CN114216127A - 一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及属于垃圾处理技术领域，特别涉及一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺，包括焚烧工艺和烟气处理工艺；在合理的温度控制上，采用低温热解氧化和二次高温彻底分解，最终使废物燃烧效率达到99.9％以上，燃烧产生的固体灰渣从回转窑尾部连续稳定的自动落下，由螺旋输送出渣机自动排出，将传统的二燃室演变为二燃炉，提高灰渣和残留的固体碳的燃尽率，大大提高回转窑的燃烧效率，利用助燃燃料的燃烧热能来提高二燃室的使用温度，二燃室为立式设计，涡流环形供风，合理的炉内容积确保废渣的燃尽率达99.9％以上，从源头利用高温破坏二噁英等有害物质。

Description

一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺

技术领域

本发明属于垃圾处理技术领域，特别涉及一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺。

背景技术

回转窑垃圾焚烧过程中遇到垃圾中可燃物少，而且垃圾的水份多时，就会出现中途熄火的现象发生。垃圾焚烧前需要烘干，垃圾烘干的方法有：排炉叠加烘干法——让垃圾从排炉火焰的上方经过把焚烧前的垃圾烘干；烟气余热烘干法——用带有余热的烟气吹干焚烧前的垃圾；直接烘干法——用燃油火焰加热带孔的里面装有垃圾铁罐把焚烧前的垃圾烘干。上述方式有一个共同特点：烘干垃圾产生的热气中含有大量的有害物质，需要专门设备才能处理掉这些有害物质，烟气中的有害物质影响空气质量。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺，包括焚烧工艺和烟气处理工艺；

所述焚烧工艺，包括如下步骤：

对生活垃圾进行初步焚烧处理，并进行收集固体废渣；

将所述固体废渣转入回转窑焚烧炉进行焚烧；

将焚烧后的所述固体废渣转入二次燃烧室进行再次焚烧；

对二次燃烧室中焚烧后的灰尘排出；

所述烟气处理工艺，包括如下步骤：

将所述二次燃烧室中产生的烟气引入SNCR脱硝系统进行脱硝工作；

将脱硝后的烟气经由集尘器除尘、热交换器降温后，引入喷淋急冷塔中进行冷却工作；

将冷却后的烟气引入干式反应器反应后，排到布袋除尘器中进行除尘工作；

将经由布袋除尘器除尘后的烟气引入喷淋吸收塔中进行吸收；

将吸收后的烟气经引入烟气加热器后，经由烟囱排放。

优选的，所述焚烧工艺，还包括废液预处理；所述废液预处理包括废液预处理调节装置；所述废液预处理调节装置采用钢结构的储槽，底部成锥形，中间隔断分开，分别为混合槽、沉淀槽和均质槽。

优选的，所述废液预处理，包括如下步骤：

人工将用桶装的水溶漆废液倒入所述混合槽中，所述混合槽上方装有搅拌机，经充分混合后的废液要进行沉淀；

利用提升泵，将废液打入所述沉淀槽，在所述沉淀槽内充分沉淀，底部沉淀废渣利用卸料口经刮板输送机外运处置；

沉淀后的废液要进行均质调节，所述沉淀槽与所述均质槽的隔断上部装有过滤网，上清液通过网孔进入所述均质槽中；

所述均质槽带有蒸汽伴热装置，废液预热后，出水经过滤后，由废液泵输送至焚烧炉焚烧。

优选的，所述回转窑采用顺向热解式回转窑焚烧工艺，即焚烧系统由回转窑和一个多功能二次室组成，窑体内物料运动的方向同烟气流向相同，固体、半固体废物均从筒体的头部进入，经过高温燃烧后，生成的烟气引入到多功能二次室进一步氧化、焚烧，灰渣最后由螺旋输送机自动排出。

优选的，所述二次燃烧室内部温度最高设定为1100℃；

所述二次燃烧室内壁砌筑高铝耐火材料，耐火材料与外壳衬有隔热层，保证外壁与环境温升小于60℃。外壁采用钢制材料，采用高温防腐油漆涂刷；

其燃烧室出口烟气温度≥1100℃，烟气停留时间为2秒以上。

优选的，所述SNCR脱硝系统选择性非催化还原技术，将带有氨基物质在没有催化剂的情况下，由泵喷射入炉内在一定条件下，与NOx反应还原生成无毒无害的氮气和水。

优选的，尿素溶液的喷入点的温度是SNCR反应过程的“温度窗口”，其合适的范围在800℃～1100℃；

尿素溶液还原NOx的化学反应方程式为:

CO(NH2)2+H2O→2NH3+CO2(1)4NH3十4NO+O2→4N2+6H2O(2)

