CN112923376A - 一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统及工艺方法 - Google Patents

一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统及工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统及工艺方法，将富氧供给燃烧系统与回转窑结合，协同处置固废及含固含盐废液，回转窑内的废固焚烧成熔融态灰渣进而得到玻璃体从而被用做建筑原材料，同时回转窑出口高温烟气通入二燃室中为通入二燃室中的废液燃烧提供部分热量，在二燃室富氧燃烧下使废液成为玻璃体，利用回转窑+二燃室富氧高温焚烧方法，可有效的处理各行业产生的高粘度、含盐固体、半固体、液体废弃物，使上述废弃物焚烧后形成玻璃体，成为一般固体，达到资源回收利用的目的。

Description

一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统及工艺方法
技术领域
本发明属于环保工艺领域，特别涉及一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统及工艺方法。
背景技术
随着生态环境建设日趋紧迫，城市垃圾围城、工业废弃物占满工业厂房、电力、煤化工等灰渣排放问题日益突出。目前国内一般固体、危废主要采用回转窑空气燃烧工艺方法，焚烧过程炉内物料处在半胶体状态，易在炉内形成结焦；飞灰量大、高温烟气中飞灰处在气溶胶状态，容易在后续烟道设备中发生堵塞；焚烧后灰渣量较大、灰渣仍然作为危废难以送入填埋场填埋处理。
因此，针对灰分和含盐量高、酸性气体污染因子高的危废，需开发一种高温熔融态玻璃化焚烧系统，使焚烧后的灰渣形成玻璃体，玻璃体可以作为建筑材料资源利用。
目前国内外针对高温熔融态玻璃化焚烧主要技术有等离子体燃烧、顶吹炉或侧吹炉的冶金方法和富氧燃烧技术。其中等离子体在固体危废中存在运行成本高以及其它诸多技术难点，一直未有成功案例；至于顶吹炉或侧吹炉的冶金方法，由于危废中金属含量较低，无法形成有效的金属锭，不能保证熔池分层而连续稳定运行；而富氧燃烧技术具有运行成本低、一次性投入低、运行操作简单且能稳定连续运行等诸多优点，但目前尚未出现利用富氧燃烧技术与回转窑结合的高温熔融态玻璃化焚烧系统，原因为存在炉内温度场难以精确控制和稳定运行等问题，不能有效使废液或废固在玻璃化温度下实现稳定燃烧，完成向玻璃体的转化。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统及工艺方法，将富氧供给系统与回转窑结合，同时对废固和废液进行处理，回转窑内的废固焚烧成熔融态灰渣进而得到玻璃体从而被用做建筑原材料，同时回转窑出口高温烟气通入二燃室中为通入二燃室中的废液燃烧提供部分热量，使废液成为玻璃体，通过内部循环利用或其它行业利用达到资源化利用。本发明主要特别适用于含灰量高达70％的危废焚烧，特别是含碱金属盐的废固废液，使其减容减量达标排放。
为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧系统，包括富氧供给系统，燃气供给系统，进料系统，灰渣收集系统和高温燃烧系统；
所述高温燃烧系统包括回转窑，二燃室，窑头富氧燃烧器和二燃室燃烧器；
所述回转窑和二燃室分别接收由进料系统输入的废固和废液，借助由富氧供给系统输入的富氧热空气以及由燃气供给系统输入的燃气，在所需温度下进行燃烧，得到熔融态灰渣，并输出至灰渣收集系统；所述所需温度为废固和废液燃烧形成熔融态灰渣的所需温度；
窑头富氧燃烧器和二燃室燃烧器接收由富氧供给系统输入的富氧热空气以及由燃气供给系统输入的燃气，加热并调节回转窑和二燃室温度至所需温度范围；
所述进料系统包括废固进料装置和废液进料装置，所述废固进料装置将废固输送至回转窑内部，废液进料装置将废液输送至二燃室内部；
富氧供给系统用于生成富氧热空气，并将富氧热空气输出至回转窑内部、窑头富氧燃烧器以及二燃室内部、二燃室燃烧器；
燃气供给系统用于将燃气输出至窑头富氧燃烧器及二燃室燃烧器，进而分别通过窑头富氧燃烧器及二燃室燃烧器进入回转窑内部及二燃室内部；
