CN112934920B - 飞灰高温熔融处理方法、系统、控制装置及存储介质 - Google Patents

飞灰高温熔融处理方法、系统、控制装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种飞灰高温熔融处理方法、系统、控制装置及存储介质，其中，飞灰高温熔融处理方法，包括以下步骤：S1：飞灰水洗脱氯处理；S2：基于飞灰及各配伍原料中的物质成分以及目标产物的标准成分，对飞灰与配伍原料进行配伍，以形成第一中间产物；S3：将第一中间产物压制成规则或不规则的立体块状的第二中间产物；S4：将第二中间产物在0℃‑40℃的环境下静置不小于24h，形成成化后的第三产物；S5：基于第二中间产物的成化时间，按顺序将第三产物送入熔融炉，成化时间长的第三产物优先被送入熔融炉，在1250‑1350℃，空气条件下，进行高温熔融30‑60min，生成玻璃熔融体；本申请能够实现在降低熔融温度的同时实现飞灰完全高温熔融固化，提高效率，降低能耗。

Description

飞灰高温熔融处理方法、系统、控制装置及存储介质
技术领域
本申请涉及固体废弃物资源化利用技术领域，尤其是涉及一种飞灰高温熔融处理方法、系统、控制装置及存储介质。
背景技术
飞灰是指燃料(比如是煤、生活垃圾、危险废物等可燃烧的物质)在燃烧过程中排出的微小灰粒，其粒径一般为1～100μm，又称粉煤灰或烟灰，其约占垃圾焚烧灰渣总量的20％左右，是垃圾焚烧后烟气除尘器收下的物质。
飞灰因其中含有大量可溶性重金属和二噁英而不能直接填埋处理，属于危废。飞灰中的二噁英、重金属和大量的可溶性盐极易渗入土壤、地下水，进而进入食物链，给环境和人类健康造成巨大威胁。
目前高温稳定化处置飞灰成为研究、应用的热点，主要是因为高温稳定化处置技术能够在高温下固化飞灰中的重金属、去除二噁英等有害物质，且熔渣可用作土木、水泥、建筑等材料。
现有的高温熔融方法处置工业固废，处理温度高，需要1500℃左右，至少保温90min以上，才能实现飞灰完全高温熔融固化，高温熔融过程不仅效率低，且高温熔融温度要求高、维持时间长，导致能耗高。
发明内容
为了改善上述高温熔融过程效率低、熔融温度要求高、维持时间长，导致能耗高的问题，本申请提供了飞灰高温熔融处理方法、系统、控制装置及存储介质。
第一方面，本申请公开的飞灰高温熔融处理方法，包括以下步骤：
S1：飞灰水洗脱氯处理；
S2：获取水洗脱氯处理后的飞灰，并基于飞灰及各配伍原料中的物质成分以及目标产物的标准成分，对飞灰与配伍原料进行配伍，以形成第一中间产物；
S3：将第一中间产物压制成规则或不规则的立体块状的第二中间产物；
S4：将第二中间产物在0℃-40℃的环境下静置不小于24h，形成成化后的第三产物；
S5：基于第二中间产物的成化时间，按顺序将第三产物送入熔融炉，成化时间长的第三产物优先被送入熔融炉，在1250-1350℃，空气条件下，进行高温熔融30-60min，生成玻璃熔融体；
S6：将玻璃熔融体水淬形成玻璃态物质。
通过采用上述技术方案，通过分析飞灰及配伍原料中各个成分的含量，与目标产物的标准成分量进行比对，从而使配伍后的混合物料的成分与制备的玻璃成分基本保持一致，从而实现精准配伍，再与特定的成型成化条件，减少烟气中的灰尘量，以及降低了其中的含水量，在熔融过程中减少了水汽蒸发造成的能耗，继而能够保证在降低熔融温度的同时实现飞灰完全高温熔融固化，提高效率，降低能耗。
在一些实施方式中，S1包括：
S11：分析飞灰中的含氯量；
S12：基于S11中的分析结果，确定水灰比，且水灰比控制在2-4:1；
S13：通过多级逆流水洗工艺对飞灰进行水洗，后一级水洗的灰水通过脱水压滤进行固液分离，滤液作为上一级的水洗水，固体进入下一级水洗；在最后一级水洗中补充新鲜水；
S14：固液分离，使飞灰中含水量≤30％，Cl-含量≤10mg/g。
通过采用上述技术方案，出去飞灰中的有害氯，同时将飞灰中含水量控制在≤30％，有利于成型及成化后提高抗压强度及在熔融过程中减少了水汽蒸发造成的能耗。
在一些实施方式中，S2包括：
S21：获取飞灰及配伍原料，并获取飞灰及各配伍原料中的物质成分；
S22：基于飞灰及各配伍原料中的物质成分以及目标产物的标准成分生成配伍方案；
S23：基于所述配伍方案控制所述飞灰及各配伍原料的用量；
S24：混合飞灰及各配伍原料，形成第一中间产物。