8NH3+6NO2→7N2+12H2O(3)

在尿素还原NOx的同时，也会发生从尿素溶液挥发出来的NH3分子与O2 的反应；

4NH3+5O2→4NO+6H2O(4)

4NH3+3O2→2N2+6H2O(5)。

优选的，所述喷淋急冷塔采用喷碱液直接冷却的方式，流经塔内的烟气直接与雾化后喷入的液体接触，传质速度和传热速度较快，喷入的液体迅速汽化带走大量的热量，烟气温度得以迅速降低到200℃左右；急冷塔采用的喷嘴是靠压缩空气完成碱液雾化的，其结构为双层夹套管，碱液走内管，压缩空气走外管，碱液与压缩空气在喷嘴头处强烈混合后从喷嘴喷出。

优选的，所述干式反应器主要设备包括活性炭粉储槽、氧化钙粉储槽、回转高压风机和文丘里反应器；采用氧化钙粉末和活性炭粉分别喷入袋式除尘器前的文丘里干式反应器内，进一步脱除烟气中的酸性物质并吸附大部分二噁英等有害物质。

优选的，所述喷淋吸收塔采用碱液喷淋经特殊喷嘴喷洒，残留的废气体由塔底进入，气体分布后和塔内的填料与碱液逆流接触，将残留气态的污染物进行洗涤，最后将净化的气体除沫后由塔顶排出。

本发明的有益效果是：

1、本发明中将固体废渣通过行车抓斗、液压推送方式推送装置进入回转窑，塑料桶经破碎后进入回转窑焚烧，同时废液经泵输送，通过压缩空气雾化后喷入炉内燃烧，整套焚烧系统采用先进的组合式回转窑系统，尾气处理经降温、除酸、除尘等一系列处理，最终达标排放，防止二次污染；燃烧效率:≥99.99％；焚毁去除率：≥99.99％；焚烧残渣热灼减率＜5％、焚烧炉运行过程中保证系统处于负压状态(-1～-6mmH2O),避免有害气体逸出、焚烧炉出口烟气中的氧气含量6％～10％。

2、本发明在合理的温度控制上，采用低温热解氧化和二次高温彻底分解，最终使废物燃烧效率达到99.9％以上，燃烧产生的固体灰渣从回转窑尾部连续稳定的自动落下，由螺旋输送出渣机自动排出，将传统的二燃室演变为二燃炉，提高灰渣和残留的固体碳的燃尽率，大大提高回转窑的燃烧效率，利用助燃燃料的燃烧热能来提高二燃室的使用温度，二燃室为立式设计，涡流环形供风，合理的炉内容积确保废渣的燃尽率达99.9％以上，从源头利用高温破坏二噁英等有害物质。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例基于回转窑的生活垃圾处理工艺的流程图；

图2示出了本发明实施例的设备流程图。

图中：1、回转窑；2、二次燃烧室；3、集尘器；4、热交换器；5、喷淋急冷塔；6、干式反应器；7、布袋除尘器；8、喷淋吸收塔；9、烟囱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中提供了一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺，如图2所示，该处理工艺中包括进料系统、焚烧系统、余热利用系统,焚烧烟气冷却净化系统、供排风系统、出渣系统、供气系统、碱液配置系统、焚烧区内供电系统、控制系统、报警系统和应急处理安全防爆装置、工艺设备间的连接管道、主要设备操作检修平台及附属的安全设施；电气仪表自控系统及配套设施。

该焚烧系统装置包含以下设备：

进料系统：废渣由斗式提升机输送通过双层液压推送机构送入回转窑。

废液经泵输送至雾化器，由压缩空气雾化后喷入炉内燃烧。

出渣装置：灰渣由螺旋输送机输送自动出渣。

燃烧系统：回转窑、点火燃烧器、补氧风机、二次燃烧室、二次燃烧器、天然气输送管路系统等。

余热回收系统：膜式壁锅炉。

除尘系统：布袋除尘器。

尾气净化系统：SNCR脱硝、半干式急冷塔、干式反应装置(干式除酸与与二噁英吸收装置)、喷淋塔、氨水泵、急冷加压泵、星型卸料阀、双流体雾化喷枪、自来水储罐、螺旋喷头、循环喷淋泵、碱液加料装置、碱液循环池等。

