CN110822441A - 一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统，其特征在于，包括：旋风熔融炉，设置于前述旋风熔融炉上的一次风口、二次风口，城市固废掺烧口，主炉膛，炉底排渣口，燃尽风OFA喷口，排渣水池，对流受热面，空气预热器，送风机，分配风箱，煤粒仓，城市固废储仓，破碎机，干燥管，气固分离器，除尘器，酸洗池，烟气净化器，烟囱。本发明的有益之处在于：克服了城市固废因水分高、热值低而难以着火、燃烧、燃尽的问题；极大减少了城市固废燃烧时大气污染物二噁英的排放，实现了对城市固废燃烧后灰、渣的无害化处理；能够对城市固废中的部分重金属资源进行回收；便于运行调整，掺烧比例和锅炉负荷易于调节，混烧燃料适用性广。

Description

一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统
技术领域
本发明属于城市固废处理及热能工程技术领域，尤其涉及一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统。
背景技术
随着我国国民经济的迅猛发展，城市规模不断扩展壮大，城市固废产量也在相应增大。城市固废主要包括城市生活垃圾等，据统计我国人均每天产生0.8～1.1kg城市生活垃圾，全国主要城市的年产生活垃圾约达2.0×108t。目前城市生活垃圾的处理方法主要有填埋法、堆肥法和焚烧法。
填埋法，占地面积大，并且存在垃圾渗滤液渗透的风险。随着城市生活垃圾产量的增大，目前我国很多垃圾填埋场都即将填满，城市固废面临着无处填埋的困境。
堆肥法，主要适用于餐厨垃圾等，需要可靠完善的垃圾分类制度作保障。
焚烧法，是一种有效处理城市固废的方法。如对城市生活垃圾采用焚烧法处理，可使城市生活垃圾减容85％以上，减重75％以上，同时还可以对城市生活垃圾进行热量回收。然而城市固废由于其自身的特点，在焚烧处理时也面临着一定的技术难题：
①城市固废如城市生活垃圾、污泥浆等一般水分含量高、热值低，在燃烧时存在着火、燃烧、燃尽困难的问题；
②城市固废焚烧时会产生大量的大气污染物二噁英，二噁英具有较强的毒性，对生态环境和人体健康都有极大危害；二噁英在高温下会分解，而城市固废由于高水分、低热值，一般采用链条炉或流化床锅炉进行燃烧，燃烧温度低，污染物二噁英排放高；
③城市固废焚烧后的灰、渣中含有大量的重金属，有时甚至会吸附大量的污染物二噁英，如若处置不当，重金属等污染物则会逸散到环境中去，造成二次污染。目前对城市固废焚烧后灰、渣的主要处理方式有稳定化填埋技术、熔融法处理技术等，稳定化填埋技术存在着灰、渣中重金属重新逸散到环境中的风险，而熔融法处理技术则在城市固废焚烧完毕后设置额外的熔融炉来专门熔融飞灰，熔融过程中需要额外投入燃气进行二次焚烧，这种对焚烧后灰、渣进行熔融的二次再处理将额外耗费大量的资源和能源。
目前比较先进的城市固废处理技术为“城市固废气化—熔融处理系统”，该技术的基本思路为先将城市固废进行热解或者气化，得到可燃的气化气和焦炭，再将所得的焦炭送入熔融炉中进行燃烧，并排出液态渣，而气化气可通过气体燃烧器进行燃烧，放出的热量用于干燥、热解或气化城市固废，气化气和焦炭燃烧后产生的高温烟气通入余热锅炉中进行热量回收，余热锅炉产生的蒸汽用于发电。这种技术具有较高的灰渣回收率和较低的二噁英排放，然而该技术工艺系统复杂、所需设备较多，如需要专用的气化气燃烧器、城市固废干燥器、热解炉或者气化炉、熔融炉以及余热锅炉等，生产运行工序繁多，投资花费较大。此外，该处理系统受城市固废的燃料特性及处理负荷的影响较大，当城市固废所含水分过高或热值过低时，或者处理负荷波动较大时，处理系统的运行调节及可持续运行将会面临较大问题。
鉴于以上城市固废焚烧处理技术的缺点，急需要开发一种高效低污染的城市固废处理系统，用于达到以下技术目标：
第一，克服水分含量高、热值低的城市固废在燃烧时存在的着火、燃烧、燃尽困难的问题；
