CN216653790U - 一种处理危险废物焚烧烟气的组合式成套设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种处理危险废物焚烧废气的组合式成套设备。该设备的急冷塔和干法脱酸塔底部之间通过灰斗连接，干法脱酸塔顶部和布袋除尘器的输入口连接，布袋除尘器的输出口经引风机与湿法脱酸冷却塔顶部连接，湿法脱酸冷却塔底部和湿法脱酸塔底部连接，湿法脱酸塔顶部经烟气再热器和活性炭吸附塔的一侧连接，活性炭吸附塔另一侧和烟囱的底部连接。急冷塔和干法脱酸塔，通过同一出灰螺旋输送机出灰，减少了人工、设备的投入，提高设备自动化；整个系统的药剂、水量、蒸汽、活性炭的耗量低，有效地降低运行成本。

Description

一种处理危险废物焚烧烟气的组合式成套设备

技术领域

本实用新型属于危险废物处理技术领域的一种组合式成套设备，具体为一种处理危险废物焚烧烟气的组合式成套设备。

背景技术

随着我国现代化工业不断发展，各种危险废物数量不断增多，且多种危险废物具有多种危险特性，包括放射性、传染性、腐蚀性、易燃易爆性、化学反应性和毒害性，如果不能对危险废物进行适当的处置和管理，那么很容易污染环境，并严重影响到人类健康和生态环境。目前主流的危险废物处理处置技术主要有安全填埋和焚烧技术。其中，焚烧与其他方式相比，其对危险废物减量化、无害化的处理优势更加明显，应用范围更广，被认为是最有效的处理处置方式之一，也是目前国家推荐使用的一种技术。但是在焚烧过程产生的烟气中含有大量的污染物，主要有颗粒物、酸性气体(包括HC1、HF、S0x等)、氮氧化物(NOx)、有机物(包括二嗯英等)及重金属等，会引发严重的环境风险。为了降低避免环境危害，必须对烟气进行净化处理，以保证其中污染物的排放浓度符合日益阳格的国家排放标准。

目前，危险废物焚烧处理厂的焚烧烟气净化工艺和设备种类很多，一般均由酸性气体脱除系统、除尘系统二部分组成。其中，酸性气体脱除技术是烟气净化技术的核心，常用的工艺系统有湿法、半干法和干法三种。干法设备简单，工程费用最少，但净化效率相对较低，一般S02去除率仅30％、HC1仅50％；半干法净化效率相对较高，药品用量较少；湿法对酸性气体的去除率最高，烟气降温迅速，可满足严格的排放标准。因此，在设计中为达到较高酸性气体去除效果要优先选用。此外，颗粒物也是国内控制烟气排放的主要指标之一，去除工艺主要有湿式除尘、布袋除尘、电除尘、代电复合除尘。

结合目前国内危险废物焚烧市场发展需要，国家正在健全固废焚烧处理相关的技术和产业政策，制定固废焚烧处理过程中相应的标准和法律法规。但我国的固废焚烧烟气处理技术与发达国家相比相对滞后，处理效率较低，而且相关设备发展不成熟，难以实现超低排放。从国外引进，不但价格昂贵，亦缺乏适应性。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是如何实现设备国产化，同时实现危险废物焚烧烟气净化工艺控制的高效化、自动化、低成本化，实现超低排放。

为解决该技术问题，本实用新型提出的技术方案如下：

包括急冷塔、干法脱酸塔、灰斗、活性炭石灰仓、布袋除尘器、引风机、湿法脱酸冷却塔、湿法脱酸塔、烟气再热器、活性炭吸附塔和烟囱；

急冷塔、干法脱酸塔、布袋除尘器、引风机、湿法脱酸冷却塔、湿法脱酸塔、烟气再热器和活性炭吸附塔沿烟道依次顺序连接到烟囱；活性炭石灰仓固定连接在干法脱酸塔的下部；

急冷塔和干法脱酸塔底部之间通过灰斗连接，干法脱酸塔顶部和布袋除尘器的输入口连接，布袋除尘器的输出口经引风机与湿法脱酸冷却塔顶部连接，湿法脱酸冷却塔底部和湿法脱酸塔底部连接，湿法脱酸塔顶部经烟气再热器和活性炭吸附塔的一侧连接，活性炭吸附塔另一侧和烟囱的底部连接。

