CN110906349A - 一种低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统，螺旋输送机的一端与石灰石进料口连接，另一端经垃圾进料口与热解气化炉连接，热解气化炉经二燃室依次连接两段式水冷壁、旋风分离器和间壁式急冷器。本发明可以控制热解过程中焦油生成，防治飞灰粘结，减少排放烟气中的二噁英，防止换热壁面腐蚀，而且进行热量回收，减少运行成本，优化燃烧环境。
Description
技术领域
本发明属于余热回收技术领域，具体涉及一种低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统。
背景技术
随着社会经济的发展，生活垃圾的产量日渐增多，如何处理已经成为一个全球性的问题。垃圾焚烧方式已渐渐成为生活垃圾处理的主要方法，因为可以能够最快与最有效地进行垃圾减量与减容。但大多数生活垃圾成分复杂，燃烧室容易产生大量氮氧化物、二噁英等有害气体，将对人员健康造成危害，破坏生态环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统，减少排放烟气中的二噁英，进行热量回收，减少运行成本，优化燃烧环境。
本发明采用以下技术方案：
一种低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统，包括螺旋输送机，螺旋输送机的一端与石灰石进料口连接，另一端经垃圾进料口与热解气化炉连接，热解气化炉经二燃室依次连接两段式水冷壁、旋风分离器和间壁式急冷器，间壁式急冷器的高温冷却水出口与冷却塔的高温冷却水进口连接，冷却塔的低温水出口连接一个给水泵，给水泵与间壁式急冷器的低温冷却水进口连接。
具体的，冷却塔的低温水出口还连接有第二个给水泵，第二个给水泵与两段式水冷壁的低温冷却水进口连接。
具体的，两段式水冷壁的高温冷却水出口分两路，一路与冷却塔的高温冷却水进口连接，另一路与间壁式急冷器的低温冷却水进口连接。
具体的，两段式水冷壁的两段之间通过重力沉降室连接。
进一步的，重力沉降室内部设置有百叶窗分离器，底部设置有排灰口。
更进一步的，两段式水冷壁和重力沉降室中的烟气温度大于等于800℃。
具体的，间壁式急冷器的冷却水入口主管处设置有温度监测器。
具体的，间壁式急冷器的内水管道采用混流布置方式。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明一种低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统，原生垃圾在热解气化炉热解气化过程中控制温度，通过石灰石进料口添加石灰控制垃圾热解气化过程中焦油的生成，且有一定防治飞灰凝结作用，两段式水冷壁后连接旋风分离器，烟气通过重力沉降室和旋风分离器除尘后飞灰量减少，减少二噁英二次合成的催化剂，通过高效换热的间壁式急冷器实现余热回收，同时缩短了冷却的时间，减少二噁英的二次合成。
进一步的，间壁式急冷器所用冷凝水分为两股，一股为来源于冷却池的低温冷却水，一股为两段式水冷壁流出的高温水，急冷器冷却水入口主管处设有温度监测器，该监测器控制两段式水冷壁冷却水出水阀门，当水温过低时，该阀门开启，与冷却池中的低温冷却水混合，使得温度上升，以此控制急冷器不结露。而且急冷器内水管道采用混流布置，可以有效控制管壁结露现象，防止烟气的酸腐蚀。
进一步的，重力沉降室中设有的百叶窗分离器，百页窗加水冷，目的是避免百页窗长时间的处于高温条件下被腐蚀，并且加水冷后，可令附着在百页窗上的灰层脱落，可以对通过百叶窗分离器对烟气的灰尘进行初步的沉降，沉降灰通过排灰口排出。
进一步的，两段式水冷壁以及重力沉降室中的烟气都控制在800℃以上，由于重力沉降室中烟气速度相对比较慢，可以增加烟气在800℃以上的停留时间，可以有效的控制二噁英的生成。
进一步的，间壁式急冷器的冷却水入口主管处设有温度监测器，该温度监测器用于控制两段式水冷壁冷却水出水阀门，当水温过低时，该阀门开启，与冷却塔中的低温冷却水混合，使得温度上升，以此控制间壁式急冷器不结露。
进一步的，间壁式急冷器的内水管道采用混流布置，可以有效控制管壁结露现象，防止烟气的酸腐蚀。
综上所述，本发明可以控制热解过程中焦油生成，防治飞灰粘结，减少排放烟气中的二噁英，防止换热壁面腐蚀，而且进行热量回收，减少运行成本，优化燃烧环境。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
其中：1.螺旋输送机；2.石灰石进料口；3.垃圾进料口；4.热解气化炉；5.二燃室；6.两段式水冷壁；7.百叶窗分离器；8.排灰口；9.重力沉降室；10.旋风分离器；11.间壁式急冷器；12.冷却塔；13.给水泵。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，本发明一种低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统，包括螺旋输送机1、石灰石进料口2、垃圾进料口3、热解气化炉4、二燃室5、两段式水冷壁6、百叶窗分离器7、排灰口8、重力沉降室9、旋风分离器10和间壁式急冷器11。
螺旋输送机1的一端与石灰石进料口2连接，同时原生垃圾进料和石灰石混合进入螺旋输送机1，螺旋输送机1的另一端经垃圾进料口3与热解气化炉4连接，热解气化炉4的合成气出口经二燃室5烟气出口依次连接两段式水冷壁6的烟道、旋风分离器10的烟道和间壁式急冷器11的烟道。
两段式水冷壁6的两段之间通过重力沉降室9连接，重力沉降室9内部设置有百叶窗分离器7，底部设置有排灰口8。
间壁式急冷器11的高温冷却水出口与冷却塔12的高温冷却水进口连接，冷却塔12的低温水出口分别连接两个给水泵13，一个给水泵13与间壁式急冷器11的低温冷却水进口连接，第二个给水泵13与两段式水冷壁6的低温冷却水进口连接。
两段式水冷壁6的高温冷却水出口分两路，一路与冷却塔12的高温冷却水进口连接，另一路与间壁式急冷器11的低温冷却水进口连接。
