发明提供了一种有机固废焚烧熔融无害化处理的方法，包括以下步骤：
(a)将有机固废进行预处理，得到预处理物料；
(b)将所述预处理物料与预热空气混合进行焚烧处理，得到高温烟气和炉渣；
(c)将所述高温烟气进行余热回收处理，得到低温烟气；
(d)将所述低温烟气进行气体净化处理，得到飞灰和达标烟气；
(e)将所述飞灰、燃料和添加剂混合进行熔融处理，得到熔渣和热烟气；所述添加剂包括CaO、Al2O3和SiO2中的一种或几种；
(f)将所述熔渣进行激冷处理，得到熔融玻璃体。
本发明对所述有机固废的来源及种类没有特殊要求，本领域技术人员熟知的有机固废均可以使用本发明的方法进行无害化处理，具体如市政污泥、药厂废渣和生活垃圾等。
本发明将有机固废进行预处理，得到预处理物料。在本发明中，所述预处理的方式优选为干化、破碎和筛分中的一种或几种；所述预处理物料的热值优选≥1500kcal/kg，含水率优选≤60％，粒径优选≤15mm。本发明将预处理物料的热值、含水率和粒径控制在上述范围内，使其满足后续在循环流化床焚烧炉中进行焚烧的要求，提高燃烧效率，并实现炉膛温度均匀分布。
得到预处理物料后，本发明将所述预处理物料与预热空气混合进行焚烧处理，得到高温烟气和炉渣。在本发明中，所述预热空气的温度优选为160～400℃；所述焚烧处理优选在循环流化床焚烧炉中进行，所述焚烧处理的温度优选为850～1000℃，更优选为900～950℃；在本发明的具体实施例中，将预处理物料和预热空气共同送入循环流化床焚烧炉中即可；本发明对所述预热空气的流量没有特殊要求，根据本领域技术人员熟知的方法设置预热空气的过量系数即可。本发明通过焚烧处理，使可燃性的有机固废完全燃烧，实现有机固废的减量化和部分无害化。
焚烧处理完成后，本发明将所述高温烟气进行余热回收处理，得到低温烟气。在本发明中，所述余热回收处理具体优选为：使用高温烟气加热软化水，得到蒸汽副产品；所得蒸汽副产品可进行供暖、发电等利用，提高本发明的经济效益，使本发明更易于产业化推广及应用；此外，使用高温烟气对空气进行预热，所得预热空气用于焚烧处理过程中。在本发明中，余热回收后烟气温度可下降至150～220℃左右。
得到低温烟气后，本发明将所述低温烟气进行气体净化处理，得到飞灰和达标烟气。在本发明中，所述气体净化处理的方式优选为除尘；所述除尘优选为旋风除尘或布袋除尘；在本发明的具体实施例中，若烟气中含有酸性气体，还优选对低温烟气进行脱酸；在本发明的具体实施例中，若所述低温烟气中含有二噁英和重金属等物质，优选在除尘前对低温烟气进行活性炭喷附处理。在本发明中，除尘过程中捕集到的含碳粉尘即为飞灰。
气体净化处理完成后，本发明将所述飞灰和燃料、添加剂混合进行熔融处理，得到熔渣和热烟气。在本发明中，所述添加剂包括CaO、Al2O3和SiO2中的一种或几种，具体可以为1种、2种或3种；以飞灰和添加剂的总重量为100％计，所述CaO的添加重量比优选为0～20％，更优选为0.1～18％，进一步优选为0.5～15％，所述Al2O3的添加重量比优选为0～25％，更优选为0.1～22％，进一步优选为0.5～20％，所述SiO2的添加重量比优选为0～20％，更优选为0.1～18％，进一步优选为0.5～15％；所述CaO、Al2O3和SiO2的添加重量比优选不同时为0；所述添加重量比均为添加剂的重量与飞灰和添加剂的总重量之比；本发明对所述燃料无特殊要求，使用天然气、液化石油气等常规燃料中的一种或几种组合均可；在本发明中，所述熔融处理在高温气流床中进行，所述熔融处理的温度优选为1200～1600℃，更优选为1250～1500℃，进一步优选为1350～1400℃，本发明的熔融处理与传统的熔融方法(等离子熔融等)相比，处理温度更低，进而降低了运行成本。
本发明通过加入添加剂辅助飞灰形成熔渣，且添加剂能够起到降低物料熔融玻璃体生成的温度区间(降低100～200℃)的作用，有利于无害化玻璃体生成。
在本发明中，当焚烧后得到的炉渣是危废时，本发明优选将所述炉渣同样送入高温气流床中进行熔融处理，从而实现有机固废的完全无害化处理；在送入高温气流床进行熔融处理之前，本发明优选将所述炉渣进行破碎和磨粉处理，以使炉渣的粒径满足入炉要求；当焚烧后得到的炉渣不是危废时，则直接填埋处理即可。
在本发明中，所述熔融处理产生的热烟气优选返回步骤(c)，与高温烟气一起进行余热回收处理，具体的余热回收方法不再赘述。本发明将焚烧处理产生的高温烟气和熔融处理产生的热烟气共同进行余热回收处理，热能利用率高，余热回收步骤的蒸汽产量高，且能共用一套气体净化系统，经济效益更好。
