CN116006973A - 一种高钙工业固废焚烧处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高钙工业固废焚烧处理工艺，该工艺包括如下步骤：（1）收集：收集高钙工业固废，运至堆场；（2）预处理：对高钙工业固废进行粉碎，并将粉碎后的高钙工业固废与煤送入料仓中混合，形成高钙固废混合物，然后通过输送装置输送进锅炉内；（3）锅炉焚烧处理：锅炉对进入其内部的高钙固废混合物进行预热、焚烧处理；（4）在步骤（3）进行的同时向锅炉中添加硫酸铵；（5）烟气处理：焚烧中产生的烟气经SNCR‑SCR联合脱硝系统及烟气处理系统处理之后放至大气，本发明能够提高脱硝效果。
Description
技术领域
本发明涉及固废处理技术领域，特别是一种高钙工业固废焚烧处理工艺。
背景技术
固体废物处理是通过物理的手段或生物化学作用用以缩小其体积、加速其自然净化的过程，特别在处理废物时，应避免产生二次污染，对有毒有害废物应确保不致对人类产生危害，固体废弃物焚烧属于固体废弃物处理方法之一。
例如建筑中的工业固废会含有较多的水泥生料，这些高钙工业固废焚烧后，因固废中含有高达40％以上的CaO成分，且由于CaO能够催化脱硝系统中的SNCR的还原剂NH3氧化为NO，与没有CaO的工业固废相比，CaO会使工业固废在850℃附近的脱硝效率明显降低，也就是说大量的CaO成分会抑制SNCR脱硝反应，导致烟气排放中的NOX无法达标，而NOX是煤燃烧后肯定会产生的，因此在焚烧高钙工业固废时有必要对现有的焚烧处理工艺进行改进。
发明内容
本发明提出一种高钙工业固废焚烧处理工艺，其能够提高脱硝效果，解决了现有技术中使用过程中存在的上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种高钙工业固废焚烧处理工艺，其特征在于：该工艺包括如下步骤：
(1)收集：收集高钙工业固废，运至堆场；
(2)预处理：对高钙工业固废进行粉碎，并将粉碎后的高钙工业固废与煤送入料仓中混合，形成高钙固废混合物，然后通过输送装置输送进锅炉内；
(3)锅炉焚烧处理：锅炉对进入其内部的高钙固废混合物进行预热、焚烧处理；
(4)在步骤(3)进行的同时向锅炉中添加硫酸铵；
(5)烟气处理：焚烧中产生的烟气经SNCR-SCR联合脱硝系统及烟气处理系统处理之后放至大气。
进一步的，所述步骤(4)中硫酸铵在锅炉中反应的反应式如下：
硫酸铵热分解：3(NH4)2SO4＝3SO2↑+6H2O+N2↑+4NH3↑。
优选的，所述硫酸铵热分解后形成的二氧化硫会与高钙工业固废中的氧化钙形成反应，其反应式如下：
二氧化硫与氧化钙反应：
亚硫酸钙与氧反应：
进一步的，所述硫酸铵热分解后形成的NH3会与烟气中的NOX反应完成脱硝，其反应式如下：
脱硝反应：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+6NO→5N2+6H2O。
优选的，所述步骤(4)中的硫酸铵以固态形式投入，其投入方式为：将硫酸铵与煤掺配一起投入，通过锅炉上的落煤管到达锅炉炉膛。
优选的，所述硫酸铵在以固态形式投入中，其与煤的掺配比列为：煤：硫酸铵＝10:0.8～1.2。
优选的，所述步骤(4)中的硫酸铵以液态方式入炉，其入炉方式有：将硫酸铵在除盐水中溶解，通过雾化喷枪从锅炉的中下部入炉。
优选的，所述步骤(4)中的硫酸铵以液态方式入炉，其入炉方式有：将硫酸铵在除盐水中溶解，通过雾化喷枪从锅炉与旋风分离器之间的水平烟道入炉。优选的，所述硫酸铵在以液态方式入炉时，其与除盐水的掺配比列为：除盐水：硫酸铵＝100:45～55。
优选的，所述硫酸铵每小时用量与高钙工业固废固废之间的比例为：所述硫酸铵每小时用量与高钙工业固废固废之间的比例为：硫酸铵每小时用量：高钙工业固废＝0.8～1.2：80。
综上所述，本发明的有益效果在于：