排风系统：排风机、烟囱、避雷装置、检测平台。

如图1所示，工艺流程说明：

废液预处理：废液要设预处理调节装置。考虑操作的便易性，预处理装置采用钢结构的储槽，底部成锥形，中间隔断分开，分别为混合槽、沉淀槽和均质槽。人工将用桶装的水溶漆废液倒入混合槽中，混合槽上方装有搅拌机，经充分混合后的废液要进行沉淀。利用提升泵，将废液打入沉淀槽，在沉淀槽内充分沉淀，底部沉淀废渣利用卸料口经刮板输送机外运处置。沉淀后的废液要进行均质调节，沉淀槽与均质槽的隔断上部装有过滤网，上清液通过网孔进入均质槽中。均质槽带有蒸汽伴热装置，废液预热后，出水经过滤后，由废液泵输送至焚烧炉焚烧。

固体废料由提升机提升至料斗内，再由螺旋输送装置送入回转窑1内；

废渣在回转窑里缓慢燃烧，利用回转窑的旋转及窑体本身的倾斜度，废渣边燃烧边进入窑尾部，最后由螺旋输送机自动排出。回转窑焚烧产生的烟气在二次室内进一步焚烧，二次室在天然气助燃燃烧下温度增加到1100℃以上，使焚烧更完全，达到无烟、无臭、无二次污染的效果，烟气在二次焚烧室2停留时间为2秒，使烟气中的微量有机物及二噁英得以充分分解，分解效率超过 99.99％，确保烟气中未分解的有机成分及碳颗粒在1100℃以上的温度下完全分解。

在废液炉的烟气出口处设置SNCR脱销系统。浓度为10％的尿素溶液经泵输送至炉本体内，尿素受热分解产生的NH 3能够与NOx反应吸收，最后生成N 2和H 2 0。有效降低烟气中的NOx含量。然后烟气进入膜式壁锅炉，产生蒸汽供需方使用；然后进入喷淋急冷塔5，自来水由加压泵输送，经反应塔顶部的双流体喷嘴送入反应塔内，自来水被双流体喷嘴雾化成细微雾滴，被雾化的自来水雾滴受向上的热烟气作用，在喷嘴附近形成一个雾滴悬浮的高密度区域。通过调节自来水量来控制温度在1s内迅速降低到200℃左右，保证进入布袋的烟气温度。在喷淋急冷塔5至脱酸塔的烟道上，增设了干式反应，采用向烟道内喷射消石灰来对烟气中的酸性物质进行中和。出来的烟气进入干式反应，采用向烟道内喷射活性炭来对烟气中的二噁英类进行吸附。再进入布袋除尘器7，烟气由外经过滤袋时，烟气中的粉尘被截留在滤袋外表面，从而得到净化，再经除尘器内文氏管进入上箱体，从出口排出。

PLC控制定期按顺序触发各控制阀开启，使气包内压缩空气由喷吹管孔眼喷出(称一次风)，通过文氏管，诱导数倍于一次风的周围空气(称二次风) 进入滤袋，使滤袋在一瞬间急剧膨胀，并伴随着气流的反向作用，抖落粉尘。被抖落的粉尘落入灰斗，经出灰机构排出。(布袋除尘设有应急旁通系统，用来保证布袋除尘在出现故障或者检修的时候，气动蝶阀会自动切换，以保证设备的正常运行)；余热利用后降温后的烟气再进喷淋吸收塔，采用碱液雾化喷淋与烟气直接接触，能有效的将烟气中的有毒有害物质完全去除。确保烟气达到：无毒、无烟、无害、无臭完全燃烧之效果；最后经引风机引入烟囱排入大气层。

回转窑概述：回转窑为钢板筒体内衬耐火材料，是焚烧工艺的最主要组成部分。回转式焚烧炉是活动炉床炉中应用最多的一种。回转窑焚烧炉是一个圆筒形的有耐火浇注料衬里的外壳，其轴心的安装线与水平线略成角度。可用天然气、油或煤粉作燃料。通常窑体很长，使得燃烧区在整个焚烧炉中只占有一个很小的部分。大多数废物物料由燃料过程中产生的气体以及窑壁传输的热量加热的。

回转窑焚烧炉炉型技术成熟，操作简单灵活，适用于处理固体、液体、污泥等危险废物，可在高温下运行，具有较高的破坏去除率。该炉目前是国际上公认的和被普遍采用的一种危险废物焚烧炉型，方法成熟、技术可行，投资及运行成本都可接受。

回转窑焚烧炉是国际上通用的废物处理装置，它具有适应性广、运行可靠、焚烧彻底等优点。

回转窑处理废弃物具有以下特点:

