CN1128654C - 有机废物焚烧装置中产生的废气的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于处理废物焚烧装置产生的含有机有害化合物的废气的方法，该方法中，废气不需预处理与燃烧化石燃料的工业锅炉排出的烟道气混合，并借此使废气加热到1200℃。

Description

有机废物焚烧装置中产生的废气的处理方法

本发明涉及一种处理废物焚烧装置中产生的仍然含有有机有害化合物的废气的方法。

为了利用有机废物中的热量，例如，生活垃圾和/或工业垃圾，在高温分解，汽化，特别是废物焚烧领域已有一系列众所周知的方法。

实际上，废物的热量利用始终是主要在焚烧装置，尤其是装备有炉篦燃烧室的焚烧装置中实现的。

对待这类焚烧装置中产生的废气和燃烧化石燃料的工业锅炉例如燃煤电厂排出的烟道气一样，要进行除尘，脱硫，多半还要脱氮。

其缺点在于，垃圾焚烧装置产生的废气由于废物组成复杂，大多还含有有机碳氢化合物，其中也包括高毒性的呋喃与二噁(Dioxine)，不能被上述废气净化设施清除，也就是说，会污染已分离出来的烟尘。除了影响烟尘利用外，还因此而要求在垃圾焚烧设施中增加昂贵的分离设备，大多是活性炭过滤器，用来分离仍然存在于废气中的碳氢化合物。

本发明的目的在于明显地简化工艺并由此大大降低从垃圾焚烧装置废气中分离碳氢化合物，特别是有毒碳氢化合物的费用。

根据本发明，在本文开头的提到的技术中通过下述分法来实现上述目标，即未预先分离有害物质的废气，与燃烧化石燃料的一个或多个工业锅炉的热烟道气混合，从而将废气加热到温度＞1200℃。

根据本发明，将垃圾焚烧装置产生的废气按规定加热到1200℃以上，这时在废气中所含的有机化合物被再焚烧或被裂解。如试验结果表明，这些高毒性的二噁和呋喃在焚烧装置产生的废气掺混的燃烧化石燃料的工业锅炉的烟道气中不再可检测到，还意外的发现，烟道气冷却时二噁和呋喃均不会再形成。

与燃烧化石燃料的工业锅炉烟道气掺混的废物焚烧装置的废气要经通常的有害物质分离(除尘、脱硫、脱氮)后排入大气中。

根据本发明方法的另一特点，有利的是能使焚烧装置产生的废气与水泥厂焙烧炉的热烟道气混合。

在水泥厂烟道气温度达到2000℃下，将垃圾焚烧装置产生的废气加热到所需要的温度1200℃不会有任何问题。

另一方面，本发明方法在经济方面还显示出特殊的优点，即未经加工处理的废物，其热量可为水泥厂直接利用。

虽然迄今为止，在水泥厂投入废物共同作为燃料的方法是将废物直接与投加的燃料混合在一起燃烧，因而对废物的加工质量要求很高，而且基本上只允许掺和约30％的废物，以避免对工艺技术所限定的水泥生产质量造成影响，但采用本发明方法，在水泥厂则成功的实现了完全分离燃烧废物与化石燃料。垃圾中所含的热量经由温度一般介于800到1000度的热废气从废物焚烧装置释放出来与水泥生产工艺相结合。废物焚烧装置产生的残余物，如主要是炉渣，则残留在废物焚烧装置中，根据目前遵循的水泥生产工艺参数，证明这些残渣是无害的。

由此，焚烧装置中产生的废气与用于水泥厂化石燃料燃烧所需的燃烧空气直接混合是实用的。采用上述方法可保证在燃烧室之后得到一种废气与烟道气混合均匀的混合气体。不言而喻，该废气可以在适当的位置直接引入水泥窑中。

根据本发明，其特点还表现在将本发明方法与水泥厂相结合意义更为深远，即将冷却熟料冷却器的热冷却空气作为废物焚烧装置的燃烧空气加以利用。由于熟料冷却器排出的废气温度约为800℃，在废物焚烧装置中形成了最佳燃烧条件。如果废物焚烧装置处于还原条件下即作为废物气化装置运行，则至少一部分用于汽化所需的热量由水泥窑的热烟道气提供。在这种条件下，废物焚烧装置产生的废气中仍然含有化学结合热，它将通过在水泥窑中燃烧释放出来。

废物焚烧或废物气化时产生的残渣，一般可用于如修建街道，铺路或者以再生形式作为水泥本身的添加剂加以利用。

根据本发明，其特点还表现在，可将废物焚烧装置产生的热废气以适当方式掺混到燃煤电厂的热烟道气中，对于配置煤粉燃烧室的燃煤电厂及配置熔料燃烧室的电厂，对于干法除渣燃煤锅炉和湿法除渣的燃煤锅炉，其产生的烟道气温度水平在与废物焚烧装置产生的废气混合后，仍足以达到为消除有毒的碳氢化合物，如二噁和呋喃所要求的最低温度1200℃。