所述急冷塔的一端通过烟气管道连接余热锅炉，所述急冷塔的另一端通过管道连接到干法脱酸塔；所述急冷塔和干法脱酸塔的底部连接有一个灰斗，所述灰斗连接有一个第一出灰螺旋输送机。

活性炭石灰仓包括活性炭储仓、消石灰储仓和罗茨风机，活性炭储仓和消石灰储仓的一端均通过管道连接到干法脱酸塔的底部，活性炭储仓和消石灰储仓的另一端均分别连接到罗茨风机。

所述布袋除尘器的底部设置有一个第二出灰螺旋输送机。

所述湿法脱酸冷却塔主要由降温段和脱酸段组成，降温段和脱酸段在湿法脱酸冷却塔内部自上而下依次放置，降温段和脱酸段均设有一个碱液喷淋装置和一个填料层，且降温段和脱酸段中的碱液喷淋装置均位于填料层上方。

所述湿法脱酸冷却塔下部安装有循环水槽，湿法脱酸冷却塔通过循环水槽连接到湿法脱酸塔。

所述湿法脱酸塔主要由一级喷淋段和二级喷淋段组成，一级喷淋段和二级喷淋段在湿法脱酸塔内部自上而下依次放置，一级喷淋段和二级喷淋段中分别设有一个碱液喷淋装置和一个填料层，且一级喷淋段和二级喷淋段内的碱液喷淋装置均位于填料层上方。

所述活性炭吸附塔内部被隔板自上而下间隔分割成三层，每层均安装有活性炭，活性炭吸附塔每层的两侧均设置开口，每个开口处均安装有一个插板阀；活性炭吸附塔一侧三层的三个插板阀同时连接到烟气再热器，活性炭吸附塔另一侧的三个插板阀同时连接到烟囱。

所述烟气再热器通过管道连接到余热锅炉；所述布袋除尘器的顶部通过管道连接压缩空气罐；所述烟囱的侧壁上设有在线监测系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:

1)烟气处理效果好:建立在丰富工程经验基础上的系统设计，布袋除尘器分为6室可独立运行清灰，保证系统稳定，用于去除粉尘、重金属和二噁英类，除尘效率大于99.9％，两级湿式脱酸塔对烟气中酸性气体(氯化氯、氟化氯、S0x) 的脱除效率可达到98％以上确保烟气排放达到《危险废物焚烧污染控制标准》 GB18484—2020，该标准于2021-07-01实施。烟气再热器+活性炭吸附塔，用于去除粉尘、重金属和二噁英类、酸性气体等脱除效率可达到99％以上确保烟气排放部分数据达到欧盟标准。

2)控制系统设计和仪表设置合理：控制系统设计成熟，压力、温度、流量等仪表设置合理，确保系统安全稳定运行；

3)系统节能节水性强：湿式脱酸冷却塔系统的设计，达到了节约水的目的，提高了脱酸效率。湿式脱酸塔系统设计，脱酸的碱液可通过循环碱液泵循环使用，定期根据碱液pH值外排或补水.达到节省碱液药剂、节水、节电的目的，烟气再热系统可以根据烟气温度、环境温度，按羽烟曲线调整耗气量，节省蒸汽耗量，实现节能目的；袋式除尘器中的活性炭通过输送和投加系统再进入烟道循环使用，减少了活性炭的用量；

4)投资费用和运行成本低，经济性高:整个系统的设计、设备制造、供货安装，调试国产化程度高，该系统设备均可由国内厂家生产，执行投资费用低：急冷塔和干法脱酸塔，通过同一出灰螺旋输送机出灰，减少人工、设备投入提高自动化；整个系统的药剂、水量、蒸汽、活性炭的耗量低，进一步降低运行成本；

5)本实用新型完全实现设备国产化，实现危险废物焚烧烟气净化工艺控制的自动化和智能化。

附图说明

图1为设备结构主视图；

图2为设备结构俯视图。

图中所示：1-包括急冷塔，2-干法脱酸塔，3-灰斗，4-第一出灰螺旋输送机， 5-活性炭石灰仓，6-消石灰储仓，7-布袋除尘器，8-第二出灰螺旋输送机，9-引风机，10-湿法脱酸冷却塔，11-湿法脱酸塔，12-烟气再热器，13-活性炭吸附塔， 14-烟囱。