1、本发明在高钙工业固废进行焚烧时，向锅炉内加入硫酸铵，硫酸铵受热分解，其分解产生的二氧化硫与高钙工业固废中的氧化钙以及锅炉内的氧形成反应，生成硫酸钙，硫酸钙对SNCR脱硝是有利的，另外硫酸铵受热分解产生的氨气会与烟气中的NOX反应完成脱硝，从而大幅度提高了脱硝效果，之后烟气再通过SNCR-SCR联合脱硝系统进行进一步的脱硝，使烟气中排放中的NOX达到标准。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的生产工艺流程图；
图2为本发明中硫酸铵以固态及液态形式进入锅炉的位置示意图。
图中：1、锅炉；2、落煤管；3、雾化喷枪；4、二次风口；5、旋风分离器；6、水平烟道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图1-2，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作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。
实施例：
如图1至图2所示，本发明公开了一种高钙工业固废焚烧处理工艺，该工艺包括如下步骤：
(1)收集：收集高钙工业固废，通过交通工具运输至堆场；
(2)预处理：采用粉碎机对高钙工业固废进行粉碎，并将粉碎后的高钙工业固废与煤送入料仓中混合，形成高钙固废混合物，然后通过输送装置输送进锅炉内，这里的输送装置通常采用入炉无轴螺旋输送机；
(3)锅炉焚烧处理：锅炉对进入其内部的高钙固废混合物进行预热、焚烧处理；
(4)在步骤(3)进行的同时向锅炉中添加硫酸铵；
(5)烟气处理：焚烧中产生的烟气经SNCR-SCR联合脱硝系统及烟气处理系统处理之后放至大气，烟气处理系统包括有布袋除尘器、引风机、脱硫机构、湿式电除尘器以及烟气脱白装置，其中脱硫机构优选石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统，烟气在经过经SNCR-SCR联合脱硝系统及烟气处理系统后依次经过布袋除尘器、引风机、石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统、湿式电除尘器以及烟气脱白装置，最后经过烟囱排出。
步骤(4)中硫酸铵在锅炉中反应的反应式如下：
硫酸铵热分解：3(NH4)2SO4＝3SO2↑+6H2O+N2↑+4NH3↑。
硫酸铵热分解后形成的二氧化硫会与高钙工业固废中的氧化钙形成反应，其反应式如下：
二氧化硫与氧化钙反应：
亚硫酸钙与氧反应：
硫酸钙对SNCR能够对脱硝过程产生积极影响，具体可以参阅环境工程学报2016年第十卷第9期的《水泥生料中水泥生料中的微量组分对预分解炉SNCR脱硝性能的影响》，该论文具体描述了CaO及CaSO4对脱硝反应的影响。
另外，硫酸铵热分解后形成的NH3会与烟气中的NOX反应完成脱硝，其反应式如下：
脱硝反应：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+6NO→5N2+6H2O。
综上所述，加入硫酸铵后可以解决氧化钙的问题，从而避免了氧化钙对脱硝过程的影响，因为硫酸铵在受热分解，其分解产生的二氧化硫与高钙工业固废中的氧化钙以及锅炉内的氧形成反应，生成硫酸钙，硫酸钙对SNCR脱硝是有利的，另外硫酸铵受热分解产生的氨气会与烟气中的NOX反应完成脱硝，烟气中的NOX还未经过SNCR-SCR联合脱硝系统便完成了一遍脱硝，因此本发明极大的提高了脱硝效果，在经过一遍脱硝反应的烟气再通过SNCR-SCR联合脱硝系统进行进一步的脱硝，使烟气中排放中的NOX达到标准。
在本发明中，步骤(4)中的硫酸铵可以以固态形式投入，通过固态形式投入的投入方式为：将硫酸铵与煤掺配一起投入，并通过锅炉1上的落煤管2到达锅炉1炉膛。硫酸铵在以固态形式投入中，其与煤的掺配比例为：煤：硫酸铵＝10:0.8～1.2。
并且，步骤(4)中的硫酸铵还可以以液态方式入炉，其入炉方式有：将硫酸铵在除盐水中溶解，通过雾化喷枪3从锅炉1的中下部也就是二次风口4的下方入炉。
另外，步骤(4)中的硫酸铵以液态方式入炉时，其入炉方式还可以有：将硫酸铵在除盐水中溶解，通过雾化喷枪3从锅炉1与旋风分离器5之间的水平烟道6入炉。
