CN206621987U - 一种危险废物焚烧烟气净化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种危险废物焚烧烟气净化设备，包括塔体和设置于塔体两端的上椎体和下椎体，上椎体的开口处设置有烟气进口法兰，上椎体的侧面设置有穿过上椎体侧壁的氨水进口套管，位于设备内部的氨水进口套管的一端设置有双流体喷嘴、位于设备外部的一端设置有阀门，双流体喷嘴朝向下椎体；塔体内部有垂直于塔体轴线设置的催化剂层，催化剂层位于氨水进口套管下游；下椎体的开口处设置有出灰口，靠近下椎体的塔体的侧面设置有烟气出口法兰。本实用新型实施例通过氨水进口套管上的双流体喷嘴向设备内喷洒氨水，使氨水与危废焚烧烟气接触，在急冷的同时可以实现对烟气进行脱硝,提高烟气净化程度。

Description

一种危险废物焚烧烟气净化设备

技术领域

本实用新型涉及烟气净化领域，尤其涉及一种危险废物焚烧烟气净化设备。

背景技术

根据《中华人民共和国固体废物污染防治法》的规定，危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。由于危险废物具有有害毒性、爆炸性、易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射性等一种或一种以上危害特性，危险废物一旦产生，就必然面临着收运、贮存、处理、处置等环节。随着对危险废物处理处置立法的日益严格化，要求对危险废物的处理处置过程做到安全，不构成对人类及环境的危害。危险废物如得不到有效处置，会对地下水、地表水和土壤或大气产生严重污染，这种污染具有长期性、严重性、潜在性及难恢复、难治理的特性。

焚烧是实现危险废物无害化、减量化和资源化的有效途径。其利用高温使危险废物中可燃成分分解氧化，产生最终产物CO₂和H₂O。经过焚烧，固体废弃物的体积可减少80～90％。但焚烧不可避免的产生含有二氧化硫、氮氧化物、二噁英、烟尘、重金属(镉、铬、铅、砷)等有毒有害气体，重金属难以降解，容易在土壤中堆积，通过食物链进入人体，严重危害人类健康，二噁英更是一种致癌物质，危害人类健康。

危险废物焚烧温度要求高于1100℃，焚烧时间不低于2s，危废中的有害物质得到了有效分解。但在烟气降温过程中，在500-200℃的温度区间内二噁英会发生再合成，现有技术中，通常采用急冷塔对焚烧后的烟气进行冷却，从而净化烟气中的二噁英，防止二噁英的再合成。烟气从急冷塔的顶部进入后会与急冷水进行接触，使烟气的温度降低，将烟气温度在1s之内从500℃降至200℃，由于二噁英在后续的温度区间内不会再合成，从而实现了焚烧烟气的初步净化，将初步净化之后的烟气再进行脱硫除尘处理达标后就可以排放入大气中。

随着国家对大气排放标准的进一步要求，危废焚烧烟气中的氮氧化物(一氧化氮、二氧化氮)也成为污染环境的重要因素，因此对焚烧烟气进行脱硝处理变得尤为重要。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，公开了如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种危险废物焚烧烟气净化设备，包括塔体，所述塔体的两端分别设置有方向相反的上椎体和下椎体，其中：

所述上椎体的开口处设置有烟气进口法兰，所述上椎体的侧面设置有穿过所述上椎体侧壁的氨水进口套管组，所述氨水进口套管组由位于同一横截面的四个氨水进口套管组成，位于设备内部的所述氨水进口套管的一端设置有双流体喷嘴、位于设备外部的所述氨水进口套管一端设置有阀门，所述双流体喷嘴朝向所述下椎体；