间壁式急冷器11所用的冷凝水分为两股，一股为来源于冷却塔12的低温冷却水，一股为两段式水冷壁6流出的高温水，间壁式急冷器11的冷却水入口主管处设有温度监测器，该温度监测器用于控制两段式水冷壁冷却水出水阀门，当水温过低时，该阀门开启，与冷却塔12中的低温冷却水混合，使得温度上升，以此控制间壁式急冷器11不结露。而且间壁式急冷器11的内水管道采用混流布置，可以有效控制管壁结露现象，防止烟气的酸腐蚀。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一种低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统的具体工作方法为：
原生垃圾与石灰石混合进入螺旋输送机，在输送机中搅拌并送入热解气化炉中产生高温合成气，高温合成气经过二燃室燃烧后产生的高温烟气依次经过两段式水冷壁、旋风分离器、急冷室。急冷器所用冷凝水分为两股，一股为来源于冷却池的低温冷却水，一股为两段式水冷壁流出的高温水，急冷器冷却水入口主管处设有温度监测器，该监测器控制两段式水冷壁冷却水出水阀门，当水温过低时，该阀门开启，与冷却池中的低温冷却水混合，使得温度上升，以此控制急冷器不结露。
本发明一种低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统，适合乡村、城市发展的需求，在工业、民用都有很大的需求空间，该技术有效的减少二噁英排放，进行热量回收，减少运行成本，优化燃烧环境。该技术的有点归结起来主要有以下几点：
(1)通过水冷控制烟气温度，防治高温烟道内飞灰粘结。
原生垃圾在热解气化炉热解气化产生500℃-600℃的高温合成气，再经过二燃室二次燃烧产生1000℃左右的高温烟气，并且含有大量的飞灰，此温度已经接近飞灰的熔融温度，因此要控制烟气的温度才能防止飞灰熔融结焦，本发明通过使用两段式水冷壁，控制了烟气的温度，使用重力沉降室、百叶窗分离器分离飞灰，使得大颗粒飞灰沉降排出系统外，减少烟道内飞灰粘结，有效的提高了设备运行效率，增加整个系统的运行稳定性。
(2)有效控制二噁英生成。
原生垃圾在热解气化炉热解气化炉中将会产生大量二噁英，而国家要求中二噁英在高于800℃的烟气中停留2s的时间。现有的设备往往是将二燃室增大，或者将烟道增长，这种方法带来的就是会导致烟道内飞灰大量粘结，使得运行效果降低，本发明通过使用两段式水冷壁，控制烟气在800℃以上通过两段式水冷壁，既有效的增加了二噁英在800℃以上停留的时间，又可以使得大颗粒飞灰沉降，减少烟道内飞灰粘结。同时在二噁英二次合成的温度范围内使用急冷器，破坏二噁英的二次合成，确保烟气排放达标。
(3)控制急冷器的入水温度，改变急冷器内流程，防治急冷器壁面腐蚀。
由于急冷器的工作温度范围的限制，在急冷器出很容易出现酸露腐蚀，因此在本发明中采用高温水与低温水混合的方式进入急冷器。一部分是两段式水冷出口高温水，一部分是来自于冷却池的低温水，两路水的比例通过自动控制进入急冷器，使得急冷器前排翅片管的管壁温度在酸露点温度以上，防止腐蚀。进而急冷器采用翅片管，并且错列布置，有效的增加了换热效率，而且急冷器内水管道采用混流布置，可以有效控制管壁结露现象，防止烟气的酸腐蚀。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统，其特征在于，包括螺旋输送机(1)，螺旋输送机(1)的一端与石灰石进料口(2)连接，另一端经垃圾进料口(3)与热解气化炉(4)连接，热解气化炉(4)经二燃室(5)依次连接两段式水冷壁(6)、旋风分离器(10)和间壁式急冷器(11)，间壁式急冷器(11)的高温冷却水出口与冷却塔(12)的高温冷却水进口连接，冷却塔(12)的低温水出口连接一个给水泵(13)，给水泵(13)与间壁式急冷器(11)的低温冷却水进口连接。
2.根据权利要求1所述的低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统，其特征在于，冷却塔(12)的低温水出口还连接有第二个给水泵(13)，第二个给水泵(13)与两段式水冷壁(6)的低温冷却水进口连接。
3.根据权利要求1所述的低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统，其特征在于，两段式水冷壁(6)的高温冷却水出口分两路，一路与冷却塔(12)的高温冷却水进口连接，另一路与间壁式急冷器(11)的低温冷却水进口连接。
4.根据权利要求1所述的低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统，其特征在于，两段式水冷壁(6)的两段之间通过重力沉降室(9)连接。
5.根据权利要求4所述的低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统，其特征在于，重力沉降室(9)内部设置有百叶窗分离器(7)，底部设置有排灰口(8)。
6.根据权利要求5所述的低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统，其特征在于，两段式水冷壁(6)和重力沉降室(9)中的烟气温度大于等于800℃。
7.根据权利要求1所述的低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统，其特征在于，间壁式急冷器(11)的冷却水入口主管处设置有温度监测器。
8.根据权利要求1所述的低成本减排二噁英的垃圾烟气余热回收系统，其特征在于，间壁式急冷器(11)的内水管道采用混流布置方式。
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- 2019-11-14 CN CN201911114858.XA patent/CN110906349B/zh active Active
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