第二，减少城市固废燃烧时大气污染物二噁英的排放，同时实现对城市固废燃烧后灰、渣的无害化处理；
第三，对城市固废中的热量和部分重金属资源进行合理回收。
发明内容
为解决现有技术中存在的缺陷，本发明提出了一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统，该系统通过干燥、水分分离及与煤混烧，克服了不可回收的城市固废因水分高、热值低而难以着火、燃烧、燃尽的问题；并且有效利用了旋风熔融炉高温燃烧和液态排渣的优势，减少了城市固废燃烧时大气污染物二噁英的排放，同时实现了对城市固废燃烧后灰、渣的无害化处理，无需其他的灰、渣二次处理设施；还对城市固废中的热量和部分重金属资源进行了回收。
一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统，包括：旋风熔融炉，设置于前述旋风熔融炉上的一次风口、二次风口，城市固废掺烧口，主炉膛，炉底排渣口，燃尽风OFA喷口，排渣水池，对流受热面，空气预热器，送风机，分配风箱，煤粒仓，城市固废储仓，破碎机，干燥管，气固分离器，除尘器，酸洗池，烟气净化器，烟囱；
前述旋风熔融炉后方连接有前述主炉膛，前述旋风熔融炉由敷设有耐火衬里的圆筒状销钉水冷壁构成；前述主炉膛的炉底开设有前述炉底排渣口；前述炉底排渣口下方连接有前述排渣水池；在前述主炉膛上位于前述旋风熔融炉上方的区域设置有前述燃尽风OFA喷口，前述主炉膛后方连接有若干级前述对流受热面和前述空气预热器；前述空气预热器后方依次连接有前述除尘器、烟气净化器、烟囱；
前述空气预热器的空气入口端通过管路与前述送风机连接，空气出口端通过管路与前述分配风箱连接；前述分配风箱设置有五个出风口，且第一出风口通过管路与前述一次风口连通，第二出风口通过管路与前述二次风口连通，第三出风口通过管路与前述燃尽风OFA喷口连通，第四出风口通过管路与前述气固分离器的下端出口连通，第五出风口通过管路与前述干燥管连通；
前述破碎机上方进口端连接前述城市固废储仓，下方出口端连接前述干燥管；前述干燥管通过输运线路与前述酸洗池连接，且前述干燥管的下端出口通过管路与前述气固分离器连接；
前述气固分离器的下端出口通过管路与前述城市固废掺烧口连接，上端出口通过管路与前述燃尽风OFA喷口连接；前述城市固废掺烧口位于前述旋风熔融炉的前述二次风口下方；
前述煤粒仓的下端出口通过管路与前述旋风熔融炉的前述一次风口连接；前述除尘器通过输运线路与前述酸洗池连接。
优选的，前述的一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统，包括以下工作步骤：
①热风制备：冷风经由前述送风机鼓入前述空气预热器中被加热为热风，之后前述热风通入前述分配风箱被分为五股，其中第一股热风用于将来自前述煤粒仓中的煤颗粒通过前述一次风口送入前述旋风熔融炉中，第二股热风用于参与煤掺烧过程，第三股热风用于燃尽风的组成成分，第四股热风用于将前述气固分离器分离后的城市固废颗粒和干灰颗粒通过前述城市固废掺烧口送入前述旋风熔融炉中，第五股热风用于前述干燥管中物质的干燥；
②城市固废预处理：储存于前述城市固废储仓中的待处理的城市固废经前述破碎机破碎成粒，之后前述城市固废颗粒被送入前述干燥管，与来自前述酸洗池的酸洗后湿灰在前述干燥管中汇合，同时前述第五股热风也被通入前述干燥管中用于干燥前述城市固废颗粒和酸洗后湿灰，得到干燥后城市固废颗粒、干灰颗粒以及含有干燥出水分的第五股热风；干燥完成后，含有干燥出水分的第五股热风携带前述干燥后城市固废颗粒和干灰颗粒离开前述干燥管，进入前述气固分离器中进行气固分离，使得含有干燥出水分的第五股热风与干燥后城市固废颗粒和干灰颗粒分离，得到固体相和气体相，前述固体相即为气固分离后的城市固废颗粒和干灰颗粒；
