CN115493149A - 基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的系统和方法,存储系统的出口与破碎筛分系统的入口连接,破碎筛分系统的出口与上料系统的入口连接,上料系统的出口与废弃物炭化系统的入口连接;高温烟气接口的入口与煤粉锅炉炉膛的尾部烟道连接,高温烟气接口的出口与废弃物炭化系统的入口连接;废弃物炭化系统的气态产物出口与废弃物燃烧器的入口连接,废弃物燃烧器的出口与煤粉锅炉炉膛连接;废弃物炭化系统的固态产物出口与物料冷却系统的入口连接,物料冷却系统出口与煤粉锅炉制粉系统的入口连接,煤粉锅炉制粉系统的出口与煤粉锅炉炉膛连接,该系统和方法能够降低废弃物的处理成本,同时提高发电系统的发电效率及燃烧效率,降低污染物的排放浓度。
Description
技术领域
本发明属于废弃物处置领域,涉及一种基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的系统和方法。
背景技术
近几年,随着我国城镇化进程推进,废弃物产量急速增加,现有的废弃物处置设施呈现能力不足。同时常规的新建垃圾电厂或焚烧炉工艺,发电效率及燃烧效率低,且污染物排放浓度高,将浪费大量的土地资源及社会资本。燃煤电厂作为废弃物焚烧处置的一种新途径,具有具有热电丰富、炉膛燃烧温度高及尾部环保设施齐全等有利条件,但我国燃煤电厂处置城市废弃物处于起步阶段,主要原因是城市废弃物干湿形态各异不能直接适应煤粉锅炉悬浮燃烧的特殊要求。因此,如何有效利用燃煤电厂现有的大型电力设施,实现废弃物的资源化及无害化处置具有特别迫切的现实需求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点及现状,提供了一种基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的系统和方法,该系统和方法充分利用了燃煤电厂现有的煤粉锅炉及制粉系统的大型设备,实现了废弃物的资源化及无害化处置,能够降低废弃物的处理成本,同时提高发电系统的发电效率及燃烧效率,降低污染物的排放浓度。
为达到上述目的,本发明所述的基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的系统包括存储系统、破碎筛分系统、上料系统、高温烟气接口、废弃物炭化系统、废弃物燃烧器、煤粉锅炉炉膛、物料冷却系统及煤粉锅炉制粉系统;
存储系统的出口与破碎筛分系统的入口连接,破碎筛分系统的出口与上料系统的入口连接,上料系统的出口与废弃物炭化系统的入口连接;高温烟气接口的入口与煤粉锅炉炉膛的尾部烟道连接,高温烟气接口的出口与废弃物炭化系统的入口连接;废弃物炭化系统的气态产物出口与废弃物燃烧器的入口连接,废弃物燃烧器的出口与煤粉锅炉炉膛连接;废弃物炭化系统的固态产物出口与物料冷却系统的入口连接,物料冷却系统出口与煤粉锅炉制粉系统的入口连接,煤粉锅炉制粉系统的出口与煤粉锅炉炉膛连接。
废弃物炭化系统的气态产物出口经风机系统与废弃物燃烧器的入口连接。
还包括物料存储系统,物料冷却系统出口与物料存储系统的入口连接,物料存储系统的出口煤粉锅炉制粉系统的入口连接。
还包括给料装置,物料存储系统的出口与给料装置的入口连接,给料装置的出口与煤粉锅炉制粉系统的入口连接。
给料装置的出口经煤粉锅炉输煤系统与煤粉锅炉制粉系统的入口连接。
废弃物炭化系统的气态产物出口经密闭管道及风机系统与废弃物燃烧器的入口连接。
还包括煤粉锅炉污染物脱除系统及烟囱,煤粉锅炉炉膛的出口经煤粉锅炉污染物脱除系统与烟囱相连通。
本发明所述的基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的方法包括以下步骤:
存储系统中的废弃物在破碎筛分系统中进行废弃物筛分及破碎,再输送至废弃物炭化系统,高温烟气接口抽取高温烟气作为惰性介质送入废弃物炭化系统,所述惰性介质在废弃物炭化系统中对废弃物进行炭化,其中,废弃物炭化过程中产生的气态产物从废弃物炭化系统的气态产物出口排出,再经废弃物燃烧器进入煤粉锅炉炉膛中进行无害化焚烧,废弃物炭化系统的固态产物出口输出的固态产物经物料冷却系统进行冷却,其中,固态产物在物料冷却系统中冷却至50℃以下,然后输送至煤粉锅炉制粉系统,固态产物在煤粉锅炉制粉系统中与锅炉入炉煤混合磨制成粉,然后经煤粉锅炉制粉系统出口的一次风管道及燃烧器进入煤粉锅炉炉膛中进行无害化焚烧。
本发明具有以下有益效果:
