TWI821601B - 流體化床焚化爐的廢氣的處理系統 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關一種流體化床焚化爐的廢氣的處理系統，其特徵在於：焚化爐的廢氣排出管連接一第一引風機，由第一引風機將該焚化爐所排出的廢氣，經由一導氣管送入一鍊條式燃煤鍋爐內，並至一鍊條式傳送裝置的底部，使廢氣由下往上穿越該燃煤後，利用氣流壓力持續向上穿越該燃煤所產生的高溫焰火區，充分接觸而焚化，可將未完全燃燒物質焚化，達到最低之污染排放目的；再者本發明因沒有傳統二次燃燒室的「高溫滯留」及廢氣燃燒不均勻事項的缺失，因此同時具有節省焚化時間與能源之功效增進。
Description
本發明係有關一種流體化床焚化爐的廢氣處理系統，尤指一種主燃燒室所排放的廢氣能穿越燃煤鍋爐的高溫火而充分接觸燃燒的廢氣處理設備。
按，相較於傳統的垃圾掩埋法，垃圾焚化爐是以燃燒方式將廢棄物中的有機物質轉換為二氧化碳、水蒸氣及惰性殘渣等，因此具有減量、去毒、二次污染程度低等環保功能；而一般常見的大型焚化爐係採旋轉窯搭配二次燃燒室、流體化床或多段階級式爐床，將垃圾焚化產生廢氣及灰渣，搭配後段之廢熱回收鍋爐產生蒸氣、旋風集塵器除去較大顆粒粉塵、乾式或濕式洗滌塔除去氯化氫等酸氣、靜電或袋濾式集塵器捕捉較小顆粒粉塵，加入活性碳以去除戴奧辛及其他有毒氣體，再由煙囪排出，以符合排放標準。
次按，中小型焚化爐基於設備成本的考量，往往採用多燃燒式爐體，垃圾主要在主燃燒室中被焚燒產生廢氣，續經配置有燃燒機之第二甚或第三燃燒室中「高溫滯留」，亦即使廢氣在高於850℃的二次燃燒室滯留多秒以上，以達完全燃燒，此因低溫不完全燃燒會產生一氧化碳(CO)、碳氫鹵化物、戴奧辛、或具有劇毒的四氯化雙苯戴奧辛(TCDD)等。
圖1A所示，係為習用一般焚化爐的處理流程，此類型裝置見諸於台灣發明公告第I682129號專利中。其主要包括有：一個主燃燒室100、一個二次燃燒室200；利用燃料將主燃燒室100溫度提升並控制於800~1500℃之間，並藉由主燃燒室100內使物料能完全燃燒；此外，燃燒後之廢氣G(含可能未
燃燒完全之微粒與氣體)，則再經溫度控制於1200~1500℃之間的二次燃燒室200，可將未完全燃燒物質焚化，達到最低之污染排放目的。
圖1B所示，係為習用一種二次燃燒室200的結構，其係設在一主燃燒室100之後，燃燒後之廢氣G(含可能未燃燒完全之微粒與氣體)，則再進入該二次燃燒室200內，利用燃燒機201的火焰F將未完全燃燒物質焚化。惟査，二次燃燒室200的體積必須足夠龐大，方能使廢氣G滯留兩秒以上；再者，廢氣G由主燃燒室100進入二次燃燒室200時，由於氣流關係，廢氣G並無法穿越燃燒機201的高溫火焰F，與火焰F完全接觸燃燒，因此經常無法完全消除一氧化碳(CO)、碳氫鹵化物、戴奧辛、或具有劇毒的四氯化雙苯戴奧辛(TCDD)等。所以由二次燃燒室200之出口202所排出的氣體，很多未能符合排放標準。
此外，二次燃燒室200的體積必須足夠龐大，方能使廢氣G滯留兩秒以上；如此一來，燃燒機201的能源耗費就越多，亦不符經濟效益與環境保護。
再者，上揭傳統以二次燃燒室來處理有毒廢煙的方式，概略能夠處理至60%左右，剩餘的40%進入袋室集塵器中加入活性碳，利用活性碳吸附原理將有毒之廢氣吸附下來，造成廢氣處理成本居高不下，且吸附下來的活性碳因附著有毒物質而變為二次汙染源，並將會再次造成二次污染跟處理上的問題。
是以，如何解決傳統二次燃燒室之上述問題點，為本發明之主要課題。
本發明之主要目的，係在提供一種流體化床焚化爐的廢氣的處理系統，其由主燃燒室所排放的廢氣能穿越燃煤鍋爐的高溫火而充分接觸
