CN215049652U - 一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统，包括有飞灰熔融水淬冷却水闭式循环系统及飞灰熔融水淬蒸汽冷凝回收系统；飞灰熔融水淬冷却水闭式循环系统由水淬池、水淬循环泵、板式换热器及附属管道、阀门及仪表等组成。飞灰熔融水淬蒸汽冷凝回收系统由集气罩、引风机、蒸汽冷凝器、凝液罐、凝液输送泵及附属管道阀门仪表等。该系统一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统，能够及时将熔渣水淬产生的蒸汽通过负压集气罩吸收，实现蒸汽有组织排放，防止蒸汽烫伤操作人员及设备。
Description
技术领域
本实用新型属于生活垃圾焚烧飞灰熔融处理设备技术领域，具体涉及一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统。
背景技术
垃圾焚烧飞灰是市政生活垃圾焚烧过程中产生的固体颗粒物。在垃圾焚烧过程中，垃圾中有机物主要以气态物质的形式排放；而无机物质则主要形成固体颗粒物，其中颗粒较大固体沉积在焚烧炉底部及炉排上，被称为底灰，而那些细小的颗粒物则漂浮在烟气中，随烟气一同进入烟气净化系统，这些颗粒物构成了焚烧飞灰50％的比例，剩余的焚烧飞灰则源自于烟气净化过程中投加的石灰石或活性炭，它们共同在除尘器(静电除尘器、布袋除尘器等) 中被捕集，同时也有一部分细小的颗粒物在烟道及烟囱的底部沉降下来，这些被捕获和沉降下来的细小颗粒物则被称作焚烧飞灰。对于机械炉排炉而言，垃圾焚烧飞灰产生量相当于入炉原生垃圾量的3-5％左右；对于流化床焚烧炉，其飞灰产生量相当于入炉原生垃圾的8～15％，平均为10％左右。
在《国家危险废物名录(2020版)》中将垃圾焚烧飞灰列为危险废物，废物类别HW18，代码772-002-18。因此，飞灰必须单独收集，不得与生活垃圾、焚烧残渣等混合，也不得与其他危险废物混合。
飞灰熔融是熔融炉内温度1300℃～1500℃，将预处理后的飞灰熔融，熔渣经水淬后成为玻璃渣。同时，飞灰中的重金属被固化在玻璃体中，渗出率极低，满足环保要求，可作为一般工业固体废物实现资源化利用，二噁英在高温下被彻底分解，高温烟气经净化处理后可达标排放。
现有熔渣水淬采用敞开式水淬池，主要缺点如下：
(1)熔渣水淬时产生大量蒸汽，蒸汽易造成周边操作人员烫伤，且易损坏周边电缆等电气装置；
(2)熔渣水淬蒸汽无组织排放，造成水淬冷却水损失，长期水淬操作造成水资源浪费；
(3)熔渣水淬冷却水温度越高，越降低熔渣冷却速率，从而影响熔渣形成玻璃体相含量及重金属浸出指标。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统，能够及时将熔渣水淬产生的蒸汽通过负压集气罩吸收，实现蒸汽有组织排放，防止蒸汽烫伤操作人员及设备。
本实用新型所采用的技术方案是，一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统，包括有飞灰熔融水淬冷却水闭式循环系统及飞灰熔融水淬蒸汽冷凝回收系统；
飞灰熔融水淬冷却水闭式循环系统包括有水淬池，水淬池上方设置有补水管，补水管与水淬池连通，补水管上设置有补水调节阀，水淬池侧壁一侧设置有水淬池液位计，水淬池液位计通过第一管道及第二管道与水淬池侧壁连通；还包括有水淬循环泵，水淬循环泵的进液口通过第三管道与水淬池侧壁连通，水淬循环泵的出液口通过第四管道连接有板式换热器，第四管道一端端部与板式换热器的水淬冷却水进口连接；板式换热器的水淬冷却水出口连接有第五管道，第五管道的一端端与水淬池连通；
飞灰熔融水淬蒸汽冷凝回收系统包括有凝液罐及设置在水淬池上方的集气罩，集气罩通过第八管道连接有引风机，引风机还通过第九管道连接有蒸汽冷凝器，蒸汽冷凝器的冷凝液出口通过第十管道与凝液罐顶壁连通；凝液罐侧壁一侧还设置有凝液罐液位计，凝液罐液位计通过第十三管道及第十四管道与凝液罐侧壁连通；还包括有凝液输送泵，凝液输送泵的进液口通过第十二管道与凝液罐侧壁连通，凝液输送泵的出液口通过第十一管道与水淬池连通。
本实用新型的特征还在于，
第十管道上设置有U型液封管。
第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第十一管道、第十二管道、第十三管道、第十四管道上均设置有球阀；
