CN112808746A - 一种焚烧炉渣及飞灰的资源化处置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种焚烧炉渣及飞灰的资源化处置方法，其可以用较低的成本对焚烧炉渣及飞灰进行处理，同时还可提高收益，有助于环保处置企业的可持续发展。本专利技术方案中，将待处理的焚烧炉渣飞灰与混合原料进行配比后，送入高温熔炼装置，焚烧炉渣、飞灰与混合原料被高温熔融冶炼后，形成玻璃体炉渣排出，该玻璃体炉渣为一般固废，可用于制砖、筑路、喷砂除锈等用途；基于高温熔炼装置，通过高温熔炼方式促使烟气中的氯与重金属结合进入气相，随熔炼烟气进入后续处理工序；熔炼烟气经过余热回收工序、急冷降温工序、除尘工序冷却固化为金属氯化物产品，作为金属回收行业的原料产品资源化利用。
Description
技术领域
本发明涉及固废焚烧处理技术领域，具体为一种焚烧炉渣及飞灰的资源化处置方法。
背景技术
垃圾焚烧发电及危险废物焚烧处置等行业，产生了大量的焚烧残渣和飞灰，其中含有大量的粉尘、SOx、HCl、NOx、重金属、二噁英等污染物。当前针对焚烧炉渣/飞灰的处置，当前针对焚烧炉渣/飞灰的处置，很多企业是通过无害化的思路进行处理的。
无害化主要是借助螯合固化（对固化剂、飞灰进行混合处理，让其产生新的物质——固化体，使危废中的有害成分被封锁在固化体中、不具逸散污染能力）或化学药剂稳定化方法（借助化学药剂的化学反应，让有毒、有害物质的毒害水平下降，逐渐转变为毒性低、溶解性低的物质），经过处理后送入填埋场安全填埋处理。该思路具有很高的安全性、可靠性。但是当前运行、建设安全填埋场的费用比较高昂，很多垃圾焚烧厂无法接受这样高的处理成本。
发明内容
为了解决基于无害化思路处理焚烧炉渣及飞灰费用高昂的问题，本发明提供一种焚烧炉渣及飞灰的资源化处置方法，其可以用较低的成本对焚烧炉渣及飞灰进行处理，同时还可提高收益，有助于环保处置企业的可持续发展。
本发明的技术方案是这样的：一种焚烧炉渣及飞灰的资源化处置方法，其特征在于,其包括以下步骤：
S1：将待处理的焚烧炉渣飞灰与混合原料进行配比，调节铁硅钙成分、以及重金属成分后，形成待处理废料；
所述混合原料包括：重金属污泥、含硅钙废物；
S2：将所述待处理废料送入高温熔炼装置，焚烧炉渣、飞灰残渣与所述混合原料被高温熔融冶炼后，形成玻璃体炉渣排出；
S3：通过余热回收工序对所述高温熔炼装置的余热进行回收，转换为蒸汽资源二次利用；同时，在所述余热回收装置的850℃~1100℃区域设置第一次脱硝装置；基于SNCR工艺，在所述第一次脱硝装置中对高温熔炼过程中形成的熔炼烟气中包含的氮氧化物进行第一次脱硝处理；
S4:经过第一次脱硝处理后的所述熔炼烟气送入经过急冷降温工序进行降温处理；在所述急冷降温工序流程中，将所述熔炼烟气在1秒内将烟气温度迅速降至190~200℃，避开二噁英再生反应的温度区间，抑制所述熔炼烟气中的二噁英浓度；
S5：所述急冷降温工序的排烟通道中设置活性炭粉喷射装置，对急冷后的所述熔炼烟气中的二噁英、重金属进行吸附；所述急冷降温工序的尾气送入除尘工序，对所述熔炼烟气中进行除尘处理；
S6：经过除尘处理后的所述熔炼烟气送入两级湿法脱酸工序；第一级脱酸工序采用喷水洗涤实现降温、脱除有害物质，脱除的物质中包括：盐酸、氯化物，第二级脱酸工序通过镁法中和脱硫；