本发明所述的基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的系统和方法在具体操作时,将废弃物破碎后进行碳化,其中,碳化产生的气体产物直接送入废弃物燃烧器中,碳化后的固态产物,则先进行冷却,然后进入到煤粉锅炉制粉系统中,避免温度过高而产生安全风险,固态产物与锅炉入炉煤一起磨制成粉,然后送入煤粉锅炉炉膛原有的燃烧器中,以降低废弃物处理的成本,同时由于本发明将固态产物与锅炉入炉煤一起研磨成粉,因此固态产物的燃尽率较高,以提高发电系统的发电效率及燃烧效率,降低污染物的排放浓度,达到超低排放水平。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中,1为存储系统、2为破碎筛分系统、3为上料系统、4为高温烟气接口、5为废弃物炭化系统、6为风机系统、7为废弃物燃烧器、8 为煤粉锅炉炉膛、9为物料冷却系统、10为物料存储系统、11为给料装置、12为煤粉锅炉输煤系统、13为煤粉锅炉制粉系统、14为煤粉锅炉污染物脱除系统。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,不是全部的实施例,而并非要限制本发明公开的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要的混淆本发明公开的概念。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,都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的,其中为了清楚表达的目的,放大了某些细节,并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的,实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差,并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1,本发明所述的基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的系统包括存储系统1、破碎筛分系统2、上料系统3、高温烟气接口4、废弃物炭化系统5、风机系统6、废弃物燃烧器7、煤粉锅炉炉膛8、物料冷却系统9、物料存储系统10、给料装置11、煤粉锅炉输煤系统12、煤粉锅炉制粉系统13及煤粉锅炉污染物脱除系统14;
存储系统1的出口与破碎筛分系统2的入口连接,破碎筛分系统2 的出口与上料系统3的入口连接,上料系统3的出口与废弃物炭化系统 5的入口连接;高温烟气接口4的入口与煤粉锅炉炉膛8的尾部烟道连接,高温烟气接口4的出口与废弃物炭化系统5的入口连接;废弃物炭化系统5的气态产物出口与风机系统6的入口连接,风机系统6的出口与废弃物燃烧器7的入口连接,废弃物燃烧器7的出口与煤粉锅炉炉膛 8连接;废弃物炭化系统5的固态产物出口与物料冷却系统9的入口连接,物料冷却系统9出口与物料存储系统10的入口连接,物料存储系统 10的出口与给料装置11的入口连接,给料装置11的出口与煤粉锅炉输煤系统12或煤粉锅炉制粉系统13的入口连接,煤粉锅炉制粉系统13 的出口与煤粉锅炉炉膛8连接。
本发明所述的基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的方法包括以下步骤:
存储系统1中的废弃物在破碎筛分系统2中进行废弃物筛分,分离出金属及不可燃组分,并将剩余废弃物破碎至粒径小于50mm,再经上料系统3均匀输送至废弃物炭化系统5,高温烟气接口4抽取500℃以上高温烟气作为惰性介质送入废弃物炭化系统5,所述惰性介质在废弃物炭化系统5中对废弃物进行炭化,废弃物炭化系统5出口处的烟气温度根据废弃物种类进行调节,为避免焦油冷凝,废弃物炭化系统5出口处的烟气温度不低于350℃,废弃物炭化过程中产生的气态产物从废弃物炭化系统5的气态产物出口排出,再通过密闭管道依次经风机系统6及废弃物燃烧器7进入煤粉锅炉炉膛8中进行无害化焚烧。废弃物炭化过程中产生的固态产物温度小于300℃,为避免物料输送过程中遇到空气自燃,废弃物炭化系统5的固态产物出口输出的固态产物经物料冷却系统9进行冷却,物料在物料冷却系统9中冷却至50℃以下,然后进入存储系统1中进行存储,存储系统1中的物料通过给料装置11均匀输送至给料点,可任意选择两个给料点中的一个:给料点Ⅰ是煤粉锅炉输煤系统12,该给料点的物料将经煤粉锅炉输煤系统12输送至煤粉锅炉制粉系统13;给料点Ⅱ为煤粉锅炉制粉系统13,即给料装置11输出的物料直接进入到煤粉锅炉制粉系统13中。无论给料点Ⅰ、给料点Ⅱ物料最终都进入了煤粉锅炉制粉系统13,物料在煤粉锅炉制粉系统13中与锅炉入炉煤一起磨制成粉,然后经煤粉锅炉制粉系统13出口的一次风管道及燃烧器进入煤粉锅炉炉膛8中进行无害化焚烧。煤粉锅炉炉膛8中 1300℃-1600℃高温条件能够遏制废弃物焚烧过程中二噁英及前体物等有害物质等生成,避免烟气温降过程中的二次合成,同时废弃物炭化的产物全组分进入煤粉锅炉炉膛8进行无害化焚烧,焚烧产生的大气污染物经煤粉锅炉污染物脱除系统14进行高效脱除后,实现超低排放水平。
