CN112113220A - 一种固气废弃物高效利用及处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固气废弃物高效利用及处理系统，包括绝热炉、余热锅炉及烟气处理系统，绝热炉的出口经余热锅炉与烟气处理系统相连通，余热锅炉设置有换热系统，该系统能够满足固体废弃物高效利用及处理的要求，且具有结构简单、投资小及经济实用的特点。
Description
技术领域
本发明属于城市固体废弃物综合利用领域，涉及一种固气废弃物高效利用及处理系统。
背景技术
在城市化进程日益增快的今天，城市中固体废弃物的产量呈现出逐渐上升的发展趋势，大量垃圾的堆积给人们的正常生活造成了极大程度的影响，并且危及着人们的正常身体健康与生命安全，对现代化城市的发展带来了很大的障碍。
目前焚烧处理是比较流行的方式。通过锅炉等相关设备对城市的固体废弃物进行焚烧，在焚烧过程中，能够使废弃物中的可燃性物质和空气中的氧气发生化学反应，从而释放出热量，有效提升了对固体废弃物的处理效率，而且燃烧过程中所形成的热量还能够进行二次利用。但焚烧处理的方式在固体废弃物处理过程中也存在一定的弊端，因为在焚烧过程中会通过化学反应产生新的污染物，这样同样会对城市的空气环境造成负面影响。
目前，综合处理固体废弃物的系统都配套了燃烧系统、环保系统、余热系统。基本都能满足要求。但在运行过程中出现炉内磨损、腐蚀、污染物排放超标、二恶英大量产生等问题，直接影响到系统安全稳定环保运行，这些问题，都需要进一步攻关、优化解决。亟需设计一种固气废弃物高效利用及处理系统及运行模型，来解决目前存在的诸多问题。该系统简单、投资小、经济实用等优点，来实现固气废弃物高效利用及处理。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种固气废弃物高效利用及处理系统，该系统能够满足固体废弃物高效利用及处理的要求，且具有结构简单、投资小及经济实用的特点。
为达到上述目的，本发明所述的固气废弃物高效利用及处理系统包括绝热炉、余热锅炉及烟气处理系统，绝热炉的出口经余热锅炉与烟气处理系统相连通，余热锅炉设置有换热系统。
绝热炉包括绝热炉本体以及设置于绝热炉本体上且自上到下依次分布的SNCR喷口、气体燃料补燃喷口、二次风喷口、石灰石给料口及燃料给料口，绝热炉本体的顶部出口经旋风分离器与余热锅炉的入口相连通，旋风分离器的底部出口与绝热炉本体相连通。
余热锅炉内还设置有SCR脱硝装置，换热系统包括高温过热器、中温过热器、低温过热器、省煤器及管式空预器，其中，高温过热器、中温过热器、低温过热器、省煤器及SCR脱硝装置及管式空预器沿烟气流动方向依次设置。
还包括发电机及透平，高温过热器的出口与透平的入口相连通，透平的输出轴与发电机的驱动轴相连接。
烟气处理系统还包括脱硫装置、除尘装置、余热利用装置、引风机及烟囱，其中，余热锅炉的出口依次经脱硫装置、除尘装置、余热利用装置及引风机与烟囱相连通。
还包括一次风管道、再循环风机及烟气空气混合箱，再循环风机的入口与除尘装置的出口相连通，再循环风机的出口及一次风管道与烟气空气混合箱的入口相连通，烟气空气混合箱的出口与绝热炉的一次风床入口相连通。
余热锅炉为三烟道余热锅炉。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的固气废弃物高效利用及处理系统在具体操作时，将燃烧与换热分离，其中，燃烧位于绝热炉内进行，有效防止固体废弃物燃烧对炉体受热面产生的负面影响，如腐蚀、磨损等，另一方面由于炉体绝热，能高效将烟气加热到900～100℃，再配套低氮燃烧技术以及污染区炉内脱除技术，同时也能将污染物控制在一定水平。另外，本发明中高温烟气的换热在余热锅炉内进行，换热后的烟气再经烟气处理系统处理后排出，有效防止目前固体废弃物利用及处理过程中遇到的诸多问题，具有结构简单、投资小及经济实用的特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为绝热炉本体、2为旋风分离器、3为余热锅炉、4为脱硫装置、5为除尘装置、6为余热利用装置、7为引风机、8为烟囱、9为再循环风机、10为烟气空气混合箱、11为透平、12为发电机、13为一次风管道、14为一次风床入口、15为燃料给料口、16为石灰石给料口、17为二次风喷口、18为气体燃料补燃喷口、19为SNCR喷口、20为高温过热器、21为中温过热器、22为低温过热器、23为省煤器、24为SCR脱硝装置、25为管式空预器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的固气废弃物高效利用及处理系统包括绝热炉、余热锅炉3及烟气处理系统，绝热炉的出口经余热锅炉3与烟气处理系统相连通，余热锅炉3设置有换热系统。
绝热炉包括绝热炉本体1以及设置于绝热炉本体1上且自上到下依次分布的SNCR喷口19、气体燃料补燃喷口18、二次风喷口17、石灰石给料口16及燃料给料口15，绝热炉本体1的顶部出口经旋风分离器2与余热锅炉3的入口相连通，旋风分离器2的底部出口与绝热炉本体1相连通。