S7：经过所述两级湿法脱酸工序处理的所述熔炼烟气经过第二次脱硝处理后进行无害排放；
S8：对所述余热回收工序、所述急冷降温工序、所述除尘工序中产生的沉降物进行重金属氯化物浓度检测；如果重金属氯化物浓度没有达到预设要求，则将沉降物送入到步骤S1中的所述高温熔炼装置中，进行返料再处理；当重金属氯化物浓度达到预设要求后，将沉降物密封包装暂存，定期转运到下游处置单位，作为重金属冶炼原料资源化回收利用；
S9：所述第一级脱酸工序产生的废水引入步骤S4中的所述急冷降温工序中，作为急冷降温的降温水进行循环利用；所述第二级脱酸工序中产生的高盐废水通过系统中的余热蒸发系统进行蒸发结晶，产出硫酸镁产品；所述余热蒸发系统副产冷凝水，循环用于系统；
使用所述余热蒸发系统的冷凝水的工序包括：所述急冷降温工序、所述第二级脱酸工序。
其进一步特征在于：
步骤S7中，通过SCR脱硝工艺对所述所述熔炼烟气进行所述第二次脱硝处理；
在进行所述第二次脱硝处理之前，通过换热工序对所述熔炼烟气进行加热；所述换热工序包括预热和加热两道工序；
所述预热工序中，基于GGH换热工艺，通过烟气余热换热的方式，使用脱硝后的所述待排放尾气实现对第二次脱硝前的所述熔炼烟气的预热；
所述加热工序中，基于SGH工艺，通过蒸汽余热换热的方式，实现对预热后的所述熔炼烟气加热，达到SCR脱硝工艺所需温度；
基于SCR脱硝工艺实现对加热后的所述熔炼烟气进行第二次脱硝；脱硝后得到的所述待排放尾气送入GGH换热工艺作为热源进行换热；
所述余热蒸发系统利用所述余热回收工序产生的余热蒸汽进行工作，对所述第二级脱酸工序产生的高盐废水进行加热蒸发结晶，同时为所述SGH工艺提供换热的热源；
步骤S7实施之前，需要实施以下步骤：
所述第二级脱酸工序的排出的所述熔炼烟气经过除雾工序对烟气中夹带的雾滴的脱除后，再送入所述第二次脱硝处理工序中；
步骤S3中，经过所述余热回收工序后的所述熔炼烟气温度为500~550℃；步骤S4中，在所述急冷降温工序流程中，将所述熔炼烟气在1秒内将烟气温度从500~550℃迅速降至190~200℃；
步骤S5中，所述急冷降温工序的排烟通道中还设置石灰粉喷射装置；所述除尘工序基于布袋除尘工艺实现；
所述急冷降温工序的排烟通道中喷射的消石灰、活性炭粉随着高速喷射的所述熔炼烟气进入后续布袋除尘装置，在滤袋表面形成一层保护滤饼；
所述高温熔炼装置基于富氧侧吹熔池熔炼炉实现；所述余热回收工序基于余热锅炉实现；所述急冷降温工序基于急冷塔实现；所述第一级脱酸工序基于预冷水洗塔实现；所述第二级脱酸工序基于洗涤脱酸塔实现；所述第二次脱硝处理的工序基于SCR反应器实现；
所述预热工序基于GGH反应器实现所述待排放尾气和所述第二次脱硝处理前的所述熔炼烟气的换热；所述加热工序基于SGH反应装置实现通过所述余热回收工序产生的余热蒸汽对所述预热工序后的所述熔炼烟气的加热。
本发明提供的一种焚烧炉渣及飞灰的资源化处置方法，将待处理的焚烧炉渣飞灰与混合原料进行配比后，送入高温熔炼装置，焚烧炉渣、飞灰与混合原料被高温熔融冶炼后，形成玻璃体炉渣排出，该玻璃体炉渣为一般固废，可用于制砖、筑路、喷砂除锈等用途；基于高温熔炼装置，通过高温熔炼方式促使烟气中的氯与重金属结合进入气相，随熔炼烟气进入后续处理工序；熔炼烟气经过余热回收工序、急冷降温工序、除尘工序冷却固化为金属氯化物产品，作为金属回收行业的原料产品资源化利用；