在本发明中，所述热烟气中夹带有少量未熔融的飞灰，在气体净化处理过程中，这部分未熔融的飞灰重新被捕集，与焚烧处理步骤产生的飞灰共同进行熔融处理，从而提高飞灰的处理率，提高本发明的无害化水平。
得到熔渣后，本发明将所述熔渣进行激冷处理，得到熔融玻璃体。本发明对所述激冷处理的具体条件没有特殊要求，使用本领域技术人员熟知的条件即可。
本发明提供了一种有机固废焚烧熔融无害化处理的系统，包括预处理装置1、循环流化床焚烧炉2、余热回收装置3、烟气净化装置4、高温气流床5和激冷排渣机6。
本发明提供的系统包括预处理装置1。在本发明中，所述预处理装置用于对有机固废进行干化、破碎等处理，具体优选为低温干化装置、薄层干化装置、辊式破碎机和筛网中的一种或几种，根据具体需要进行选择即可；所述预处理装置1设置有有机固废入口和预处理物料出口。
本发明提供的系统包括循环流化床焚烧炉2。在本发明中，所述循环流化床焚烧炉2设置有预处理物料入口、预热空气入口、炉渣出口和高温烟气出口，其中预处理物料入口与所述预处理装置1的预处理物料出口相连；所述循环流化床焚烧炉用于对有机固废进行焚烧处理。
本发明提供的系统包括余热回收装置3。在本发明中，所述余热回收装置3设置有换热烟气入口、软化水入口、常温空气入口、低温烟气出口、蒸汽出口和预热空气出口，所述换热烟气入口与所述循环流化床焚烧炉2的高温烟气出口相连，所述预热空气出口与所述循环流化床焚烧炉2的预热空气入口相连；所述余热回收装置3用于对循环流化床焚烧炉产生的高温烟气和高温气流床产生的热烟气进行余热回收，还用于生产蒸汽副产品。在本发明的具体实施例中，所述余热回收装置具体包括余热锅炉和空气预热器；软化水通入余热锅炉中，常温空气则通入空气预热器中；本发明对所述余热锅炉和空气预热器之间的具体连接方式没有特殊要求，按照本领域技术人员熟知的方式进行连接，能够实现上述方案所述的余热回收即可。
本发明提供的系统包括烟气净化装置4。在本发明中，所述烟气净化装置4设置有低温烟气入口、飞灰出口、达标烟气出口，所述低温烟气入口与所述余热回收装置3的低温烟气出口相连；所述烟气净化装置优选为旋风除尘器或布袋除尘器。在本发明的具体实施例中，若低温烟气中含有酸性气体，所述烟气净化装置还优选包括脱酸装置，以对低温烟气进行脱酸；在本发明的具体实施例中，若所述低温烟气中含有二噁英和重金属等物质，所述烟气净化装置优选还包括活性炭喷附装置，且所述活性炭喷附装置设置在除尘装置之前。
本发明提供的系统包括高温气流床5。在本发明中，所述高温气流床5设置有飞灰入口、燃料入口、添加剂入口、熔渣出口和热烟气出口，所述飞灰入口与所述烟气净化装置4的飞灰出口相连，所述热烟气出口与所述余热回收装置3的换热烟气入口相连；所述高温气流床5的进料方式优选为低温烧嘴进料；所述低温烧嘴的个数优选为单个或多个；所述高温气流床5中低温烧嘴的布置方式优选为顶部、侧部或底部；所述高温气流床5用于对飞灰进行熔融处理。
在本发明中，所述高温气流床5优选还设置有炉渣入口，当所述循环流化床焚烧炉2产生的炉渣为危废时，将产生的炉渣自炉渣入口通入高温气流床5中进行熔融处理，为使炉渣的粒径满足高温气流床5的入炉要求，本发明优选使用磨粉预处理系统对循环流化床焚烧炉2产生的炉渣进行破碎和磨粉，在本发明的具体实施例中，磨粉预处理系统的入口和循环流化床焚烧炉2的炉渣出口相连，磨粉预处理系统的出口和高温气流床5的炉渣入口相连；本发明对所述磨粉预处理系统没有特殊要求，使用本领域技术人员熟知的即可。
本发明提供的系统包括激冷排渣机6。在本发明中，所述激冷排渣机6设置有熔渣入口、激冷水入口、熔融玻璃体出口和激冷水出口，所述熔渣入口与所述高温气流床5的熔渣出口相连。
在使用本发明提供的系统对有机固废焚烧熔融无害化处理时，各个步骤的控制条件和上述方案一致，在此不再赘述。
图1为本发明提供的有机固废焚烧熔融无害化处理方法的工艺流程图；图2为本发明提供的有机固废焚烧熔融无害化处理系统的结构示意图。下面结合图1～2对本发明的方法和系统进行具体说明：有机固废进入预处理装置1中进行干化、粉碎等预处理，得到预处理物料；预处理物料与预热空气共同进入循环流化床焚烧炉2中进行焚烧处理，产生的炉渣排出(若炉渣为危废，则经过破碎、磨粉处理后，送入高温气流床中进行熔融处理，若炉渣不是危废，则填埋处理即可)，高温烟气进入余热回收装置3中进行余热回收处理，向余热回收装置3中通入软化水和空气，产生的蒸汽作为副产品，产生的预热空气通入循环流化床焚烧炉2中；余热回收产生的低温烟气进入烟气净化装置4中进行净化，产生的达标烟气排放，捕集到的飞灰和燃料、添加剂共同通入高温气流床5中进行熔融处理，熔融处理产生的热烟气通入余热回收装置3中，熔渣则进入激冷排渣机6中进行激冷处理，得到熔融玻璃体，实现有机固废的彻底无害化处理。