板式换热器的循环冷却水进水口连接有第六管道，第六管道上设置有板式换热器冷水阀；板式换热器的循环冷却水进水口连接有第七管道，第七管道上设置有阀门；蒸汽冷凝器的冷却水进口连接有第十五管道，第十五管道上设置有蒸汽冷凝器冷水阀，蒸汽冷凝器的冷却水出口连接有第十六管道，第十六管道上设置有阀门。
第八管道、第九管道上均设置有蝶阀。
补水调节阀两侧的部分补水管还通过旁通管连通；补水调节阀两侧分别设置有一个球阀，每个球阀均位于旁通管端部与补水调节阀之间的补水管上；旁通管上还设置有截止阀；其中一个球阀与补水调节阀之间的补水管上还设置有一个排污管，排污管上设置有球阀。
水淬池的侧壁上还安装有温度计。
凝液罐侧壁上设置有溢流口；凝液罐顶壁上设置有通气孔。
本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型系统中，将熔渣水淬产生的蒸汽通过负压集气罩吸收，实现蒸汽有组织排放，防止蒸汽烫伤操作人员及设备；
(2)本实用新型系统中，将熔渣水淬产生的蒸汽吸收冷凝后重新用于熔渣水淬，节约用水；
(3)本实用新型系统中，熔渣水淬冷却水实现闭式循环，且通过板式换热器将冷却水温度维持在50℃～80℃，同时减少了水淬蒸汽产生量，也起到节约用水作用。
附图说明
图1是本实用新型一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统的结构示意图。
图中，1.水淬池，2.水淬循环泵，3.板式换热器，4.集气罩，5.引风机， 6.蒸汽冷凝器，7.凝液罐，8.凝液输送泵，9.水淬池液位计，10.补水调节阀， 11.温度计，12.凝液罐液位计，13.U型液封管，14.板式换热器冷水阀，15. 蒸汽冷凝器冷水阀，16.补水管，17.第一管道，18.第二管道，19.第三管道， 20.第四管道，21.第五管道，22.第六管道，23.第七管道，24.第八管道，25. 第九管道，26.第十管道，27.第十一管道，28.第十二管道，29.第十三管道， 30.第十四管道，31.第十六管道，32.旁通管，33.第十五管道；
CWR：冷却回水，CWS：冷却上水，SW：自来水。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提供一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统，如图1所示，包括有飞灰熔融水淬冷却水闭式循环系统及飞灰熔融水淬蒸汽冷凝回收系统；
飞灰熔融水淬冷却水闭式循环系统包括有水淬池1，水淬池1上方设置有补水管16，补水管16与水淬池1连通，补水管16上设置有补水调节阀 10，水淬池1侧壁一侧设置有水淬池液位计9，水淬池液位计9通过第一管道17及第二管道18与水淬池1侧壁连通；还包括有水淬循环泵2，水淬循环泵2的进液口通过第三管道19与水淬池1侧壁连通，水淬循环泵2的出液口通过第四管道20连接有板式换热器3，第四管道20一端端部与板式换热器3的水淬冷却水进口连接；板式换热器3的水淬冷却水出口连接有第五管道21，第五管道21的一端端与水淬池1连通，用于将冷却后的水淬冷却水排放到水淬池1中；熔渣由熔融炉出口靠重力溢流至水淬池1，水淬冷却水温度升至设计温度80℃，然后水淬冷却水经水淬循环泵2送至板式换热器 3与循环冷却水换热降温，水淬冷却水温度降至50℃，最后水淬冷却水返回水淬池1。
飞灰熔融水淬蒸汽冷凝回收系统包括有凝液罐7及设置在水淬池1上方的集气罩4，集气罩4通过第八管道24连接有引风机5，引风机5还通过第九管道25连接有蒸汽冷凝器6，蒸汽冷凝器6的冷凝液出口通过第十管道 26与凝液罐7顶壁连通；凝液罐7侧壁一侧还设置有凝液罐液位计12，凝液罐液位计12通过第十三管道29及第十四管道30与凝液罐7侧壁连通；还包括有凝液输送泵8，凝液输送泵8的进液口通过第十二管道28与凝液罐 7侧壁连通，凝液输送泵8的出液口通过第十一管道27与水淬池1连通。
熔渣由熔融炉出口靠重力溢流至水淬池1，水淬池1液面产生蒸汽，蒸汽经集气罩4收集，然后引风机5负压送至蒸汽冷凝器6，蒸汽与循环冷却水换热冷凝，接着冷凝液重力流至凝液罐收集，蒸汽冷凝器6与凝液罐7之间设一段U型液封管13，该液封管可阻挡蒸汽冷凝液中的空气进入凝液管。最后，凝液罐7中的凝液经凝液输送泵8送至水淬池1。
第十管道26上设置有U型液封管13，该液封管起通水阻气作用。
第一管道17、第二管道18、第三管道19、第四管道20、第十一管道27、第十二管道28、第十三管道29、第十四管道30上均设置有球阀；