除尘工序后，烟气中剩余的氯在第一级脱酸工序采用水洗脱除氯，确保烟气中的氯含量符合排放质量要求；含氯洗涤废水回用于急冷工序，所有源生氯最终都以金属氯化物的形式离开系统，不需要对废水进行二次处理，降低了系统运行成本；烟气中的硫在第二级脱酸工序中，通过镁法中和从烟气中脱除，形成硫酸镁盐进入废水，最终通过蒸发结晶和除杂提纯，作为硫酸镁产品资源化利用，为系统带来一定收益；烟气中的二噁英在高温熔炼装置采用足够停留时间的高温焚烧分解，然后通过急冷抑制再生和活性炭粉吸附的两种方式去除，确保烟气中的二噁英含量达到排放标准；
高温熔炼装置在熔炼中产生的热量，通过余热回收工序对高温熔炼装置的余热进行回收，转化为蒸汽资源化再利用，从整体上降低了系统的运行成本；烟气中的氮氧化物分别通过SNCR和SCR两级脱硝工艺进行脱除，首先余热回收工序中，在装置的850℃~1100℃区域设置第一次脱硝装置，确保第一次脱硝工序能够顺利进行；其次，余热回收工序将余热转换为蒸汽资源，在第二级脱酸工序对高盐废水蒸发结晶的工序中、以及第二次脱硝处理时基于SGH工艺实现的换热工序中使用；第一级脱酸工序采用水洗脱除酸产生的酸性废水，作为急冷降温的降温水，实现废水自消化；在第二级脱酸工序中产生的废水经过蒸发冷凝后，生成的冷凝水作为中水自用，实现废水零排放，进一步降低了系统的运行成本；
基于本专利技术方案，对焚烧炉渣、飞灰进行资源化处理，不但不产生二次废物，规避了二次废物处置，降低了处置成本，同时形成资源化产品带来一定收益。
附图说明
图1为本专利的焚烧炉渣及飞灰的资源化处置系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种焚烧炉渣及飞灰的资源化处置系统，其包括: 通过排烟通道依次连接的高温熔炼装置、余热回收装置、第一次脱硝装置、急冷装置、除尘装置、脱酸装置、第二次脱硝装置。
高温熔炼装置基于富氧侧吹熔池熔炼炉1实现，其包括待处理废料入口15，设置于顶部的熔炉烟气排出口16、设置于熔炉底部的熔炉炉渣排出口14； 余热回收装置基于余热锅炉2实现对富氧侧吹熔池熔炼炉1排出的高温烟气的热量回收；熔炉烟气排出口16连接余热锅炉2的锅炉烟道进口18；富氧侧吹熔池熔炼炉1烟气自炉体上部的烟气出口向上进入余热回收单元，本专利中采用余热锅炉2回收高温烟气的热量，产生的蒸汽用于系统烟气加热、设备伴热以及废水蒸发等使用，热量资源的内部循环使用，降低了本专利系统运行成本；本专利中采用富氧侧吹熔池熔炼炉1实现对待处理废料的熔炼，首先富氧侧吹熔池熔炼炉占地面积较小降低系统构建成本；富氧侧吹熔池熔炼炉无需二次燃烧补热系统，不烧粉煤，降低系统成本，不产生粉尘，没有燃煤烟气外排，不会产生二次污染；同时富氧侧吹熔池熔炼炉生产的热能可以二次利用供给系统内其他装置使用，从整体上降低系统的运行成本；富氧侧吹熔池熔炼炉内部熔池温度达到1350℃，可确保实现玻璃体渣型。
第一次脱硝装置基于SNCR脱硝装置3实现，SNCR脱硝装置3设置于余热锅炉2的850℃~1100℃区域。