具体实施方式如下：

以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

如图1和图2所示，本设备包括急冷塔1、干法脱酸塔2、灰斗3、活性炭石灰仓5、布袋除尘器7、引风机9、湿法脱酸冷却塔10、湿法脱酸塔11、烟气再热器12、活性炭吸附塔13和烟囱14；

急冷塔1、干法脱酸塔2、布袋除尘器7、引风机9、湿法脱酸冷却塔10、湿法脱酸塔11、烟气再热器12、活性炭吸附塔13沿烟道依次顺序连接到烟囱 14；活性炭石灰仓5固定连接在干法脱酸塔2的下部；

具体的，急冷塔1和干法脱酸塔2底部之间通过灰斗连接，干法脱酸塔2 顶部和布袋除尘器7的输入口连接，布袋除尘器7的输出口经引风机9与湿法脱酸冷却塔10顶部连接，湿法脱酸冷却塔10底部和湿法脱酸塔11底部连接，湿法脱酸塔11顶部经烟气再热器12和活性炭吸附塔13的一侧连接，活性炭吸附塔13另一侧和烟囱14的底部连接。

急冷塔1的一端通过烟气管道连接余热锅炉，急冷塔1的另一端通过管道连接到干法脱酸塔2；急冷塔1和干法脱酸塔2的底部连接有一个灰斗3，灰斗 3连接有一个出灰螺旋输送机4，用来出灰。

活性炭石灰仓5包括活性炭储仓、消石灰储仓和罗茨风机，活性炭储仓和消石灰储仓6的一端均通过管道连接到干法脱酸塔2的底部，活性炭储仓和消石灰储仓6的另一端均分别连接到罗茨风机。干法脱酸塔底部通过罗茨风机分别喷入粉末活性炭和石灰粉作为吸附剂。

布袋除尘器7的底部设置有一个出灰螺旋输送机，用于推移物料。

湿法脱酸冷却塔10主要由降温段和脱酸段组成，降温段和脱酸段在湿法脱酸冷却塔10内部自上而下依次放置，降温段和脱酸段均设有一个碱液喷淋装置和一个填料层，且降温段和脱酸段中的碱液喷淋装置均位于填料层上方。用于确保烟气进入填料层之前达到露点温度，碱液进入湿法脱酸冷却塔喷淋前通过换热器降温。

湿法脱酸冷却塔10下部安装有循环水槽，湿法脱酸冷却塔10通过循环水槽连接到湿法脱酸塔11。

湿法脱酸塔11主要由一级喷淋段和二级喷淋段组成，一级喷淋段、二级喷淋段在湿法脱酸塔11内部自上而下依次放置，分别设有一个碱液喷淋装置和一个填料层，且每个碱液喷淋装置位于每个填料层上方。循环水槽用于收集来自湿法脱酸冷却塔10和湿法脱酸塔11内的循环碱液，碱液通过循环泵循环使用，碱液的PH值一般控制在6.5～7的范围内，当循环碱液的PH值超过此标准时，循环水槽启动排泄功能排泄部分碱液并补充新鲜的碱液，以达到标准PH值。

活性炭吸附塔13内部被隔板自上而下间隔分割成三层，每层均安装有活性炭吸附塔13，每层的两侧均设置开口，每个开口处均安装有一个插板阀，用来连接隔断烟道，可单独或组合运行，实现在线更换活性炭；

活性炭吸附塔13一侧三层的三个插板阀同时连接到烟气再热器12，活性炭吸附塔13另一侧的三个插板阀同时连接到烟囱14。

引风机9为动力设备，可通过DCS系统控制引风机变频器来控制风量大小，使引风机之前的设备内形成负压。通过引风机牵引，烟气从锅炉进入急冷塔，通过DCS系统控制变频急冷水泵和压缩空气调节阀控制进入急冷塔的急冷水量和雾化效果，达到急冷烟气防止二噁英再生的效果。烟气中部分飞灰掉落灰斗中通过螺旋出灰机自动出灰。烟气经急冷塔后进入干法脱酸塔，通过DCS控制石灰给料器和活性炭给料器及罗茨风机的电机频率，控制石灰和活性炭的投加量，已达到中和酸性气体，吸附二噁英及重金属的效果。反应后的部分石灰和活性炭掉入下方灰斗由螺旋出灰机自动出灰。烟气经过干法脱酸塔后进入布袋除尘器。布袋除尘器分为6个仓室，烟气进过布袋，烟尘留在布袋外，一定时间后布袋外集满飞灰，通过DCS系统控制压缩空气脉冲阀，开启压缩空气将布袋外飞灰吹落入灰斗，由出灰螺旋排出。

