一种用于处理含焦油脱硫灰的焚烧炉系统的制作方法

1.本实用新型涉及炭素环保治理技术领域，尤其涉及一种用于处理含焦油脱硫灰的焚烧炉系统。


背景技术：

2.半干法脱硫工艺因其工艺流程短、结构及控制简单、无白色烟雨无废水产生等优点，目前广泛应用于钢铁烧结、玻璃、燃煤电厂等行业的烟气脱硫工程中，在炭素行业近几年开始少量应用。
3.半干法脱硫灰是半干法烟气脱硫工艺产生的一种副产物，其主要成分为：游离氧化钙、亚硫酸钙、碳酸钙、硫酸钙和氢氧化钙等物质。由于半干法脱硫灰中的亚硫酸钙成分不稳定，给半干法脱硫灰的综合利用带来一定困难。
4.现有技术中，半干法脱硫灰处理和利用技术主要围绕生产免烧砖、蒸压砖、水泥缓凝剂、胶凝材料、干混砂浆、路基材料、陶瓷、石膏制品、复合墙板用面板、建筑砌块、填筑材料等建筑材料，但是最终因为半干法脱硫灰成分不稳定，实际掺配量小而且无法实现产业化生产，绝大部分的脱硫灰还是被堆存、填埋、低值化处理。
5.而现有技术中还没有一种能够实现无害化处理含焦油半干法脱硫灰的系统和工艺，因此，基于该技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种系统和工艺，以实现含焦油半干法脱硫灰的无害化处理。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种以高温焚烧分解脱硫灰中有害物质、并实现亚硫酸钙到更加稳定的硫酸钙的转化、有利于脱硫灰的综合利用的用于处理含焦油脱硫灰的焚烧炉系统。
7.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.本实用新型的一种用于处理含焦油脱硫灰的焚烧炉系统，该焚烧炉系统包括：
9.与工艺上游的半干法脱硫系统连通的脱硫灰缓冲仓，所述脱硫灰缓冲仓接收所述半干法脱硫系统灰斗下部的仓泵输送的所述半干法脱硫系统产生的脱硫灰；
10.与所述脱硫灰缓冲仓通过传输计量组件连通的焚烧炉；
11.所述焚烧炉靠近所述脱硫灰缓冲仓一端为进料端，所述焚烧炉远离所述脱硫灰缓冲仓一端为出料端；
12.所述进料端具有燃烧器，且所述燃烧器部分延伸至所述焚烧炉内；
13.该系统还包括：
14.集成于所述焚烧炉的出料端工艺下游的冷却窑；
15.所述冷却窑接收所述焚烧炉处理后的物料，并将物料冷却至100℃以下。
16.进一步的，所述脱硫灰缓冲仓包括：
17.缓冲仓本体；以及
18.支撑所述缓冲仓本体的钢结构框架；
19.所述缓冲仓本体的上部为收集工艺上游系统产生的脱硫灰的筒体结构，所述缓冲仓本体的下部为与所述缓冲仓本体上部连通，且由上至下直径逐渐减小的缩口结构；
20.所述缓冲仓本体的下端连接所述传输计量组件。
21.进一步的，所述传输计量组件包括：
22.集成于所述缓冲仓本体下端的旋转给料机；
23.位于所述旋转给料机输出端的计量称；以及
24.集成于所述计量称排料口的变频输送螺旋机构；
25.所述旋转给料机、计量称、变频输送螺旋机构均受控于外部控制器。
26.进一步的，所述变频输送螺旋机构的输出端具有朝向所述焚烧炉的进料端倾斜延伸的进料板；
27.经所述传输计量组件输送的物料通过所述进料板由所述进料端进入所述焚烧炉内。
28.进一步的，所述焚烧炉的长度不小于10m；
29.所述焚烧炉内部沿其周向布置有扬料板；
30.所述焚烧炉的外表面具有保温层；
31.所述焚烧炉的材质为310s耐热不锈钢、或碳钢材质内衬耐火材料；
32.所述焚烧炉具有两套回转支撑机构，所述回转支撑机构由定位端支撑滚轮、自由端支撑滚轮和支撑环组成，所述定位端支撑滚轮和所述自由端支撑滚轮下部浸没于用以滚轮降温的冷却水盒中；
33.所述焚烧炉的回转运动通过驱动机构驱动；
34.所述焚烧炉的工作温度为800℃以下。
35.进一步的，所述焚烧炉通过支撑组件支撑于所述钢结构框架的侧面；
36.所述支撑组件包括：
37.支撑于地面的基础；以及
38.支撑于所述基础上方的安装座；
39.所述安装座沿所述焚烧炉的延伸方向延伸、并与所述焚烧炉固连以支撑所述焚烧炉。
40.所述安装座具有用以调节高度的调整机构，所述焚烧炉通过所述调整机构调整倾斜角度。