急冷装置基于急冷塔4实现，余热锅炉2的锅炉排烟口19连接设置于急冷塔4顶部的塔顶烟气入口20，急冷塔排烟通道21上设置活性炭粉喷射装置24、石灰粉喷射装置25。
除尘装置基于布袋除尘器5实现；布袋除尘器5包括除尘器烟气入口27、除尘器排烟口30，以及设置于底部的除尘器返料排出口28；急冷塔排烟通道21连通除尘器烟气入口27。
脱酸装置包括依次连接的预冷水洗塔6、洗涤脱酸塔7；预冷水洗塔6、洗涤脱酸塔7都采用逆流式水洗塔，不但占地空间小，且成本较低，进一步降低系统成本；除尘器排烟口30预冷水洗塔6下部连通水洗塔烟气入口31，预冷水洗塔6内部设置多层循环水喷淋装置32，采用水洗脱除氯，实现对烟气的降温以及脱除水溶性较好的盐酸及氯化物；预冷水洗塔6的塔顶排烟口自洗涤脱酸塔7下部连接洗涤塔烟气入口37，洗涤脱酸塔7基于镁法中和工艺实现对烟气脱硫，洗涤脱酸塔7内设置循环液喷淋装置41实现对烟气污染物（主要是硫氧化物）的深度净化；洗涤脱酸塔7的顶部设置除雾器40，对脱硫后的烟气中夹带的水雾进行脱除。
除雾塔8的塔底烟气进口43连通洗涤脱酸塔7的洗涤塔烟气出口，除雾塔8的塔顶烟气出口44连通GGH换热器9的低温烟气入口45。
第二次脱硝装置基于SCR反应器11实现，烟气预热装置基于GGH换热器9实现，烟气加热装置基于SGH换热器10实现；经除雾塔8除雾后需要进行第二次脱硝的烟气先送入GGH换热器9的低温烟气入口45，GGH换热器9的高温烟气入口47连接SCR反应器11的排烟口48，GGH换热器9的低温烟气出口46连接SGH换热器10的烟气入口51，SGH换热器10的烟气出口50连接SCR反应器11的进烟口49；SGH换热器10的高温蒸汽入口52连接余热锅炉2的蒸汽出口，GGH换热器9的高温烟气出口53连通烟囱12；经过SCR反应器11的脱硝后的烟气，通过烟囱12排放到大气中；在SGH换热器10中，利用余热锅炉2的产生的蒸汽，实现蒸汽/烟气换热；在GGH换热器9中，利用SCR反应器11排出的高温烟气，实现烟气/烟气换热；在GGH换热器9中预热后的熔炼烟气送入SGH换热器10进行加热；在SGH换热器10加热后的熔炼烟气送入SCR反应器11进行脱硝处理。
在烟囱12前的烟道上设置引风机13，确保本专利的整个烟气处理系统处于负压状态，烟气能够按照预设方向运行在各个装置之间。
具体实施时，预冷水洗塔6的排水口连接循环水池34，水洗塔进水管36连接工业用水，通过第一循环泵33将工业用水导入预冷水洗塔6内，经多层循环水喷淋装置32对塔内烟气进行水洗后产生的酸性废水排入循环水池34；循环水池34内的水通过废水管35连通急冷塔4的进水管26，在急冷塔4内二次利用，无需专门对预冷水洗塔6的排水做二次去污处理，降低了系统的运行成本；洗涤脱酸塔7的废水管连通废水循环池38，废水循环池38的排水口42连通蒸发冷凝装置（图中未标出），废水循环池38中的废水，基于湿法脱硫废水零排放蒸发结晶工艺，通过蒸发冷凝装置对废水中的高盐废水进行蒸汽蒸发结晶，硫酸镁分离成为产品，生成的冷凝水通过第二循环泵39循环导入洗涤脱酸塔7中继续使用，或者送入镁法脱硫的浆液制备系统（图中未标出）中继续使用；蒸发冷凝装置的热源为余热锅炉2的蒸汽；本专利中的预冷水洗塔6、洗涤脱酸塔7产生的废水都实现了废水自消化。