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
利用有机固废焚烧熔融无害化处理的系统对某城市的市政污泥进行处理，该市政污泥的含水率为80％，工业分析及元素分析如表1所示，其中，有机固废焚烧熔融无害化处理的工艺流程如图1所示，所用系统的结构示意图如图2所示，预处理只包括干化处理。具体处理流程如下：
表1市政污泥工业分析及元素分析(空干基)
将含水率80％的市政污泥先经过干化处理，含水率降至60％，热值为1500kcal/kg，粒径≤15mm，满足入炉要求，不需要进行破碎及筛分处理。将干化后的污泥与预热空气一同送入循环流化床焚烧炉中进行焚烧处理，得到炉渣及高温烟气，所述循环流化床焚烧炉的炉膛温度为900℃，所述高温烟气温度为880℃。将高温烟气通过余热回收处理，得到450℃过热蒸汽产品、180℃预热空气及200℃低温烟气。将低温烟气进行旋风除尘、脱酸及布袋除尘等烟气净化处理，得到飞灰与达标烟气。将飞灰、添加剂与燃料一同通过顶部布置的单个烧嘴喷入高温气流床中进行焚烧熔融无害化处理，得到熔渣及热烟气，所述添加剂为CaO、Al2O3，无需添加SiO2，所述CaO添加重量比为10％，所述Al2O3添加重量比为25％，所述高温气流床的炉膛温度为1200℃。将所述熔渣进行激冷处理，以便得到熔融玻璃体，将热烟气与高温烟气一同进行上述余热回收、气体净化等处理，最终实现污泥的彻底无害化处理。
实施例2
利用本发明的有机固废焚烧熔融无害化处理系统对某城市的生活垃圾进行处理，该生活垃圾的原始含水率为40％，堆滤后含水率为32％，湿基成分组成如表2所示，其中，有机固废焚烧熔融无害化处理的工艺流程如图1所示，所用系统的结构示意图如图2所示，预处理包括破碎及筛分。
具体处理流程如下：
表2生活垃圾成分组成(wt％)
将堆滤后含水率为32％的生活垃圾进行破碎及筛分处理，以便去除其中的渣土、玻璃及金属等物料，预处理后的生活垃圾热值为1800kcal/kg，粒径≤14mm，满足入炉要求，不需要进行干化处理。将预处理后的生活垃圾与预热空气一同送入循环流化床焚烧炉中进行焚烧处理，得到炉渣及高温烟气，所述循环流化床焚烧炉的炉膛温度为850℃，所述高温烟气温度为840℃。将高温烟气通过余热回收处理，得到180℃饱和蒸汽产品、160℃预热空气及180℃低温烟气。将低温烟气进行旋风除尘、脱酸及布袋除尘等烟气净化处理，得到飞灰与烟气。将飞灰、添加剂与燃料一同通过侧部对称布置的两个烧嘴喷入高温气流床中进行焚烧熔融无害化处理，得到熔渣及热烟气，所述添加剂为Al2O3及SiO2，无需添加CaO，所述Al2O3添加重量比为15％，所述SiO2添加重量比为20％，所述高温气流床的炉膛温度为1500℃。将所述熔渣进行激冷处理，以便得到熔融玻璃体，将热烟气与高温烟气一同进行上述余热回收、气体净化等处理，最终实现生活垃圾的彻底无害化处理。
实施例3
利用本发明的有机固废焚烧熔融无害化处理系统对某制药厂产生的危险废物抗生素菌渣进行处理，该抗生素菌渣的含水率为78％，工业分析及元素分析如表3所示，其中，有机固废焚烧熔融无害化处理的工艺流程如图1所示，所用系统的结构示意图如图2所示。具体处理流程如下：
表3抗生素菌渣的工业分析及元素分析
将含水率为78％的抗生素菌渣先进行干化处理，含水率降至15％，热值为3500kcal/kg，然后进行破碎及筛分处理，预处理后的抗生素菌渣粒径≤12mm，满足入炉要求。将预处理后的抗生素菌渣与预热空气一同送入循环流化床焚烧炉中进行焚烧处理，得到炉渣及高温烟气，所述循环流化床焚烧炉的炉膛温度为1000℃，所述高温烟气温度为950℃。将高温烟气通过余热回收处理，得到450℃饱和蒸汽产品、190℃预热空气及220℃低温烟气。将低温烟气进行旋风除尘、脱酸及布袋除尘等烟气净化处理，得到飞灰与烟气。将炉渣进行破碎、磨粉等预处理后，与飞灰、添加剂和燃料一同通过底部均匀布置的四个烧嘴喷入高温气流床中进行焚烧熔融无害化处理，得到熔渣及热烟气，所述添加剂为CaO及SiO2，无需添加Al2O3，所述CaO添加重量比为20％，所述SiO2添加重量比为10％，所述高温气流床的炉膛温度为1600℃。将所述熔渣进行激冷处理，以便得到熔融玻璃体，将热烟气与高温烟气一同进行上述余热回收、气体净化等处理，最终实现抗生素菌渣的彻底无害化处理。