灰渣收集系统，接收回转窑和二燃室产生的熔融态灰渣，冷萃后得到玻璃体。
进一步的，所述富氧供给系统包括空气加热器，富氧混合缓冲器，空气供给装置和氧气供给装置；
空气供给装置的出口连接空气加热器入口；空气加热器出口连接富氧混合缓冲器第一入口；氧气供给装置出口连接富氧混合缓冲器第二入口；富氧混合缓冲器第一出口连接回转窑，第二出口连接二燃室，第三出口连接窑头富氧燃烧器，第四出口连接二燃室燃烧器；
所述空气加热器设于回转窑外表面，用于回收回转窑散热；
所述空气由空气供给装置输出至空气加热器后得到热空气；由空气加热器输入的热空气，以及由氧气供给装置输入的氧气在富氧混合缓冲器中混合，得到富氧热空气；富氧热空气由富氧混合缓冲器分别输送至回转窑，二燃室，窑头富氧燃烧器和二燃室燃烧器。
进一步的，氧气供给装置出口与富氧混合缓冲器之间设有氧气调节阀，用于调节富氧热空气中的氧气比例；空气供给装置的出口与空气加热器入口之间设有空气调节阀，用于调节富氧热空气中的空气比例；富氧热空气中氧气的体积百分比为40％～70％，温度为105℃～115℃。
进一步的，回转窑包括窑体以及连接在其两端的窑头罩和窑尾罩，所述窑体为倾斜设置的回转滚动筒体；所述废固进料装置与窑头罩连接，废固进料装置进料口伸入回转窑窑头罩耐火材料内部；所述二燃室与窑尾罩连接。
进一步的，窑尾罩与二燃室连接部位为向上的凸台形状；所述凸台的侧壁与水平面的夹角＞75°；所述凸台上端面为水平面，上端面在窑尾罩与二燃室之间的距离为20～30厘米。
进一步的，出渣系统包括回转窑出渣冷渣机和二燃室出渣冷渣机；所述回转窑出渣冷渣机与窑尾罩连接，所述二燃室出渣冷渣机与二燃室下端连接。
进一步的，窑头罩及废固进料装置进料口采用浇注料包裹；窑头罩与窑体之间采用迷宫鱼鳞片密封结构密封；
窑尾罩与窑体之间采用迷宫鱼鳞片结构及循环热风密封保护装置进行密封；所述循环热风密封保护装置包括窑尾循环风机和窑尾加热器；所述窑尾循环风机接收由富氧混合缓冲器输入的富氧热空气并送入窑尾加热器，所述窑尾加热器加热由窑尾循环风机输入的富氧热空气，形成热风并输送至窑尾罩与窑体之间的迷宫密封结构处，增强密封性能，所述热风由迷宫密封结构处回流至富氧混合缓冲器，实现热风循环密封；所述热风的温度为105℃～115℃。
进一步的，废固进料装置为密封变频进料机；所述密封变频进料机为无轴螺旋结构。
进一步的，一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧系统，其特征在于，还包括测温系统，测温系统包括设于回转窑出口位置的回转窑热电偶，用于测量回转窑出口处温度，以及设于二燃室出口位置的二燃室热电偶，用于测量二燃室出口处温度，所述测温系统与窑头富氧燃烧器和二燃室燃烧器连锁控制，调节回转窑和二燃室温度至所需温度范围。
进一步的，所述窑体测温系统还包括设于回转窑外部的红外间接测温仪，用于测量回转窑窑体整体动态温度分布。
一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧工艺方法，采用上述一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧系统实现，包括以下步骤：
S1富氧供给系统生成富氧热空气，并将富氧热空气输出至回转窑内部、窑头富氧燃烧器以及二燃室内部、二燃室燃烧器；
S2燃气供给系统将燃气输送至窑头富氧燃烧器及二燃室燃烧器，进而分别通过窑头富氧燃烧器及二燃室燃烧器输送至回转窑内部及二燃室内部；
S3窑头富氧燃烧器和二燃室燃烧器接收步骤S1中的富氧热空气以及S2中的燃气，调整S2中富氧燃烧器和二燃室燃烧器的燃烧功率，从而调节回转窑和二燃室至所需温度范围；
S4废固通过进料系统进入回转窑，借助S1的富氧热空气及S2中的燃气，并在S3中回转窑所需温度下进行燃烧，得到熔融态灰渣A和烟气B，分别输送至回出渣系统和二燃室；
S5废液通过进料系统进入二燃室，借助S1的富氧热空气、S2中的燃气以及S4中回转窑燃烧所得烟气，并在S3中二燃室所需温度下进行燃烧，得到熔融态灰渣C和废气D，分别输送至出渣系统和后续废气处理装置；
S6出渣系统接收熔融态灰渣A和熔融态灰渣C，冷萃后得到玻璃体。