急冷塔4的沉降物回收装置22、布袋除尘器5的除尘器返料排出口28分别连接一个运转罐23、29，接收急冷塔4排出的沉降物、布袋除尘器5的排灰；同时设置重金属氯化物浓度检测装置（图中未标出），定期对余热回收工序、急冷降温工序、除尘工序中产生的沉降物中的重金属氯化物浓度进行检测。
基于上述系统实现的焚烧炉渣及飞灰的资源化处置的方法，其特征在于,其包括以下步骤。
S1：将待处理的焚烧炉渣飞灰与混合原料进行配比，调节铁硅钙成分、以及重金属成分后，形成待处理废料；混合原料包括：重金属污泥、含硅钙废物。
S2：将待处理废料送入高温熔炼装置内，本专利中使用富氧侧吹熔池熔炼炉1，焚烧炉渣、飞灰残渣与混合原料被高温熔融冶炼后，形成玻璃体炉渣排出。
富氧侧吹熔池熔炼炉1的炉体下部侧面设有均布的进风口17；富氧一次风从进风口17均匀吹入，一次风浸入富氧侧吹熔池熔炼炉1的熔融池内，鼓入的高含氧助燃风剧烈扰动炉内熔体，炉体内的待处理废料经过剧烈的氧化反应放出大量热量，炉内温度可达1300~1400℃，炉内物质熔融混合最终经出渣口流出并经水淬后形成产品：玻璃体炉渣，该玻璃体炉渣为一般固废，无需二次处理可直接使用，可用于制砖、筑路、喷砂除锈等用途。
待处理废料中的飞灰在富氧侧吹熔池熔炼炉1内熔融是一个复杂的晶相转变过程，在熔融过程中，飞灰中晶相被完全破坏，最终被转化为不含任何晶相的无定形玻璃体。通过在入炉废物中成比例掺烧含重金属废物，促使氯离子与重金属结合为重金属氯化物，入炉的待处理废料中的CL在熔融过程中与重金属结合形成低熔点氯盐（呈挥发气相），在熔渣中含量较少，绝大部分进入气相产物（熔炼烟气）中。本专利技术方案中，烟气中气相氯盐在熔炼炉下游的余热回收装置余热锅炉2余热回收工序中、基于急冷塔4实现的急冷工序中的相对低温区间冷却固化析出，大部分进入锅炉灰渣、急冷塔沉降物及布袋除尘器排出的飞灰中形成固态；
本专利技术方案中，通过设置重金属氯化物检测装置，对余热回收工序、急冷降温工序、除尘工序中产生的沉降物中的重金属氯化物的浓度进行检测，在重金属氯化物浓度达到预设要求后，密封包装暂存，定期转运到下游处置单位，作为产品二（主要为氯化锌、氯化铅）——重金属冶炼原料资源化回收利用。
S3：通过余热回收工序对高温熔炼装置的余热进行回收，转换为蒸汽资源二次利用；同时，在余热回收装置的850℃~1100℃区域设置第一次脱硝装置；基于SNCR工艺，在第一次脱硝装置中对高温熔炼过程中形成的熔炼烟气中包含的氮氧化物进行第一次脱硝处理。
富氧侧吹熔池熔炼炉1的高温段温度较高，且待处理废料在炉内停留时间长，产生的熔炼烟气中会有一定量的NOX产生。为了控制熔炼烟气中的NOX含量，本专利中采用“SNCR+SCR”两级脱硝加强对氮氧化物的控制，确保尾气达标。第一次脱硝装置采用SNCR工艺实现，在余热锅炉2的850℃~1100℃区域设置SNCR脱硝装置3，即，通过向余热锅炉2内喷入一定浓度的脱硝还原剂，脱除烟气中大部分氮氧化物。
S4:经过第一次脱硝处理后的熔炼烟气送入经过急冷降温工序进行降温处理；在急冷降温工序流程中，在急冷塔4上部设置喷雾系统喷入一定量急冷水，雾化系统可保证在1秒内将余热锅炉2排出的500~550℃的烟气温度迅速降至190~200℃；急冷降温工序确保熔炼烟气在1秒内将烟气温度迅速降至190~200℃，避开二噁英再生反应的温度区间，确保可以抑制二噁英再生，降低熔炼烟气中二噁英浓度。