所述塔体内部设置有催化剂层，所述催化剂层垂直于所述塔体轴线设置，所述催化剂层位于沿烟气扩散方向的所述氨水进口套管下游；

所述下椎体的开口处设置有出灰口，靠近所述下椎体的所述塔体的侧面设置有烟气出口法兰。

可选地，位于设备内部的四个所述氨水进口套管的一端沿延长线方向相互交叉呈正方形分布，所述双流体喷嘴分别位于所述正方形四条边的中点位置。

可选地，所述氨水进口套管包括外套管和内套管，所述外套管包裹在所述内套管外部，所述双流体喷嘴设置在所述内套管上；所述外套管和内套管均为耐高温套管。

可选地，所述塔体的侧面上设置有多层相间设置的所述氨水进口套管组和催化剂层，其中，所述氨水进口套管组位于沿烟气扩散方向的所述催化剂层上游。

可选地，每层所述催化剂层距离上游相邻的所述氨水进口套管组的最小间距为1m、距离下游相邻的所述氨水进口套管组的最小间距为50cm。

可选地，所述塔体侧面上设置有多组所述氨水进口套管组，每组氨水进口套管组之间平行设置于所述塔体上，多组所述氨水进口套管组均位于沿烟气扩散方向的所述催化剂层上游。

可选地，所述催化剂层与上游距离最远的所述氨水进口套管组之间的最大间距为1.5m。

可选地，还包括耐火保温层，所述耐火保温层设置于所述塔体内壁、上椎体内壁以及下椎体内壁。

可选地，所述耐火保温层包括耐酸浇注料保温层。

可选地，还包括观察窗，所述观察窗设置在所述塔体的侧面、且与所述烟气出口法兰不在同一平面，所述观察窗的设置高度大于所述烟气出口法兰的设置高度，所述观察窗距离地面的高度为1.5m-2m。

本实用新型实施例提供的危险废物焚烧烟气净化设备具有以下有益效果：包括塔体，塔体的两端分别设置有方向相反的上椎体和下椎体，上椎体的侧面设置有穿过上椎体侧壁的氨水进口套管，位于设备内部的氨水进口套管的一端设置有双流体喷嘴，双流体喷嘴朝向下椎体；塔体内部设置有催化剂层，催化剂层垂直于塔体轴线设置，催化剂层位于沿烟气扩散方向的氨水进口套管下游。通过氨水进口套管上的双流体喷嘴向设备内喷洒氨水，使氨水与焚烧烟气接触，氨水在对焚烧烟气进行急冷的同时会与烟气中的氮氧化物反应，从而可以对烟气进行脱硝。但是，由于氮氧化物与氨水反应的速率远小于烟气急冷的时间，因此同时设置催化剂层以提高氨水与烟气中氮氧化物反应的速率，使氮氧化物反应速率与急冷时间相等或相近，保证急冷与脱硝可以同步进行，从而提高烟气净化程度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本实用新型实施例提供的一种危险废物焚烧烟气净化设备的主视示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种危险废物焚烧烟气净化设备的侧视示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种危险废物焚烧烟气净化设备的俯视示意图；

图4为本实用新型实施例提供的氨水进口套管的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种危险废物焚烧烟气净化设备的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的又一种危险废物焚烧烟气净化设备的结构示意图。

图示说明：

1-塔体，2-耐火保温层，3-上椎体，4-下椎体，5-催化剂层，6-烟气进口法兰，7-氨水进口套管，71-外套管，72-内套管，8-双流体喷头，9-观察窗，10-烟气出口法兰，11-出灰口。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

下面以高度为5m(塔体部分)，直径为1.2m的中空圆柱形急冷塔对本实用新型实施例进行说明。参见图1，为本实用新型实施例提供的一种危险废物焚烧烟气净化设备的主视示意图，图2，为本实用新型实施例提供的一种危险废物焚烧烟气净化设备的侧视示意图，结合图1和图2所示，本实用新型实施例提供的危险废物焚烧烟气净化设备包括塔体1，上椎体3，下椎体4，催化剂层5，烟气进口法兰6，氨水进口套管7，双流体喷头8，烟气出口法兰10以及出灰口11。