③煤混烧：离开前述气固分离器的固体相城市固废颗粒和干灰颗粒在前述第四股热风的携带下由城市固废掺烧口割向进入前述旋风熔融炉，同时来自前述煤粒仓中的煤颗粒在前述第一股热风的携带下由前述一次风口也送入了前述旋风熔融炉中；在前述旋风熔融炉中进行煤混烧，其中前述城市固废颗粒和煤颗粒着火、燃烧，前述干灰颗粒重新被熔融，产生的液态渣由前述炉底排渣口排出后进入前述排渣水池完成排渣；过程中前述第二股热风从前述二次风口切向进入旋风熔融炉中，参与煤掺烧过程；
④未燃尽燃料的燃尽：通过前述气固分离器气固分离后的前述气体相与前述第三股热风汇合后作为燃尽风，前述燃尽风从前述燃尽风OFA喷口进入前述主炉膛中用于未燃尽燃料的燃尽；
⑤飞灰再循环及重金属回收：携带飞灰的烟气在前述主炉膛中辐射放热后流过其后的若干级前述对流受热面放热给其内工质，然后烟气流过前述空气预热器加热冷风，随后烟气再依次流经前述除尘器、烟气净化器进行除尘、净化后从烟囱排放到大气中；过程中前述除尘器捕获的含重金属的飞灰被送入前述酸洗池中进行酸洗脱除重金属，酸洗后湿灰返送至干燥管中，干燥后进入旋风熔融炉中重新进行熔融无害化处理，而溶解有重金属的酸洗液则被送入化学沉淀池中进行重金属回收。
优选的，前述旋风熔融炉燃烧系统在整体配风时，控制前述旋风熔融炉在还原性气氛下运行以减少污染物排放，即前述旋风熔融炉内的过量空气系数α相对于煤和城市固废的总体而言小于1，当前述燃尽风从前述燃尽风OFA喷口送入前述主炉膛之后，过量空气系数α大于1，以用于燃料燃尽。
优选的，前述旋风熔融炉燃烧系统的前述旋风熔融炉的捕渣率可达80％，即80％的灰分以液态渣的形式排出炉外，剩余20％的灰分以飞灰的形式进入到烟气中随之流动。
优选的，前述旋风熔融炉燃烧系统的旋风熔融炉为卧式旋风熔融炉或立式旋风熔融炉。
优选的，前述气固分离器根据气固分离效率的需要，可以采用单级或多级串联的使用方式。
优选的，前述气固分离器可以为静电除尘器或布袋除尘器。
优选的，前述气固分离器为旋风分离器。
本发明的有益之处在于：
①本发明的一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统通过干燥、水分分离及与煤合理掺烧，克服了城市固废因水分高、热值低而难以着火、燃烧、燃尽的问题；
②本发明的一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统有效利用了旋风熔融炉高温燃烧和液态排渣的优势，极大减少了城市固废燃烧时大气污染物二噁英的排放，同时实现了对城市固废燃烧后灰、渣的无害化处理，无需其他的灰、渣二次处理设施；
③本发明的一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统能够对城市固废中的部分重金属资源进行回收；
④本发明的一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统便于运行调整，掺烧比例和锅炉负荷易于调节，掺烧燃料适用性广。
附图说明
图1为本发明的一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统的结构示意图。
图中附图标记的含义：1-旋风熔融炉，2-一次风口，3-二次风口，4-城市固废掺烧口，5-主炉膛，6-炉底排渣口，7-燃尽风OFA喷口，8-排渣水池，9-对流受热面，10-空气预热器，11-送风机，12-分配风箱，13-煤粒仓，14-城市固废储仓，15-破碎机，16-干燥管，17-气固分离器，18-除尘器，19-酸洗池，20-烟气净化器，21-烟囱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如附图1所示，一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统，包括：旋风熔融炉1，设置于旋风熔融炉1上的一次风口2、二次风口3，城市固废掺烧口4，主炉膛5，炉底排渣口6，燃尽风OFA喷口7，排渣水池8，对流受热面9，空气预热器10，送风机11，分配风箱12，煤粒仓13，城市固废储仓14，破碎机15，干燥管16，气固分离器17，除尘器18，酸洗池19，烟气净化器20，烟囱21；其中，旋风熔融炉1为卧式旋风熔融炉，气固分离器17为旋风分离器。