S5：急冷降温工序的急冷塔4的急冷塔排烟通道21的下游设置活性炭粉喷射装置24、石灰粉喷射装置25，在高速的熔炼烟气通过急冷塔排烟通道21下游，进入除尘工序中的布袋除尘器5之前，喷入适量消石灰和一定量的活性炭粉；高速烟气裹夹着消石灰粉末与活性碳粉进入布袋除尘器5内，并在滤袋表面形成一层滤饼，滤饼用于保护布袋防止糊袋，另一方面滤饼中的消石灰粉发生中和反应吸收少量酸性污染物，滤饼中的活性炭粉则过滤烟气、吸附二噁英与重金属；布袋除尘器5将烟气中绝大部分的粉尘捕集下来，除尘器排灰经灰斗收集和输灰设备卸灰排出；
S6：经过除尘处理的熔炼烟气送入两级湿法脱酸工序，第一级脱酸工序采用喷水洗涤实现降温和脱除有害物质，第二级脱酸工序通过镁法中和脱硫；通过第一级脱酸工序，水洗脱除烟气中包含的大部分含CL的有害杂质（盐酸、氯化物），再通过中和反应脱除烟气中的含SO酸性气体、以及少部分残留的含CL的酸性气体，从整体上来说，提高了脱酸的效果，同时降低了中和反应中碱性溶液的使用量，大大降低了系统的运行成本。
熔炼烟气先进入预冷水洗塔6，预冷水洗塔6内设置多层循环水喷淋装置32，一方面通过水分蒸发吸热将熔炼烟气的温度降到70℃左右，另一方面过量的洗涤也将水溶性较好的酸性污染物（主要是含CL的有害物质）洗涤下来；在第一级脱酸工序中预冷后的熔炼烟气接着进入第二级脱酸工序的洗涤脱酸塔7中，洗涤脱酸塔7通过大量的循环液喷淋实现对烟气污染物（主要是硫氧化物）的深度净化，同时配合顶部设置的复合式除雾器40的在熔炼烟气排出脱酸塔7前，对其进行高效除雾，确保熔炼烟气排放达到更严的排放指标。
步骤S7实施之前，第二级脱酸工序的排出的熔炼烟气经过除雾工序中的除雾塔8对熔炼烟气中夹带的雾滴的脱除后，再送入第二次脱硝处理工序中，通过对烟气除雾，确保熔炼烟气进入第二次脱硝处理工序中时，能够更充分的与催化剂发生反应，在整体上降低系统能源消耗。
S7：经过两级湿法脱酸工序处理的熔炼烟气经过第二次脱硝处理后进行无害排放；
第二次脱硝处理基于SCR工艺对熔炼烟气进行脱硝处理；在进行第二次脱硝处理之前，通过换热工序对熔炼烟气进行加热；换热工序包括余热和加热两道工序；
预热工序中，基于GGH换热工艺，通过烟气余热换热的方式使用脱硝后的待排放尾气实现对实现脱硝前的熔炼烟气的预热，同时确保经过GGH换热器9换热后的待排放尾气温度保持在130℃以上，确保烟气中含湿稳定达到不饱和，可有效减少烟囱出口“冒白烟”的情况；加热工序中，基于SGH工艺，使用SGH换热器10通过蒸汽余热换热的方式，实现对预热后的熔炼烟气加热，达到SCR脱硝工艺所需催化剂活性温度，确保进入SCR反应器11的熔炼烟气能够与催化剂进行充分反应，进行彻底的脱硝；在SCR反应器11入口喷入适量脱硝还原剂，在催化剂作用下，发生催化还原反应，烟气中的氮氧化物被还原为氮气，氮氧化物被深度脱除。
SCR反应器11中脱硝后得到的待排放尾气送入GGH换热器9作为热源进行换热，充分利用SCR反应器11反应发生的热量，降低协同成本。