通过采用上述技术方案，通过分析飞灰及配伍原料中各个成分的含量，与目标产物的标准成分量进行比对，从而使配伍后的混合物料的成分与制备的玻璃成分基本保持一致，从而实现精准配伍。
在一些实施方式中，所述配伍原料包括碳化渣、助剂以及炉渣、电镀污泥及其他一种或多种危废固体，其中，所述助剂包括CaO、SiO2、Al2O3，以及CaF2、B2O3、TiO2、MgO、WO3、磷酸钙、废玻璃、Fe2O3中一种或多种。
通过采用上述技术方案，碳化渣中含有一定比例的碳元素，与飞灰混合后在高温熔融过程中，可以作为助燃剂，提供一定的热值，从而降低高温熔融成本；由于固废成分的不稳定性，导致配伍时难以达到目标产物的标准成分量，Ca、Si、Al是形成玻璃体结构的主要元素，通过CaO、SiO2、Al2O3的直接加入，达到配伍后配方组成稳定的目的，也保证了后续处理工艺的稳定性；B2O3可以降低熔融玻璃体的粘度，从而降低飞灰的流动温度和熔融温；MgO进入硅酸盐玻璃熔体中起网络形成体作用，适量的MgO有益于玻璃体的形成或增加玻璃体的强度，增加玻璃的流动性；TiO2显著改变富集相的界面能，改变玻璃结构，降低熔体的粘度，提高迁移离子的扩散速度，降低飞灰的熔融温度和流动温度；另外，TiO2是有效的晶核剂，可以促进玻璃体的形成；WO3是一种表面活性剂，可以助熔；CaF2降低飞灰的熔点，促进玻璃体的形成和增长，增强金属固化效果；磷酸钙对金属的固化效果好；废玻璃降低飞灰的熔融温度，增加熔融渣的机械强度和硬度，增强固化效果。
在一些实施方式中，S22中生成配伍方案满足公式：
T＝a-0.25b-0.1c-d-e (1)
式中：
a为所述飞灰在配伍原料中的质量百分比；
b为炉渣在配伍原料中的质量百分比；
c为炭化渣在配伍原料中的质量百分比；
d为电镀污泥在配伍原料中的质量百分比；
e为其他危废固体在配伍原料中的质量百分比；
T取值范围为-0.8—0.5；
同时，S22中生成配伍方案需满足碱性氧化物与酸性氧化物质量比为0.8-1.5：1。
通过采用上述技术方案，使熔融温度在1250-1350℃，保温时间在30-60min，既能够达到熔融标准，从而提高效率，降低能耗。
在一些实施方式中，S3中，将第一中间产物压制成第二中间产物时压力控制在500～1500T，压制时间为3～200s，所述第二中间产物含水率为10Wt.％-30Wt.％，密度1.6～1.8g/cm3，且所述第二中间产物的质量为200g～10000g。
通过采用上述技术方案，一方面，成型成化后的飞灰第三产物具有较佳的抗压强度，避免转运、进炉过程中破碎，减少了烟气中的灰尘量，能够达到高温熔融处理过程，且降低了其中的含水量，在熔融过程中减少了水汽蒸发造成的能耗；另一方面，保持单块第二中间产物在一个合适的范围内，平衡生产效率及熔融效果。
在一些实施方式中，S5中，将所述第三产物与碳精按比例2～7：1～2分层入熔融炉。
通过采用上述技术方案，有利于保障燃烧的稳定性，且有利于保障高温熔融炉内的熔池温度稳定性，从而保障玻璃物质形成的稳定性。
第二方面，本申请公开了飞灰高温熔融处理系统。
飞灰高温熔融处理系统，包括：
飞灰水洗单元，用于飞灰水洗脱氯处理；
配伍单元，用于实现飞灰及各配伍原料的配伍，以形成第一中间产物；
飞灰成型单元，用于将第一中间产物压制成第二中间产物；
自动进料出料立体库，用于将第二中间产物输送至指定位置进行成化，并基于第二中间产物的成化时间，按顺序将第三产物输出，成化时间长的第三产物优先被输出；
高温熔融单元，用于飞灰的高温熔融处理，生成玻璃熔融体；
水淬单元，以将玻璃熔融体水淬形成玻璃态物质；
其中，所述自动进料出料立体库中基于第二中间产物的成化时间，按顺序将第三产物输出自动进料出料立体库，成化时间长的第三产物优先被取出。
在一些实施方式中，所述配伍单元包括：
数据获取单元，获取飞灰及各配伍原料中的物质成分；
配伍方案生成单元，获取所述数据获取单元的物质成分并基于预先存储的标准成分生成配伍方案；
第一控制单元，基于所述配伍方案控制飞灰料仓及各对应配伍原料仓出料量；
称重单元，位于飞灰料仓及各对应配伍原料仓，对飞灰料仓及各对应配伍原料仓内物料进行称重，并反馈至第一控制单元；
目标成分存储单元，与所述配伍方案生成单元连接，用于存储目标产物的标准成分。
在一些实施方式中，自动进料出料立体库包括：