烟气再热器12通过管道连接到余热锅炉；以通过余热锅炉产生的蒸汽，加热来自湿法脱酸塔11的烟气，使得烟气温度高于烟气露点温度；

布袋除尘器7的顶部通过管道连接压缩空气罐；烟囱14的侧壁上设有在线监测系统。

本实用新型的一种处理危险废物焚烧废气的方法，包括以下步骤:

步骤一：烟气由余热锅炉出来首先进入急冷塔，用于将烟气急速冷却到 200℃，遏制二噁英的产生，急冷塔收集的灰作为危险废物进行处置，收集后安全填埋。

步骤二：经急冷塔处理后的烟气进入干法脱酸塔，干法脱酸塔底部分别通过罗茨风机喷入粉末活性炭和石灰粉作为吸附剂以吸附Hg等重金属等有机化合物，消石灰的喷入量是根据在线的烟气分析仪给出SO₂浓度信号自动调节，使药剂消耗量维持在最经济的水平；吸附杂质后的活性炭及反应后的石灰粉进入灰斗，由出灰螺旋排出作为危险废物处置；烟气经过干法脱酸塔后温度降至 190℃，再进入布袋除尘器。

步骤三：烟气经过干法脱酸塔后再进入布袋除尘器，经过布袋除尘器的滤袋时，烟气中的粉尘被截留在滤袋外表面，从而得到净化；袋式除尘器的除尘效率大于99％，阻力损失不大于1500Pa；袋式除尘器清灰采用压缩空气脉冲反吹方式，飞灰由布袋除尘器底部的除尘器灰斗收集，飞灰和部分活性炭通过废料灰输送系统排出，作为危险废物处置；烟气经过布袋除尘器后温度降至175℃，再进入引风机。

步骤四：经袋式除尘器处理后的烟气进入引风机加压后进入湿式脱酸冷却塔中进行降温、脱酸处理。烟气首先经过降温段，主要用于降低烟气温度，设置一层喷淋系统，喷淋经过换热器降温的碱液。脱酸段即为脱酸塔，设置一层喷淋系统、一层填料。将烟气和NaOH碱液充分接触，从而用Na0H吸收中和并去除烟气中的HCI、S0x等酸性气体。烟气中含硫酸性气体经过NaOH碱液脱除，脱除效率可达到95％以上，烟气经湿式脱酸冷却塔后的温度降至75℃左右。

步骤五：经湿式脱酸冷却塔处理后的烟气进入湿式脱酸塔，对烟气进行二次脱酸，进一步去除烟气中的HCI、S0x等酸性气体及微量重金属，脱除效率可达到98％以上，烟气经湿式脱酸塔后的温度降至73℃左右。

步骤六：湿式脱酸塔后出来的烟气温度较低，为防止露点温度及羽烟生成，在进入活性炭吸附塔前进入烟气再热器，通过与饱和蒸汽热交换被加热。饱和蒸汽的参数为1.0MPa和185℃，热交换以后冷却形成冷凝水，进入软水箱，循环利用；湿式脱酸塔出来的低温烟气经热交换器后温度由73℃至130℃左右。

步骤七：经过烟气再热器加温的烟气进入活性炭吸附塔，进一步去除烟气中的HCI、S0x等酸性气体及微量重金属、烟尘，脱除效率可达到99％以上。烟气经活性炭吸附塔后温度降为120℃左右。

步骤八：经过活性炭吸附塔净化的烟气，进入烟囱高空排放；在烟肉的侧壁上设置在线监测系统，实时对烟气进行检测，以便调整工艺参数，保证烟气达标排放。

Claims (9)

