CN208003672U - 一种垃圾焚烧烟气净化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾焚烧烟气净化设备，包括焚烧炉、旋风除尘器、喷雾吸收塔、布袋除尘器、增压风机、滚筒吸附装置、活性炭收集槽、微波烧结炉、活性炭配置槽、引风机和烟囱，本实用新型将收集到的富集高浓度二恶英的活性炭颗粒在惰性气氛下进行微波处理，活性炭作为良好的吸波介质，在微波辐照下可快速获得1000℃的高温形成“热点效应”，活性炭中大量“热点”将吸附于活性炭内外表面或与活性炭一体的二恶英进行分解，惰性气氛下进行微波处理没有破坏活性炭，而且保持活性炭颗粒的微观结构及其吸附能力，这些活性炭颗粒送回到活性炭配置槽，作为吸附剂进入滚筒进行再利用。

Description

一种垃圾焚烧烟气净化设备

技术领域

本实用新型属垃圾焚烧烟气处理技术领域，具体涉及一种垃圾焚烧烟气净化设备。

背景技术

随着经济的发展，人口的不断增加，城市生活垃圾的产生量也在不断增多。2013年全国261个大、中城市生活垃圾产生量达1.61×108t，并以每年10％的速度迅速增长，“垃圾围城”已成为城市发展亟待解决的重大问题。垃圾焚烧发电厂就是以生活垃圾为主要燃料，将焚烧烟气产生的热能用于发电的变废为宝的环保型工程。截至2016年12月底，我国31个省/市/自治区(除港澳台)都布有生活垃圾焚烧发电项目，生活垃圾焚烧发电总建设规模为54.15万t/d，其中投运、在建及拟建生活垃圾焚烧发电项目的处理规模分别为26.14万t/d，12.39万t/d，15.62万t/d。随着人们对环境污染重视度的提高，我国的垃圾焚烧处理技术趋于成熟，但是烟气排放依然是垃圾焚烧处理的热点问题，二恶英由于其不可逆转的“三致”毒性，它的有效治理是垃圾发电技术的核心问题之一。烟气净化是保证垃圾焚烧厂烟气达标排放，防止造成二次污染的重要流程。目前，中国常用的活性炭粉喷射+布袋除尘器技术去除焚烧烟气中二恶英的方法，使吸附二恶英的活性炭转移到布袋飞灰中，导致飞灰中二恶英和活性炭含量均较高，虽然此法可以使排放到大气中的二恶英含量符合国家标准，但使用后活性炭不可用而且活性炭粉末会进入飞灰中，存在巨大的活性炭浪费，而且由于活性炭价格昂贵，也增加了垃圾焚烧发电厂的投资；国内大多采用水泥固化及药剂螯合等方法来处理飞灰，飞灰被处理的同时活性炭也变成无用、不可再生的资源，水泥固化法还会消耗大量水泥，带来更多的资源浪费。

专利201310390026.7公开了一种垃圾焚烧烟气净化系统，该方法通过半干式吸附塔，石灰浆制备系统，活性炭喷射系统，袋式除尘器对垃圾焚烧烟气中的有害物质进行处理，解决去除了烟气中二恶英等污染物。然而，烟气中大部分二恶英被活性炭吸附后富集在布袋飞灰中，使得其中二恶英含量超出常规，故在布袋飞灰最终处置前需要分解二恶英。专利CN201610195184.0公开了一种垃圾焚烧烟气中二噁英类大气污染物的处理装置，属于烟气中有机卤素化合物的去除方法。该方法通过燃烧炉,燃烧炉,氮化硅多孔陶瓷过滤器,逆流换热余热锅炉,组合式热管换热器,滤袋除尘器,酸性气体脱除系统,活性炭吸附塔对烟气中二噁英类大气污染物进行处理，该方法虽然能够使飞灰中的二噁英得到有效处理，但同时昂贵的活性剂被烧掉造成资源浪费。