余热锅炉3内还设置有SCR脱硝装置24，换热系统包括高温过热器20、中温过热器21、低温过热器22、省煤器23及管式空预器25，其中，高温过热器20、中温过热器21、低温过热器22、省煤器23及SCR脱硝装置24及管式空预器25沿烟气流动方向依次设置。
本发明还包括发电机12及透平11，高温过热器20的出口与透平11的入口相连通，透平11的输出轴与发电机12的驱动轴相连接。
烟气处理系统还包括脱硫装置4、除尘装置5、余热利用装置6、引风机7及烟囱8，其中，余热锅炉3的出口依次经脱硫装置4、除尘装置5、余热利用装置6及引风机7与烟囱8相连通。
本发明还包括一次风管道13、再循环风机9及烟气空气混合箱10，再循环风机9的入口与除尘装置5的出口相连通，再循环风机9的出口及一次风管道13与烟气空气混合箱10的入口相连通，烟气空气混合箱10的出口与绝热炉的一次风床入口14相连通。
余热锅炉3为三烟道余热锅炉；绝热炉本体1采用耐火浇注料耐磨材料浇筑而成。
本发明的具体工作过程为：
固体废弃物经燃料给料口15喷入在绝热炉本体1内燃烧，同时通过石灰石给料口16喷入石灰石，参与混合燃烧，以消除燃烧过程中产生的部分SO2，一次风与烟气形成的混合气体经一次风喷口喷入绝热炉本体1中，二次风经二次风喷口17喷入绝热炉本体1中，以保证固体废弃物燃尽，于此同时，气体燃料经气体燃料补燃喷口18喷入绝热炉本体1中进行燃烧，绝热炉产生的高温烟气(900℃～950℃)先经SNCR喷口19喷出的脱硝剂进行脱硝处理，然后进入到旋风分离器2中进行分离；
旋风分离器2分离出来的颗粒重新返回绝热炉中进行燃烧，旋风分离器2分离出来的高温烟气进入到余热锅炉3内通过高温过热器20、中温过热器21及低温过热器22进行换热，从而将高温过热器20输出的工质加热至500℃，然后进入透平11中做功，继而带动发电机12发电，然后经省煤器23控制温度至330℃左右后，经SCR脱硝装置24脱硝处理及管式空预器25换热后降温至160℃，然后依次经脱硫装置4脱硫处理、除尘装置5除尘、余热利用装置6换热及引风机7后从烟囱8排出，其中，余热利用装置6的出口烟气温度为100℃。
为控制绝热炉本体1内NOx排放，从除尘装置5出口处引出一路烟气送入烟气空气混合箱10中，在烟气空气混合箱10内，烟气与空气混合后作为一次氧化剂送入绝热炉的一次风床入口14中，其中，从除尘装置5出口处抽取的烟气量为除尘装置5出口处总烟气量的15％，一次氧化剂的氧含量为18-19％，产生燃烧前期还原气氛，实现燃烧初期低氮。
高温烟气进入余热锅炉3中进行换热，余热锅炉3内布置各级受热面以及SCR脱硝装置24，能够很好吸收热量以及脱除NOx，且不会对余热锅炉3炉内受热面产生负面影响，余热锅炉3尾部配套脱硫装置4、除尘装置5及余热利用装置6，以确保排放烟气的环保型以及经济性。
Claims (7)
1.一种固气废弃物高效利用及处理系统，其特征在于，包括绝热炉、余热锅炉(3)及烟气处理系统，绝热炉的出口经余热锅炉(3)与烟气处理系统相连通，余热锅炉(3)设置有换热系统。
2.根据权利要求1所述的固气废弃物高效利用及处理系统，其特征在于，绝热炉包括绝热炉本体(1)以及设置于绝热炉本体(1)上且自上到下依次分布的SNCR喷口(19)、气体燃料补燃喷口(18)、二次风喷口(17)、石灰石给料口(16)及燃料给料口(15)，绝热炉本体(1)的顶部出口经旋风分离器(2)与余热锅炉(3)的入口相连通，旋风分离器(2)的底部出口与绝热炉本体(1)相连通。
3.根据权利要求1所述的固气废弃物高效利用及处理系统，其特征在于，余热锅炉(3)内还设置有SCR脱硝装置(24)，换热系统包括高温过热器(20)、中温过热器(21)、低温过热器(22)、省煤器(23)及管式空预器(25)，其中，高温过热器(20)、中温过热器(21)、低温过热器(22)、省煤器(23)及SCR脱硝装置(24)及管式空预器(25)沿烟气流动方向依次设置。
4.根据权利要求3所述的固气废弃物高效利用及处理系统，其特征在于，还包括发电机(12)及透平(11)，高温过热器(20)的出口与透平(11)的入口相连通，透平(11)的输出轴与发电机(12)的驱动轴相连接。
5.根据权利要求1所述的固气废弃物高效利用及处理系统，其特征在于，烟气处理系统还包括脱硫装置(4)、除尘装置(5)、余热利用装置(6)、引风机(7)及烟囱(8)，其中，余热锅炉(3)的出口依次经脱硫装置(4)、除尘装置(5)、余热利用装置(6)及引风机(7)与烟囱(8)相连通。
6.根据权利要求5所述的固气废弃物高效利用及处理系统，其特征在于，还包括一次风管道(13)、再循环风机(9)及烟气空气混合箱(10)，再循环风机(9)的入口与除尘装置(5)的出口相连通，再循环风机(9)的出口及一次风管道(13)与烟气空气混合箱(10)的入口相连通，烟气空气混合箱(10)的出口与绝热炉的一次风床入口(14)相连通。
7.根据权利要求1所述的固气废弃物高效利用及处理系统，其特征在于，余热锅炉(3)为三烟道余热锅炉。
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