立体库，为多组成排设置阵列的货架，用于第二中间产物的成化，形成第三产物；
入库堆垛单元，用于将通过飞灰成型单元压制成的第二中间产物输送至立体库；
标的检测单元，用于检测立体库各个库位是否存储有货品；
计时单元，基于标的检测单元发出的有货品信号开始计时，并基于标的检测单元发出的无货品信号停止计时；
识别出库单元，基于计时单元的计时数据，根据第二中间产物在立体库的成化时间，按顺序将第三产物输出立体库，成化时间长的第三产物优先被所述识别出库单元取出；
另外还包括第二控制单元，所述第二控制单元与所述标的检测单元、计时单元连接，并与所述入库堆垛单元及识别出库单元通信，所述第二控制单元基于标的检测单元及计时单元反馈的信息数据控制所述入库堆垛单元及识别出库单元运行。
第三方面，本申请公开了飞灰高温熔融处理控制设备。
飞灰高温熔融处理控制设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述的飞灰高温熔融处理方法。
第四方面，本申请公开的一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述飞灰高温熔融处理方法。
综上所述，本申请提供的飞灰高温熔融处理方法、系统、控制装置及存储介质包括以下至少一种有益技术效果：
通过分析飞灰及配伍原料中各个成分的含量，并与目标产物的标准成分量进行比对，从而实现精准配伍，并结合特定的成型成化条件，降低了其中的含水量，在熔融过程中减少了水汽蒸发造成的能耗，使熔融温度在1250-1350℃，保温时间在30-60min，既能够达到熔融标准，从而提高效率，降低能耗。
附图说明
图1为本申请实施例提供的飞灰高温熔融处理方法流程图；
图2为玻璃体衍射谱图；
图3为玻璃体含量测定图；
图4为本申请实施例提供的飞灰高温熔融处理系统的结构框图；
图5为本申请实施例提供的飞灰高温熔融处理系统中飞灰水洗单元的结构框图；
图6为本申请实施例提供的飞灰高温熔融处理系统中配伍单元的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的飞灰高温熔融处理系统中配伍单元的结构框图；
图8为本申请实施例提供的飞灰高温熔融处理系统中自动进料出料立体库的结构框图。
图中，1、飞灰水洗单元；2、配伍单元；3、飞灰成型单元；4、自动进料出料立体库；5、高温熔融单元；6、水淬单元；
11、储灰罐；12、Cl-浓度计算模块；13、制浆罐；14、一级水洗罐；15、第一板框式过滤机；16、二级水洗罐；17、第二板框式过滤机；18、三级水洗罐；181、进水管；19、第三板框式过滤机；191、输送带；
201、水洗飞灰仓；202、碳化渣仓；203、电镀污泥计量仓；204、炉渣仓；205、危废固体仓；206、助剂仓；207、物料混合器；2011、混料传输带；
21、数据获取单元；22、配伍方案生成单元；23、第一控制单元；24、称重单元；25、目标成分存储单元；41、立体库；42、入库堆垛单元；43、标的检测单元；44、计时单元；45、识别出库单元；46、第二控制单元。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例提供了飞灰高温熔融处理方法。
如图1所示，包括：
S1：飞灰水洗脱氯处理，具体包括：
S11：通过多点多频次进行取样分析，分析飞灰中的含氯量，即建立多罐同时出灰运行机制，每4小时对拟处理的飞灰含氯量进行分析；
S12：根据S11中的分析结果，确定水洗水的流量，且水灰比控制在2-4:1；
S13：通过多级逆流水洗工艺对飞灰进行水洗，对后一级水洗的灰水通过脱水压滤进行固液分离，滤液作为上一级的水洗水，固体进入下一级水洗，在最后一级水洗中补充新鲜水，脱水压滤作业中分别采用第一板框式过滤机、第二板框式过滤机和第三板框式过滤机，第一板框式过滤机、第二板框式过滤机和第三板框式过滤机的滤板面积范围均为1.5-2m2，真空度控制为0.08Mpa.g，在本申请此实施方式中，第三板框式过滤机的滤板面积范围均为2m2，真空度控制为0.08Mpa.g；
S14：进行固液分离。
经飞灰水洗系统，水洗结束后的飞灰中含水量≤30％，Cl-含量≤10mg/g。
获取水洗脱氯处理后的飞灰，并进行以下步骤：
S2：基于飞灰及各配伍原料中的物质成分以及目标产物的标准成分，对飞灰与配伍原料进行配伍，以形成第一中间产物，具体包括：