进一步的，步骤S3中，调节回转窑和二燃室至所需温度范围的具体方法为，调整回转窑出口温度为1250～1450℃，二燃室(30)出口温度≥1200℃。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本发明一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，首次将富氧燃烧技术与回转窑结合，在回转窑内即二燃室内产生高温环境，使废固和废液形成熔融态灰渣，进而形成玻璃体，高温灼烧后流动的玻璃体可作为建筑材料；且，回转窑即二燃室内具体温度可根据废固或废液形成熔融态灰渣所需温度进行调整，使有机物被彻底燃烬，无机矿物形成熔融态灰渣；
(2)本发明一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，富氧浓度可通过氧气与空气比例进行调节，以控制回转窑焚烧炉燃烧温度；另外，空气通过回转窑壳体表面设置的空气加热器进行加热，使回转窑燃烧产生的热量可循环利用，节约能耗；
(3)本发明一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，采用测温系统实时监测回转窑和二燃室内燃烧温度，使废固及废液燃烧达到使其形成熔融态渣的所需温度，另外，设置了红外间接测温仪，监控焚烧炉表面温度以调控焚烧炉各部位温度保证窑体内部熔融态温度；
(4)发明一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，将二燃室设置在窑尾罩之后，可确保回转窑窑尾密封性以及与窑体的稳定性，从而确保窑尾温度稳定，避免窑尾熔融态灰渣冷却结焦，熔融态灰渣直接进入出渣机形成玻璃体。
(5)发明一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，窑尾罩、二燃室、回转窑出渣冷渣机和二燃室出渣冷渣机为内部流场连续的一体化设备，且将窑尾罩与二燃室连接部位设置为向上的凸台形状，可保证由回转窑进入二燃室的烟气流畅均匀，同时保证焚烧炉内形成均匀的高温熔融温度场，使回转窑及二燃室产生的熔融态灰渣顺利落入出渣机；且对凸台上端面进行了设计，避免烟气结焦。
(6)发明一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，窑头罩全浇注保护、设置夹套式迷宫密封结构、增加正压循环热风密封保护装置等方式提高了回转窑整体密封性，保证了设备内部温度的稳定及精确控制。
(7)本发明一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧工艺方法，通过维持回转窑出口温度为1250～1450℃，二燃室出口温度≥1200℃，来保证废固及废液分别在回转窑及二燃室内达到产生熔融态灰渣的所需燃烧温度。
附图说明
图1为本发明的一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统及工艺方法示意图。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
本发明一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧系统，用于通过富氧高温燃烧技术处理低熔点危废，主要原理是采用工业富氧作为燃烧器助燃风及固体废物燃烧助燃风，助燃风一路进入富氧燃烧器，另一路回转窑内固废焚烧所需助燃风，回转窑为转动设备，富氧燃烧器燃烧加热窑内物料，低熔点危废在高温环境下随回转窑一起转动与富氧充分接触发生剧烈的燃烧反应，能够更彻底的焚烧掉有机物，释放出大量热量，控制好炉内温度场，炉内熔融体随倾斜转动的回转窑流入冷渣机，因此回转窑炉内的废固焚烧成熔融态灰渣进而得到玻璃体从而被用做建筑原材料；同时利用回转窑出口高温烟气通入二燃室中，外加高温燃烧器，使通入二燃室中的废液成为玻璃体。
利用回转窑+二燃室富氧高温焚烧方法，可有效的处理各行业产生的高粘度、含盐固体、半固体、液体废弃物，使上述废弃物焚烧后达到形成玻璃体，成为一般固体，达到资源回收利用的目的。