1.一种处理危险废物焚烧废气的组合式成套设备，其特征在于：

包括急冷塔(1)、干法脱酸塔(2)、灰斗(3)、活性炭石灰仓(5)、布袋除尘器(7)、引风机(9)、湿法脱酸冷却塔(10)、湿法脱酸塔(11)、烟气再热器(12)、活性炭吸附塔(13)和烟囱(14)；急冷塔(1)、干法脱酸塔(2)、布袋除尘器(7)、引风机(9)、湿法脱酸冷却塔(10)、湿法脱酸塔(11)、烟气再热器(12)和活性炭吸附塔(13)沿烟道依次顺序连接到烟囱(14)；活性炭石灰仓(5)固定连接在干法脱酸塔(2)的下部；急冷塔(1)和干法脱酸塔(2)底部之间通过灰斗(3)连接，干法脱酸塔(2)顶部和布袋除尘器(7)的输入口连接，布袋除尘器(7)的输出口经引风机(9)与湿法脱酸冷却塔(10)顶部连接，湿法脱酸冷却塔(10)底部和湿法脱酸塔(11)底部连接，湿法脱酸塔(11)顶部经烟气再热器(12)和活性炭吸附塔(13)的一侧连接，活性炭吸附塔(13)另一侧和烟囱(14)的底部连接。

2.根据权利要求1所述的一种处理危险废物焚烧废气的组合式成套设备，其特征在于：所述急冷塔(1)的一端通过烟气管道连接余热锅炉，所述急冷塔(1)的另一端通过管道连接到干法脱酸塔(2)；所述急冷塔(1)和干法脱酸塔(2)的底部连接有一个灰斗(3)，所述灰斗(3)连接有一个第一出灰螺旋输送机(4)。

3.根据权利要求1所述的一种处理危险废物焚烧废气的组合式成套设备，其特征在于：活性炭石灰仓(5)包括活性炭储仓、消石灰储仓(6)和罗茨风机，活性炭储仓和消石灰储仓(6)的一端均通过管道连接到干法脱酸塔(2)的底部，活性炭储仓和消石灰储仓(6)的另一端均分别连接到罗茨风机。

4.根据权利要求1所述的一种处理危险废物焚烧废气的组合式成套设备，其特征在于：所述布袋除尘器(7)的底部设置有一个第二出灰螺旋输送机(8)。

5.根据权利要求1所述的一种处理危险废物焚烧废气的组合式成套设备，其特征在于：所述湿法脱酸冷却塔(10)主要由降温段和脱酸段组成，降温段和脱酸段在湿法脱酸冷却塔(10)内部自上而下依次放置，降温段和脱酸段均设有一个碱液喷淋装置和一个填料层，且降温段和脱酸段中的碱液喷淋装置均位于填料层上方。

6.根据权利要求1所述的一种处理危险废物焚烧废气的组合式成套设备，其特征在于：所述湿法脱酸冷却塔(10)下部安装有循环水槽，湿法脱酸冷却塔(10)通过循环水槽连接到湿法脱酸塔(11)。

7.根据权利要求6所述的一种处理危险废物焚烧废气的组合式成套设备，其特征在于：所述湿法脱酸塔(11)主要由一级喷淋段和二级喷淋段组成，一级喷淋段和二级喷淋段在湿法脱酸塔(11)内部自上而下依次放置，一级喷淋段和二级喷淋段中分别设有一个碱液喷淋装置和一个填料层，且一级喷淋段和二级喷淋段内的碱液喷淋装置均位于填料层上方。

8.根据权利要求1所述的一种处理危险废物焚烧废气的组合式成套设备，其特征在于：所述活性炭吸附塔(13)内部被隔板自上而下间隔分割成三层，每层均安装有活性炭吸附塔(13)，每层的两侧均设置开口，每个开口处均安装有一个插板阀；活性炭吸附塔(13)一侧三层的三个插板阀同时连接到烟气再热器(12)，活性炭吸附塔(13)另一侧的三个插板阀同时连接到烟囱(14)。

9.根据权利要求1所述的一种处理危险废物焚烧废气的组合式成套设备，其特征在于：所述烟气再热器(12)通过管道连接到余热锅炉；所述布袋除尘器(7)的顶部通过管道连接压缩空气罐；所述烟囱(14)的侧壁上设有在线监测系统。

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