流化床垃圾焚烧处理系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种流化床垃圾焚烧处理系统，垃圾在流化床垃圾焚烧炉内燃烧，烟气携带床料离开炉膛进入旋风分离器，部分床料被旋风分离器捕集下来送至接料器，另一部分床料随烟气离开旋风分离器经尾部烟道进入除尘器，并在除尘器入口喷入活性炭吸附烟气中的二噁英，活性炭和床料被除尘器捕集下来回送至炉膛，活性炭吸附的二噁英在炉膛内高温分解失去毒性；进入接料器的床料，一部分返回炉膛，另一部分经冷却后外排。外排的床料没有通过尾部烟道的二噁英低温再合成区，二噁英含量低。本发明减少了垃圾焚烧的排烟和排灰的二噁英的排放量，降低了垃圾焚烧对环境造成的不利影响。
【专利说明】
流化床垃圾焚烧处理系统
技术领域
[0001]本发明涉及垃圾焚烧和污染物控制领域，特别涉及一种流化床垃圾焚烧处理系统。
【背景技术】
[0002]垃圾焚烧处理在减量化、无害化和资源化等方面具有明显优势，在欧盟和日本得到了广泛应用。随着中国的城市化发展，用于垃圾填埋的场地日益减少，越来越多的城市垃圾需要采用焚烧处理。
[0003]垃圾中含有有机物和氯元素，垃圾焚烧产生的烟气中含有卤代化合物二噁英，是一类毒性非常高的有机物，需要在垃圾焚烧处理过程中对二噁英的生成和排放加以强制控制。根据二噁英的生成机理及其物理化学性质，中国《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014 )编制说明提出，垃圾焚烧烟气的二噁英排放控制主要有四种方法:控制来源、减少炉内形成、避免炉外低温区再合成，以及烟气净化。
[0004]1、控制来源，避免含氯废物进入焚烧炉。2、减少炉内合成，采用“3T+E”工艺，即焚烧温度(Temperature)大于850°C、高温区的停留时间(Time)大于2.0秒、燃烧过程需要充分的气固瑞动(Turbulence)、以及足够的过量空气量(Excess air)，使烟气中02的浓度处于6?11%。3、减少炉外低温区再合成，减少在焚烧炉尾部烟道、尤其是在200°C~400°C温度范围内的二噁英的低温再合成。二噁英的炉外低温区再合成的主要生成机制为:飞灰中的铜或铁的化合物作为催化剂，烟气所携带的二噁英的前驱体物质(如苯、氯苯、酚类、烃类等)在飞灰的表面发生催化反应合成二噁英。4、提高烟气净化效率，利用活性炭的吸附能力强的特点，向烟气中喷入活性炭粉末吸附烟气中的二噁英，利用除尘器将飞灰和活性炭收集下来，避免二噁英随着烟气排放到大气当中造成环境污染。
[0005]但是，现有的垃圾焚烧烟气二噁英排放控制技术存在一定缺陷:
1、从来源上很难控制。进入焚烧厂的垃圾主要是混合垃圾，不可能避免含氯废弃物进入垃圾焚烧炉。
[0006]2、在垃圾焚烧炉的运行过程中，减少炉内合成二噁英的“3T+E”工艺条件很难得到有效保证。垃圾的成分非常复杂，垃圾的含灰量、含水量、热值，以及进入炉膛的垃圾量都存在较大的波动，这些波动对垃圾焚烧温度有非常大的影响，容易导致焚烧温度低于850°C、破坏“3T+E”工艺条件。
[0007]3、垃圾焚烧炉排放的烟气在尾部烟道内从850°C降低到200°C以下，烟气必然经过二噁英的炉外低温再合成区，烟气中的二噁英的前驱体物质(如苯、氯苯、酚类、烃类等)在该区域内将转化成二噁英。
[0008]4、通过喷入活性炭可以有效吸附烟气中的二噁英，降低垃圾焚烧排放的烟气中的二噁英含量。但是，垃圾焚烧产生的二噁英并没有消除，只是从烟气中转移到飞灰中，飞灰中的二噁英含量大幅度增加。垃圾焚烧飞灰已经被列入到《国家危险废物名录》(2008年版)。垃圾焚烧飞灰需要进一步无害化处理才能满足环保排放要求。而飞灰的无害化处理，技术复杂、处理成本高。