本发明一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧系统，如图1所示，包括富氧供给系统，燃气供给系统，进料系统，灰渣收集系统和高温燃烧系统；
所述高温燃烧系统包括回转窑22，二燃室30，窑头富氧燃烧器21和二燃室燃烧器31；
所述回转窑22和二燃室30分别接收由进料系统输入的废固和废液，借助由富氧供给系统输入的富氧热空气以及由燃气供给系统输入的燃气，在所需温度下进行燃烧，得到熔融态灰渣，并输出至灰渣收集系统；所述所需温度为废固3和废液2分别在回转窑22和二燃室30内剧烈燃烧形成熔融态灰渣的所需温度；
窑头富氧燃烧器21和二燃室燃烧器31接收由富氧供给系统输入的富氧热空气以及由燃气供给系统输入的燃气，加热并调节回转窑22和二燃室30温度至所需温度范围；
所述进料系统包括废固进料装置和废液进料装置，所述废固进料装置将废固输送至回转窑22内部，废液进料装置将废液输送至二燃室30内部；具体的，废液进料装置为泵送装置。
富氧供给系统用于生成富氧热空气，并将富氧热空气输出至回转窑22内部、窑头富氧燃烧器21以及二燃室30内部、二燃室燃烧器31；
燃气供给系统用于将燃气输出至窑头富氧燃烧器21及二燃室燃烧器31，进而分别通过窑头富氧燃烧器21及二燃室燃烧器31进入回转窑22内部及二燃室30内部；
灰渣收集系统，接收回转窑22和二燃室30产生的熔融态灰渣，冷萃后得到玻璃体。
进一步的，富氧供给系统包括空气加热器23，富氧混合缓冲器24，空气供给装置和氧气供给装置；
空气供给装置的出口连接空气加热器23入口；空气加热器23出口连接富氧混合缓冲器24第一入口；氧气供给装置出口连接富氧混合缓冲器24第二入口；富氧混合缓冲器24第一出口连接回转窑22，第二出口连接二燃室30，第三出口连接窑头富氧燃烧器21，第四出口连接二燃室燃烧器31；
所述空气加热器23设于回转窑22外表面，用于回收回转窑22散热；
所述空气由空气供给装置输出至空气加热器23后得到热空气；由空气加热器23输入的热空气，以及由氧气供给装置输入的氧气在富氧混合缓冲器24中混合，得到富氧热空气；富氧热空气由富氧混合缓冲器24分别输送至回转窑22，二燃室30，窑头富氧燃烧器21和二燃室燃烧器31。
进一步的，氧气供给装置出口通过氧气管道17与富氧混合缓冲器24连接，所述氧气管道17设有氧气调节阀34；空气供给装置的出口通过空气管道5连接空气加热器23入口，所述空气管道5设有空气调节阀37；通过调节氧气调节阀34和空气调节阀37，来调节氧气及空气的比例，使富氧热空气中氧气的体积百分比为40％～70％，温度为105℃～115℃。
进一步的，回转窑22包括窑体以及连接在其两端的窑头罩和窑尾罩25，所述窑体为倾斜设置的回转滚动筒体；所述废固进料装置与窑头罩连接，废固进料装置进料口伸入回转窑22内部；所述二燃室30与窑尾罩25连接。
进一步的，窑尾罩25、二燃室30、回转窑出渣冷渣机26和二燃室出渣冷渣机27为一体化设备，上述一体化设备为内部流场连续的整体设备，废固的燃烧产物从窑尾罩25落入回转窑出渣冷渣机26，或进入二燃室30后落入二燃室出渣冷渣机27；
窑尾罩25与二燃室30连接部位为向上的凸台形状；所述凸台的侧壁与水平面的夹角＞75°；所述凸台上端面为水平面，上端面在窑尾罩25与二燃室30之间的距离为20～30厘米。
进一步的，出渣系统包括回转窑出渣冷渣机26和二燃室出渣冷渣机27；所述回转窑出渣冷渣机26与窑尾罩25连接，窑尾罩25与回转窑出渣冷渣机26连接处为锥形，所述二燃室出渣冷渣机27与二燃室30下端连接，二燃室30与二燃室出渣冷渣机27连接处为锥形；为保证烟气流场的均匀性，防止烟气在窑尾罩25与回转窑出渣冷渣机26连接处及二燃室30与二燃室出渣冷渣机27连接处形成湍流，特在上述连接处之间设置连贯直段，也就是上述凸台上端面以引导从回转窑22出来烟气顺利进入二燃室30，同时为防止携带熔融体的烟气在此直段结焦，所以连贯直段，也就是上述凸台上端面在窑尾罩25与二燃室30之间距离为20～30厘米。
进一步的，窑头罩及废固进料装置进料口采用浇注料包裹，具体地说，窑头罩浇注料整体伸进回转窑窑体内部，窑头罩上设置的密封变频进料机20伸进回转窑内部部分(废固进料装置进料口伸入回转窑22的窑头罩内部)全部被窑头罩浇注料包裹保护；窑头罩与窑体之间采用迷宫鱼鳞片密封结构密封；