由以上实施例可以看出，本发明提供的方法热能利用率高、焚烧效率高，且无害化、减量化及资源化水平高，产品经济效益好，无二次污染，易于产业化推广及应用；本发明提供的系统运行成本低、设备投资小，飞灰进入高温气流床熔融时不需要磨粉预处理，更加简单。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种有机固废焚烧熔融无害化处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)将有机固废进行预处理，得到预处理物料；
(b)将所述预处理物料与预热空气混合进行焚烧处理，得到高温烟气和炉渣；
(c)将所述高温烟气进行余热回收处理，得到低温烟气；
(d)将所述低温烟气进行气体净化处理，得到飞灰和达标烟气；
(e)将所述飞灰、燃料和添加剂混合进行熔融处理，得到熔渣和热烟气；所述添加剂包括CaO、Al2O3和SiO2中的一种或几种；
(f)将所述熔渣进行激冷处理，得到熔融玻璃体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理的方式为干化、破碎和筛分中的一种或几种；所述预处理物料的热值≥1500kcal/kg，含水率≤60％，粒径≤15mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焚烧处理在循环流化床焚烧炉中进行，所述焚烧处理的温度为850～1000℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述步骤(b)中得到的炉渣为危废时，将所述炉渣与飞灰共同进行熔融处理。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以飞灰和添加剂的总重量为100％计，所述CaO的添加重量比为0～20％，所述Al2O3的添加重量比为0～25％，所述SiO2的添加重量比为0～20％。
6.根据权利要求1或4或5所述的方法，其特征在于，所述熔融处理在高温气流床中进行，所述熔融处理的温度为1200～1600℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(e)中的热烟气返回步骤(c)中，与高温烟气一起进行余热回收处理；所述余热回收处理具体为：使用高温烟气和热烟气加热软化水，得到蒸汽副产品；使用高温烟气和热烟气对空气进行预热，所得预热空气用于步骤(b)中。
8.一种有机固废焚烧熔融无害化处理的系统，其特征在于，包括预处理装置(1)；所述预处理装置(1)设置有有机固废入口和预处理物料出口；
循环流化床焚烧炉(2)；所述循环流化床焚烧炉(2)设置有预处理物料入口、预热空气入口、炉渣出口和高温烟气出口，其中预处理物料入口与所述预处理装置(1)的预处理物料出口相连；
余热回收装置(3)，所述余热回收装置(3)设置有换热烟气入口、软化水入口、常温空气入口、低温烟气出口、蒸汽出口和预热空气出口，所述换热烟气入口与所述循环流化床焚烧炉(2)的高温烟气出口相连，所述预热空气出口与所述循环流化床焚烧炉(2)的预热空气入口相连；
烟气净化装置(4)，所述烟气净化装置(4)设置有低温烟气入口、飞灰出口和达标烟气出口，所述低温烟气入口与所述余热回收装置(3)的低温烟气出口相连；
高温气流床(5)，所述高温气流床(5)设置有飞灰入口、燃料入口、添加剂入口、熔渣出口和热烟气出口，所述飞灰入口与所述烟气净化装置(4)的飞灰出口相连，所述热烟气出口与所述余热回收装置(3)的换热烟气入口相连；
激冷排渣机(6)，所述激冷排渣机(6)设置有熔渣入口、激冷水入口、熔融玻璃体出口和激冷水出口，所述熔渣入口与所述高温气流床(5)的熔渣出口相连。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述高温气流床(5)还设置有炉渣入口，当所述循环流化床焚烧炉(2)产生的炉渣为危废时，将产生的炉渣自炉渣入口通入高温气流床(5)中。