板式换热器3的循环冷却水进水口连接有第六管道22，第六管道22上设置有板式换热器冷水阀14；板式换热器3的循环冷却水进水口连接有第七管道23，第七管道23上设置有阀门；蒸汽冷凝器6的冷却水进口连接有第十五管道33，第十五管道33上设置有蒸汽冷凝器冷水阀15，蒸汽冷凝器6 的冷却水出口连接有第十六管道31，第十六管道31上设置有阀门。第六管道22、第七管道23、第十六管道31及第十五管道33上的阀门均为球阀。
第八管道24、第九管道25上均设置有蝶阀。
补水调节阀10两侧的部分补水管16还通过旁通管32连通；补水调节阀10两侧分别设置有一个球阀，每个球阀均位于旁通管32端部与补水调节阀10之间的补水管16上；旁通管32上还设置有截止阀；其中一个球阀与补水调节阀10之间的补水管16上还设置有一个排污管，排污管上设置有球阀。
水淬池1的侧壁上还安装有温度计11。
凝液罐7侧壁上设置有溢流口；凝液罐7顶壁上设置有通气孔。
补水调节阀10为气动阀；水淬池液位计9及凝液罐液位计12为磁翻板式液位计。
采用上述的系统进行的一种飞灰熔融水淬节水生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水方法，具体按照以下步骤实施：
第一步：水淬池1补水
打开补水调节阀10，水淬池1开始补水，当水淬池液位计9显示液位值到达最高液位的80％时，关闭补水调节阀10；
接着，水淬池液位计9与补水调节阀10均与PLC控制系统连接，连锁控制投用；连锁控制内容：
当水淬池液位计9低于最高液位30％，水淬池液位计9低位报警，同时控制补水调节阀10自动开启，开始向水淬池1补水；当水淬池液位计9高于最高液位的80％，补水调节阀10自动关闭；
第二步：蒸汽冷凝器6投用
打开蒸汽冷凝器6冷却水进出水阀门15，使冷却水正常循环；
第三步：引风机5投用
打开连接引风机5进口的第八管道24上的阀门，开启引风机5，然后打开连接引风机5出口的第九管道26上的阀门；
第四步：水淬池1进熔渣
打开熔融炉出渣口，熔渣进入水淬池1，进行熔渣水淬；
第五步：板式换热器3投用
当水淬池1内冷却水温度升至80℃时，打开板式换热器3冷端的循环冷却水进出水阀门14；
第六步：水淬循环泵2投用
第五步操作完后，打开水淬循环泵2进口处第三管道19上的阀门，启动水淬循环泵2，接着打开水淬循环泵2的出口处第四管道20上的阀门，此时，水淬冷却水开始闭式冷却循环，80℃水淬冷却水经水淬循环泵2送至板式换热器3，与循环冷却水换热后，水淬冷却水被冷却至50℃，接着返回水淬池1；
接着，水淬池液位计9与水淬循环泵2均与PLC控制系统连接，连锁控制投用；
连锁控制内容：
运行过程中，由于水淬池冷却水液面产生蒸汽，水淬池冷却水损失，水淬池液位降低，当水淬池液位计9低于最高液位20％时，水淬池液位计9低低位报警，同时水淬循环泵2自动停止运行；此控制方案目的是当水淬池1 液位过低时，防止空气被吸入泵内，引起泵汽蚀现象，保护水淬循环泵2。
第七步：凝液罐7投用
水淬池1产生的蒸汽，被引风机5负压送至蒸汽冷凝器6，与蒸汽冷凝器6的循环冷却水换热，蒸汽冷凝器6的凝液管道内蒸汽凝液不断累积，当蒸汽冷凝器6的凝液管道内凝液的静压力超过U型液封管13内存水静压力时，凝液经第十管道26流至凝液罐7；U型液封管13设计液封压力大于引风机5出口压力100Pa；
第八步：凝液输送泵8投用
当凝液罐液位计12达到最高液位的80％，凝液罐液位计12高位报警，同时打开第十二管道28上的阀门，启动凝液输送泵8，打开第十一管道27 上的阀门，凝液罐7中的蒸汽凝液被送至水淬池1；同时，凝液罐液位计12 与凝液输送泵8均与PLC控制系统连接，连锁控制投用；
连锁控制内容：
当凝液罐液位计12达到最高液位30％时，凝液罐液位计12开始低位报警；凝液罐液位计12达到最高液位20％时，凝液罐液位计12开始低低位报警，同时凝液输送泵8自动停止运行，此控制方案目的是当凝液罐7液位过低时，防止空气被吸入泵内，引起泵汽蚀现象，保护凝液输送泵8。
本实用新型系统解决了三个问题：一、熔渣进入水池水淬时，水淬冷却水温度由常温升至95℃～100℃，水淬冷却水温度升高后，导致熔渣急冷降温速率降低，降温时间延长，熔渣成固态产品时，影响产品的玻璃相含量及重金属浸出指标；二、水淬池上方生成大量蒸汽，蒸汽可能烫伤附近的操作人员，也可能对附近的电气设备、电缆造损害；三、熔渣水淬时消耗大量冷却水，本实用新型系统水淬冷却水闭式循环，节约水淬过程用水量。
Claims (8)