燃燒，可將未完全燃燒物質焚化，達到最低之污染排放目的。
本發明又一主要目的，則在提供一種流體化床焚化爐的廢氣的處理系統，其由主燃燒室所排放的廢氣無須經由傳統二次燃燒室滯留，具有降低源耗費之功效增進。
為達上述目的，本發明所採用的技術手段包含：一焚化爐，具有一廢氣排出管用以排出該焚化爐燃燒所產生的廢氣；一鍊條式燃煤鍋爐，具有一爐體，在該爐體內設有一鍊條式傳送裝置，其上用以承載一由入料機所導入的燃煤，一鼓風機，用以吸取外部空氣經由一送風管送至該鍊條式傳送裝置的底部，以對該燃煤形成助燃，及一出氣口，用以排出該爐體內部的焚化氣體。
本發明其主要特徵在於：該焚化爐的廢氣排出管連接一第一引風機，由該第一引風機將該焚化爐所排出的廢氣，經由一導氣管送入該爐體內，並至該鍊條式傳送裝置的底部，使該廢氣由下往上穿越該燃煤後，利用氣流壓力持續向上穿越該燃煤所產生的高溫焰火區，充分接觸而焚化。
依據前揭特徵，該導氣管的尾端係可分開成一個以上的分流導氣管，再送入該爐體內部。
依據前揭特徵，該高溫焰火區的温度可在1100~1500℃之間。
依據前揭特徵，更包括一控制單元，該控制單元用以分別控制該第一引風機及該鼓風機的轉速其抽取流量。
依據前揭特徵，更可包括一淨化處理設備係連接於該鍊條式燃煤鍋爐的出氣口，該淨化處理設備依序包括一省煤器、多管集塵器、一袋式集塵器、一洗滌塔、一第二引風機、及一煙囪。
依據前揭特徵，該焚化爐可包括為一流體化床焚化爐、半流體化
床焚化爐、旋轉窯焚化爐、或多段階級式爐床。
依據前揭特徵，該鍊條式燃煤鍋爐內包括設有一個以上的蒸氣產生筒。
藉助上揭技術手段，本發明的流體化床焚化爐的廢氣的處理系統，與傳統的二次燃燒室的差異在於：
一、本發明係以該鍊條式燃煤鍋爐來取代傳統的二次燃燒室，進一步利用該廢氣G由下而上穿越該燃煤C後，利用氣流壓力持續向上穿越該燃煤所產生的高溫焰火區F，使得廢氣G(包含飛灰)得以充分與火接觸而焚化，藉此解決了傳統二次燃燒室，因氣流關係致使廢氣G(包含飛灰)無法充分接觸燃燒的缺失。
二、傳統的二次燃燒室係靠「高溫滯留」，使廢氣在二次燃燒室滯留多秒以上，用以將主燃燒室所產生的廢氣燃燒。惟，除上述因氣流關係致使廢氣G(包含飛灰)無法充分接觸燃燒的缺失之外，傳統的二次燃燒室的體積必須足夠龐大，方能使廢氣G滯留兩秒以上；如此一來，能源耗費就越多，不符經濟效益與環境保護。反觀本發明係以該鍊條式燃煤鍋爐來取代傳統的二次燃燒室，除具有一物兩用的特性，且本發明是利用氣流壓力使廢氣G持續向上穿越該燃煤所產生的高溫焰火區F，因充分與火直接接觸而焚化，所以沒有傳統二次燃燒室的「高溫滯留」缺失，本發明具有節省焚化時間與能源之功效增進。
三、傳統以二次燃燒室來處理有毒廢煙的方式，並無法全數去除，剩餘的40%利用活性碳吸附的原理將有毒廢氣給附著下來，不僅成本很高，且吸附下來的活性碳因附著有毒物質而變為二次汙染源，再次造成二次污染跟處理上的問題。反觀本發明係在該鍊條式燃煤鍋爐內，直接以高溫焰火將有毒物質焚化，無需再使用活性碳吸附有毒的廢氣，因此具有成本低，
且無二次污染的問題。
10:焚化爐
11:廢氣排出管
12:第一引風機
13:導氣管
131:第一分流導氣管
132:第二分流導氣管
20:鍊條式燃煤鍋爐
21:爐體
22:鍊條式傳送裝置
23:入料機
24:鼓風機
241:送風管
25:出氣口
26:蒸氣產生筒
30:控制單元
40:淨化處理設備
41:省煤器
42:多管集塵器
43:袋式集塵器
44:洗滌塔
45:第二引風機
46:煙囪
F:高溫焰火區
G:廢氣
g:焚化氣體
A:外部空氣
圖1A係習用一般焚化爐的處理流程圖。