以上的硫酸铵在以液态方式入炉时，其与除盐水的掺配比列为：除盐水：硫酸铵＝100:45～55。
硫酸铵可以单独以固态形式投入或者单独以液态方式入炉，也可以以固态与液态相结合一起进投入，在锅炉内部烟气温度较低时，以固态投入效果会好一些，在锅炉内部烟气温度达到一定温度时，大约高于700℃时，可以选择固态与液态相结合一起进投入，而在锅炉内部烟气温度较高时，例如高于800℃以上，则完全以液态形式投入效果会好一些，而以液态方式入炉时，当温度低于850时，选择从锅炉的中下部投入，当温度高于850时，选择从锅炉与旋风分离器之间的水平烟道入炉，在固态与液态相结合一起进投入时，硫酸铵以固态形式投入与硫酸铵以液态方式入炉的份量比为：1：1～2，具体随着烟气温度的提高，对液态方式入炉的比重进行增大调整。
硫酸铵每小时用量与高钙工业固废固废之间的比例为：硫酸铵每小时用量：高钙工业固废＝0.8～1.2：80，具体硫酸铵的比例应随高钙工业固废中氧化钙含量升高而升高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高钙工业固废焚烧处理工艺，其特征在于：该工艺包括如下步骤：
(1)收集：收集高钙工业固废，运至堆场；
(2)预处理：对高钙工业固废进行粉碎，并将粉碎后的高钙工业固废与煤送入料仓中混合，形成高钙固废混合物，然后通过输送装置输送进锅炉内；
(3)锅炉焚烧处理：锅炉对进入其内部的高钙固废混合物进行预热、焚烧处理；
(4)在步骤(3)进行的同时向锅炉中添加硫酸铵；
(5)烟气处理：焚烧中产生的烟气经SNCR-SCR联合脱硝系统及烟气处理系统处理之后放至大气。
2.根据权利要求1所述的一种高钙工业固废焚烧处理工艺，其特征在于：所述步骤(4)中硫酸铵在锅炉中反应的反应式如下：
硫酸铵热分解：3(NH4)2SO4＝3SO2↑+6H2O+N2↑+4NH3↑。
3.根据权利要求2所述的一种高钙工业固废焚烧处理工艺，其特征在于：所述硫酸铵热分解后形成的二氧化硫会与高钙工业固废中的氧化钙形成反应，其反应式如下：
二氧化硫与氧化钙反应：
亚硫酸钙与氧反应：
4.根据权利要求2所述的一种高钙工业固废焚烧处理工艺，其特征在于：所述硫酸铵热分解后形成的NH3会与烟气中的NOX反应完成脱硝，其反应式如下：脱硝反应：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+6NO→5N2+6H2O。
5.根据权利要求1所述的一种高钙工业固废焚烧处理工艺，其特征在于：所述步骤(4)中的硫酸铵以固态形式投入，其投入方式为：将硫酸铵与煤掺配一起投入，通过锅炉上的落煤管到达锅炉炉膛。
6.根据权利要求5所述的一种高钙工业固废焚烧处理工艺，其特征在于：所述硫酸铵在以固态形式投入中，其与煤的掺配比例为：煤：硫酸铵＝10:0.8～1.2。
7.根据权利要求1所述的一种高钙工业固废焚烧处理工艺，其特征在于：所述步骤(4)中的硫酸铵以液态方式入炉，其入炉方式有：将硫酸铵在除盐水中溶解，通过雾化喷枪从锅炉的中下部入炉。
8.根据权利要求1所述的一种高钙工业固废焚烧处理工艺，其特征在于：所述步骤(4)中的硫酸铵以液态方式入炉，其入炉方式有：将硫酸铵在除盐水中溶解，通过雾化喷枪从锅炉与旋风分离器之间的水平烟道入炉。
9.根据权利要求7或8所述的一种高钙工业固废焚烧处理工艺，其特征在于：所述硫酸铵在以液态方式入炉时，其与除盐水的掺配比列为：除盐水：硫酸铵＝100:45～55。
10.根据权利要求5或7或8所述的一种高钙工业固废焚烧处理工艺，其特征在于：所述硫酸铵每小时用量与高钙工业固废固废之间的比例为：硫酸铵每小时用量：高钙工业固废＝0.8～1.2：80。
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| 程显峰: "《锅炉节能减排技术》", 31 March 2021, pages: 79 * |
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