微波加热具有加热速度快、能源利用率高、加热均匀温度梯度小等优点，“热点效应”是微波加热的重要特性，由该效应所产生的快速加热效果是传导和对流方式所达不到的。基于飞灰中碳组分(活性炭和未燃残碳)、Fe₃O₄及Fe₂O₃等对微波的吸收特性，专利CN103601526B和专利201410249759.3分别公开焚烧飞灰微波烧制陶粒的方法和飞灰微波熔融的方法，两种方法虽然都可以通过微波法实现二恶英的有效分解，但由于飞灰中活性炭相对较低，通常都需要在颗粒周围再填充碳化硅、活性炭或四氧化三铁等微波耦合剂来强化其吸波性能。由于活性炭本身具有强吸波特性，不需添加其他吸波介质就可实现微波处理。另外，微波法作为一种分解吸附于活性炭中的二噁英的分解方法，不仅可以保持活性炭的良好微观结构及吸附性能，有效去除分解吸附于活性炭上的二噁英等污染物。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种垃圾焚烧烟气净化设备。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种垃圾焚烧烟气净化设备，包括焚烧炉、旋风除尘器、喷雾吸收塔、布袋除尘器、增压风机、滚筒吸附装置、活性炭收集槽、微波烧结炉、活性炭配置槽、引风机和烟囱；

焚烧炉的废气出口连接旋风除尘器，旋风除尘器连接喷雾吸收塔，喷雾吸收塔连接布袋除尘器，布袋除尘器连接滚筒吸附装置，在滚筒吸附装置的烟气入口处设置增压风机，滚筒吸附装置的烟气出口处通过引风机与烟囱相连；

所述滚筒吸附装置由滚筒、转动轴、桨叶、烟气入口、烟气出口、活性炭入口和活性炭出口构成，滚筒由支架结构支撑使之倾斜设置(与地面之间呈一定夹角)，烟气入口和烟气出口分别设置于滚筒两侧，在滚筒较高一侧设置活性炭入口，在滚筒较低一侧活性炭出口，在滚筒内部中轴处设置转动轴，转动轴上设置桨叶，在滚筒内盛有用于吸附烟气中二恶英等有害气体的活性炭，所述活性炭为固态颗粒状，活性炭出口与活性炭收集槽相连，活性炭收集槽与微波烧结炉相连，微波烧结炉与活性炭配置槽相连，活性炭配置槽与活性炭入口相连。

滚筒吸附装置的工作原理：烟气由烟气入口进入，由烟气出口排出，在滚筒内与活性炭接触，由活性炭对烟气中二恶英等有害气体进行吸附，在烟气处理的过程中，转动轴的转动带动桨叶转动，桨叶对滚筒内的活性炭进行搅拌，由于桨叶的搅拌作用，烟气与滚筒内的活性炭发生充分接触。

在上述技术方案中，所述滚筒与地面之间所呈夹角为5-10度。

在上述技术方案中，所述活性炭收集槽与微波烧结炉之间，微波烧结炉与活性炭配置槽之间通过传送带相连，使活性炭的传送自动化，更加便捷，效率更高。

在上述技术方案中，所述转轴沿圆周方向上接有呈螺旋形布置的弧形桨叶。

在上述技术方案中，所述转轴端部连接转轴驱动装置。

在上述技术方案中，所述桨叶为具有透气性的网状结构。

在上述技术方案中，在所述微波烧结炉内充有惰性气氛，惰性气氛为N₂或者CO₂气氛。

一种垃圾焚烧烟气净化设备的运行处理过程：

焚烧炉产生的烟气首先经过旋风除尘器除去烟气中的大颗粒灰尘，然后经过喷雾吸收塔除去酸性气体，再通过布袋除尘器进行二次除尘。脱酸、除尘后的烟气进入烟气污染物去除及活性炭循环再生装置，滚筒中的活性炭颗粒对垃圾焚烧烟气中的二恶英等有机污染物进行处理，通过滚筒及桨叶的转动，带动活性炭颗粒运动，使活性炭利用更充分；烟气层层透过桨叶及活性炭颗粒，使有害物质的吸附更彻底。

(一)滚筒吸附装置内活性炭的分批再生：

当滚筒内活性炭达到吸附处理上限时(达到饱和时)，该吸附处理上限与活性炭类型、质量、颗粒度、垃圾处理类型、烟气的处理时间均有关系，也可根据实际的处理经验对活性炭的更换时间进行设定，对活性炭进行批量的更换，即打开活性炭出口，利用倾斜的滚筒，使滚筒内的已经吸附饱和的活性炭由自身重力作用由活性炭出口排出进入活性炭收集槽，当已经吸附饱和的活性炭全部排出后，打开活性炭入口，使活性炭配置槽内待使用的新一批次的活性炭进入滚筒内，而之前批次已经吸附饱和的活性炭经过微波烧结炉的处理后，恢复吸附活性，运输至活性炭配置槽内等待重复使用。