为了描述方便，将竖直方向定义为本实用新型实施例提供的危险废物焚烧烟气净化设备的轴向方向。

塔体1的两端分别设置有方向相反的上椎体3和下椎体4，上椎体3的开口水平向上并在上椎体3的开口处设置有烟气进口法兰6，便于将需要净化的烟气送入设备内部，下椎体4的开口水平向下并在下椎体4的开口处设置有出灰口11，危废在进行焚烧之后会有一些细微的颗粒物随着温度的升高而漂浮的烟气中，当烟气温度下降之后这些颗粒物将会从烟气中飘落下来，然后通过出灰口11进行收集处理。

在靠近下椎体4的塔体1的侧面设置有烟气出口法兰10，经过净化后的烟气可以通过烟气出口法兰10直接排放到大气中。

具体的，在选择由塔体1、上椎体3和下椎体4组成的设备外壳时，可以选用现有技术中使用的急冷塔外壳作为本实用新型实施例提供的设备外壳，也可以根据具体的使用情况进行变换，本实用新型并不限制设备外壳的具体形状。

为了向设备内部喷洒用于急冷和脱硝的氨水，上椎体3的侧面设置有氨水进口套管组，氨水进口套管组穿过上椎体3的侧壁，其中，氨水进口套管组四个氨水进口套管7组成，四个氨水进口套管7位于同一横截面上，由于氨水进口套管贯穿上椎体3，因此氨水进口套管7一端位于设备内部，一端位于设备外部，位于设备内部的氨水进口套管7的一端设置有双流体喷嘴8、位于设备外部的氨水进口套管7一端设置有阀门，由于烟气的扩方向向下，因此双流体喷嘴8朝向下椎体4。

本实用新型实施例提供的危险废物焚烧烟气净化设备还包括耐火保温层2和观察窗9，耐火保温层2设置于塔体1、上椎体3以及下椎体4内壁，用于保护塔体1，优选地，耐火保温层2包括耐酸浇注料保温层。

观察窗9设置在塔体1的侧面、且与烟气出口法兰10不在同一平面，观察窗9的设置高度大于烟气出口法兰10的设置高度，观察窗9距离地面的高度为1.5m-2m。通过观察窗9可以观察到设备内部的运行状态，依次判断是否需要检修。

参见图3，为本实用新型实施例提供的一种危险废物焚烧烟气净化设备的俯视示意图，如图3所示，为了达到氨水的最优喷洒效果，位于设备内部的四个氨水进口套管7的一端沿延长线方向相互交叉呈正方形分布，双流体喷嘴8分别位于正方形四条边的中点位置。位于设备外部地氨水进口套管7与氨水水源连接后打开阀门即可以在设备内部喷洒氨水，将四个氨水进口套管组7成正方形分布借鉴于四角切圆锅炉燃烧方式，可以使氨水与烟气的接触更充分，同时，因为烟气再设备内部向下方扩散，因此，双流体喷嘴8朝向下椎体4，保证氨水可以与烟气充分接触。

当烟气进入设备之后，烟气中的氮氧化物会与氨水发生反应，从而实现脱硝。但是，为了防止二噁英的再合成又需要在1s只能将烟气的温度从500℃下降到200℃，这个速率远远大于氨水与氮氧化物的反应速率，为了使氮氧化物反应速率与急冷时间相等或相近，这就要求氨水与烟气中氮氧化物的反应速率足够快，因此，为了缩短氮氧化物会与氨水发生反应的时间，在塔体1内部设置有催化剂层5，催化剂层5垂直于塔体1轴线设置，同时催化剂层5位于沿烟气扩散方向的氨水进口套管7下游，烟气在经过冷却向设备下方扩散时，通过催化剂层5的催化，烟气中的氮氧化物与氨水的反应会加快，保证烟气急冷的过程中不会因为急冷时间短而影响脱硝效果。