41.进一步的，所述冷却窑一端靠近所述焚烧炉的出料端，且所述冷却窑接收所述焚烧炉处理后的物料；
42.所述冷却窑通过螺旋输送机接受所述焚烧炉处理的物料并送入冷却筒内；
43.所述冷却筒采用不锈钢材质，所述冷却筒的两端形成为锥形结构，所述冷却筒的中间部分形成为圆柱形结构，所述冷却筒的圆柱形结构安装于冷却水箱中，所述冷却水箱内填充冷却水，该冷却水箱内水位被配置为浸没所述冷却筒底部50～100mm；
44.所述冷却水箱上部安装有冷却喷淋装置，所述冷却喷淋装置用于对所述冷却筒体降温；
45.所述冷却窑接收的高温物料与所述冷却筒进行热传递，所述冷却筒与冷却水热交
换以降低物料的温度。
46.进一步的，所述冷却窑另一端朝向远离所述焚烧炉一侧延伸，且所述冷却窑远离所述焚烧炉一侧具有排出口；
47.所述冷却窑的排出口处集成有破碎机；
48.所述破碎机内具有彼此分离的破碎辊，相邻所述破碎辊之间被配置为破碎空间，所述破碎空间的宽度不大于2mm。
49.进一步的，所述破碎机的工艺下游通过气力输送系统输送破碎后的物料并储存至终产物仓。
50.在上述技术方案中，本实用新型提供的一种用于处理含焦油脱硫灰的焚烧炉系统，具有以下有益效果：
51.本实用新型的系统主要针对含焦油脱硫灰粉状物料的高温处理，以焚烧炉高温燃烧的方式去除焦油有害物质，在窑内采用微负压控制，通过焚烧炉的转动驱使和扬料板的作用驱使粉料做轴向和径向运动，并充分燃烧，焚烧炉内焚烧受热充分、均匀、稳定，以600～700℃的温度范围对脱硫灰进行处理，实现了无害化处理。
52.本实用新型的系统处理后的脱硫灰呈灰白色，经检测无焦油残留，属于一般固废，焚烧炉封闭设计，系统运行时无扬尘、冒灰现象。
附图说明
53.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
54.图1为本实用新型实施例提供的一种用于处理含焦油脱硫灰的焚烧炉系统的结构示意图；
55.图2为本实用新型实施例提供的一种用于处理含焦油脱硫灰的焚烧炉系统的焚烧炉的结构放大图；
56.图3为本实用新型实施例提供的一种用于处理含焦油脱硫灰的焚烧炉系统的冷却窑的结构放大图；
57.图4为本实用新型实施例提供的一种用于处理含焦油脱硫灰的焚烧炉系统的工艺流程图。
58.附图标记说明：
59.1、脱硫灰缓冲仓；2、旋转给料机；3、计量称；4、变频输送螺旋机构；5、燃烧器；6、进料板；7、焚烧炉；9、冷却窑；10、破碎机；11、气力输送系统；
60.101、上部；102、下部；
61.701、扬料板；702、保温层；703、进料端；704、出料端；705、定位端支撑机构；706、自由端支撑机构；707、驱动机构；
62.801、基础；802、安装座；803、调整装置；
63.901、螺旋输送机；902、冷却水箱；903、冷却筒；904、冷却喷淋装置；905、排出口。
具体实施方式
64.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
65.参见图1～图4所示；
66.本实用新型的一种用于处理含焦油脱硫灰的焚烧炉系统，该焚烧炉系统包括：
67.与工艺上游的半干法脱硫系统连通的脱硫灰缓冲仓1，脱硫灰缓冲仓1接收半干法脱硫系统出口的灰斗下部的仓泵输送的半干法脱硫系统产生的脱硫灰；
68.与脱硫灰缓冲仓1通过传输计量组件连通的焚烧炉7；
69.焚烧炉7靠近脱硫灰缓冲仓1一端为进料端703，焚烧炉7远离脱硫灰缓冲仓1一端为出料端704；
70.进料端703具有燃烧器5，且燃烧器5部分延伸至脱硫灰缓冲仓1内；
71.该系统还包括：
72.集成于焚烧炉7的出料端704工艺下游的冷却窑9；
73.冷却窑9接收焚烧炉7处理后的物料，并将物料冷却至100℃以下。
74.具体的，本实施例公开了一种用以处理含焦油脱硫灰的焚烧炉系统，其核心处理机构为焚烧炉7，首先以上述脱硫灰缓冲仓1收集经焙烧半干法脱硫系统产生的脱硫灰，并根据实际工艺要求，进行计量、传输，当脱硫灰进入焚烧炉7时，脱硫灰中的焦油受热挥发，利用燃烧器5的高温火焰直接作用于脱硫灰可燃物，直接燃烧脱硫灰，焚烧后的脱硫灰再进入冷却窑9内冷却，直至最终的收集。
75.优选的，本实施例中脱硫灰缓冲仓1包括：
76.缓冲仓本体；以及