1、机械部件比较简单，不易损坏，维修方便；

2、容易调节炉体旋转速度，便于控制废弃物在炉内的停留时间；

3、进料弹性大，可接受固、液、气三相中的单相废弃物以及固液混合相废弃物；4、回转窑处理废弃物系统初投资和运行成本都较低；

5、能实现连续自动上进和出渣，在旋转过程中对物料进行翻转，使物料均布、配风均匀；

6、燃烬率高，易实现自动控制，操作人员劳动强度低：

合理的设计可使空气在炉本体燃烧室内形成涡流，延长有效滞留时间。

炉内温度维持在800℃焚烧可将废弃物内有机物充部分氧化，并有效控制臭气(H2S)及氮氧化合物产生，使产生之气体达到无异味、无恶臭。

倾斜式式设计、受力均匀、不易故障。设有维修轨道，易于保养、维修。

炉内容积大，炉负荷大于25万大卡/(M3H)，足够应付各种热值废弃物之混烧，适用范围广且稳定。

设计负压燃烧，不逆火，避免有害气体外泄，操作安全可靠。

能同时焚烧固体、液体、半固体。

回转窑的优点:

1、进料弹性大，可接受固、液、气三种废物，接纳固、液两相混合废物或整桶装的废物；

2、可在熔融状态下焚烧废物；

3、回转窑配合超量空气的运作，搅拌效果好；

4、连续出灰不影响焚烧的进行；

5、炉内无运动零件，便于维修与维护；

6、变频调节炉体的转速可控制垃圾停留时间；

7、各类废物不需预热。

8、与回转窑相比较，固定床焚烧炉对废物的加料、搅拌以及出灰均为手工操作，劳动重要条件差，且为间歇式操作，故不适合大批量废物的处理。

固定炉床焚烧炉适用于蒸发燃烧形态的固体废物，如塑料、油脂残渣等；

不适用于橡胶、焦油、沥青、废活性炭等以表面燃烧形态的废物。

回转窑顺流焚烧与逆流焚烧的区别

回转窑的焚烧形式分为顺流式与逆流式，针对不同的废弃物热值，选用不同的焚烧方式。

本工程采用顺向热解式回转窑焚烧工艺，即焚烧系统由回转窑和一个多功能二次室组成，窑体内物料运动的方向同烟气流向相同，固体、半固体废物均从筒体的头部进入，经过高温燃烧后，生成的烟气引入到多功能二次室进一步氧化、焚烧，灰渣最后由螺旋输送机自动排出。回转窑分窑头、本体、窑尾、传动机构等几部分。窑头罩主要是实现进料装置的连接及回转窑与窑头的密封。由于回转窑本体与进料装置的非刚性连接，在回转窑窑头进料口处固体粉状物料会有少量的泄漏，在窑尾下部设置一个废料收集斗，收集的漏料废物返回废物储坑。回转窑本体内衬采用耐高温、耐腐蚀、耐磨的高铝重质浇注料；在重质浇注料与筒体之间采用高铝轻质浇注料。

二燃室概述：炉本体产生的烟气进入二次燃烧室进一步高温分解燃烧，燃烧温度达到1100℃，确保烟气中有机物完全分解。二燃室的特点如下：

二次室布风合理，气体混合充分，湍流度高，无死区。

二燃室内壁砌筑高铝耐火材料，具备耐火、防腐和防热负荷冲击功能，耐火材料与外壳衬有隔热层，保证外壁与环境温升小于60℃。外壁采用钢制材料，表面的处理保证除锈效果良好，采用高温防腐油漆涂刷。

设计其燃烧室出口烟气温度≥1100℃，烟气停留时间为2秒以上，能够充分分解有害的臭气和多氯化合物，抑制二噁英的生成。

在二燃室的顶部有防爆口，主要作用是当焚烧炉内出现爆燃或发生停电等意外情况，紧急开启，避免设备爆炸、后续设备损害等恶性事故发生。防爆口平时维持气密，防止烟气直接逸散。

二燃室概述回转窑产生的烟气进入二次燃烧室进一步高温分解燃烧，燃烧温度达到1100℃，确保烟气中有机物完全分解。

二燃室的特点如下：

二次室布风合理，气体混合充分，湍流度高，无死区。

二燃室内壁砌筑高铝耐火材料，具备耐火、防腐和防热负荷冲击功能，耐火材料与外壳衬有隔热层，保证外壁与环境温升小于60℃。外壁采用钢制材料，表面的处理保证除锈效果良好，采用高温防腐油漆涂刷。

设计其燃烧室出口烟气温度≥1100℃，烟气停留时间为2秒以上，能够充分分解有害的臭气和多氯化合物，抑制二噁英的生成。

在二燃室的顶部有紧急排放烟囱，由开启门和钢板烟囱组成，其底部设有气动机构控制的密封开启门。紧急排放烟囱的主要作用是当焚烧炉内出现爆燃或发生停电等意外情况，紧急开启开启门，避免设备爆炸、后续设备损害等恶性事故发生。当炉内正压超过300Pa时气动机构会自动开启开启门通过紧急烟囱排放烟气。紧急排放烟囱的密封开启门平时维持气密，防止烟气直接逸散。