S21：获取飞灰及配伍原料，并获取飞灰及各配伍原料中的物质成分，具体的，包括：
S211：根据《工业固体废物采样制样技术规范》HJ/T 20-1998对飞灰及各配伍原料进行取样；
S212：对各样品进行制样压片；
S213：利用XRF检测设备对各样品中各成分进行分析，获取各样品中的物质成分；
其中，配伍原料包括碳化渣、炉渣、电镀污泥、其他危废固体及助剂。其中，碳化渣为有机固废经热解处理后的残余物，其中碳元素的质量百分含量为35-40％，因此，碳化渣与飞灰混合后，在高温熔融过程中可以作为助燃剂，提供一定的热值，从而降低高温熔融成本；炉渣为危废炉渣、城市垃圾焚烧炉渣、煤渣、炼钢炉渣中的一种或者几种均可；其他危废固体为除飞灰、碳化渣、炉渣、电镀污泥以外的危险固体废物均可，如污染土、固态、半固态的工业废物等；助剂包括CaO、SiO2、Al2O3，以及CaF2、B2O3、TiO2、MgO、WO3、磷酸钙、废玻璃、Fe2O3中一种或多种，且要求CaF2在总物料中＜5Wt.％，WO3在总物料中＜1Wt.％，磷酸钙在总物料中＜5Wt.％，废玻璃在总物料中＜20Wt.％，B2O3在总物料中＜10Wt.％。B2O3可以降低熔融玻璃体的粘度，从而降低飞灰的流动温度和熔融温；MgO进入硅酸盐玻璃熔体中起网络形成体作用，适量的MgO有益于玻璃体的形成或增加玻璃体的强度，增加玻璃的流动性；TiO2显著改变富集相的界面能，改变玻璃结构，降低熔体的粘度，提高迁移离子的扩散速度，降低飞灰的熔融温度和流动温度；另外，TiO2是有效的晶核剂，可以促进玻璃体的形成；WO3是一种表面活性剂，可以助熔；CaF2降低飞灰的熔点，促进玻璃体的形成和增长，增强金属固化效果；磷酸钙对金属的固化效果好；废玻璃降低飞灰的熔融温度，增加熔融渣的机械强度和硬度，增强固化效果；
在获取飞灰及配伍原料，并获取飞灰及各配伍原料中的物质成分后进入S22：基于飞灰及各配伍原料中的物质成分以及目标产物的标准成分生成配伍方案，从而使配伍后的混合物料的成分与制备的玻璃成分基本保持一致，其中，在生成配伍方案时需满足公式：
T＝a-0.25b-0.1c-d-e 1
式中：
a为飞灰在配伍原料中的质量百分比；
b为炉渣在配伍原料中的质量百分比；
c为炭化渣在配伍原料中的质量百分比；
d为电镀污泥在配伍原料中的质量百分比；
e为其他危废固体在配伍原料中的质量百分比；
且T取值范围为-0.8—0.5；与此同时，在生成配伍方案时还需满足碱性氧化物与酸性氧化物质量比为0.8-1.5：1进行配比，其中，这里的碱性氧化物包括：氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化钠、氧化钾；酸性氧化物包括：二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛，从而达到合适的硅钙比，使物料成份保持一致，以便保证后续工艺的稳定处理；
选择以下配伍原料及助剂进行配伍，
Figure GDA0003525740180000091
Figure GDA0003525740180000101
并且在混合前将各配伍原料粉碎至粒径≤5mm，使其更利于准确配伍以及利于后期的输送和混合；
S23：基于配伍方案控制飞灰及各配伍原料的用量，经检测，其中主要物质含量如下单位：Wt.％
组分 CaO SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> MgO TiO<sub>2</sub> Na<sub>2</sub>O K<sub>2</sub>O
实施例1 37.69 29.27 10 8.04 1.29 2.02 0.09 0.73
实施例2 35.83 30.12 9.78 8.23 1.23 2.13 0.08 0.67
实施例3 38.54 28.93 10.07 7.89 1.21 1.97 0.1 0.76
S24：混合飞灰及各配伍原料，形成第一中间产物。
然后继续步骤S3：
S3：将第一中间产物压制成规则或不规则的立体块状的第二中间产物，具体的，包括：