旋风熔融炉1后方连接有主炉膛5，旋风熔融炉1由敷设有耐火衬里的圆筒状销钉水冷壁构成；主炉膛5的炉底开设有炉底排渣口6；炉底排渣口6下方连接有排渣水池8；在主炉膛5上位于旋风熔融炉1上方的区域设置有燃尽风OFA喷口7，主炉膛5后方连接有若干级对流受热面9和空气预热器10；空气预热器10后方依次连接有除尘器18、烟气净化器20、烟囱21；
空气预热器10的空气入口端通过管路与送风机11连接，空气出口端通过管路与分配风箱12连接；分配风箱12设置有五个出风口，且第一出风口通过管路与一次风口2连通，第二出风口通过管路与二次风口3连通，第三出风口通过管路与燃尽风OFA喷口7连通，第四出风口通过管路与气固分离器17的下端出口连通，第五出风口通过管路与干燥管16连通；
破碎机15上方进口端连接城市固废储仓14，下方出口端连接干燥管16；干燥管16通过输运线路与酸洗池19连接，且干燥管16下端出口通过管路与气固分离器17连接；
气固分离器17的下端出口通过管路与城市固废掺烧口4连接，上端出口通过管路与燃尽风OFA喷口7连接；城市固废掺烧口4位于旋风熔融炉1的二次风口3下方；
煤粒仓13的下端出口通过管路与旋风熔融炉1的一次风口2连接；除尘器18通过输运线路与酸洗池19连接。
一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统的工作过程可以概括为：煤颗粒和城市固废颗粒在旋风熔融炉1内高温旋风燃烧后产生的烟气进入主炉膛5中，煤、城市固废中的灰分和返送的飞灰在高温下熔融成液态并被离心甩到旋风熔融炉1的筒壁上形成液态渣膜，液态渣从旋风熔融炉1的底部流向主炉膛5的炉底，并从炉底排渣口6流入排渣水池8完成排渣过程；在整体配风时，控制旋风熔融炉1在还原性气氛下运行以减少污染物排放，即旋风熔融炉1内的过量空气系数α相对于煤和城市固废的总体而言小于1，当燃尽风从燃尽风OFA喷口7送入主炉膛5之后，过量空气系数α大于1，以用于燃料燃尽；旋风熔融炉1的捕渣率可达80％，即80％的灰分以液态渣的形式排出炉外，剩余20％的灰分以飞灰的形式进入到烟气中随之流动；携带飞灰的烟气在主炉膛5中辐射放热后流过其后的若干级对流受热面9并放热给其内工质，然后烟气流过空气预热器10加热冷风，随后烟气再依次流经除尘器18、烟气净化器20进行除尘、净化后从烟囱21排放到大气中。具体包括以下工作步骤：
①热风制备：冷风经由送风机11鼓入空气预热器10中被加热为热风，之后热风通入分配风箱12被分为五股，其中第一股热风用于将来自煤粒仓13中的煤颗粒通过一次风口2送入旋风熔融炉1中，第二股热风用于参与煤掺烧过程，第三股热风用于燃尽风的组成成分，第四股热风用于将气固分离器17分离后的城市固废颗粒和干灰颗粒通过城市固废掺烧口4送入旋风熔融炉1中，第五股热风用于干燥管16中物质的干燥；
②城市固废预处理：储存于城市固废储仓14中的待处理的城市固废经破碎机15破碎成粒，之后城市固废颗粒被送入干燥管16，与来自酸洗池19的酸洗后湿灰在干燥管16中汇合，同时第五股热风也被通入干燥管16中用于干燥城市固废颗粒和酸洗后湿灰，得到干燥后城市固废颗粒、干灰颗粒以及含有干燥出水分的第五股热风；干燥完成后，含有干燥出水分的第五股热风携带干燥后城市固废颗粒和干灰颗粒离开干燥管16，进入气固分离器17中进行气固分离，使得含有干燥出水分的第五股热风与干燥后城市固废颗粒和干灰颗粒分离，得到固体相和气体相，固体相即为气固分离后的城市固废颗粒和干灰颗粒；
③煤混烧：离开气固分离器17的固体相城市固废颗粒和干灰颗粒在第四股热风的携带下由城市固废掺烧口4割向进入旋风熔融炉1，同时来自煤粒仓13中的煤颗粒在第一股热风的携带下由一次风口2也送入了旋风熔融炉1中；在旋风熔融炉1中进行煤混烧，其中城市固废颗粒和煤颗粒着火、燃烧，干灰颗粒重新被熔融，产生的液态渣由炉底排渣口6排出后进入排渣水池8完成排渣；过程中第二股热风从二次风口3切向进入旋风熔融炉1中，参与煤掺烧过程；