SNCR脱硝系统概述：选择性非催化还原(SNCR)技术属于燃烧后控制技术,是将带有氨基物质在没有催化剂的情况下,由泵喷射入炉内在一定条件下,与 N Ox反应还原生成无毒无害的氮气和水。尿素溶液的喷入点的温度是SNCR 反应过程的“温度窗口”。其合适的范围在800℃～1100℃。其脱除效率可以达到40～80。

尿素溶液还原NOx的化学反应方程式为:

CO(N H2)2+H2O→2N H3+CO2(1)4N H3十4NO+O2→4N2+ 6H2O(2)

8N H3+6NO2→7N2+12H2O(3)

在尿素还原NOx的同时,也会发生从尿素溶液挥发出来的N H3分子与O2 的反应。

4N H3+5O2→4NO+6H2O(4)

4N H3+3O2→2N2+6H2O(5)

当温度高于“温度窗口”时候,N H3的氧化反应就会占主要地位,尿素溶液分解出来的氨没有还原NOx,反而和氧反应生成NOx。反应温度是影响SNCR 过程的主要因素。

总的来说,尿素溶液还原NOx的反应是尿素还原和被氧化的两类反应相互竞争的结果,在“温度窗口”范围内的反应温度是还原反应占主要地位,高于“温度窗口”的反应温度,就是尿素的氧化反应和热力NOx生成占主要地位。

膜式壁锅炉：包括集尘器3、热交换器4，为了从总体上降低运行成本，合理地进行余热回收利用是一个行之有效的解决方案。经过充分的设计论证，我们在系统中设置一台膜式壁锅炉，在对高温烟气进行降温的同时，利用烟气中的余热产生饱和蒸汽。

膜式壁锅炉进口烟气温度1060℃，出口温度550℃。

膜式壁锅炉补充水为软化水，水温：≤20℃。供水系统应设置软水箱，容积为4m3，系统故障时可维持2h的用水，保证设备安全。锅炉采用给水泵给水，给水泵一用一备。膜式壁锅炉液位与供水阀门连锁自动控制给水流量。

喷淋急冷塔5：急冷塔的主要作用是将烟气迅速降温。烟气从余热锅炉出来的温度在550℃左右，为避免二噁英类物质在200～500℃温度区间的再次生成，系统必须尽量缩短烟气在该温度段的停留时间，所以系统设置了急冷喷雾塔用于烟气的迅速降温，水雾与烟气在一起混合下落过程中，完成汽化，底部不会有污水产生。

急冷塔采用喷碱液直接冷却的方式，流经塔内的烟气直接与雾化后喷入的液体接触，传质速度和传热速度较快，喷入的液体迅速汽化带走大量的热量，烟气温度得以迅速降低到200℃左右，从而避免了二噁英类物质的再次生成。

急冷塔采用的喷嘴是靠压缩空气完成碱液雾化的，其结构为双层夹套管，碱液走内管，压缩空气走外管，碱液与压缩空气在喷嘴头处强烈混合后从喷嘴喷出，从而使碱液雾化为细小的颗粒，与烟气进行接触吸收。

干式喷射装置：干式喷射装置主要设备包括活性炭粉储槽、氧化钙粉储槽、回转高压风机和文丘里反应器。

采用氧化钙粉末和活性炭粉分别喷入袋式除尘器前的文丘里干式反应器内，进一步脱除烟气中的酸性物质并吸附大部分二噁英等有害物质。

1、活性炭吸附

在袋式除尘器之前的烟气管路上设有活性炭喷射反应器，活性炭用高压空气输送。通过变频控制输送量，向烟气中添加粉状活性炭，在低温(200℃) 下二噁英类物质极易被活性炭吸附，活性炭通过文氏管切相喷入后在烟道中同烟气混合，进行初步吸附，混合后的烟气均匀进入袋式除尘器，活性炭颗粒被吸附到滤袋表面，在滤袋表面继续吸附有害物质，显著的提高了二噁英类物质的去除率。另外，在烟气中添加活性炭对于去除烟气中的汞也非常有效。外购的活性炭储存在密闭的储槽中，通过小型回转给料机送入反应器混合，通过调整回转给料的转速调节活性炭喷入量。