圖1B係習用一般二次燃燒室的結構示意圖。
圖2係本發明較佳實施例的結構示意圖。
圖3係圖2中主要構造放大示意圖。
圖4係本發明廢氣穿越高溫焰火區充分接觸焚化的示意圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
首先，請參閱圖2~圖4所示，本發明流體化床焚化爐的廢氣的處理系統，包括有：一焚化爐10，具有一廢氣排出管11用以排出該焚化爐燃燒所產生的廢氣G；本實施例中，該焚化爐10可為一流體化床焚化爐，但不限定於此，舉凡半流體化床焚化爐、旋轉窯焚化爐、或多段階級式爐床等，亦可實施。
一鍊條式燃煤鍋爐20，具有一爐體21，在該爐體21內設有一鍊條式傳送裝置22，其上用以承載一由入料機23所導入的燃煤C，一鼓風機24，用以吸取外部空氣A經由一送風管241送至該鍊條式傳送裝置22的底部，以對該燃煤C形成助燃，及一出氣口25，用以排出該爐體21內部的焚化氣體；再者，該鍊條式燃煤鍋爐20內包括設有一個以上的蒸氣產生筒26。惟查，上
揭焚化爐10及鍊條式燃煤鍋爐20，係屬先前技術(Prior Art)，非本案之專利標的，容不贅述。
本發明其主要特徵在於：該焚化爐10的廢氣排出管11連接一第一引風機12，由該第一引風機12將該焚化爐10所排出的廢氣G，經由一導氣管13送入該爐體21內，並至該鍊條式傳送裝置22的底部，使該廢氣G由下而上穿越該燃煤C後，且持續向上穿越該燃煤所產生的高溫焰火區F，充分接觸而焚化，使該廢氣G(包含飛灰)被燃燒成焚化氣體(g)，得以將焚化爐10所產生一氧化碳(CO)、碳氫鹵化物、戴奧辛、或具有劇毒的四氯化雙苯戴奧辛(TCDD)等完全燃燒。
本實施例中，該導氣管13的尾端係分開成一個以上的第一分流導氣管131及第一分流導氣管132，再送入該爐體21內部。但不限定於此，該分流導氣管的數量可依需求增減，且該分流導氣管的設置位置可選擇在該爐體21內部，於該高溫焰火區F溫度較高的位置下方，因為該高溫焰火區F的温度在1100~1500℃之間，而該廢氣G由下而上穿越該燃煤C後，利用氣流壓力持續向上穿越該燃煤所產生的高溫焰火區F，充分接觸而焚化。
本實施例中，更包括一控制單元30，該控制單元30用以分別控制該第一引風機12及該鼓風機24的轉速其抽取流量。藉此可依焚化爐10所產生的廢氣G種類及數量，進行該第一引風機12及該鼓風機24的轉速其其抽取流量的控制與調整，以達將未完全燃燒物質焚化，達到最低之污染排放目的。
本實施例中，更包括一淨化處理設備40，係連接於該鍊條式燃煤鍋爐20的出氣口25，用以將焚化氣體g做進一步的處理再排至大氣中。該淨化處理設備40依序包括一省煤器41、一多管集塵器42、一袋式集塵器43、一洗滌塔44、一第二引風機45、及一煙囪46。惟查，該等淨化處理設備40，係
屬先前技術(Prior Art)，非本案之專利標的，容不贅述。
基於上揭構成，本發明的流體化床焚化爐的廢氣的處理系統，與傳統的二次燃燒室的差異在於：
一、本發明係以一鍊條式燃煤鍋爐20來取代傳統的二次燃燒室200，由於該鍊條式燃煤鍋爐20，係很多工廠內用以產生蒸氣的鍋爐，因此本發明將其一物兩用，其除了保有產生蒸氣的功能外，進一步利用該鍊條式傳送裝置22上的高溫焰火區F的温度在1100~1500℃之間，而該廢氣G由下而上穿越該燃煤C後，利用氣流壓力持續向上穿越該燃煤所產生的高溫焰火區F；亦即如圖4所示，本發明利用該第一引風機12將廢氣G貫穿該高溫焰火區F，使得廢氣G(包含飛灰)得以充分與火接觸而燃燒成焚化氣體(g)，藉此解決了傳統二次燃燒室200，因氣流關係致使廢氣G(包含飛灰)無法充分接觸燃燒的缺失。