窑尾罩25与窑体之间除了采用迷宫鱼鳞片密封外，还增加正压循环热风密封保护装置；正压循环热风密封保护装置包括窑尾循环风机38和窑尾加热器39；所述窑尾循环风机38接收由富氧混合缓冲器24输入的富氧热空气并送入窑尾加热器39，所述窑尾加热器39加热由窑尾循环风机38输入的富氧热空气，形成热风并输送至夹套式迷宫密封结构处，热风在夹套式迷宫密封结构处形成微正压防止窑尾罩热烟气逃逸出来，增强密封性能，所述一部分热风由夹套式迷宫密封结构处回流至富氧混合缓冲器24，实现热风循环；所述热风的温度为105℃～115℃。所述窑尾罩25正压热风侧采用2520耐热钢铸件，窑尾罩25正压热封侧包裹在窑体尾部。
进一步的，所述废固进料装置为密封变频进料机20；所述密封变频进料机20为无轴螺旋结构，无轴螺旋伸进回转窑内部部分被窑头罩耐火材料(即浇注料)全部包裹保护。
进一步的，所述回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统还包括测温系统，测温系统包括设于回转窑22出口位置的回转窑热电偶32，用于测量回转窑22出口处温度，以及设于二燃室30出口位置的二燃室热电偶33，用于测量二燃室出口处温度，通过测量出口温度可反映回转窑22和二燃室30内部温度。所述测温系统与窑头富氧燃烧器21和二燃室燃烧器31连锁控制，调节回转窑22和二燃室30温度至所需温度范围。
进一步的，为保证熔融态焚烧炉内部各部分温度的均匀性，防止局部温度超温或超低，所述测温系统还包括设于回转窑22外部的红外间接测温仪，用于测量回转窑22窑体整体动态温度分布。红外间接测温仪用于间接测量设备壳体，监控焚烧炉表面温度以调整焚烧炉各部位温度，以此反应设备内部温度分布。
一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧工艺方法，采用权利要求上述一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧系统实现，包括以下步骤：
S1富氧供给系统生成富氧热空气，并将富氧热空气输出至回转窑22内部、窑头富氧燃烧器21以及二燃室30内部、二燃室燃烧器31；
S2燃气供给系统将燃气输送至窑头富氧燃烧器21及二燃室燃烧器31，进而分别通过窑头富氧燃烧器21及二燃室燃烧器31进入回转窑22内部及二燃室30内部；
S3窑头富氧燃烧器21和二燃室燃烧器31接收步骤S1中的富氧热空气以及S2中的燃气，调整S2中富氧燃烧器21和二燃室燃烧器31的燃烧功率，维持回转窑22和二燃室30的出口温度，从而维持回转窑22和二燃室30所需温度；
S4废固通过进料系统进入回转窑22，借助S1的富氧热空气及S2中的燃气，并在S3中回转窑22所需温度下进行燃烧，得到熔融态灰渣A和烟气B，分别输送至回出渣系统和二燃室30；
S5废液通过进料系统进入二燃室30，借助借助S1的富氧热空气、S2中的燃气以及S4中回转窑22燃烧所得烟气B，并在S3中二燃室30所需温度下进行燃烧，得到熔融态灰渣C和废气D，分别输送至出渣系统和后续废气处理装置；
S6出渣系统接收熔融态灰渣A和熔融态灰渣C，冷萃后得到玻璃体。
进一步的，步骤S3中，调节回转窑22和二燃室30至所需温度范围的具体方法为，维持回转窑22出口温度为1250-1450℃，二燃室30出口温度≥1200℃。
实施例1
如图1所示，一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统主要设备包括空气加热器23、富氧混合缓冲器24、密封变频进料机20、回转窑出渣冷渣机26、二燃室出渣冷渣机27、窑头富氧燃烧器21、回转窑22、窑尾罩25、窑尾清焦燃烧器28、二燃室30、二燃室燃烧器31、回转窑热电偶32、二燃室热电偶33、窑尾循环风机38和窑尾加热器39。
主要管线包括空气管道5、氧气管道17、去回转窑富氧风管道9、去二燃室富氧风管道10、设于氧气管道17上的氧气调节阀34、回转窑富氧调节阀35、二燃室富氧调节阀36、设于空气管道5上的空气调节阀37、废固进料管线3、废液总管2、天然气管道4。