S8：对余热回收工序、急冷降温工序、除尘工序中产生的沉降物，经过收集后作为返料，进行重金属氯化物浓度检测；如果重金属氯化物浓度没有达到预设要求，则将返料送入到步骤S1中的高温熔炼装置中，进行返料再处理；当重金属氯化物浓度达到预设要求后，将返料密封包装暂存，定期转运到下游处置单位，作为重金属冶炼原料资源化回收利用；本专利使用成本较低的急冷塔4、布袋除尘器5，通过急冷降温工序、除尘工序的中装置的配合，确保不会产生重金属二次污染物，同时将重金属转换为原料资源回收利用，在降低系统运行成本从基础上，增加系统收益。
S9：第一级脱酸工序产生的废水引入步骤S4中的急冷降温工序中，作为急冷塔4急冷降温的降温水进行循环利用；第二级脱酸工序中产生的高盐废水通过系统中的余热蒸发系统（图中未标出）进行蒸发结晶，产出硫酸镁产品；余热蒸发系统副产冷凝水，循环用于系统的急冷降温工序、第二级脱酸工序等工序中，进一步减低了系统运行成本。
然而，第二级脱酸工序中的湿法单元中和反应生成盐类，随运行时间积累盐度升高，为防止盐类饱和结晶堵塞洗涤脱酸塔7的管路和喷嘴，需要定期外排含盐废水；将第二级脱酸工序中产生的高盐废水定期回收，余热蒸发系统利用余热回收工序产生的余热蒸汽进行工作，对第二级脱酸工序产生的高盐废水进行加热蒸发结晶产出硫酸镁产品；即避免了高盐废水对环境产生二次污染，同时可以将产出的硫酸镁产品资源化利用增加系统收益。同时余热回收工序产生的余热作为热源为SGH工艺中的SGH换热器10提供换热用热蒸汽；通过余热锅炉2的设置，对系统产生的余热转化为蒸汽资源化再利用，从整体上降低了系统的运行成本。
基于本专利技术方案对焚烧炉渣及飞灰进行资源化处置，不但不产生二次废物，规避了二次废物处置，降低了处置成本，同时形成资源化产品带来一定收益。
Claims (7)
1.一种焚烧炉渣及飞灰的资源化处置方法，其特征在于,其包括以下步骤：
S1：将待处理的焚烧炉渣飞灰与混合原料进行配比，调节铁硅钙成分、以及重金属成分后，形成待处理废料；
所述混合原料包括：重金属污泥、含硅钙废物；
S2：将所述待处理废料送入高温熔炼装置，焚烧炉渣、飞灰残渣与所述混合原料被高温熔融冶炼后，形成玻璃体炉渣排出；
S3：通过余热回收工序对所述高温熔炼装置的余热进行回收，转换为蒸汽资源二次利用；同时，在所述余热回收装置的850℃~1100℃区域设置第一次脱硝装置；基于SNCR工艺，在所述第一次脱硝装置中对高温熔炼过程中形成的熔炼烟气中包含的氮氧化物进行第一次脱硝处理；
S4:经过第一次脱硝处理后的所述熔炼烟气送入经过急冷降温工序进行降温处理；在所述急冷降温工序流程中，将所述熔炼烟气在1秒内将烟气温度迅速降至190~200℃，避开二噁英再生反应的温度区间，抑制所述熔炼烟气中的二噁英浓度；
S5：所述急冷降温工序的排烟通道中设置活性炭粉喷射装置，对急冷后的所述熔炼烟气中的二噁英、重金属进行吸附；所述急冷降温工序的尾气送入除尘工序，对所述熔炼烟气中进行除尘处理；
S6：经过除尘处理后的所述熔炼烟气送入两级湿法脱酸工序；第一级脱酸工序采用喷水洗涤实现降温、脱除有害物质，脱除的物质中包括：盐酸、氯化物，第二级脱酸工序通过镁法中和脱硫；
S7：经过所述两级湿法脱酸工序处理的所述熔炼烟气经过第二次脱硝处理后进行无害排放；