二、傳統的二次燃燒室200係靠「高溫滯留」，使廢氣在二次燃燒室滯留多秒以上，用以將主燃燒室100所產生一氧化碳(CO)、碳氫鹵化物、戴奧辛、或具有劇毒的四氯化雙苯戴奧辛(TCDD)等完全燃燒。惟，除上述因氣流關係致使廢氣G(包含飛灰)無法充分接觸燃燒的缺失之外，傳統的二次燃燒室200的體積必須足夠龐大，方能使廢氣G滯留兩秒以上；如此一來，燃燒機201的能源耗費就越多，亦不符經濟效益與環境保護。反觀本發明係以該鍊條式燃煤鍋爐20來取代傳統的二次燃燒室200，除具有一物兩用的特性，且本發明是利用氣流壓力持續向上穿越該燃煤所產生的高溫焰火區F，因充分與火直接接觸而焚化，所以沒有傳統二次燃燒室200的「高溫滯留」缺失，本發明具有節省焚化時間與能源之功效增進。
三、本發明係在該鍊條式燃煤鍋爐20內，直接以高溫焰火區F將有毒物質焚化，無需再使用活性碳吸附有毒的廢氣，因此相較於傳統二次燃燒
室200，具有成本低，且無二次污染的問題。
綜上所述，本發明所揭示之技術手段，確具「新穎性」、「進步性」及「可供產業利用」等發明專利要件，祈請 鈞局惠賜專利，以勵發明，無任德感。
惟，上述所揭露之圖式、說明，僅為本發明之較佳實施例，大凡熟悉此項技藝人士，依本案精神範疇所作之修飾或等效變化，仍應包括在本案申請專利範圍內。
11:廢氣排出管
12:第一引風機
13:導氣管
131:第一分流導氣管
132:第二分流導氣管
20:鍊條式燃煤鍋爐
21:爐體
22:鍊條式傳送裝置
23:入料機
24:鼓風機
241:送風管
25:出氣口
26:蒸氣產生筒
30:控制單元
F:高溫焰火區
G:廢氣
g:焚化氣體
A:外部空氣
Claims (7)
- 一種流體化床焚化爐的廢氣的處理系統，包含：一焚化爐，具有一廢氣排出管用以排出該焚化爐燃燒所產生的廢氣；一鍊條式燃煤鍋爐，具有一爐體，在該爐體內設有一鍊條式傳送裝置，其上用以承載一由入料機所導入的燃煤，一鼓風機，用以吸取外部空氣經由一送風管送至該鍊條式傳送裝置的底部，以對該燃煤形成助燃，及一出氣口，用以排出該爐體內部的焚化氣體；其特徵在於：該焚化爐的廢氣排出管連接一第一引風機，由該第一引風機將該焚化爐所排出的廢氣，經由一導氣管送入該爐體內，並至該鍊條式傳送裝置的底部，使該廢氣由下往上穿越該燃煤後，利用氣流壓力持續向上穿越該燃煤所產生的高溫焰火區，充分接觸而焚化。
- 如申請專利範圍第1項所述之流體化床焚化爐的廢氣的處理系統，其中，該導氣管的尾端係分開成一個以上的分流導氣管，再送入該爐體內部。
- 如申請專利範圍第1項所述之流體化床焚化爐的廢氣的處理系統，其中，該高溫焰火區的温度在1100~1500℃之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之流體化床焚化爐的廢氣的處理系統，其中，更包括一控制單元，該控制單元用以分別控制該第一引風機及該鼓風機的轉速其抽取流量。
- 如申請專利範圍第1項所述之流體化床焚化爐的廢氣的處理系統，其中，更包括一淨化處理設備係連接於該鍊條式燃煤鍋爐的出氣口，該淨化處理設備依序包括一省煤器、一多管集塵器、一袋式集塵器、一洗滌塔、一第二引風機、及一煙囪。
- 如申請專利範圍第1項所述之流體化床焚化爐的廢氣的處理 系統，其中，該焚化爐包括為一流體化床焚化爐、半流體化床焚化爐、旋轉窯焚化爐、或多段階級式爐床。
- 如申請專利範圍第1項所述之流體化床焚化爐的廢氣的處理系統，其中，該鍊條式燃煤鍋爐內包括設有一個以上的蒸氣產生筒。
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