2、消石灰装置

在袋式除尘器之前的烟气管路上设有石灰干粉脱酸喷射反应器，石灰干粉用高压空气输送。通过变频控制输送量，向烟气中添加石灰干粉，由于废渣含有一定量水分，同时半干式急冷塔蒸发了大量水分，因此进入文丘里干式反应装置的烟气中水汽含量较高，采用直接喷生石灰，利用烟气中的水汽和与生石灰反应生成消石灰，而达到除酸的目的。石灰干粉喷入后在烟道中同烟气混合，进行初步中和吸收反应，混合烟气进入袋式除尘器，石灰粉被吸附到滤袋表面，在滤袋表面继续与微量的酸性物质进行中和反应，提高酸性气体的去除率。石灰粉储槽采用密闭结构防止吸附空气中的水蒸汽结块。

3、文丘里反应器

文丘里反应器设在烟道上，石灰粉和活性炭粉通过回转高压风机喷入反应器，气固两相相遇，经过喉部时，由于截面积缩小，烟气速度增加，产生高度紊流及气、固的混合，使得烟气中残留的有害物质与硝石灰粉和活性炭充分接触，进行反应和吸附，从而达到完全中和反应和吸附目的。

布袋除尘器7：布袋除尘器及旁通系统，袋式除尘器是一种干式滤尘装置。它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用玻璃纤维+PTEF覆膜制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器时，粉尘在滤袋表面积累形成粉饼，利用脉冲的方式使粉饼由于重力的作用沉降下来，落入灰尘斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。

清灰介质采用压缩空气，是借助于高压气体脉冲喷吹滤袋，清除滤袋上的积灰。包括袋式除尘器本体及出灰装置、旁路设施、自控系统。

设自动短路系统保护除尘器，防止进入除尘器的烟温过高或者过低，损坏滤袋。

滤袋是不规则的叶片状截面，因此比一般园形截面增加了80％的表面积。耐高温性很好。过滤性能：可在230℃以下连续使用，瞬时温度可达280℃(每年累计少于200小时)。有一定的抗氧化性。

为防止烟气超过滤袋的最高使用温度，采用应急旁路系统，当温度超过280℃时，旁路系统阀门打开，烟气不经过布袋除尘器，直接进入喷淋吸收塔。

喷淋吸收塔8：采用碱液喷淋经特殊喷嘴喷洒，残留的废气体由塔底进入，气体分布后和塔内的填料与碱液逆流接触，有效的将残留气态的污染物进行洗涤，最后将净化的气体除沫后由塔顶排出。

引风机：引风机由叶轮、机壳、进风口、调节门、转动组等部分组成。为考虑风机的经济性。排风机与负压检测仪连锁，自动调整转速，以确保炉内负压。采用不锈钢SUS316L制作，变频控制，可根据需要调节风机转速，可节约能源35％。

烟囱9概述：烟囱材质Q235-B+内衬防腐涂料，确保烟囱的使用寿命。烟囱的设计符合整套设备使用工况。按《固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T16157-1996)的要求，设置永久采样孔，并安装用于采样和测量的设施。烟囱顶部设置避雷针，与地面避雷装置相连，接地电阻小于4Ω。

助燃系统：包含一次燃烧器、二次燃烧器、天然气管路、火焰检知器。燃烧器由程序控制器、点火变压器、点火电极、紫外光敏管、气路电磁阀、喷嘴、风机组成。当燃烧器启动后，程序控制器按设定程序首先启动电机，使风机进行预吹扫，然后点火变压器工作，点火电极棒高压引弧打火，同时打开气路电磁阀门进行喷气燃烧，此时紫外光敏管检测到稳定的燃烧火焰后，燃烧器运行锁定灯指示运行。当在运行过程中如出现意外熄火，紫外光敏管检测不到火焰，程序控制器自动停机、故障输出并运行锁定，待延时解除锁定后方可重新开始启动程序。

当燃烧器点火运行后，燃烧室配置火焰检知器检测到炉内明火信号，经控制系统控制电磁阀打开，废料方可允许进炉焚烧。如在正常运行情况。下炉体内意外熄火，火焰检知器检测不到炉内火焰，控制系统立即切断燃料供给，确保燃烧炉的燃烧安全。

供风系统：空气由低噪音高压风机输送入风箱，空气通过特殊的喷风嘴多段供入炉本体燃烧室，增加燃烧所需空气量，对有机物的破坏可达99.9％以上。送风系统包括一次、二次送风。一次送风为回转窑补充氧气；二次送风为二次室过氧焚烧补充充足的氧气。均由一个鼓风机通过管道引入回转窑和二次室内。送风量可调，送风量可利用手动蝶阀进行调节。窑尾冷却采用风机单独强制送风。