④未燃尽燃料的燃尽：通过气固分离器17气固分离后的气体相与第三股热风汇合后作为燃尽风，燃尽风从燃尽风OFA喷口7进入主炉膛5中用于未燃尽燃料的燃尽；
⑤飞灰再循环及重金属回收：携带飞灰的烟气在主炉膛5中辐射放热后流过其后的若干级对流受热面9放热给其内工质，然后烟气流过空气预热器10加热冷风，随后烟气再依次流经除尘器18、烟气净化器20进行除尘、净化后从烟囱21排放到大气中；过程中除尘器18捕获的含重金属的飞灰被送入酸洗池19中进行酸洗脱除重金属，酸洗后湿灰返送至干燥管16中，干燥后进入旋风熔融炉1中重新进行熔融无害化处理，而溶解有重金属的酸洗液则被送入化学沉淀池中进行重金属回收。
应当理解，以上所描述的具体实施方式仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统，其特征在于，所述旋风熔融炉燃烧系统包括：旋风熔融炉(1)，设置于所述旋风熔融炉(1)上的一次风口(2)、二次风口(3)，城市固废掺烧口(4)，主炉膛(5)，炉底排渣口(6)，燃尽风OFA喷口(7)，排渣水池(8)，对流受热面(9)，空气预热器(10)，送风机(11)，分配风箱(12)，煤粒仓(13)，城市固废储仓(14)，破碎机(15)，干燥管(16)，气固分离器(17)，除尘器(18)，酸洗池(19)，烟气净化器(20)，烟囱(21)；
所述旋风熔融炉(1)后方连接有所述主炉膛(5)，所述旋风熔融炉(1)由敷设有耐火衬里的圆筒状销钉水冷壁构成；所述主炉膛(5)的炉底开设有所述炉底排渣口(6)；所述炉底排渣口(6)下方连接有所述排渣水池(8)；在所述主炉膛(5)上位于所述旋风熔融炉(1)上方的区域设置有所述燃尽风OFA喷口(7)，所述主炉膛(5)后方连接有若干级所述对流受热面(9)和所述空气预热器(10)；所述空气预热器(10)后方依次连接有所述除尘器(18)、烟气净化器(20)、烟囱(21)；
所述空气预热器(10)的空气入口端通过管路与所述送风机(11)连接，空气出口端通过管路与所述分配风箱(12)连接；所述分配风箱(12)设置有五个出风口，且第一出风口通过管路与所述一次风口(2)连通，第二出风口通过管路与所述二次风口(3)连通，第三出风口通过管路与所述燃尽风OFA喷口(7)连通，第四出风口通过管路与所述气固分离器(17)的下端出口连通，第五出风口通过管路与所述干燥管(16)连通；
所述破碎机(15)上方进口端连接所述城市固废储仓(14)，下方出口端连接所述干燥管(16)；所述干燥管(16)通过输运线路与所述酸洗池(19)连接，且所述干燥管(16)的下端出口通过管路与所述气固分离器(17)连接；
所述气固分离器(17)的下端出口通过管路与所述城市固废掺烧口(4)连接，上端出口通过管路与所述燃尽风OFA喷口(7)连接；所述城市固废掺烧口(4)位于所述旋风熔融炉(1)的所述二次风口(3)下方；
所述煤粒仓(13)的下端出口通过管路与所述旋风熔融炉(1)的所述一次风口(2)连接；所述除尘器(18)通过输运线路与所述酸洗池(19)连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统，其特征在于，所述旋风熔融炉燃烧系统包括以下工作步骤：
①热风制备：冷风经由所述送风机(11)鼓入所述空气预热器(10)中被加热为热风，之后所述热风通入所述分配风箱(12)被分为五股，其中第一股热风用于将来自所述煤粒仓(13)中的煤颗粒由所述一次风口(2)送入所述旋风熔融炉(1)中，第二股热风用于参与煤掺烧过程，第三股热风用于燃尽风的组成成分，第四股热风用于将所述气固分离器(17)分离后的城市固废颗粒和干灰颗粒由所述城市固废掺烧口(4)送入所述旋风熔融炉(1)中，第五股热风用于所述干燥管(16)中物质的干燥；
