CN210069883U

CN210069883U - 一种超富集植物安全焚烧处置系统

Info

Publication number: CN210069883U
Application number: CN201920689107.XU
Authority: CN
Inventors: 奉新锋; 熊燕娜
Original assignee: Changsha Kaitian Institute Of Technology Environmental Protection Service Co Ltd
Current assignee: Changsha Industrial Research Institute Environmental Protection Co Ltd
Priority date: 2019-05-15
Filing date: 2019-05-15
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2029-05-15

Abstract

本实用新型公开了一种超富集植物安全焚烧处置系统，包括焚烧炉、二燃室、一次换热器、二次换热器、一次除尘器、二次除尘器、排风机和洗涤塔；所述焚烧炉的侧壁上设有燃烧器，所述焚烧炉的烟气出口通过管道顺次连接至所述二燃室、一次换热器、二次换热器、一次除尘器、二次除尘器、排风机和洗涤塔。本实用新型通过两次焚烧、双重降温、二次除尘、喷淋洗涤可以有效的处理尾气中的重金属元素和粉尘、硫化物等有害物质，实现富集植物的安全减量化。

Description

一种超富集植物安全焚烧处置系统

技术领域

本实用新型属于超富集植物处置技术领域，尤其涉及一种超富集植物安全焚烧处置系统。

背景技术

植物修复技术作为生物修复技术的一种，除具有修复成本低、环境友好、无二次污染、对土壤结构不产生破坏等优点外，还能改善土壤生态、减少水土流失、增加碳固定。近年来广泛应用于重金属污染土壤修复，是一种绿色修复方法。

随着越来越多的超富集植物被发现，用于重金属污染土壤修复的富集植物生物量急剧增大，若不进行处理，会造成二次污染。处理超富集植物的方法有焚烧法、堆肥法、压缩填埋法、液相萃取法、高温分解法等。其中焚烧法是对富集植物进行减量处理最高效、最便捷的方法。但是焚烧过程中产生的尾气以及尾气中的重金属必须要进行合理治理。目前，在富集植物处理市场中仍未形成一套能广泛应用于焚烧处理富集植物的有效技术。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的目的之一在于提供一种超富集植物安全焚烧处置系统，通过两次焚烧、双重降温、二次除尘、喷淋洗涤有效的处理尾气中的重金属元素和粉尘、硫化物等有害物质，实现富集植物的安全减量化。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

一种超富集植物安全焚烧处置系统，其特征在于：包括焚烧炉、二燃室、一次换热器、二次换热器、一次除尘器、二次除尘器、排风机和洗涤塔；所述焚烧炉的侧壁上设有燃烧器，所述焚烧炉的烟气出口通过管道顺次连接至所述二燃室、一次换热器、二次换热器、一次除尘器、二次除尘器、排风机和洗涤塔。

进一步的，所述焚烧炉上设有炉膛温度传感器和炉膛压力传感器，内部设有往复炉排。

进一步的，所述一次换热器采用水冷换热器，所述二次换热器采用空气换热器，所述空气换热器加热后的热空气由鼓风机引入所述焚烧炉和二燃室。

进一步的，所述二燃室采用旋风分离器式二燃室，其内设有二燃室温度传感器和二燃室压力传感器。

进一步的，所述一次除尘器采用旋风除尘器，所述二次除尘器采用布袋除尘器。

进一步的，连接所述一次除尘器和二次除尘器的管道上设有超温报警阀。

进一步的，所述洗涤塔采用三层洗涤、两层除雾的多层结构。

进一步的，所述洗涤塔后还连接有烟囱。

一种超富集植物安全焚烧处置方法，包括如下步骤：

将超富集植物破碎造粒；

将破碎造粒后的超富集植物投入焚烧炉内高温热解燃烧，燃烧温度在800-1000℃左右；

焚烧后的高温烟气进入二燃室，高温烟气中未完全分解的有机物质在富氧状态下进一步燃烧；

经二燃室出来的高温烟气经过水冷换热器和空气换热器进行双重降温，温度下降至200℃以下；

降温后的烟气进入旋风除尘器和布袋除尘器，进行二次除尘；

二次除尘后的烟气进入喷淋洗涤塔，通过喷淋洗涤塔去除惰性有害气体和小颗粒粉尘，最终通过烟囱达标排放。

进一步的，还包括如下步骤：新鲜空气经过空气换热器换热升温由鼓风机引入焚烧炉和二燃室。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果在于：