为此，将废物焚烧装置产生的废气引入燃煤电厂锅炉的下部空间是适宜的，由此达特别长的逗留时间，从而使废气在燃煤锅炉中也的到长时间加热。

特别是在燃煤电厂的情况下，在其后排废气侧安装一台废物焚烧装置作为附属设施供支配使用，其意义还在于废物焚烧装置产生的废气可直接掺混到用于燃煤锅炉燃烧器的燃烧空气中，并借此引入电厂锅炉中。

还有另外的可能性，即废物焚烧装置产生的废气与经过粉碎烘干设备处理的精煤一起投入锅炉燃烧。采用这种方法还具有其它优点，即废物焚烧装置产生的热废气所含热量可用来加热烘干精煤。

将废物焚烧装置的废气引入燃煤电厂锅炉的另一种形式是将废气引入粉煤机的煤自流筒内，引入粉碎烘干设备的烟道气抽吸筒内，可在粉碎机前引入，也可利用已有的粉碎机鼓风机在粉碎机风道前或风道后引入风道中。

出于已有的基础设施的原因，废物焚烧装置只能建在远离燃煤电厂的地方，合适的方法是排出的热烟道气同锅炉燃烧所需用的空气直接或间接换热，只要达到冷却，就可取消连接废物焚烧装置与电厂锅炉之间的废气连接管道的昂贵的内衬。

根据本发明，其另一特点是将废物焚烧装置要焚烧的废物须事先分选出大块高热值的部分，再投入焚烧炉中焚烧，而将低热值的小块部分先经腐烂工序使之腐烂，然后与化石燃料一起投入工业锅炉，优选是燃煤电厂锅炉中燃烧。

以单一的生活垃圾为例，通过一台配备有大约为100±40mm的检分器的转筒筛，将其分选成高热值部分和低热值部分。后者含有许多高含水量的有机物(盘中吃剩的食品)且主要是不起化学作用的细碎垃圾。热值高的那部分垃圾大部分是木材、纸板、纸张、薄膜、纺织品，且被大的杂质所污染。

高热值部分经分选出大的杂质和经磁选后直接的或用压力容器运输后投入焙烧炉燃烧。如果可以压成球形运送，为此当然还要再次粉碎。将炉篦燃烧室的烟气引入燃煤大型锅炉并与该锅炉产生的烟道气一起流动。由于燃烧室温度远高于1200℃，废气中的有害物质已经分解和蒸发，通过冷凝或在烟尘上升华和上述废气一道在过滤器或洗涤器中进行分离。

低热值部分以生物稳定状态转入强化腐烂器中，此时腐烂损失是形成30％的CO₂和水蒸气。腐烂残余物不致病，且气味极微，剩余含水量为10-15％，堆放产气和产生渗流水都最少，而且此物质用于堆放结构的覆盖层或在一定范围内作为土壤改良剂用。在此腐烂残余物中还含有大约30％的高热值物质，通过约40±20mm筛分分选出。按照本发明方法得到的部分直接用容器运输或压成球输送道例如一座燃煤电厂，和原燃料一道进行粉碎烘干，最终在大型锅炉中燃烧。

按照本发明的不同工艺方案，总共约有55％的生活垃圾的热量可被电厂高效利用。剩下的约有25％是以一种渗气的、渗流水极微的、因此最适合作为堆放的物质。其余的20％表现为腐烂损失。安装一台后腐烂器，使腐烂残余物的质量提高到混合堆肥质量，将其作为土壤改良剂大大扩大了应用范围。

Claims (12)

1.一种用于处理废物焚烧装置产生的仍然含有有机有害化合物的废气的方法，其特征在于，废气无须预先分离出有害物质即和燃烧化石燃料的一个或多个工业锅炉排出的热烟道气掺混，从而将废气温度加热到＞1200℃。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，废气与水泥窑的热烟道气掺混。

3.根据权利要求2的方法，其特征在于，热的废气与水泥厂焙烧炉所需的燃烧空气混合，并将其引入焙烧炉。

4.根据权利要求3的方法，其特征在于，所述水泥窑按已知方式具有一个熟料冷却器，并且至少有一部分水泥窑熟料冷却器产生的热的冷空气供作废物焚烧装置的火焰燃烧气。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于，将废物焚烧装置产生的废气与燃煤电厂的热烟道气相混合。

6.根据权利要求5的方法，其特征在于，将废气引入电厂锅炉的下部空间。

7.根据权利要求6的方法，其特征在于，将废气掺混到煤供燃烧器用的燃烧空气中，并借此引入电厂锅炉。

8.根据权利要求5的方法，其特征在于，将废气与精煤一起送入电厂锅炉燃烧。

9.根据权利要求8的方法，其特征在于，废气经用于精煤的粉碎干燥设备引入电厂锅炉中。

10.根据权利要求1到9中之一的方法，其特征在于，将焚烧装置要焚烧的废物分选出大块高热值部分和热值低的小块部分，前者送入废物焚烧装置焚烧，后者先经腐烂工序，然后和供锅炉用的化石燃料混在一起，在工业锅炉中燃烧。

11.根据权利要求10的方法，其特征在于，经腐烂工序的小块部分送入燃煤电厂的煤粉碎机中或者送入通常用化石燃料点火的工业锅炉中。

12.根据权利要求10或11的方法，其特征在于，大块部分的粒度优选为60到140mm的范围内，而小块部分的粒度优选为小于60mm。