需要说明的是,本发明中将给料装置11输出的物料送入磨煤机13 中,再与原煤混合后研磨,然后送入燃烧器中燃烧,从而可以利用现有的发电机组中的磨煤机13,以降低垃圾处理的成本,同时物料与原料混合研磨,再进行燃烧,其燃尽率较高。
Claims (8)
1.一种基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的系统,其特征在于,包括存储系统(1)、破碎筛分系统(2)、上料系统(3)、高温烟气接口(4)、废弃物炭化系统(5)、废弃物燃烧器(7)、煤粉锅炉炉膛(8)、物料冷却系统(9)及煤粉锅炉制粉系统(13);
存储系统(1)的出口与破碎筛分系统(2)的入口连接,破碎筛分系统(2)的出口与上料系统(3)的入口连接,上料系统(3)的出口与废弃物炭化系统(5)的入口连接;高温烟气接口(4)的入口与煤粉锅炉炉膛(8)的尾部烟道连接,高温烟气接口(4)的出口与废弃物炭化系统(5)的入口连接;废弃物炭化系统(5)的气态产物出口与废弃物燃烧器(7)的入口连接,废弃物燃烧器(7)的出口与煤粉锅炉炉膛(8)连接;废弃物炭化系统(5)的固态产物出口与物料冷却系统(9)的入口连接,物料冷却系统(9)出口与煤粉锅炉制粉系统(13)的入口连接,煤粉锅炉制粉系统(13)的出口与煤粉锅炉炉膛(8)连接。
2.根据权利要求1所述的基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的系统,其特征在于,废弃物炭化系统(5)的气态产物出口经风机系统(6)与废弃物燃烧器(7)的入口连接。
3.根据权利要求1所述的基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的系统,其特征在于,还包括物料存储系统(10),物料冷却系统(9)出口与物料存储系统(10)的入口连接,物料存储系统(10)的出口煤粉锅炉制粉系统(13)的入口连接。
4.根据权利要求1所述的基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的系统,其特征在于,还包括给料装置(11),物料存储系统(10)的出口与给料装置(11)的入口连接,给料装置(11)的出口与煤粉锅炉制粉系统(13)的入口连接。
5.根据权利要求1所述的基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的系统,其特征在于,给料装置(11)的出口经煤粉锅炉输煤系统(12)与煤粉锅炉制粉系统(13)的入口连接。
6.根据权利要求1所述的基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的系统,其特征在于,废弃物炭化系统(5)的气态产物出口经密闭管道及风机系统(6)与废弃物燃烧器(7)的入口连接。
7.根据权利要求1所述的基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的系统,其特征在于,还包括煤粉锅炉污染物脱除系统(14)及烟囱,煤粉锅炉炉膛(8)的出口经煤粉锅炉污染物脱除系统(14)与烟囱相连通。
8.一种基于燃煤电厂煤粉锅炉及制粉处置废弃物的方法,其特征在于,包括以下步骤:
存储系统(1)中的废弃物在破碎筛分系统(2)中进行废弃物筛分及破碎,再输送至废弃物炭化系统(5),高温烟气接口(4)抽取高温烟气作为惰性介质送入废弃物炭化系统(5),所述惰性介质在废弃物炭化系统(5)中对废弃物进行炭化,其中,废弃物炭化过程中产生的气态产物从废弃物炭化系统(5)的气态产物出口排出,再经废弃物燃烧器(7)进入煤粉锅炉炉膛(8)中进行无害化焚烧,废弃物炭化系统(5)的固态产物出口输出的固态产物经物料冷却系统(9)进行冷却,其中,固态产物在物料冷却系统(9)中冷却至50℃以下,然后输送至煤粉锅炉制粉系统(13),固态产物在煤粉锅炉制粉系统(13)中与锅炉入炉煤混合磨制成粉,然后经煤粉锅炉制粉系统(13)出口的一次风管道及燃烧器进入煤粉锅炉炉膛(8)中进行无害化焚烧。
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