1、通过两次焚烧、双重降温、二次除尘、喷淋洗涤可以有效的处理尾气中的重金属元素和粉尘、硫化物等有害物质，处置后尾气排放完全达到国家或地区标准。

2、采用干法除尘，工艺可靠，所需投资少。

3、新鲜空气经过空气换热器换热升温由鼓风机引入焚烧炉和二燃室，能源再利用，运行成本低。

4、设备模块化，安装拆卸方便，修复完一个地区后可运输至下一个地区使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1-提升进料机构；2-焚烧炉；3-点火器；4-二燃室；5-管路；6-水冷换热器；7-空气换热器；8-旋风除尘器；9-超温报警阀；10-布袋除尘器；11-排风机；12-洗涤塔；13-烟囱。

具体实施方式

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。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，一种超富集植物安全焚烧处置系统，包括焚烧炉2、二燃室4、水冷换热器6、空气换热器7、旋风除尘器8、布袋除尘器10、排风机11、洗涤塔12、烟囱13以及鼓风机、控制系统等。在焚烧炉2的烟气出口通过管道5顺次连接至二燃室4、水冷换热器6、空气换热器7、旋风除尘器8、布袋除尘器10、排风机11、洗涤塔12和烟囱13，在焚烧炉2的侧壁上设有燃烧器3。

本实施例中，旋风除尘器8用于粉尘预除尘，由旋风筒体、集灰斗、集风帽组成。布袋除尘器10采用高效过滤除尘器，过滤效果可达99.9％。主要由上箱体、中箱体、下箱体和钢支架与灰斗组成，滤袋采用耐高温的材质，除尘器内置脉冲反吹装置，可以自动清灰。

在旋风除尘器8和布袋除尘器10之间有超温报警阀9，超温报警阀9可以实时监测管路系统该处的温度，避免温度过高时，烟气对布袋除尘器10造成损害。

排风机11采用高压离心风机，由外壳、轴心、叶轮、轴承、马达、皮带等部件组成，使整个系统处于负压状态。烟囱13用于排放净化后的烟气，烟囱上有在线温度、压力、SO_x、NO_x、重金属元素的监测装置。

本实施例，通过两次焚烧、双重降温、二次除尘、喷淋洗涤可以有效的处理尾气中的重金属元素和粉尘、硫化物等有害物质，实现富集植物的安全减量化，处置后尾气排放完全达到国家或地区标准。

参见图1，在一实施例中，本实施例处置系统，焚烧炉2采用往复炉排炉结构，炉内结构为多回程，砌筑耐火砖炉墙，浇注硅酸铝耐高温材料，外部使用岩棉保温。焚烧炉以空气作为介质，配备自动点火装置，使物料在炉内充分焚烧，可以使炉内温度达到900℃。炉内有炉膛温度传感器和炉膛压力传感器(图中未标示)，在线监控炉内温度和压力，燃烧器3共两个，分别用于焚烧炉2和二燃室4，为物料燃烧提供动力。二燃室4采用旋风分离器式二燃室，为竖直双回程结构，配备防爆口，用于将烟气进行二次焚烧，二燃室4内有二燃室温度传感器和二燃室压力传感器(图中未标示)，在线监控二燃室内温度和压力。

需要说明的是，在实际设计中，洗涤塔12采用三层洗涤、两层除雾的多层结构，可以充分洗涤烟气，实现烟气的净化。

参见图1，在另一实施例中，本实施例处置系统，水冷换热器6采用间接水冷方式，内置多根碳钢材质的水管，冷水在管内流动，高温烟气从管外经过，可以快速将烟气的温度降至300℃。空气换热器7内置多根碳钢材质的气管，烟气从气管外经过，管内为新鲜的冷空气，进一步将烟气进行降温，可降至200℃以下。新鲜冷空气受高温烟气影响，温度会上升到70℃，由鼓风机引入焚烧炉2和二燃室4，在为物料燃烧补充新鲜空气的同时，尽可能的避免焚烧炉2和二燃室4温度的降低，进而节约系统的能耗。二燃室温度传感器、二燃室压力传感器、炉膛温度传感器、炉膛压力传感器、排风机、超温报警阀和鼓风机电性连接至控制系统，至于控制系统的具体构成，均为电控领域常规设计，在此不再赘述。

下面将以重金属超富集植物如籽粒苋的安全焚烧处置为例说明使用本申请富集植物安全焚烧处置系统处理籽粒苋的具体过程：

所需处置的植物堆密度大，不利于进料；占用炉膛体积大，燃烧特性差。因此需先将物料进行破碎，以便减少体积(破碎物料5～8mm)，同时便于造粒、运输、储存等。之后进行造粒(颗粒大小为