S2：通过制砖机将第一中间产物静压压制成第二中间产物，使第二中间产物形成为规则或不规则的立体块状物，如：长方体、立方体、其他不规则四面体、圆柱体、椭圆体、球体、半球体等。在压制过程中，其压力控制在500～1500T，压制时间为3～200s，使第二中间产物含水率控制在为10Wt.％-30Wt.％，密度1.6～1.8g/cm3，从而使成型后的第二中间产物中飞灰之间存在间隙，便于气体涌流，使热量均匀传递至原料中，便于飞灰熔融，从而缩短后续熔融过程，达到最大程度利用热量、提高生产效率的目的。每份第二中间产物的质量控制在200g～10000g，从而可平衡生产效率及熔融效果。
在本申请中，其压制条件与含水量、密度的关系如下：
Figure GDA0003525740180000102
Figure GDA0003525740180000111
压制成第二中间产物后，进行S4成化处理，
S4：将第二中间产物在0℃-40℃的环境下静置不小于24h，形成成化后的第三产物，成化后可降低混合物中的含水量，从而在熔融过程中，减少水汽蒸发造成的能耗，提高成型后物料的强度，避免转运、进炉过程中破碎，减少烟气中的灰尘量，
本申请中，取上述实施例3的第二中间产物进行成化，成化条件与含水量和密度的关系如下：
成化天数天 含水量Wt.％ 密度g/cm<sup>3</sup>
对比例 1 25.2 1.3
实施例1 2 24.3 1.26
实施例2 3 23.93 1.23
实施例3 4 23.68 1.21
实施例4 5 23.44 1.2
因此可知，第三产物的含水量随着成化时间的增加逐渐减少，含水量的降低减少了烟气中的灰尘量，能够保证高温熔融处理过程中减少了水汽蒸发造成的能耗。
成化后进入以下步骤：
S5：基于第二中间产物的成化时间，按顺序将第三产物送入熔融炉，成化时间长的第三产物优先被送入熔融炉，将第三产物送入熔融炉时，第三产物与碳精按比例2～7：1～2分层入熔融炉，具体的，以4份第三产物，1份碳精间隔分层加入熔融炉，在1250-1350℃，空气条件下，进行高温熔融30-60min，生成玻璃熔融体。第三产物与碳精按比例入炉有利于保障燃烧的稳定性，且有利于保障高温熔融炉内的熔池温度稳定性，从而保障玻璃物质形成的稳定性；
S6：将玻璃熔融体水淬形成玻璃态物质。
飞灰熔融后，水淬成玻璃态物质，对所获得的玻璃体进行酸浸出毒性检测检测HJT300-2007固体废物浸出毒性浸出方法-醋酸缓冲溶液法，得到如下结果：
Figure GDA0003525740180000121
Figure GDA0003525740180000131
其中，总银、汞以总汞计、镍以总镍计、铍以总铍计、铅以总铅计、铜以总铜计、硒以总硒计、锌以总锌计、总铬、砷以总砷计、镉以总镉计、钡以总钡计，检测依据：GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》，主要仪器设备/编号：NexION 300XICP-MSC-735；
无机氟化物不含氟化钙，检测依据：GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》附录F，主要仪器设备/编号：ICS-2100离子色谱仪C-712；
氰化物，检测依据：GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》附录G，主要仪器设备/编号：ICS-2100离子色谱仪C-712；
六价铬，检测依据：GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》，主要仪器设备/编号：752N紫外可见分光光度计17320424；
pH，检测依据：GB/T15555.12-1995《固体废物腐蚀性测定玻璃电极法》，主要仪器设备/编号：PHS-3C pH计16320268；
玻璃体含量，检测依据：GB18046-2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉渣粉》6.7，主要仪器设备/编号：Ultima IV X-射线衍射仪C-584；
烧失量，检测依据：6B18046-2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高护渣粉》6.7，主要仪器设备/编号：SQP电子天平19320634TL-3014陶瓷纤维马弗炉C725。