S8：对所述余热回收工序、所述急冷降温工序、所述除尘工序中产生的沉降物进行重金属氯化物浓度检测；如果重金属氯化物浓度没有达到预设要求，则将沉降物送入到步骤S1中的所述高温熔炼装置中，进行返料再处理；当重金属氯化物浓度达到预设要求后，将沉降物密封包装暂存，定期转运到下游处置单位，作为重金属冶炼原料资源化回收利用；
S9：所述第一级脱酸工序产生的废水引入步骤S4中的所述急冷降温工序中，作为急冷降温的降温水进行循环利用；所述第二级脱酸工序中产生的高盐废水通过系统中的余热蒸发系统进行蒸发结晶，产出硫酸镁产品；所述余热蒸发系统副产冷凝水，循环用于系统；
使用所述余热蒸发系统的冷凝水的工序包括：所述急冷降温工序、所述第二级脱酸工序。
2.根据权利要求1所述一种焚烧炉渣及飞灰的资源化处置方法，其特征在于：步骤S7中，通过SCR脱硝工艺对所述所述熔炼烟气进行所述第二次脱硝处理；
在进行所述第二次脱硝处理之前，通过换热工序对所述熔炼烟气进行加热；所述换热工序包括预热和加热两道工序；
所述预热工序中，基于GGH换热工艺，通过烟气余热换热的方式，使用脱硝后的所述待排放尾气实现对第二次脱硝前的所述熔炼烟气的预热；
所述加热工序中，基于SGH工艺，通过蒸汽余热换热的方式，实现对预热后的所述熔炼烟气加热，达到SCR脱硝工艺所需温度；
基于SCR脱硝工艺实现对加热后的所述熔炼烟气进行第二次脱硝；脱硝后得到的所述待排放尾气送入GGH换热工艺作为热源进行换热。
3.根据权利要求2所述一种焚烧炉渣及飞灰的资源化处置方法，其特征在于：所述余热蒸发系统利用所述余热回收工序产生的余热蒸汽进行工作，对所述第二级脱酸工序产生的高盐废水进行加热蒸发结晶，同时为所述SGH工艺提供换热的热源。
4.根据权利要求1所述一种焚烧炉渣及飞灰的资源化处置方法，其特征在于：步骤S7实施之前，需要实施以下步骤：
所述第二级脱酸工序的排出的所述熔炼烟气经过除雾工序对烟气中夹带的雾滴的脱除后，再送入所述第二次脱硝处理工序中。
5.根据权利要求1所述一种焚烧炉渣及飞灰的资源化处置方法，其特征在于：步骤S3中，经过所述余热回收工序后的所述熔炼烟气温度为500~550℃；步骤S4中，在所述急冷降温工序流程中，将所述熔炼烟气在1秒内将烟气温度从500~550℃迅速降至190~200℃。
6.根据权利要求1所述一种焚烧炉渣及飞灰的资源化处置方法，其特征在于：步骤S5中，所述急冷降温工序的排烟通道中还设置石灰粉喷射装置；所述除尘工序基于布袋除尘工艺实现；
所述急冷降温工序的排烟通道中喷射的消石灰、活性炭粉随着高速喷射的所述熔炼烟气进入后续布袋除尘装置，在滤袋表面形成一层保护滤饼。
7.根据权利要求2所述一种焚烧炉渣及飞灰的资源化处置方法，其特征在于：所述高温熔炼装置基于富氧侧吹熔池熔炼炉实现；所述余热回收工序基于余热锅炉实现；所述急冷降温工序基于急冷塔实现；所述第一级脱酸工序基于预冷水洗塔实现；所述第二级脱酸工序基于洗涤脱酸塔实现；所述第二次脱硝处理的工序基于SCR反应器实现；
所述预热工序基于GGH反应器实现所述待排放尾气和所述第二次脱硝处理前的所述熔炼烟气的换热；所述加热工序基于SGH反应装置实现通过所述余热回收工序产生的余热蒸汽对所述预热工序后的所述熔炼烟气的加热。
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