具体流程为：空气通过空气管道5进入空气加热器23加热成热空气，热空气与氧气分别通过设于氧气管道17上的氧气调节阀34和设于空气管道5上的空气调节阀37控制，保证在富氧混合缓冲罐24中混合形成40-70％富氧热空气，，然后分别通过去回转窑富氧风管道9上的回转窑富氧调节阀35控制回转窑总风量，通过去二燃室富氧风管道10上的二燃室富氧调节阀36控制去二燃室助燃风量。富氧浓度可通过氧气调节阀34、空气调节阀37及回转窑热电偶32连锁控制，确保窑尾出口温度处在1250～1450℃之间。
天然气依次由天然气管道4、窑头天然气管道13送入窑头富氧燃烧器21点火加热回转窑，使回转窑出口温度达到1250～1450℃，通过窑头富氧燃烧器21加热使其着火燃烧；固废物料在回转窑中燃烧释放热量，为保证温度一直处于1250～1450℃之间，需逐步降低窑头富氧燃烧器21的加热功率，使固废在回转窑22内燃烧稳定，保证回转窑热电偶32温度稳定在1250～1450℃之间。
废固通过废固进料管线3送入密封变频进料机20内，然后通过螺旋进料机将固废物料送入22回转窑内与富氧热空气及燃气发生剧烈焚烧燃烧化学反应，形成高温1250℃～1450℃高温烟气，使回转窑22内废固被焚烧后形成熔融态灰渣，熔融态灰渣流淌进窑尾罩25下面的回转窑出渣冷渣机26被萃冷形成玻璃体，玻璃体为建筑原材料，其它状态的灰渣颗粒随烟气首先进入窑尾罩25，后进入二燃室30，烟气和熔融态灰渣经过密封性更好的窑尾罩进入二燃室30，使形成的流场更符合烟气流动，携带熔融态灰渣的烟气与窑尾罩25以及二燃室30下部接触的可能性更低，烟气和融态灰渣不易结焦，且便于在窑尾罩25的安装与维护，也便于窑尾清焦燃烧器28直接对准窑尾结焦处灼烧来清理窑尾灰渣。燃气供给装置与窑尾清焦燃烧器28连接，燃气进而可以通过二燃室加热燃烧器29进入二燃室。
进入二燃室30中的烟气自身带有一定的热量，再经过二燃室富氧燃烧器31进一步加温焚烧，使烟气携带的灰渣颗粒被再次高温焚烧后形成熔融态灰渣落入二燃室出渣冷渣机27，同时有利于回转窑内产生的熔融态灰渣处在熔融状态从窑尾罩25流入回转窑出渣冷渣机26，同时，通过废液总管2进入二燃室30中的废液达到熔融态焚烧温度，产生熔融态灰渣，且烟气中二噁英被彻底分解。废液经过高温焚烧后产生的熔融态渣流入二燃室出渣冷渣机27，玻璃态渣经过处理形成建筑原材料被资源利用，保证二燃室出口烟气温度达到1200℃以上可彻底分解二噁英，满足危废焚烧排放指标。
窑尾罩25、二燃室30、回转窑出渣冷渣机26和二燃室出渣冷渣机27为内部流场连续的一体化设备，以此确保从回转窑22直接流淌出来的熔融态灰渣与随烟气进入二燃室的灰渣颗粒都可以顺利的进入窑尾罩和二燃室下所设的回转窑出渣冷渣机26和二燃室出渣冷渣机27被萃冷形成玻璃体；同时也可保证回转窑22与二燃室30的稳定性、密封性，保证窑尾温度处在1250-1450℃，防止从回转窑22出来的高温烟气直接冲刷二燃室30而形成结焦。窑尾罩25与二燃室30连接部位为向上的凸台形状，凸台的侧壁与水平面的夹角＞75°；窑尾罩25与回转窑出渣冷渣机26、以及二燃室30与二燃室出渣冷渣机27连接处为锥形，上述两处连接处之间，也就是凸台上端面为水平面，上端面在窑尾罩25与二燃室30之间的尺寸为20～30厘米，如此设计确保熔融体能够顺利落入一体化出渣机，防止烟气冲刷避免结焦，保证焚烧炉内形成高温熔融温度场。
烟气和玻璃态渣经过窑尾罩不易结焦，且便于在窑尾罩安装与维护，便于28窑尾清焦燃烧器直接对准窑尾结焦处灼烧来清理窑尾灰渣。
如图1所示，一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统还包括现有技术中以下常规设备和管线：
设备还包括二燃室加热燃烧器29，用于对二燃室底部潜在的焦块进行高温清焦；管线还包括热空气管道6、氮气总管1、窑头固废热富氧管道7、窑头中心固废富氧管道8、二燃室燃烧器A吹扫氮气管道11、二燃室燃烧器B吹扫氮气管道12、窑头天然气管道13、窑尾清焦燃烧机天然气管道14、二燃室加热燃烧机天然气管道15、去余热锅炉烟气管道16，用于将相应的气体输送至相应的设备中，吹扫氮气通过氮气总管1连接二燃室燃烧器A吹扫氮气管道11和二燃室燃烧器B吹扫氮气管道12，对废液管道进行吹扫。燃气供给装置与二燃室加热燃烧器29连接，燃气进而可以通过二燃室加热燃烧器29进入二燃室。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (12)