依据《GB/T18046-2008用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》附录C《矿渣粉玻璃体含量的测定方法》，对送检的矿渣样品玻璃体含量进行测定；研磨至手捻无颗粒感，取适量放置于铝样品池，用玻璃板轻轻压平，上机测试。
仪器：XRD-6100；
激发源：CuKα，λ＝0.15406nm；
单色化：石墨单色器；
管压/管流：40kV/40mA；
扫描模式：步进扫描；
DS/SS/RS：1°/1°/0.3mm；
步长/时间：0.02°/1.5s；
角度范围：20-45°。
如图2所示，通过玻璃态物质的玻璃体衍射谱图可知：谱图中除箭头标示处，有一较弱的较尖锐的衍射峰外，基本为馒头峰，表明样品中基本为非晶相玻璃体。
如图3所示，依据前述国标文件，扣除背底后，计算非晶馒头峰的积分强度与总峰积分强度之比，来表征非晶相玻璃体含量，非晶相玻璃体含量为99.6％。
使用XRD衍射仪依据《GB/T18046-2008用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》，对矿渣中的玻璃体含量进行了测定；结果表明，该样品基本为非晶相，玻璃体含量达99.6％。
另外，通过上述方案，其熔融温度控制在1250-1350℃，保温时间在30-60min，既能够达到熔融标准，因此，在降低了对于高温熔融温度和时间的要求的同时能够达到高温熔融的标准，从而降低了能耗。
本申请还公开了飞灰高温熔融处理系统，如图4所示，包括：
飞灰水洗单元1，用于飞灰水洗脱氯处理，如图5所示，包括：多个储灰罐11，多个储灰罐11均设置有Cl-浓度计算模块12，以分析飞灰中的含氯量，储灰罐还连通有同一制浆罐13，制浆罐13依次连通有一级水洗罐14、第一板框式过滤机15、二级水洗罐16、第二板框式过滤机17、三级水洗罐18、第三板框式过滤机19，第三板框式过滤机19远离三级水洗罐18的一端设置有输送带191，第二板框式过滤机17连通于制浆罐13，第三板框式过滤机19连通于二级水洗罐16，同时三级水洗罐18连通有进水管181，其中，第二板框式过滤机17和第三板框式过滤机19的滤板面积范围均为1.5-2m2，真空度控制为0.08Mpa.g。
配伍单元2，用于实现飞灰及各配伍原料的配伍，以形成第一中间产物，如图6所示，包括：
与输送带191连通的水洗飞灰仓201，以及碳化渣仓202、电镀污泥计量仓203、炉渣仓204、其他危废固体仓205及助剂仓206，水洗飞灰仓201，碳化渣仓202、电镀污泥计量仓203、炉渣仓204及其他危废固体仓205、助剂仓206设有称重单元24，对飞灰料仓及各对应配伍原料仓内物料进行称重，以实现对其中输出的物料量进行计量，水洗飞灰仓201的输出口连接有混料传输带2011，碳化渣仓202、电镀污泥计量仓203、炉渣仓204及其他危废固体仓205、助剂仓206的出料口均连通至混料传输带2011，混料传输带2011的输出端连接有物料混合器207。
如图7所示，配伍单元2还包括：
数据获取单元21，用于获取飞灰及各配伍原料中的物质成分；
目标成分存储单元25，用于存储目标产物的标准成分。
配伍方案生成单元22，与数据获取单元21及目标成分存储单元25连接，以获取数据获取单元21的物质成分并基于预先存储的标准成分生成配伍方案；
第一控制单元23，与配伍方案生成单元22及各称重单元24连接，基于配伍方案控制飞灰料仓及各对应配伍原料仓出料，即与水洗飞灰仓201，碳化渣仓202、电镀污泥计量仓203、炉渣仓204及其他危废固体仓205、助剂仓206的称重单元24连接，控制各料仓的出料量。
如图4和图8所示，本申请还公开了飞灰高温熔融处理系统，还包括：
飞灰成型单元3，可以是制砖机，其用于将第一中间产物压制成块状的第二中间产物；
自动进料出料立体库4，用于将第二中间产物输送至指定位置进行成化，并基于第二中间产物的成化时间，按顺序将第三产物输出，成化时间长的第三产物优先被输出，包括：
立体库41，为多组成排设置阵列的货架，货架成多层结构，用于第二中间产物的成化，形成第三产物；
入库堆垛单元42，其用于将通过飞灰成型单元3压制成的第二中间产物输送至立体库41，在本申请实施方式中，入库堆垛单元42为AGV自动搬运机器人，其能够按照设定的路径将飞灰成型单元3成型的第二中间产物搬运至立体库41指定位置；