②城市固废预处理：储存于所述城市固废储仓(14)中的待处理的城市固废经所述破碎机(15)破碎成粒，之后所述城市固废颗粒被送入所述干燥管(16)，与来自所述酸洗池(19)的酸洗后湿灰在所述干燥管(16)中汇合，同时所述第五股热风也被通入所述干燥管(16)中用于干燥所述城市固废颗粒和酸洗后湿灰，得到干燥后城市固废颗粒、干灰颗粒以及含有干燥出水分的第五股热风；干燥完成后，含有干燥出水分的第五股热风携带所述干燥后城市固废颗粒和干灰颗粒离开所述干燥管(16)，进入所述气固分离器(17)中进行气固分离，使得含有干燥出水分的第五股热风与干燥后城市固废颗粒和干灰颗粒分离，得到固体相和气体相，所述固体相即为气固分离后的城市固废颗粒和干灰颗粒；
③煤混烧：离开所述气固分离器(17)的固体相城市固废颗粒和干灰颗粒在所述第四股热风的携带下由城市固废掺烧口(4)割向进入所述旋风熔融炉(1)，同时来自所述煤粒仓(13)中的煤颗粒在所述第一股热风的携带下由所述一次风口(2)也送入了所述旋风熔融炉(1)中；在所述所述旋风熔融炉(1)中进行煤混烧，其中所述城市固废颗粒和煤颗粒着火、燃烧，所述干灰颗粒重新被熔融，产生的液态渣由所述炉底排渣口(6)排出后进入所述排渣水池(8)完成排渣；过程中所述第二股热风从所述二次风口(3)切向进入旋风熔融炉1中，参与煤掺烧过程；
④未燃尽燃料的燃尽：通过所述气固分离器(17)气固分离后的所述气体相与所述第三股热风汇合后作为燃尽风，所述燃尽风从所述燃尽风OFA喷口(7)进入所述主炉膛(5)中用于未燃尽燃料的燃尽；
⑤飞灰再循环及重金属回收：携带飞灰的烟气在所述主炉膛(5)中辐射放热后流过其后的若干级所述对流受热面(9)放热给其内工质，然后烟气流过所述空气预热器(10)加热冷风，随后烟气再依次流经所述除尘器(18)、烟气净化器(20)进行除尘、净化后从烟囱(21)排放到大气中；过程中所述除尘器(18)捕获的含重金属的飞灰被送入所述酸洗池(19)中进行酸洗脱除重金属，酸洗后湿灰返送至干燥管(16)中，干燥后进入旋风熔融炉(1)中重新进行熔融无害化处理，而溶解有重金属的酸洗液则被送入化学沉淀池中进行重金属回收。
3.根据权利要求1或2所述的一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统，其特征在于，所述旋风熔融炉燃烧系统在整体配风时，控制所述旋风熔融炉(1)在还原性气氛下运行以减少污染物排放，即所述旋风熔融炉(1)内的过量空气系数α相对于煤和城市固废的总体而言小于1，当所述燃尽风从所述燃尽风OFA喷口(7)送入所述主炉膛(5)之后，过量空气系数α大于1，以用于燃料燃尽。
4.根据权利要求3所述的一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统，其特征在于，所述旋风熔融炉燃烧系统的所述旋风熔融炉(1)的捕渣率可达80％，即80％的灰分以液态渣的形式排出炉外，剩余20％的灰分以飞灰的形式进入到烟气中随之流动。
5.根据权利要求4所述的一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统，其特征在于，所述旋风熔融炉燃烧系统的旋风熔融炉(1)为卧式旋风熔融炉或立式旋风熔融炉。
6.根据权利要求5所述的一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统，其特征在于，所述气固分离器(17)根据气固分离效率的需要，可以采用单级或多级串联的使用方式。
7.根据权利要求6所述的一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统，其特征在于，所述气固分离器(17)为旋风分离器。
8.根据权利要求6所述的一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统，其特征在于，所述气固分离器(17)可以为静电除尘器或布袋除尘器。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111425878A (zh) * 2020-05-11 2020-07-17 国电科学技术研究院有限公司 一种锅炉尾部烟气余热深度梯级利用系统
