CN217464435U - 一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置，包括液态排渣熔渣锅炉；所述液态排渣熔渣锅炉包括熔渣室，所述熔渣室顶部设置有燃烧器，所述燃烧器竖直向下设置；所述熔渣室侧壁上开有进料口，所述进料口处设置有激流喷嘴，所述激流喷嘴为拉法尔喷嘴结构，以使煤粉气流通过所述燃烧器竖直向下进入所述熔渣室中点燃形成煤粉火焰后与通过所述拉法尔喷嘴进入所述熔渣室中的垃圾焚烧飞灰气流混合熔融形成高温熔融液滴；所述熔渣室的底部设置有流渣口，以使所述高温熔融液滴通过所述流渣口流出。利用液态排渣熔渣锅炉余热，将垃圾焚烧飞灰彻底熔融，液态排渣熔渣锅炉中超高温度将垃圾焚烧飞灰表面附着的二噁英等剧毒有机物彻底消除。

Description

一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置

技术领域

本实用新型涉及环境保护及危废处理技术领域，尤其涉及一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置。

背景技术

垃圾焚烧飞灰之所以被判定为危险废弃物，是因为垃圾焚烧飞灰中含有较高浓度的Zn、Pb、Cu、Cr等重金属和二噁英等剧毒有机污染物，对人体健康和生态环境具有极大的危害性，属于危险固体废弃物，将其直接填埋会对周边环境造成严重的二次污染，因此需要对垃圾焚烧飞灰进行无害化处理。

目前我国对于垃圾焚烧飞灰一般采取水泥固化与螯合剂稳定后填埋的处理方法。该方法目前采用范围较广，常被应用于各类垃圾焚烧飞灰的处理方式中，水泥固化法易受到飞灰性质影响，存在将飞灰中通过多重复杂过程富集浓缩的重金属等污染物最终又重新分散在水泥熟料以及填埋料中，形成“逆向污染”的风险。而且不论水泥固化与螯合剂稳定填埋方法，都无法将垃圾焚烧灰中的二噁英等剧毒有机污染物进行无害化处理。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置，利用液态排渣熔渣锅炉余热，将垃圾焚烧飞灰彻底熔融，液态排渣熔渣锅炉中超高温度将垃圾焚烧飞灰表面附着的二噁英等剧毒有机物彻底消除，垃圾焚烧飞灰通过拉法尔喷嘴喷入熔渣室中，使飞灰气流大幅提升至跨音速状态，促使飞灰颗粒被携带至火焰中心，并且其动能对火焰形成冲击，抵消部分火焰的下冲动能，延缓火焰下冲时间，使飞灰颗粒滞留在高温火焰的时间更加持久，熔融更彻底。

为达到上述目的，本实用新型提出的一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置，包括液态排渣熔渣锅炉；

所述液态排渣熔渣锅炉包括熔渣室，所述熔渣室顶部设置有燃烧器，所述燃烧器竖直向下设置；

所述熔渣室侧壁上开有进料口，所述进料口处设置有激流喷嘴，所述激流喷嘴为拉法尔喷嘴结构，以使煤粉气流通过所述燃烧器竖直向下进入所述熔渣室中点燃形成煤粉火焰后与通过所述拉法尔喷嘴进入所述熔渣室中的垃圾焚烧飞灰气流混合熔融形成高温熔融液滴；

所述熔渣室的底部设置有流渣口，以使所述高温熔融液滴通过所述流渣口流出。

进一步地，还包括飞灰输送复燃组件，所述飞灰输送复燃组件包括输送管道，所述输送管道的一端连接所述拉法尔喷嘴，另一端连接飞灰给料仓，所述输送管道上设置有仓泵，以使所述飞灰给料仓中的所述垃圾焚烧飞灰通过所述拉法尔喷嘴喷入所述熔渣室中与所述煤粉火焰混合。

进一步地，飞灰给料仓顶部设置有止回门。

进一步地，还包括急冷玻璃化机构，所述急冷玻璃化机构包括冷却组件，所述冷却组件位于所述流渣口下方，以使所述高温熔融液滴经过所述流渣口排出后流至所述冷却组件处进行冷却形成玻璃态颗粒。