标的检测单元43，其用于检测立体库41各个库位是否存储有货品，标的检测单元43可以是安装于立体库41各个库位的红外检测单元，如红外探测器，也可以是图像获取识别单元，包括安装于立体库41任一空间的多个摄像机及与摄像机连接的图像识别单元，红外探测器能够反馈不同信号以区分是否有货品存放，而摄像头能够拍摄覆盖区域内的照片并反馈至图像识别单元以与初始为存放物品时的照片进行比对识别，判断各库位是否有货品存放；
第二控制单元46，与标的检测单元43通信，以获取标的检测单元43的判断信息，并控制其他元件动作；
计时单元44，与第二控制单元46通信连接，其能够基于标的检测单元43发出的有货品信号开始计时，并基于标的检测单元43发出的无货品信号停止计时；
识别出库单元45，为AGV自动搬运机器人，其能够按照设定的程序以基于第二中间产物在立体库41的成化时间，按顺序将第三产物输出立体库41，成化时间长的第三产物优先被识别出库单元45取出；
第二控制单元46还与入库堆垛单元42及识别出库单元45通信，第二控制单元46基于标的检测单元43及计时单元44反馈的信息数据控制入库堆垛单元42将第二中间产物存储于立体库，以及控制识别出库单元45基于第二中间产物在立体库41的成化时间，按顺序将第三产物输出立体库41。
如图4所示，本申请还公开了飞灰高温熔融处理系统，还包括：
高温熔融单元5，即高温熔炉，用于飞灰的高温熔融处理，生成玻璃熔融体；立体库41与高温熔融单元5之间通过输送结构连通；
水淬单元6，以将玻璃熔融体水淬形成玻璃态物质。
本申请还公开了飞灰成型成化控制方法，包括以下步骤：
Sa：获取立体库41各库位的储货信息；
Sb：基于库位有货信息对各库位的储货时长分别进行计时；同时，基于空库位与飞灰成型单元3之间的距离生成入库优先级指令，距离飞灰成型单元3较远的库位优先存入第二中间产物；
Sc：比对各有货库位的储货时长，并将最大储货时长与预先存储的阈值时长比对，储货时长最大且大于阈值时长的第三产物优先从立体库41取出，这里的阈值时长为24h。
本申请还公开了飞灰高温熔融处理控制设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现上述飞灰高温熔融处理方法及飞灰成型成化控制方法。
本申请还公开了计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时上述飞灰高温熔融处理方法及飞灰成型成化控制方法。计算机存储介质例如包括：U盘、移动硬盘、只读存储器Read-Only Memory，ROM、随机存取存储器Random Access Memory，RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，不应理解为对本申请的限制。本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.飞灰高温熔融处理系统，其特征在于，包括：
飞灰水洗单元(1)，用于飞灰水洗脱氯处理；
配伍单元(2)，用于实现飞灰及各配伍原料的配伍，以形成第一中间产物；
飞灰成型单元(3)，用于将第一中间产物压制成第二中间产物；
自动进料出料立体库(4)，用于将第二中间产物输送至指定位置进行成化，生成第三产物；
高温熔融单元(5)，用于飞灰的高温熔融处理，生成玻璃熔融体；
水淬单元(6)，以将玻璃熔融体水淬形成玻璃态物质；
其中，所述自动进料出料立体库(4)中基于第二中间产物的成化时间，按顺序将第三产物输出自动进料出料立体库(4)，成化时间长的第三产物优先被取出；
自动进料出料立体库(4)包括：
立体库(41)，为多组成排设置阵列的货架，用于第二中间产物的成化，形成第三产物；
入库堆垛单元(42)，用于将通过飞灰成型单元(3)压制成的第二中间产物输送至立体库(41)；
标的检测单元(43)，用于检测立体库(41)各个库位是否存储有货品；
计时单元(44)，基于标的检测单元(43)发出的有货品信号开始计时，并基于标的检测单元(43)发出的无货品信号停止计时；
识别出库单元(45)，基于计时单元(44)的计时数据，根据第二中间产物在立体库(41)的成化时间，按顺序将第三产物输出立体库(41)，成化时间长的第三产物优先被所述识别出库单元(45)取出；