)，造粒后可以改善物料燃烧特性、增加热值、增大燃料密度、便于上料、装袋储存。

经造粒后的原料类似于生物质颗粒，其特殊之处在于含有重金属元素。因此需对尾气进行合理的治理。具体处理如下：

(1)提升进料机构1通过料斗将废弃物投入焚烧炉2的燃烧室，废弃物在燃烧器3的助燃以及鼓风机所提供的空气扰动作用下，根据燃烧三T原则(温度、时间、涡流)在炉内高温热解燃烧，燃烧温度在800～1000℃左右，整个燃烧过程呈负压状态。焚烧后物料减量率在90％以上。

具体的，提升进料机构1包含料斗、电机、电动推杆、链条等元件，通过电动推杆带动链条升降，将料斗从底部提升之顶部，实现物料的自动进料，并具有自动称重功能。

(2)焚烧后的高温烟气进入二燃室4，二燃室4是一个立式圆柱形的内壁衬有耐火材料的炉子。炉体采用旋风式结构，补氧空气采用切向补给，增强扰动保证有机物充分气化。炉体氧化区由于氧化空气的补充使得氧化区处于富氧状态，高温烟气中未完全分解的有机物质在富氧状态下进一步燃烧，并且保证较长的滞留时间，使得有机废物在此能够完全分解。

(3)经二燃室4出来的烟气温度高达1100℃，需进行烟气冷却，采用水冷跟风冷双重冷却，高温烟气经水冷换热器6跟空气换热器7进行降温后温度在200℃以下；新鲜空气进入空气换热器6后温度可升高至60～70℃，由鼓风机供焚烧炉2跟二燃室4使用，有效的节约了能耗。

(4)降温后的烟气由旋风除尘器8除去大颗粒粉尘，有效的减轻了布袋除尘器10的工作负荷。在旋风除尘器8和布袋除尘器10之间有超温报警阀9，以防烟气温度过高对布袋除尘器的滤袋造成损害。之后烟气进入布袋除尘器10进行高效过滤。

(5)除尘后的烟气进入喷淋洗涤塔12，通过喷淋特定配备的溶液吸收去除性有害气体和小颗粒粉尘，达到无毒、无烟、无害、无臭效果，经除沫处理后的达标气体引进烟囱13排入大气层。

(6)整套系统同时设有紧急排放系统，一旦焚烧炉系统出现故障，气动切换阀瞬间动作，烟气由紧急排放系统排空，保证系统安全操作。

(7)焚烧系统产生的灰渣，主要是金属的氧化物，属于危废类，统一收集后由危废厂家进行集中处理；焚烧系统产生的废水，主要为系统用冷却水和循环池的循环水，经沉降处理后定期进入污水管网系统处理；焚烧系统产生的废气经处理后完全可实现达标排放。

上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims

1.一种超富集植物安全焚烧处置系统，其特征在于：包括焚烧炉、二燃室、一次换热器、二次换热器、一次除尘器、二次除尘器、排风机和洗涤塔；所述焚烧炉的侧壁上设有燃烧器，所述焚烧炉的烟气出口通过管道顺次连接至所述二燃室、一次换热器、二次换热器、一次除尘器、二次除尘器、排风机和洗涤塔。

2.根据权利要求1所述的处置系统，其特征在于：所述焚烧炉上设有炉膛温度传感器和炉膛压力传感器，内部设有往复炉排。

3.根据权利要求1所述的处置系统，其特征在于：所述一次换热器采用水冷换热器，所述二次换热器采用空气换热器，所述空气换热器加热后的热空气由鼓风机引入所述焚烧炉和二燃室。

4.根据权利要求1所述的处置系统，其特征在于：所述二燃室采用旋风分离器式二燃室，其内设有二燃室温度传感器和二燃室压力传感器。

5.根据权利要求1所述的处置系统，其特征在于：所述一次除尘器采用旋风除尘器，所述二次除尘器采用布袋除尘器。

6.根据权利要求1所述的处置系统，其特征在于：连接所述一次除尘器和二次除尘器的管道上设有超温报警阀。

7.根据权利要求1所述的处置系统，其特征在于：所述洗涤塔采用三层洗涤、两层除雾的多层结构。

8.根据权利要求1所述的处置系统，其特征在于：所述洗涤塔连接有烟囱。