(二)滚筒吸附装置内活性炭的连续再生：

不考虑活性炭的吸附量，利用传送带将活性炭收集槽、微波烧结炉及活性炭配置槽连接，使活性炭在滚筒及微波烧结炉之间形成循环使用。

本实用新型的优点和有益效果为：

1、本实用新型将收集到的富集高浓度二恶英的活性炭颗粒在惰性气氛下进行微波处理，活性炭作为良好的吸波介质，在微波辐照下可快速获得1000℃的高温形成“热点效应”，活性炭中大量“热点”将吸附于活性炭内外表面或与活性炭一体的二恶英分解为CO₂，CO，H₂O及HCl等，惰性气氛下进行微波处理没有破坏活性炭，而且保持活性炭颗粒的微观结构及其吸附能力，这些活性炭颗粒送回到活性炭配置槽，作为吸附剂进入滚筒进行再利用。

2、活性炭颗粒从活性炭配置槽通过滚筒上部活性炭入口进入滚筒，随着螺旋形桨叶进入滚筒内部，烟气由烟气入口进入滚筒后，层层透过桨叶，被桨叶上的活性炭多次吸附，干净气体由滚筒的烟气出口排出，桨叶的转动搅拌大大提高了活性炭与烟气的接触效率，进而提升吸附处理的效率。

3、该方法在实现焚烧烟气中污染物彻底无害化处理的同时，有效实现活性炭的回收循环利用。

4、烟气在进入活性炭转筒之前，已经经过旋风除尘器和布袋除尘器除尘，故没有粉尘进入转筒，保持了活性炭的洁净度。

附图说明

图1是本实用新型整体连接结构示意图。

图2是本实用新型滚筒吸附装置结构示意图。

其中：

1为焚烧炉，2为旋风除尘器，3为喷雾吸收塔，4为布袋除尘器，5为增压风机，6为滚筒吸附装置，7为活性炭收集槽，8为微波烧结炉，9为活性炭配置槽，10为引风机，11为烟囱，12为烟气入口，13为滚筒，14为桨叶，15为活性炭入口，16为转动轴，17为活性炭出口，18为烟气出口。

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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

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方案，下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

一种垃圾焚烧烟气净化设备，包括焚烧炉1、旋风除尘器2、喷雾吸收塔3、布袋除尘器4、增压风机5、滚筒吸附装置6、活性炭收集槽7、微波烧结炉8、活性炭配置槽9、引风机10和烟囱11；

焚烧炉的废气出口连接旋风除尘器，旋风除尘器连接喷雾吸收塔，喷雾吸收塔连接布袋除尘器，布袋除尘器连接滚筒吸附装置，在滚筒吸附装置的烟气入口处设置增压风机，滚筒吸附装置的烟气出口处通过引风机与烟囱相连；

所述滚筒吸附装置由滚筒13、转动轴16、桨叶14、烟气入口12、烟气出口18、活性炭入口15和活性炭出口17构成，滚筒由支架结构支撑使之倾斜设置(与地面之间呈30度左右夹角)，烟气入口和烟气出口分别设置于滚筒两侧，在滚筒较高一侧设置活性炭入口，在滚筒较低一侧活性炭出口，在滚筒内部中轴处设置转动轴，转动轴上设置桨叶，在滚筒内盛有用于吸附烟气中二噁英等有害气体的活性炭，所述活性炭为固态颗粒状，活性炭出口与活性炭收集槽相连，活性炭收集槽与微波烧结炉相连，微波烧结炉与活性炭配置槽相连，活性炭配置槽与活性炭入口相连。

滚筒吸附装置的工作原理：烟气由烟气入口进入，由烟气出口排出，在滚筒内与活性炭接触，由活性炭对烟气中二噁英等有害气体进行吸附，在烟气处理的过程中，转动轴的转动带动桨叶转动，桨叶对滚筒内的活性炭进行搅拌，由于桨叶的搅拌作用，烟气与滚筒内的活性炭发生充分接触。