进一步地，所述拉法尔喷嘴的轴线方向与竖直方向的夹角为80-90度。

进一步地，所述拉法尔喷嘴采用耐磨耐热合金材料制备，所述拉法尔喷嘴的喷腔内壁上设置一层耐磨陶瓷。

进一步地，所述熔渣室壁面由水冷壁构成，所述熔渣室内壁上贴敷有碳化硅涂层。

进一步地，所述急冷玻璃化机构还包括设置在所述熔渣室底部的出料筒，所述流渣口位于所述出料筒的正上方，所述冷却组件为设置在所述出料筒侧壁上的多个冷却水喷嘴，以通过所述冷却水喷嘴向所述出料筒内部通入冷却水形成水幕，使得所述水幕对通过所述流渣口流入所述出料筒中的高温熔融液滴冷却形成玻璃态颗粒。

进一步地，所述急冷玻璃化机构还包括渣池，所述出料筒的底端伸入所述渣池中；

所述渣池的侧壁上设置有冷却水冲击喷口，所述冷却水冲击喷口位于所述出料筒底端的下方，以通过所述冷却水冲击喷口对落入所述渣池中的玻璃态颗粒进行冲击。

进一步地，所述渣池中设置有捞渣机，用于将所述渣池中的所述玻璃态颗粒转运出所述渣池。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一实施例提出的一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例提出的激流喷嘴结构示意图；

图3是本实用新型另一实施例提出的一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置的结构示意图；

图4是本实用新型另一实施例提出的一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置的结构示意图；

图中，1、液态排渣熔渣锅炉；11、熔渣室；12、燃烧器；13、流渣口；14、激流喷嘴；141、喷腔；15、耐磨陶瓷；2、急冷玻璃化机构；21、冷却组件；22、出料筒；23、渣池；24、冷却水冲击喷口；25、捞渣机；3、飞灰输送复燃组件；31、输送管道；32、飞灰给料仓；33、仓泵；34、止回门。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

图1是本实用新型一实施例提出的一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置结构示意图。

参见图1-2，一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置，包括液态排渣熔渣锅炉1，液态排渣熔渣锅炉1包括熔渣室11，熔渣室11顶部设置有燃烧器12，燃烧器12竖直向下设置，熔渣室11侧壁上开有进料口，进料口处设置有激流喷嘴14，激流喷嘴14为拉法尔喷嘴结构，以使煤粉气流通过燃烧器12竖直向下进入熔渣室11中点燃形成煤粉火焰后与通过拉法尔喷嘴进入熔渣室11中的垃圾焚烧飞灰气流混合熔融形成高温熔融液滴，熔渣室11的底部设置有流渣口13，以使高温熔融液滴通过所述流渣口13流出，

可以理解的是，由于燃烧器12竖直设置，进而使得煤粉气流通过燃烧器12进入燃烧室11中形成的火焰也是竖直向下，此时，通过将输送飞灰的激流喷嘴14设置成拉法尔喷嘴结构，采用渐缩喉口式的设计，利用拉法尔喷腔原理，将喷腔141的前半部设计为由大变小向中间收缩至一个窄喉，窄喉之后又由小变大向外扩张至喷口，进料口进入的气固两相流受高压流入喷嘴的前半部，穿过窄喉后由后半部逸出。这一架构可使气流的速度因喷截面积的变化而变化，使气流大幅提升至跨音速状态，促使飞灰颗粒被携带至火焰中心，并且其动能对火焰形成冲击，抵消部分火焰的下冲动能，延缓火焰下冲时间，使飞灰颗粒滞留在高温火焰的时间更加持久，熔渣室11中全区域高达1800℃以上，核心区域2000℃以上的超高温度，当垃圾焚烧飞灰气流通入熔渣室11中与煤粉火焰相撞混合后，熔渣室11中的高温能够将垃圾焚烧飞灰表面附着的二噁英等剧毒有机物彻底消除，既实现了熔渣室11中余热的合理利用，又能够将垃圾焚烧飞灰中的剧毒有机物进行消除，实现环保节能的效果。