参见图4，为本实用新型实施例提供的氨水进口套管的结构示意图，如图4所示，氨水进口套管7包括外套管71和内套管72，外套管71包裹在内套管72外部，双流体喷嘴8设置在内套管72上；外套管71和内套管72均为耐高温套管。由于烟气温度很高，因此，为了防止在高温环境下长时间使用会对氨水进口套管7造成损坏，因此将其设计为内外两层结构，外套管71和内套管72并均采用耐高温套管，保证氨水进口套管7的长时间使用。

参见图5，为本实用新型实施例提供的另一种危险废物焚烧烟气净化设备的结构示意图，如图5所述，塔体1的侧面上设置有多层相间设置的氨水进口套管组和催化剂层5，其中，氨水进口套管组位于沿烟气扩散方向的催化剂层5上游。每层催化剂层5距离上游相邻的氨水进口套管组的最小间距为1m、距离下游相邻的氨水进口套管组的最小间距为50cm。

由于烟气的扩散速度很快，因此与催化剂层5的接触时间会很短，为了进一步保证催化剂层5促进烟气中氮氧化物和氨水反应的时间，将氨水进口套管组和催化剂层5进行相间分布，烟气扩散至两层催化剂层5之间时由于可以接触到两层催化剂依次反应速率会加快，同时为了方式氨水的剂量不足在每层催化剂层5的上游都设置一组氨水进口套管组。过远的间隔距离会对催化效果产生影响，综合多次试验结果，将每层催化剂层5设置为距离上游相邻的氨水进口套管组的最小间距为1m、距离下游相邻的氨水进口套管组的最小间距为50cm可以达到最优的催化效果。

参见图6，为本实用新型实施例提供的另一种危险废物焚烧烟气净化设备的结构示意图，如图6所示，塔体1侧面上设置有多组氨水进口套管组，每组氨水进口套管组之间平行设置于塔体1上，多组氨水进口套管组均位于沿烟气扩散方向的催化剂层5上游。催化剂层5与上游距离最远的氨水进口套管组之间的最大间距为1.5m。当塔体1高度确定，并且由于高度有限而不允许设置多层相间的氨水进口套管组与催化剂层5时，可以只设置一层催化剂层5，然后在催化剂层5上游设置多氨水进口套管组，通过增大单位空间氨水的含量来提高反应速率。在只设置一层催化剂层5并在催化剂层5上游设置多组氨水进口套管组时，距离催化剂层5最远的氨水进口套管如果不能受到催化剂层5的催化将会失去催化剂层5设置的意义，因此，为了保证距离催化剂层5最远的氨水进口套管7所喷洒的氨水在与烟气中的氮氧化物反应时可以受到催化剂层5的催化，综合多次试验结果，将催化剂层5与上游距离最远的氨水进口套管组之间的最大间距设置为1.5m。

需要说明的是，塔体1内氨水进口套管组与催化剂层5的具体设置数量并不能限制本实用新型，但是为了保证急冷和脱硝同时进行的效果，氨水进口套管组与催化剂层5需要设置在100℃-200℃度温降内，即如果入口烟气温度为500℃，则将氨水进口套管组与催化剂层5设置在500℃-400℃之间(此时温降为100℃)或500℃-300℃之间(此时温降为200℃)。

本实用新型实施例提供的危险废物焚烧烟气净化设备具有以下有益效果：包括塔体，塔体的两端分别设置有方向相反的上椎体和下椎体，上椎体的侧面设置有穿过上椎体侧壁的氨水进口套管，位于设备内部的氨水进口套管的一端设置有双流体喷嘴，双流体喷嘴朝向下椎体；塔体内部设置有催化剂层，催化剂层垂直于塔体轴线设置，催化剂层位于沿烟气扩散方向的氨水进口套管下游。通过氨水进口套管上的双流体喷嘴向设备内喷洒氨水，使氨水与垃圾焚烧烟气接触，氨水在对垃圾焚烧烟气进行急冷的同时会与烟气中的氮氧化物反应，从而可以对烟气进行脱硝。但是，由于氮氧化物与氨水反应的速率远小于烟气急冷的时间，因此同时设置催化剂层以提高氨水与烟气中氮氧化物反应的速率，使氮氧化物反应速率与急冷时间相等或相近，保证急冷与脱硝可以同步进行，从而提高烟气净化程度。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述的本实用新型实施方式并不构成对本实用新型保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种危险废物焚烧烟气净化设备，其特征在于，包括塔体(1)，所述塔体(1)的两端分别设置有方向相反的上椎体(3)和下椎体(4)，其中：