[0009]综上所述，现有垃圾焚烧的二噁英排放控制技术存在一定的缺陷，垃圾焚烧过程中产生了一定量的二噁英，虽然烟气排放的二噁英较少，但是二噁英主要富集在垃圾焚烧产生的飞灰中，飞灰的二噁英浓度高，不能实现资源化利用，作为危险废物需要进一步无害化处理，处理技术复杂、成本高。
[0010]
【发明内容】
[0011]本发明所要解决的技术问题是提供一种流化床垃圾焚烧处理系统，用该系统解决目前垃圾焚烧过程产生的飞灰中二噁英浓度高的问题，将除尘器收集的飞灰不外排到灰库，而是送至焚烧炉进行焚烧处理，使飞灰中的二噁英得到了高温分解。
[0012]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种流化床垃圾焚烧处理系统，包括炉膛、旋风分离器和除尘器，其特征在于:所述的流化床垃圾焚烧炉的炉膛下部分别与垃圾的进料斗和排渣管相连通、炉膛下部还通过一次风管和二次风管与鼓风机相连通，炉膛上部与旋风分离器相连通，旋风分离器的烟气出口与尾部烟道的进口相连通，尾部烟道的出口与除尘器的进口相连通，除尘器的进口烟道上设置活性炭喷口，除尘器设置排烟管，除尘器的排灰口通过回送器与炉膛的下部相连通，旋风分离器的下部通过立管与接料器的进口相连通，接料器包含返料器和换热器，立管的下部与返料器、与换热器相连通，返料器通过返料管与炉膛相连通，换热器通过排灰管与灰库相连通；
优选地，所述的流化床垃圾焚烧处理系统，其特征在于:所述的接料器的下部设置风室和风帽，风室通过风帽与立管、与返料器、与换热器相连通；
优选地，所述的换热器，其特征在于:换热器设置受热面，换热器的排灰管上设置控制阀；
优选地，所述的尾部烟道，其特征在于:尾部烟道内设置尾部受热面；
优选地，所述的炉膛，其特征在于:炉膛设置测量仪；
优选地，所述的测量仪，其特征在于:测量仪是一种压力测量装置，根据所测量的压力数据能够计算出炉膛内烟气携带的床料量。
[0013]与已有技术相比，本发明的有益效果如下:
(1)与传统的垃圾焚烧处理方式相比，本发明的有益效果为:除尘器收集的飞灰没有外排到灰库，而是送至焚烧炉进行焚烧处理，飞灰中的二噁英得到了高温分解；
(2)与传统的垃圾焚烧处理方式相比，本发明的有益效果为:垃圾焚烧炉排放的飞灰的二噁英浓度低、毒性小。虽然本发明所外排飞灰和传统垃圾焚烧所外排的飞灰都经历了从850°C降低到200°C以下的过程，但是二者的降温过程完全不同，所排放飞灰中的二噁英含量有大的差别。本发明外排的飞灰所经历的从850°C降低到200°C的降温过程是在接料器的换热器内进行，该换热器利用空气作为流化介质，换热器内不含有二噁英生成所必需的前驱体物质(如苯、氯苯、酚类、烃类等)，该区域没有二噁英的合成，因此，本发明外排飞灰的二噁英含量极少。而传统垃圾焚烧处理过程外排飞灰的降温过程，是飞灰和烟气共同在焚烧炉的尾部烟道内完成，飞灰和烟气向尾部受热面放热，温度从850°C降低到200°C，经历了二噁英的炉外低温再次合成区，发生了烟气中的二噁英的前驱体物质(如苯、氯苯、酚类、烃类等)合成二噁英，这些生成的二噁英被活性炭捕集下来进入到飞灰中，这些飞灰被除尘器收集后外排，因此，这些外排的飞灰的二噁英含量高。
[0014](3)更进一步，本发明随烟气和飞灰外排的二噁英总量少，降低了垃圾焚烧对环境造成的不利影响。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的工作流程示意图。
[0016]图2是本发明接料器的结构示意图。