所述活性炭收集槽与微波烧结炉之间，微波烧结炉与活性炭配置槽之间通过传送带相连，使活性炭的传送自动化，更加便捷，效率更高。

所述转轴沿圆周方向上接有呈螺旋形布置的弧形桨叶。

所述转轴端部连接转轴驱动装置。

所述桨叶为具有透气性的网状结构。

在所述微波烧结炉内充有惰性气氛，惰性气氛为N₂或者CO₂气氛。

实施例二

一种垃圾焚烧烟气净化设备的运行处理过程：

焚烧炉产生的烟气首先经过旋风除尘器除去烟气中的大颗粒灰尘，然后经过喷雾吸收塔除去酸性气体，再通过布袋除尘器进行二次除尘，脱酸、除尘后的烟气进入烟气污染物去除及活性炭循环再生装置，滚筒中的活性炭颗粒对垃圾焚烧烟气中的二噁英等有机污染物进行处理，通过滚筒及桨叶的转动，带动活性炭颗粒运动，使活性炭利用更充分；烟气层层透过桨叶及活性炭颗粒，使有害物质的吸附更彻底。

实施例三

活性炭的再生

1、滚筒吸附装置内活性炭的分批再生：

当滚筒内活性炭达到吸附处理上限时，该吸附处理上限与活性炭类型、质量、颗粒度、垃圾处理类型、烟气的处理时间均有关系，也可根据实际的处理经验对活性炭的更换时间进行设定，对活性炭进行批量的更换，即打开活性炭出口，利用倾斜的滚筒，使滚筒内的已经吸附饱和的活性炭由自身重力作用由活性炭出口排出进入活性炭收集槽，当已经吸附饱和的活性炭全部排出后，打开活性炭入口，使活性炭配置槽内待使用的新一批次的活性炭进入滚筒内，而之前批次已经吸附饱和的活性炭经过微波烧结炉的处理后，恢复吸附活性，运输至活性炭配置槽内等待重复使用。

2、滚筒吸附装置内活性炭的连续再生：

不考虑活性炭的吸附量，利用传送带将活性炭收集槽、微波烧结炉及活性炭配置槽连接，使活性炭在滚筒及微波烧结炉之间形成循环使用。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种垃圾焚烧烟气净化设备，其特征在于：包括焚烧炉、旋风除尘器、喷雾吸收塔、布袋除尘器、增压风机、滚筒吸附装置、活性炭收集槽、微波烧结炉、活性炭配置槽、引风机和烟囱；

焚烧炉的废气出口连接旋风除尘器，旋风除尘器连接喷雾吸收塔，喷雾吸收塔连接布袋除尘器，布袋除尘器连接滚筒吸附装置，在滚筒吸附装置的烟气入口处设置增压风机，滚筒吸附装置的烟气出口处通过引风机与烟囱相连；

所述滚筒吸附装置由滚筒、转动轴、桨叶、烟气入口、烟气出口、活性炭入口和活性炭出口构成，滚筒由支架结构支撑使之倾斜设置，烟气入口和烟气出口分别设置于滚筒两侧，在滚筒较高一侧设置活性炭入口，在滚筒较低一侧活性炭出口，在滚筒内部中轴处设置转动轴，转动轴上设置桨叶，在滚筒内盛有用于吸附烟气中二恶英有害气体的活性炭，所述活性炭为固态颗粒状，活性炭出口与活性炭收集槽相连，活性炭收集槽与微波烧结炉相连，微波烧结炉与活性炭配置槽相连，活性炭配置槽与活性炭入口相连。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧烟气净化设备，其特征在于：所述滚筒与地面之间所呈夹角为5-10度。

3.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧烟气净化设备，其特征在于：所述活性炭收集槽与微波烧结炉之间，微波烧结炉与活性炭配置槽之间通过传送带相连。

4.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧烟气净化设备，其特征在于：所述转动轴沿圆周方向上接有呈螺旋形布置的弧形桨叶。

5.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧烟气净化设备，其特征在于：所述转动轴端部连接转轴驱动装置。

6.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧烟气净化设备，其特征在于：所述桨叶为具有透气性的网状结构。

7.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧烟气净化设备，其特征在于：在所述微波烧结炉内充有惰性气氛，惰性气氛为N₂或者CO₂气氛。