另外还包括第二控制单元(46)，所述第二控制单元(46)与所述标的检测单元(43)、计时单元(44)连接，并与所述入库堆垛单元(42)及识别出库单元(45)通信，所述第二控制单元(46)基于标的检测单元(43)及计时单元(44)反馈的信息数据控制所述入库堆垛单元(42)及识别出库单元(45)运行。
2.根据权利要求1所述的飞灰高温熔融处理系统，其特征在于，所述配伍单元(2)包括：
数据获取单元(21)，获取飞灰及各配伍原料中的物质成分；
配伍方案生成单元(22)，获取所述数据获取单元(21)的物质成分并基于预先存储的标准成分生成配伍方案；
第一控制单元(23)，基于所述配伍方案控制飞灰料仓及各对应配伍原料仓出料量；
称重单元(24)，位于飞灰料仓及各对应配伍原料仓，对飞灰料仓及各对应配伍原料仓内物料进行称重，并反馈至第一控制单元(23)；
目标成分存储单元(25)，与所述配伍方案生成单元(22)连接，用于存储目标产物的标准成分。
3.基于权利要求1或2所述的飞灰高温熔融处理系统的飞灰高温熔融处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：飞灰水洗脱氯处理；
S2：获取水洗氯处理后的飞灰，并基于飞灰及各配伍原料中的物质成分以及目标产物的标准成分，对飞灰与配伍原料进行配伍，以形成第一中间产物；
S3：将第一中间产物压制成规则或不规则的立体块状的第二中间产物；
S4：将第二中间产物在0℃-40℃的环境下静置不小于24h，形成成化后的第三产物；
S5：基于第二中间产物的成化时间，按顺序将第三产物送入熔融炉，成化时间长的第三产物优先被送入熔融炉，在1250-1350℃，空气条件下，进行高温熔融30-60min，生成玻璃熔融体；
S6：将玻璃熔融体水淬形成玻璃态物质。
4.根据权利要求3所述的飞灰高温熔融处理方法，其特征在于，S1包括：
S11：分析飞灰中的含氯量；
S12：基于S11中的分析结果，确定水灰比，且水灰比控制在2-4:1；
S13：通过多级逆流水洗工艺对飞灰进行水洗，后一级水洗的灰水通过脱水压滤进行固液分离，滤液作为上一级的水洗水，固体进入下一级水洗；在最后一级水洗中补充新鲜水；
S14：固液分离，使飞灰中含水量≤30％，Cl-含量≤10mg/g。
5.根据权利要求3所述的飞灰高温熔融处理方法，其特征在于，S2包括：
S21：获取飞灰及配伍原料，并获取飞灰及各配伍原料中的物质成分；
S22：基于飞灰及各配伍原料中的物质成分以及目标产物的标准成分生成配伍方案；
S23：基于所述配伍方案控制所述飞灰及各配伍原料的用量；
S24：混合飞灰及各配伍原料，形成第一中间产物。
6.根据权利要求5所述的飞灰高温熔融处理方法，其特征在于，所述配伍原料包括碳化渣、助剂以及炉渣、电镀污泥及其他一种或多种危废固体，其中，所述助剂包括CaO、SiO2、Al2O3，以及CaF2、B2O3、TiO2、MgO、WO3、磷酸钙、废玻璃、Fe2O3中一种或多种。
7.根据权利要求5所述的飞灰高温熔融处理方法，其特征在于，S22中生成配伍方案满足公式：
T＝a-0.25b-0.1c-d-e (1)
式中：
a为所述飞灰在配伍原料中的质量百分比；
b为炉渣在配伍原料中的质量百分比；
c为炭化渣在配伍原料中的质量百分比；
d为电镀污泥在配伍原料中的质量百分比；
e为其他危废固体在配伍原料中的质量百分比；
T取值范围为-0.8—0.5；
同时，S22中生成配伍方案需满足碱性氧化物与酸性氧化物质量比为0.8-1.5：1。
8.根据权利要求3所述的飞灰高温熔融处理方法，其特征在于，S3中，将第一中间产物压制成第二中间产物时压力控制在500～1500T，压制时间为3～200s，所述第二中间产物含水率为10Wt.％-30Wt.％，密度1.6～1.8g/cm3，且所述第二中间产物的质量为200g～10000g。
9.根据权利要求3所述的飞灰高温熔融处理方法，其特征在于，S5中，将所述第三产物与碳精按比例2～7：1～2分层入熔融炉。
10.飞灰高温熔融处理控制设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求3至9中任一所述的飞灰高温熔融处理方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3至9中任一所述的飞灰高温熔融处理方法。
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