[0017]1-一次风管，2-排渣管，3-返料器，4-换热器，5-受热面，6_控制阀，7_灰库，8-回送器，9-除尘器，10-活性炭喷口，11-尾部受热面，12-尾部烟道，13-旋风分离器，14-测量仪，15-进料斗，16-立管，17-返料管，18-排灰管，19-接料器，20-风室，21-风帽，22-二次风管，23-鼓风机，24-焚烧炉炉膛，25-排烟管。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
[0019]如图1至图2所示，本发明一种流化床垃圾焚烧处理系统，包括炉膛24、旋风分离器13和除尘器9，流化床垃圾焚烧炉的炉膛24下部分别与垃圾的进料斗15和排渣管2相连通、炉膛24下部还通过一次风管I和二次风管22与鼓风机23相连通，炉膛24上部与旋风分离器13相连通，旋风分离器13的烟气出口与尾部烟道12的进口相连通，尾部烟道12的出口与除尘器9的进口相连通，除尘器9的进口烟道上设置活性炭喷口 10，除尘器9设置排烟管25，除尘器9的排灰口通过回送器8与炉膛24的下部相连通，旋风分离器13的下部通过立管16与接料器19的进口相连通，接料器19包含返料器3和换热器4，立管16的下部与返料器3、与换热器4相连通，返料器3通过返料管17与炉膛24相连通，换热器4通过排灰管18与灰库7相连通。接料器19的下部设置风室20和风帽21，风室20通过风帽21与立管16、与返料器3、与换热器4相连通。换热器4设置受热面5，换热器4的排灰管18上设置控制阀6;尾部烟道12内设置尾部受热面11;炉膛24设置测量仪14，测量仪14是一种压力测量装置，根据所测量的压力数据能够计算出炉膛24内烟气携带的床料量。
[0020]垃圾在流化床垃圾焚烧炉内燃烧，烟气携带床料离开炉膛进入旋风分离器，部分床料被旋风分离器捕集下来送至接料器，另一部分床料随烟气离开旋风分离器经尾部烟道进入除尘器，并在除尘器入口喷入活性炭吸附烟气中的二噁英，活性炭和床料被除尘器捕集下来回送至炉膛，活性炭吸附的二噁英在炉膛内高温分解失去毒性;进入接料器的床料，一部分返回炉膛，另一部分经冷却后外排。
【主权项】
1.一种流化床垃圾焚烧处理系统，包括炉膛、旋风分离器和除尘器，其特征在于:所述的流化床垃圾焚烧炉的炉膛下部分别与垃圾的进料斗和排渣管相连通、炉膛下部还通过一次风管和二次风管与鼓风机相连通，炉膛上部与旋风分离器相连通，旋风分离器的烟气出口与尾部烟道的进口相连通，尾部烟道的出口与除尘器的进口相连通，除尘器的进口烟道上设置活性炭喷口，除尘器设置排烟管，除尘器的排灰口通过回送器与炉膛的下部相连通，旋风分离器的下部通过立管与接料器的进口相连通，接料器包含返料器和换热器，立管的下部与返料器、与换热器相连通，返料器通过返料管与炉膛相连通，换热器通过排灰管与灰库相连通。2.根据权利要求1所述的流化床垃圾焚烧处理系统，其特征在于:所述的接料器的下部设置风室和风帽，风室通过风帽与立管、与返料器、与换热器相连通。3.根据权利要求1、2所述的换热器，其特征在于:换热器设置受热面，换热器的排灰管上设置控制阀。4.根据权利要求1所述的尾部烟道，其特征在于:尾部烟道内设置尾部受热面。5.根据权利要求1所述的炉膛，其特征在于:炉膛设置测量仪。6.根据权利要求5所述的测量仪，其特征在于:测量仪是一种压力测量装置，根据所测量的压力数据能够计算出炉膛内烟气携带的床料量。
【文档编号】F23G5/46GK105823059SQ201510842210
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年6月18日
【发明人】李志伟, 何秀锦
【申请人】集美大学, 凤阳海泰科能源环境管理服务有限公司