CN112555813A (zh) * 2020-12-23 2021-03-26 周昊 一种基于大型燃煤电站液态排渣锅炉的添加物掺烧系统
CN113154365A (zh) * 2021-03-31 2021-07-23 安徽工业大学 一种超临界co2燃煤锅炉超低排放研究的实验系统
CN114046505A (zh) * 2021-12-09 2022-02-15 新疆天业汇合新材料有限公司 一种高含水煤气化灰渣直接燃烧的装置及方法
CN115789662A (zh) * 2022-11-22 2023-03-14 长安大学 一种垃圾热解气化耦合旋风炉掺烧处理系统与方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07324720A (ja) * 1994-06-01 1995-12-12 Babcock Hitachi Kk ごみ焼却灰の溶融設備
CN102287813A (zh) * 2011-07-15 2011-12-21 西安交通大学 一种采用旋风燃烧方法的锅炉装置
CN106082571A (zh) * 2016-08-04 2016-11-09 山东奥特高科环保科技有限公司 低热值污泥三化处理工艺及装置
CN108278617A (zh) * 2018-03-06 2018-07-13 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 城市垃圾旋风燃烧系统及其耦合燃煤电站发电系统及方法
CN108704926A (zh) * 2018-07-04 2018-10-26 加拿大艾浦莱斯有限公司 一种等离子体飞灰熔融处理及金属回收利用系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07324720A (ja) * 1994-06-01 1995-12-12 Babcock Hitachi Kk ごみ焼却灰の溶融設備
CN102287813A (zh) * 2011-07-15 2011-12-21 西安交通大学 一种采用旋风燃烧方法的锅炉装置
CN106082571A (zh) * 2016-08-04 2016-11-09 山东奥特高科环保科技有限公司 低热值污泥三化处理工艺及装置
CN108278617A (zh) * 2018-03-06 2018-07-13 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 城市垃圾旋风燃烧系统及其耦合燃煤电站发电系统及方法
CN108704926A (zh) * 2018-07-04 2018-10-26 加拿大艾浦莱斯有限公司 一种等离子体飞灰熔融处理及金属回收利用系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111425878A (zh) * 2020-05-11 2020-07-17 国电科学技术研究院有限公司 一种锅炉尾部烟气余热深度梯级利用系统
CN112555813A (zh) * 2020-12-23 2021-03-26 周昊 一种基于大型燃煤电站液态排渣锅炉的添加物掺烧系统
CN113154365A (zh) * 2021-03-31 2021-07-23 安徽工业大学 一种超临界co2燃煤锅炉超低排放研究的实验系统
CN114046505A (zh) * 2021-12-09 2022-02-15 新疆天业汇合新材料有限公司 一种高含水煤气化灰渣直接燃烧的装置及方法
CN115789662A (zh) * 2022-11-22 2023-03-14 长安大学 一种垃圾热解气化耦合旋风炉掺烧处理系统与方法

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