进料系统：废液经泵输送至雾化器，由压缩空气雾化后喷入炉内燃烧。

废渣由斗式提升机输送通过液压推杆装置送入回转窑。

其他系统：

1、急冷塔给水、排风机冷却水、喷淋给水系统。

2、排污系统主要是急冷塔排污、引风机冷却水排污、喷淋排污。

3、压缩空气系统主要是仪器、仪表、火焰检知器、雾化用压缩空气的供给与控制。

综上所述，本发明的特点如下：

1、能完全符合最新最严格之环保排放要求，绝无二次污染。

2、采用温控燃烧系统，自动化及安全性高，负压操作，安全、省力、方便。

3、综合焚烧，实用且经济效率佳。

4、整个焚烧系统占地面积小，配置合理。

5、高温多段燃烧，并有高温层，停滞时间2秒以上，温度1100℃，可达到完全燃烧。

控制系统：控制系统的设计遵循“安全可靠、优质经济、先进实用、维护简便”。自控系统包括焚烧设备运行控制系统(包括进料控制系统、焚烧状态自动控制、烟气冷却系统自动控制、烟气净化自动控制、辅助控制系统和紧急排放控制)、报警系统、应急安全防爆系统以及辅助工程控制系统等。

控制方案说明：基于整个系统对于自动化这方面的要求，我们按照现行的流行控制方案，将PLC系统做为整个系统的控制骨架，外加自动化仪表和现场电器控制系统，以便于将系统整合成一个功能完备，操作简单，质量可靠的系统。具体的来说，控制原理如下：

控制方案：

回转窑温度通过控制补风量来调节回转窑的温度

二次室温度与控制助燃燃烧器联锁控制，自动控制由设定温度来控制，温度设定可根据工艺在线实时改动，手动控制时上位机操作界面上有启停按钮，均有运行和故障指示。以保证炉内温度达到工艺要求。燃烧器设有电气柜和 PLC启停按钮，运行故障指示。若点火失败，二者均有点火故障报警。

二燃室紧急排放阀与压力联锁，紧急排放阀可以实现电气柜手动启停和 PLC手动启停，自动时与压力联锁，当压力低于设定值时紧急排放阀立即打开，高于高限值时立即关闭，以实现二燃室压力稳定在工艺设计范围，均有阀门运行和故障指示。若引风机故障或系统停电，紧急排放阀会立即打开。

正通、旁通阀门相互联锁控制，设有手动控制和自动控制，正通阀门和旁通阀门均可单独启停并设有运行和故障指示，自动控制时与温度联锁，PLC上可以在线实时修改设定温度值。

引风机设有变频器，分手动控制和自动控制，均有运行和故障指示，引风机变频调节与炉膛负压联锁，自动时根据负压设定值自动调节炉膛负压。

布袋除尘器电机分手动控制和自动控制，PLC上设有启停按钮和运行故障指示。

半干吸收塔雾化器碱液进料设有电动调节阀，其碱液进料调节阀与半干吸收塔出口温度联锁，根据出口温度实时调节碱液量。

各重要温度、压力、流量均可在线实时显示，以保证整套工艺数据的实时性，并保存历史数据，以便查询。

安全控制系统：

1、系统设有延时吹扫功能。排除炉内残留气体和有毒有害气体。确保避免点火瞬间时的气爆现象。

2、点火燃烧器，均自带火焰检测功能。出现异常现象时能自动报警，并截断燃料的供给。

温度自动控制系统：

1、回转窑温度自动控制850℃。

2、二次燃烧室温度控制在1100℃以上：废液炉出来的烟气和回转窑出来的烟气经二次燃烧室再次高温分解氧化，从而彻底破坏烟气中的有害物质。

3、半干式急冷塔出口温度控制：通过监测半干式急冷塔前出口温度来自动调节电动调节阀的开度从而控制半干式急冷塔喷碱液的量来调节出口温度。

4、布袋入口温度，安全保护控制：控制布袋入口温度，设定在180℃-220℃之间，如超过上限值(220℃)时，超温信息将反溃至中央控制室，并报警，同时会自动打开管路气动阀，超温烟气从旁通管路紧急排放，从而确保布袋不会因超温而烫坏。

负压监测系统：在燃烧室装有负压变送传感器，并传输相关信号至中控室，自动实施对排风机转速的调节，确保炉内负压在30～50mba，从而避免有害气体外逸。

故障连锁系统：

1、排风机故障，系统会全部停止，并声光报警，打开紧急排放阀。

2、现场马达故障报警功能：

鼓风机故障——停进料系统；

碱液加压泵故障——停进料系统；

燃烧器故障——停进料系统；

布袋前烟气温度超温——报警、打开布袋旁通调节阀；

引风机故障——停进料系统。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺，其特征在于，包括焚烧工艺和烟气处理工艺；