10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述高温气流床(5)的进料方式为低温烧嘴进料；所述低温烧嘴的个数为单个或多个；所述高温气流床(5)中低温烧嘴的布置方式为顶部、侧部或底部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911118212.9A CN110762535A (zh) | 2019-11-15 | 2019-11-15 | 一种有机固废焚烧熔融无害化处理的方法和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911118212.9A CN110762535A (zh) | 2019-11-15 | 2019-11-15 | 一种有机固废焚烧熔融无害化处理的方法和系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110762535A true CN110762535A (zh) | 2020-02-07 |
Family
ID=69338000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911118212.9A Pending CN110762535A (zh) | 2019-11-15 | 2019-11-15 | 一种有机固废焚烧熔融无害化处理的方法和系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110762535A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111266391A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-12 | 新疆浦盛环保科技有限公司 | 固体废物处理系统 |
| CN112939397A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-06-11 | 中科合肥煤气化技术有限公司 | 一种污泥碳化耦合熔融处理的方法和系统 |
| CN115872600A (zh) * | 2022-11-01 | 2023-03-31 | 山西智博环化工程有限公司 | 一种含碳固体废物和垃圾焚烧飞灰协同处理的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106765145A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 光大环境科技（中国）有限公司 | 飞灰的熔融方法以及用于熔融的飞灰组合物 |
| CN108826318A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-16 | 上海齐耀热能工程有限公司 | 生活垃圾处理系统和生活垃圾处理方法 |
| CN110205166A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-06 | 河南信祥环境科技有限公司 | 一种固废垃圾气化熔融系统及方法 |
| CN211345325U (zh) * | 2019-11-15 | 2020-08-25 | 中科合肥煤气化技术有限公司 | 一种有机固废焚烧熔融无害化处理的系统 |
-
2019
- 2019-11-15 CN CN201911118212.9A patent/CN110762535A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106765145A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 光大环境科技（中国）有限公司 | 飞灰的熔融方法以及用于熔融的飞灰组合物 |
| CN108826318A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-16 | 上海齐耀热能工程有限公司 | 生活垃圾处理系统和生活垃圾处理方法 |