所述上椎体(3)的开口处设置有烟气进口法兰(6)，所述上椎体(3)的侧面设置有穿过所述上椎体(3)侧壁的氨水进口套管组，所述氨水进口套管组由位于同一横截面的四个氨水进口套管(7)组成，位于设备内部的所述氨水进口套管(7)的一端设置有双流体喷嘴(8)、位于设备外部的所述氨水进口套管(7)一端设置有阀门，所述双流体喷嘴(8)朝向所述下椎体(4)；

所述塔体(1)内部设置有催化剂层(5)，所述催化剂层(5)垂直于所述塔体(1)轴线设置，所述催化剂层(5)位于沿烟气扩散方向的所述氨水进口套管(7)下游；

所述下椎体(4)的开口处设置有出灰口(11)，靠近所述下椎体(4)的所述塔体(1)的侧面设置有烟气出口法兰(10)。

2.如权利要求1所述的危险废物焚烧烟气净化设备，其特征在于，位于设备内部的四个所述氨水进口套管(7)的一端沿延长线方向相互交叉呈正方形分布，所述双流体喷嘴(8)分别位于所述正方形四条边的中点位置。

3.如权利要求2所述的危险废物焚烧烟气净化设备，其特征在于，所述氨水进口套管(7)包括外套管(71)和内套管(72)，所述外套管(71)包裹在所述内套管(72)外部，所述双流体喷嘴(8)设置在所述内套管(72)上；所述外套管(71)和内套管(72)均为耐高温套管。

4.如权利要求1所述的危险废物焚烧烟气净化设备，其特征在于，所述塔体(1)的侧面上设置有多层相间设置的所述氨水进口套管组和催化剂层(5)，其中，所述氨水进口套管组位于沿烟气扩散方向的所述催化剂层(5)上游。

5.如权利要求4所述的危险废物焚烧烟气净化设备，其特征在于，每层所述催化剂层(5)距离上游相邻的所述氨水进口套管组的最小间距为1m、距离下游相邻的所述氨水进口套管组的最小间距为50cm。

6.如权利要求1所述的危险废物焚烧烟气净化设备，其特征在于，所述塔体(1)侧面上设置有多组所述氨水进口套管组，每组氨水进口套管组之间平行设置于所述塔体(1)上，多组所述氨水进口套管组均位于沿烟气扩散方向的所述催化剂层(5)上游。

7.如权利要求6所述的危险废物焚烧烟气净化设备，其特征在于，所述催化剂层(5)与上游距离最远的所述氨水进口套管组之间的最大间距为1.5m。

8.如权利要求1所述的危险废物焚烧烟气净化设备，其特征在于，还包括耐火保温层(2)，所述耐火保温层(2)设置于所述塔体(1)内壁、上椎体(3)内壁以及下椎体(4)内壁。

9.如权利要求8所述的危险废物焚烧烟气净化设备，其特征在于，所述耐火保温层(2)包括耐酸浇注料保温层。

10.如权利要求1-9任一所述的危险废物焚烧烟气净化设备，其特征在于，还包括观察窗(9)，所述观察窗(9)设置在所述塔体(1)的侧面、且与所述烟气出口法兰(10)不在同一平面，所述观察窗(9)的设置高度大于所述烟气出口法兰(10)的设置高度，所述观察窗(9)距离地面的高度为1.5m-2m。