所述焚烧工艺，包括如下步骤：

对生活垃圾进行初步焚烧处理，并进行收集固体废渣；

将所述固体废渣转入回转窑焚烧炉进行焚烧；

将焚烧后的所述固体废渣转入二次燃烧室进行再次焚烧；

对二次燃烧室中焚烧后的灰尘排出；

所述烟气处理工艺，包括如下步骤：

将所述二次燃烧室中产生的烟气引入SNCR脱硝系统进行脱硝工作；

将脱硝后的烟气经由集尘器除尘、热交换器降温后，引入喷淋急冷塔中进行冷却工作；

将冷却后的烟气引入干式反应器反应后，排到布袋除尘器中进行除尘工作；

将经由布袋除尘器除尘后的烟气引入喷淋吸收塔中进行吸收；

将吸收后的烟气经引入烟气加热器后，经由烟囱排放。

2.根据权利要求1所述的一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺，其特征在于：所述焚烧工艺，还包括废液预处理；所述废液预处理包括废液预处理调节装置；所述废液预处理调节装置采用钢结构的储槽，底部成锥形，中间隔断分开，分别为混合槽、沉淀槽和均质槽。

3.根据权利要求2所述的一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺，其特征在于：所述废液预处理，包括如下步骤：

人工将用桶装的水溶漆废液倒入所述混合槽中，所述混合槽上方装有搅拌机，经充分混合后的废液要进行沉淀；

利用提升泵，将废液打入所述沉淀槽，在所述沉淀槽内充分沉淀，底部沉淀废渣利用卸料口经刮板输送机外运处置；

沉淀后的废液要进行均质调节，所述沉淀槽与所述均质槽的隔断上部装有过滤网，上清液通过网孔进入所述均质槽中；

所述均质槽带有蒸汽伴热装置，废液预热后，出水经过滤后，由废液泵输送至焚烧炉焚烧。

4.根据权利要求1所述的一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺，其特征在于：所述回转窑采用顺向热解式回转窑焚烧工艺，即焚烧系统由回转窑和一个多功能二次室组成，窑体内物料运动的方向同烟气流向相同，固体、半固体废物均从筒体的头部进入，经过高温燃烧后，生成的烟气引入到多功能二次室进一步氧化、焚烧，灰渣最后由螺旋输送机自动排出。

5.根据权利要求1所述的一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺，其特征在于：所述二次燃烧室内部温度最高设定为1100℃；

所述二次燃烧室内壁砌筑高铝耐火材料，耐火材料与外壳衬有隔热层，保证外壁与环境温升小于60℃。外壁采用钢制材料，采用高温防腐油漆涂刷；

其燃烧室出口烟气温度≥1100℃，烟气停留时间为2秒以上。

6.根据权利要求1所述的一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺，其特征在于：所述SNCR脱硝系统选择性非催化还原技术，将带有氨基物质在没有催化剂的情况下，由泵喷射入炉内在一定条件下，与NOx反应还原生成无毒无害的氮气和水。

7.根据权利要求6所述的一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺，其特征在于：尿素溶液的喷入点的温度是SNCR反应过程的“温度窗口”，其合适的范围在800℃～1100℃；

尿素溶液还原NOx的化学反应方程式为:

CO(NH2)2+H2O→2NH3+CO2(1)4NH3十4NO+O2→4N2+6H2O(2)

8NH3+6NO2→7N2+12H2O(3)

在尿素还原NOx的同时，也会发生从尿素溶液挥发出来的NH3分子与O2的反应；

4NH3+5O2→4NO+6H2O(4)

4NH3+3O2→2N2+6H2O(5)。

8.根据权利要求1所述的一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺，其特征在于：所述喷淋急冷塔采用喷碱液直接冷却的方式，流经塔内的烟气直接与雾化后喷入的液体接触，传质速度和传热速度较快，喷入的液体迅速汽化带走大量的热量，烟气温度得以迅速降低到200℃左右；急冷塔采用的喷嘴是靠压缩空气完成碱液雾化的，其结构为双层夹套管，碱液走内管，压缩空气走外管，碱液与压缩空气在喷嘴头处强烈混合后从喷嘴喷出。

9.根据权利要求1所述的一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺，其特征在于：所述干式反应器主要设备包括活性炭粉储槽、氧化钙粉储槽、回转高压风机和文丘里反应器；采用氧化钙粉末和活性炭粉分别喷入袋式除尘器前的文丘里干式反应器内，进一步脱除烟气中的酸性物质并吸附大部分二噁英等有害物质。

10.根据权利要求1所述的一种基于回转窑的生活垃圾处理工艺，其特征在于：所述喷淋吸收塔采用碱液喷淋经特殊喷嘴喷洒，残留的废气体由塔底进入，气体分布后和塔内的填料与碱液逆流接触，将残留气态的污染物进行洗涤，最后将净化的气体除沫后由塔顶排出。

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