参阅图3，在一些实施例中，急冷玻璃化机构2包括冷却组件21，冷却组件21位于流渣口13下方，以使高温熔融液滴经过流渣口13排出后流至冷却组件21处进行冷却形成玻璃态颗粒，由于高温熔融液滴通过流渣口13流出经过急冷玻璃化机构2急速冷却形成玻璃态颗粒，重金属元素被Ca-Si-Al系煤基材料所形成的非晶体聚合物固化在聚合体中，使重金属元素彻底固化，难以在外部环境中释放析出，玻璃体中的重金属元素在自然界中释放需数十万年以上，因此可达到完全彻底的无害化处置。

可以理解的是，燃烧器12设置在熔渣室11的拱上区域，使得燃烧的煤粉火焰从上下道通入熔渣室11中将通入熔渣室11中的垃圾焚烧飞灰包裹后，煤粉火焰中的煤基灰渣及垃圾焚烧飞灰熔融形成高温熔融液滴落至熔渣室11底部形成高温熔融渣液，从流渣口13流出，然后经过急冷玻璃化机构2进行冷却形成玻璃态颗粒。

参见图4，在一些实施例中，还包括飞灰输送复燃组件3，飞灰输送复燃组件3包括输送管道31，输送管道31的一端连接拉法尔喷嘴，另一端连接飞灰给料仓32，输送管道31上设置有仓泵33，以使飞灰给料仓32中的垃圾焚烧飞灰通过拉法尔喷嘴喷入熔渣室11中与煤粉火焰混合。

可以理解的是，垃圾焚烧飞灰存储在飞灰给料仓32中，通过仓泵33打入输送管道31，输送至拉法尔喷嘴处，在拉法尔喷嘴的作用下快速喷入熔渣室11中与煤粉火焰进行混合熔融。

在一些实施例中，飞灰给料仓32顶部设置有止回门34，止回门34可防止飞灰外泄。

在一些实施例中，拉法尔喷嘴的轴线方向与竖直方向的夹角为80-90度。

具体来说，由于燃烧器12位于熔渣室11的顶部，煤粉火焰的方向是竖直向下的，当通入熔渣室11中的垃圾焚烧飞灰方向朝下时，可能会造成垃圾焚烧飞灰不能完全被煤粉火焰完全熔融可能就从流渣口13处冲出熔渣室11，造成垃圾焚烧飞灰处理不完全，通过控制激流喷射通道15的轴线与竖直方向的夹角即图1中的夹角a，也就是说，喷射入熔渣室11中的垃圾焚烧飞灰的喷射角度为80-90度。

在一些实施例中，拉法尔喷嘴采用耐磨耐热合金材料制备，拉法尔喷嘴的喷腔141内壁上设置一层耐磨陶瓷15。

在实际应用中，液态排渣熔渣锅炉1可以采用燃煤电厂双U型液态排渣锅炉，利用大型燃煤电厂双U型液态排渣锅炉余热，将垃圾焚烧飞灰彻底熔融。

在一些实施例中，熔渣室11壁面由水冷壁构成，熔渣室11内壁上贴敷有碳化硅涂层，碳化硅涂层约10mm厚以防止熔渣损坏水冷壁。

在一些实施例中，急冷玻璃化机构2还包括设置在熔渣室11底部的出料筒22，流渣口13位于出料筒22的正上方，冷却组件21为设置在出料筒22侧壁上的多个冷却水喷嘴，以通过冷却水喷嘴向出料筒22内部通入冷却水形成水幕，使得水幕对通过流渣口13流入出料筒22中的高温熔融液滴冷却形成玻璃态颗粒。

可以理解的是，在熔渣室11的下方设置出料筒22对高温熔融液滴进行阻挡，防止高温熔融液滴从流渣口13排出后四散贱开，另外，通过出料筒22中形成的水幕能够对高温熔融液滴进行降温冷却，使得高温熔融液滴冷却成玻璃态颗粒，实现重金属元素被Ca-Si-Al系煤基材料所形成的非晶体聚合物固化在聚合体中，使重金属元素彻底固化，难以在外部环境中释放析出，进而实现垃圾焚烧飞灰中重金属元素的充分处理。