1.一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，其特征在于，包括富氧供给系统，燃气供给系统，进料系统，灰渣收集系统和高温燃烧系统；
所述高温燃烧系统包括回转窑(22)，二燃室(30)，窑头富氧燃烧器(21)和二燃室燃烧器(31)；
所述回转窑(22)和二燃室(30)分别接收由进料系统输入的废固和废液，借助由富氧供给系统输入的富氧热空气以及由燃气供给系统输入的燃气，在所需温度下进行燃烧，得到熔融态灰渣，并输出至灰渣收集系统；所述所需温度为废固(3)和废液(2)燃烧形成熔融态灰渣的所需温度；
窑头富氧燃烧器(21)和二燃室燃烧器(31)接收由富氧供给系统输入的富氧热空气以及由燃气供给系统输入的燃气，加热并调节回转窑(22)和二燃室(30)温度至所需温度范围；
所述进料系统包括废固进料装置和废液进料装置，所述废固进料装置将废固输送至回转窑(22)内部，废液进料装置将废液输送至二燃室(30)内部；
富氧供给系统用于生成富氧热空气，并将富氧热空气输出至回转窑(22)内部、窑头富氧燃烧器(21)以及二燃室(30)内部、二燃室燃烧器(31)；
燃气供给系统用于将燃气输出至窑头富氧燃烧器(21)及二燃室燃烧器(31)，进而分别通过窑头富氧燃烧器(21)及二燃室燃烧器(31)输出至回转窑(22)内部及二燃室(30)内部；
灰渣收集系统，接收回转窑(22)和二燃室(30)产生的熔融态灰渣，冷萃后得到玻璃体。
2.根据权利要求1所述的一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，其特征在于，所述富氧供给系统包括空气加热器(23)，富氧混合缓冲器(24)，空气供给装置和氧气供给装置；
空气供给装置的出口连接空气加热器(23)入口；空气加热器(23)出口连接富氧混合缓冲器(24)第一入口；氧气供给装置出口连接富氧混合缓冲器(24)第二入口；富氧混合缓冲器(24)第一出口连接回转窑(22)，第二出口连接二燃室(30)，第三出口连接窑头富氧燃烧器(21)，第四出口连接二燃室燃烧器(31)；
所述空气加热器(23)设于回转窑(22)外表面，用于回收回转窑(22)散热；
所述空气由空气供给装置输出至空气加热器(23)后得到热空气；由空气加热器(23)输入的热空气，以及由氧气供给装置输入的氧气在富氧混合缓冲器(24)中混合，得到富氧热空气；富氧热空气由富氧混合缓冲器(24)分别输送至回转窑(22)，二燃室(30)，窑头富氧燃烧器(21)和二燃室燃烧器(31)。
3.根据权利要求2所述的一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，其特征在于，所述氧气供给装置出口与富氧混合缓冲器(24)之间设有氧气调节阀(34)，用于调节富氧热空气中的氧气比例；空气供给装置的出口与空气加热器(23)入口之间设有空气调节阀(37)，用于调节富氧热空气中的空气比例；富氧热空气中氧气的体积百分比为40％～70％，温度为105℃～115℃。
4.根据权利要求1所述的一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，其特征在于，所述回转窑(22)包括窑体以及连接在其两端的窑头罩和窑尾罩(25)，所述窑体为倾斜设置的回转滚动筒体；所述废固进料装置与窑头罩连接，废固进料装置进料口伸入回转窑(22)的窑头罩内部；所述二燃室(30)与窑尾罩(25)连接。
5.根据权利要求4所述的一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，其特征在于，所述窑尾罩(25)与二燃室(30)连接部位为向上的凸台形状；所述凸台的侧壁与水平面的夹角＞75°；所述凸台上端面为水平面，上端面在窑尾罩(25)与二燃室(30)之间的距离为20～30厘米。