| CN110205166A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-06 | 河南信祥环境科技有限公司 | 一种固废垃圾气化熔融系统及方法 |
| CN211345325U (zh) * | 2019-11-15 | 2020-08-25 | 中科合肥煤气化技术有限公司 | 一种有机固废焚烧熔融无害化处理的系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 吴国光等: "煤炭气化工艺学", 31 October 2015, 中国矿业大学出版社, pages: 159 - 163 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111266391A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-12 | 新疆浦盛环保科技有限公司 | 固体废物处理系统 |
| CN112939397A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-06-11 | 中科合肥煤气化技术有限公司 | 一种污泥碳化耦合熔融处理的方法和系统 |
| CN115872600A (zh) * | 2022-11-01 | 2023-03-31 | 山西智博环化工程有限公司 | 一种含碳固体废物和垃圾焚烧飞灰协同处理的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101786809B (zh) | 在水泥干法窑生产中应用的垃圾处理系统及其处理方法 | |
| CN209550214U (zh) | 一种固体废弃物处理系统 | |
| CN104211274A (zh) | 污泥减量化资源化处理装置及处理方法 | |
| CN102504843B (zh) | 蓄热式燃气辐射管转底炉生活垃圾干馏方法 | |
| CN102061196A (zh) | 一种等离子体气化生活垃圾与生物质发电的方法和装置 | |
| CN107699294B (zh) | 一种绿岛式城乡有机废物无害化资源化处理工艺 | |
| CN108840544A (zh) | 一种工业污泥资源化处理方法 | |
| CN110762535A (zh) | 一种有机固废焚烧熔融无害化处理的方法和系统 | |
| CN110440262A (zh) | 一种基于煤粉锅炉的垃圾热解及焚烧无害化处置系统及方法 | |
| CN108728140B (zh) | 有机危废低温热解发电系统 | |
| CN105864782A (zh) | 一种富氧条件下加热熔融处理垃圾装置及方法 | |
| CN112283715A (zh) | 一种流化床气化熔融处置固废危废的方法及其设备 | |
| CN112939397A (zh) | 一种污泥碳化耦合熔融处理的方法和系统 | |
| CN105921483B (zh) | 生活垃圾发电站飞灰的环保处理系统及方法 | |
| CN113683305A (zh) | 一种生活垃圾焚烧飞灰熔融无害化协同处置的系统 | |
| CN108443889B (zh) | 一种废弃金属催化剂和有机污泥共处理装置及方法 | |
| CN110699124A (zh) | 一种有机固废气化熔融无害化处理的方法和系统 | |
| CN211170607U (zh) | 一种有机固废气化熔融无害化处理的系统 | |
| CN106497579A (zh) | 一种生活垃圾资源化的系统及方法 | |
| CN113145611A (zh) | 一种利用煤燃烧设备协同处理有机危险废物的方法 | |
| CN111944548A (zh) | 一种钢铁烧结工艺协同利用有机固废的方法 | |
| CN211345325U (zh) | 一种有机固废焚烧熔融无害化处理的系统 | |
| CN113751471B (zh) | 一种多燃料耦合的在线熔融处理危废焚烧飞灰系统及方法 | |
| CN111637464A (zh) | 一种有机危废与无机危废协同综合利用发电系统及工艺 | |
| CN213901073U (zh) | 一种流化床气化熔融处置固废危废的设备 |
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 |