在一些实施例中，急冷玻璃化机构2还包括渣池23，出料筒22的底端伸入渣池23中，进而使得冷却后的玻璃态颗粒落入渣池23中，另外，渣池23的侧壁上设置有冷却水冲击喷口24，冷却水冲击喷口24位于出料筒22底端的下方，以通过冷却水冲击喷口24对落入渣池23中的玻璃态颗粒进行冲击，进而使得落入渣池23底部的玻璃态颗粒在冷却水的冲击下能够分散开，不会进行堆积，影响出料筒22中的玻璃态颗粒继续向下排出，并且冷却水不断对玻璃态颗粒的冲击能够对玻璃态颗粒进行进一步降温，进而实现玻璃态颗粒温度的进一步降低。另外，渣池23上设置有出水通道，使得渣池23中的水能够实时的排出。

还需要说明的是，在渣池23的底部设置有捞渣机25，用于将渣池23中的玻璃态颗粒转运出渣池23，转运至输送设备中向外输送。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置，其特征在于，包括液态排渣熔渣锅炉；

所述液态排渣熔渣锅炉包括熔渣室，所述熔渣室顶部设置有燃烧器，所述燃烧器竖直向下设置；

所述熔渣室侧壁上开有进料口，所述进料口处设置有激流喷嘴，所述激流喷嘴为拉法尔喷嘴结构，以使煤粉气流通过所述燃烧器竖直向下进入所述熔渣室中点燃形成煤粉火焰后与通过所述拉法尔喷嘴进入所述熔渣室中的垃圾焚烧飞灰气流混合熔融形成高温熔融液滴；

所述熔渣室的底部设置有流渣口，以使所述高温熔融液滴通过所述流渣口流出。

2.如权利要求1所述的一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置，其特征在于，还包括飞灰输送复燃组件，所述飞灰输送复燃组件包括输送管道，所述输送管道的一端连接所述拉法尔喷嘴，另一端连接飞灰给料仓，所述输送管道上设置有仓泵，以使所述飞灰给料仓中的所述垃圾焚烧飞灰通过所述拉法尔喷嘴喷入所述熔渣室中与所述煤粉火焰混合。

3.如权利要求2所述的一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置，其特征在于，所述飞灰给料仓顶部设置有止回门。

4.如权利要求1所述的一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置，其特征在于，还包括急冷玻璃化机构，所述急冷玻璃化机构包括冷却组件，所述冷却组件位于所述流渣口下方，以使所述高温熔融液滴经过所述流渣口排出后流至所述冷却组件处进行冷却形成玻璃态颗粒。

5.如权利要求1所述的一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置，其特征在于，所述拉法尔喷嘴的轴线方向与竖直方向的夹角为80-90度。

6.如权利要求1或5所述的一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置，其特征在于，所述拉法尔喷嘴采用耐磨耐热合金材料制备，所述拉法尔喷嘴的喷腔内壁上设置一层耐磨陶瓷。

7.如权利要求1所述的一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置，其特征在于，所述熔渣室壁面由水冷壁构成，所述熔渣室内壁上贴敷有碳化硅涂层。

8.如权利要求4所述的一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置，其特征在于，所述急冷玻璃化机构还包括设置在所述熔渣室底部的出料筒，所述流渣口位于所述出料筒的正上方，所述冷却组件为设置在所述出料筒侧壁上的多个冷却水喷嘴，以通过所述冷却水喷嘴向所述出料筒内部通入冷却水形成水幕，使得所述水幕对通过所述流渣口流入所述出料筒中的高温熔融液滴冷却形成玻璃态颗粒。

9.如权利要求8所述的一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置，其特征在于，所述急冷玻璃化机构还包括渣池，所述出料筒的底端伸入所述渣池中；

所述渣池的侧壁上设置有冷却水冲击喷口，所述冷却水冲击喷口位于所述出料筒底端的下方，以通过所述冷却水冲击喷口对落入所述渣池中的玻璃态颗粒进行冲击。

10.如权利要求9所述的一种无害化处理垃圾焚烧飞灰的装置，其特征在于，所述渣池中设置有捞渣机，用于将所述渣池中的所述玻璃态颗粒转运出所述渣池。

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