6.根据权利要求4所述的一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，其特征在于，所述出渣系统包括回转窑出渣冷渣机(26)和二燃室出渣冷渣机(27)；所述回转窑出渣冷渣机(26)与窑尾罩(25)连接，所述二燃室出渣冷渣机(27)与二燃室(30)下端连接。
7.根据权利要求4所述的一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，其特征在于，窑头罩及废固进料装置进料口采用浇注料包裹；窑头罩与窑体之间采用迷宫鱼鳞片密封结构密封；
窑尾罩(25)与窑体之间采用迷宫鱼鳞片结构及循环热风密封保护装置进行密封；所述循环热风密封保护装置包括窑尾循环风机(38)和窑尾加热器(39)；所述窑尾循环风机(38)接收由富氧混合缓冲器(24)输入的富氧热空气并送入窑尾加热器(39)，所述窑尾加热器(39)加热由窑尾循环风机(38)输入的富氧热空气，形成热风并输送至窑尾罩(25)与窑体之间的迷宫密封结构处，增强密封性能，所述热风由迷宫密封结构处回流至富氧混合缓冲器(24)，实现热风循环密封；所述热风的温度为105℃～115℃。
8.根据权利要求1所述的一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，其特征在于，所述废固进料装置为密封变频进料机(20)；所述密封变频进料机(20)为无轴螺旋结构。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，其特征在于，还包括测温系统，测温系统包括设于回转窑(22)出口位置的回转窑热电偶(32)，用于测量回转窑(22)出口处温度，以及设于二燃室(30)出口位置的二燃室热电偶(33)，用于测量二燃室出口处温度，所述测温系统与窑头富氧燃烧器(21)和二燃室燃烧器(31)连锁控制，调节回转窑(22)和二燃室(30)温度至所需温度范围。
10.根据权利要求9所述的一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧系统，其特征在于，所述窑体测温系统还包括设于回转窑(22)外部的红外间接测温仪，用于测量回转窑(22)窑体整体动态温度分布。
11.一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧工艺方法，其特征在于，采用权利要求1～10任一项所述一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧系统实现，包括以下步骤：
S1富氧供给系统生成富氧热空气，并将富氧热空气输出至回转窑(22)内部、窑头富氧燃烧器(21)以及二燃室(30)内部、二燃室燃烧器(31)；
S2燃气供给系统将燃气输送至窑头富氧燃烧器(21)及二燃室燃烧器(31)，进而分别通过窑头富氧燃烧器(21)及二燃室燃烧器(31)输出至回转窑(22)内部及二燃室(30)内部；
S3窑头富氧燃烧器(21)和二燃室燃烧器(31)接收步骤S1中的富氧热空气以及S2中的燃气，调整富氧燃烧器(21)和二燃室燃烧器(31)的燃烧功率，从而调节回转窑(22)和二燃室(30)至所需温度范围；
S4废固通过进料系统进入回转窑(22)，借助S1的富氧热空气及S2中的燃气，并在S3中回转窑(22)所需温度下进行燃烧，得到熔融态灰渣A和烟气B，分别输送至回出渣系统和二燃室(30)；
S5废液通过进料系统进入二燃室(30)，借助S1的富氧热空气、S2中的燃气以及S4中回转窑(22)燃烧所得烟气B，并在S3中二燃室(30)所需温度下进行燃烧，得到熔融态灰渣C和废气D，分别输送至出渣系统和后续废气处理装置；
S6出渣系统接收熔融态灰渣A和熔融态灰渣C，冷萃后得到玻璃体。
12.根据权利要求11所述的一种回转式灰渣熔融态玻璃化富氧焚烧工艺方法，其特征在于，步骤S3中，调节回转窑(22)和二燃室(30)至所需温度范围的具体方法为，调整回转窑(22)出口温度为1250～1450℃，二燃室(30)出口温度≥1200℃。
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