77.支撑缓冲仓本体的钢结构框架；
78.缓冲仓本体的上部101为收集工艺上游系统产生的脱硫灰的筒体结构，缓冲仓本体的下部102为与缓冲仓本体上部101连通，且由上至下直径逐渐减小的缩口结构；
79.缓冲仓本体的下端连接传输计量组件。
80.其中，上述的传输计量组件包括：
81.集成于缓冲仓本体下端的旋转给料机2；
82.位于旋转给料机2输出端的计量称3；以及
83.集成于计量称3排料口的变频输送螺旋机构4；
84.旋转给料机2、计量称3、变频输送螺旋机构4均受控于外部控制器。
85.根据实际焚烧的计量要求，设计了上述传输计量组件，以旋转给料机2(也可以是其他同类能够传输物料的机构)将粉料/物料传输至计量称，计量称称重后的物料由变频输送螺旋向焚烧炉7输送物料，下料量由pid调节按照设定计量值送入焚烧炉7内氧化燃烧。
86.优选的，本实施例中变频输送螺旋机构4的输出端具有朝向焚烧炉7的进料端倾斜延伸的进料板6；
87.经传输计量组件输送的物料通过进料板6由进料端进入焚烧炉7内。
88.为了能够让粉料充分停留，本实施例的焚烧炉7的长度不小于10m；
89.焚烧炉7内部沿其周向布置有扬料板701；
90.焚烧炉7的外表面具有保温层702；
91.焚烧炉7的材质为310s耐热不锈钢、或碳钢材质内衬耐火材料；
92.焚烧炉7具有两套回转支撑机构，分别由定位端支撑滚轮、自由端支撑滚轮和支撑环组成，滚轮下部浸没于用于滚轮降温的冷却水盒中；
93.焚烧炉7的回转运动经由驱动机构实现，其转动速度变频可调；
94.焚烧炉7的工作温度为800℃以下。
95.扬料板701倾斜布置在焚烧炉7内，其可以随着旋转扬起粉料，扬起的粉料能够保证火焰与粉料充分接触，保障充分燃烧。另外，根据扬料板701的角度设计，随着扬尘还可以驱使粉料朝向出料端移动，最终排出焚烧炉7。
96.优选的，本实施例中焚烧炉7通过支撑组件支撑于钢结构框架的侧面；
97.支撑组件包括：
98.支撑于地面的基础801；以及
99.支撑于基础801上方的安装座802；
100.安装座沿焚烧炉7的延伸方向延伸、并与焚烧炉7固连以支撑焚烧炉7。
101.安装座具有可调高度的机构803，可根据需要调整焚烧炉的倾斜角度；
102.优选的，本实施例中冷却窑9一端靠近焚烧炉7的出料端704，且冷却窑9接收焚烧炉7处理后的物料；
103.冷却窑9通过螺旋输送机901接受焚烧炉7处理的物料并送入冷却筒903内，
104.冷却筒903采用不锈钢材质，其两端带锥形，中间为圆柱形，圆柱形部位安装于冷却水箱902中，冷却水箱902内填充冷却水，水位以浸没所述冷却筒底部50～100mm为宜；
105.冷却水箱902上部安装有冷却喷淋装置904，用于对所述冷却筒体903降温；
106.冷却窑9接收的高温物料与冷却筒903进行热传递，冷却筒903与冷却水热交换从而降低物料的温度。
107.优选的，本实施例中冷却窑9另一端朝向远离焚烧炉7一侧延伸，且冷却窑远离焚烧炉7一侧具有排出口；
108.冷却窑9的排出口处集成有破碎机10；
109.破碎机10内具有彼此分离的破碎辊，相邻破碎辊之间被配置为破碎空间，破碎空间的宽度不大于2mm。
110.优选的，本实施例中破碎机10的工艺下游通过气力输送系统11输送破碎后的物料并储存至终产物仓。
111.在上述技术方案中，本实用新型提供的一种用于处理含焦油脱硫灰的焚烧炉系统，具有以下有益效果：
112.本实用新型的系统主要针对含焦油脱硫灰粉状物料的高温处理，以焚烧炉7高温燃烧的方式去除焦油有害物质，在窑内采用微负压控制，通过焚烧炉7的转动驱使和扬料板701的作用驱使粉料做轴向和径向运动，并充分燃烧，焚烧炉7内焚烧受热充分、均匀、稳定，以600～700℃的温度范围对脱硫灰进行处理，实现了无害化处理。
113.本实用新型的系统处理后的脱硫灰呈灰白色，经检测无焦油残留，属于一般固废，焚烧炉封闭设计，系统运行时无扬尘、冒灰现象。
114.以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的
方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。