1.一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统，其特征在于，包括有飞灰熔融水淬冷却水闭式循环系统及飞灰熔融水淬蒸汽冷凝回收系统；
所述飞灰熔融水淬冷却水闭式循环系统包括有水淬池(1)，水淬池(1)上方设置有补水管(16)，补水管(16)与水淬池(1)连通，补水管(16)上设置有补水调节阀(10)，水淬池(1)侧壁一侧设置有水淬池液位计(9)，水淬池液位计(9)通过第一管道(17)及第二管道(18)与水淬池(1)侧壁连通；还包括有水淬循环泵(2)，水淬循环泵(2)的进液口通过第三管道(19)与水淬池(1)侧壁连通，水淬循环泵(2)的出液口通过第四管道(20)连接有板式换热器(3)，第四管道(20)一端端部与板式换热器(3)的水淬冷却水进口连接；板式换热器(3)的水淬冷却水出口连接有第五管道(21)，第五管道(21)的一端与水淬池(1)连通；
所述飞灰熔融水淬蒸汽冷凝回收系统包括有凝液罐(7)及设置在水淬池(1)上方的集气罩(4)，集气罩(4)通过第八管道(24)连接有引风机(5)，引风机(5)还通过第九管道(25)连接有蒸汽冷凝器(6)，蒸汽冷凝器(6)的冷凝液出口通过第十管道(26)与凝液罐(7)顶壁连通；凝液罐(7)侧壁一侧还设置有凝液罐液位计(12)，凝液罐液位计(12)通过第十三管道(29)及第十四管道(30)与凝液罐(7)侧壁连通；还包括有凝液输送泵(8)，凝液输送泵(8)的进液口通过第十二管道(28)与凝液罐(7)侧壁连通，凝液输送泵(8)的出液口通过第十一管道(27)与水淬池(1)连通。
2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统，其特征在于，所述第十管道(26)上设置有U型液封管(13)。
3.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统，其特征在于，所述第一管道(17)、第二管道(18)、第三管道(19)、第四管道(20)、第十一管道(27)、第十二管道(28)、第十三管道(29)、第十四管道(30)上均设置有球阀。
4.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统，其特征在于，板式换热器(3)的循环冷却水进水口连接有第六管道(22)，第六管道(22)上设置有板式换热器冷水阀(14)；板式换热器(3)的循环冷却水进水口连接有第七管道(23)，第七管道(23)上设置有阀门；蒸汽冷凝器(6)的冷却水进口连接有第十五管道(33)，第十五管道(33)上设置有蒸汽冷凝器冷水阀(15)，蒸汽冷凝器(6)的冷却水出口连接有第十六管道(31)，第十六管道(31)上设置有阀门。
5.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统，其特征在于，所述第八管道(24)、第九管道(25)上均设置有蝶阀。
6.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统，其特征在于，所述补水调节阀(10)两侧的部分补水管(16)还通过旁通管(32)连通；补水调节阀(10)两侧分别设置有一个球阀，每个球阀均位于旁通管(32)端部与补水调节阀(10)之间的补水管(16)上；旁通管(32)上还设置有截止阀；其中一个球阀与补水调节阀(10)之间的补水管(16)上还设置有一个排污管，排污管上设置有球阀。
7.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统，其特征在于，所述水淬池(1)的侧壁上还安装有温度计(11)。
8.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统，其特征在于，所述凝液罐(7)侧壁上设置有溢流口；凝液罐(7)顶壁上设置有通气孔。
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| CN202120226158.6U CN215049652U (zh) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | 一种生活垃圾焚烧飞灰熔融水淬节水系统 |
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