一种用于城市生活垃圾焚烧的飞灰烟气组合净化系统的制作方法

本实用新型涉及垃圾焚烧处理的净化处理领域，具体涉及一种用于城市生活垃圾焚烧的飞灰烟气组合净化系统。

背景技术：

垃圾飞灰主要来源于垃圾焚烧处理后产生的灰尘。飞灰处置的方式有很多，目前普遍采用的有4种：焚烧、水泥固化、化学药剂稳定化、酸溶液提取等。美国、德国和日本等发达国家的环保部门最推崇焚烧处理技术。因为该技术不仅可以使灰渣减容在2/3以上，减轻填埋用地的负担，还可以回收灰渣中的有价金属，分解二噁英等有害物质，因此垃圾焚烧飞灰处理技术已经成为研究的热点之一，焚烧渣可以用作填坑、造田或垃圾填埋场的覆土材料等加以利用。然而，不可避免的焚烧就会产生焚烧烟气，飞灰焚烧烟气中主要含有粉尘、二氧化硫、一氧化碳、二噁英、氮氧化物、氨气其他重金属及化合物等。由于一氧化碳的浓度高、二恶英浓度高、重金属含量高，同时还含有氯化氢、氟化氢等酸性成分，现有的垃圾焚烧废气采用的SNCR+活性炭吸附+袋式除尘器等手段不能实现较好的处理效率，很难达标排放。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于城市生活垃圾焚烧的飞灰烟气组合净化系统，解决现有技术中没有针对城市生活垃圾焚烧的飞灰烟气的净化方案，完成垃圾焚烧后的针对性后续处理的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于城市生活垃圾焚烧的飞灰烟气组合净化系统，包括依次连接的喷雾冷却塔、混合器、袋式除尘器、焚烧炉、SCR脱硝系统、湿式脱硫塔、活性炭吸附器，其中：

喷雾冷却塔：飞灰焚烧废气从喷雾冷却塔的底部进入，降温后从喷雾冷却塔的顶部流出并进入混合器；

混合器：利用压缩空气将活性炭粉末与降温后的废气充分混合，吸附废气中的二噁英，然后进入到袋式除尘器；

袋式除尘器：将混合气体中的活性炭粉末和粉尘进行滤除，除尘后的废气进入焚烧炉底部；

焚烧炉：对除尘后的废气进行焚烧，消除废气中的一氧化碳，焚烧后的废气从焚烧炉顶部输出进入SCR脱硝系统；

SCR脱硝系统：利用SCR催化剂通过喷入氨水溶液作为还原剂，将废气中的NOx还原成氮气；然后从SCR脱硝系统底部输出进入到湿式脱硫塔的底部；

湿式脱硫塔：对脱硝后的气体进行脱硫，消除气体中的二氧化硫，然后从湿式脱硫塔的顶部输出进入到活性炭吸附器；

活性炭吸附器：吸附气体中的游离二噁英后，通过风机的作用引入排气筒进行排放。

本实用新型是针对城市生活垃圾焚烧设置的合理处理系统，现有的四种飞灰处置方式实际上并没有完全解决其后续的污染问题，同时其利用率也较低，申请人经过对飞灰的多年研究和垃圾焚烧项目的研究，设计出了本申请的技术方案：将飞灰焚烧后的烟气通入喷雾冷却塔底部，喷雾冷却塔降低烟气温度，对后续设备起到保护作用；再进入到混合器，利用压缩空气将活性炭粉末输送到混合器中进行充分混合，以吸附废气中的二噁英；然后进入袋式除尘器，利用袋式除尘器将吸附有二噁英的活性炭粉末和原烟气中的粉尘收集，经袋式除尘器收集的活性炭粉和粉尘作为危险废物直接进入烧结设备焚烧，不会产生二次污染物再处置的问题；再进入焚烧炉，焚烧炉主要是对废气中的一氧化碳进行深度净化，将一氧化炭彻底氧化成二氧化炭等无害物；焚烧后的废气再进入SCR脱硝系统，SCR脱硝系统主要是针对废气中NOx，利用专用的SCR催化剂通过喷入氨水溶液作为还原剂，将废气中的NOx还原成氮气，反应温度在350～400℃；脱硝后的废气再进入湿式脱硫塔，湿式脱硫塔主要净化二氧化硫，通过在循环喷淋液中加入一定浓度的氢氧化钠，利用循环喷淋液的碱性，实现脱硫的目的；紧接着进入活性炭吸附器，活性炭吸附器针对尾气中少量的游离二噁英，利用活性炭的巨大比表面积和微孔结构将尾气中的二噁英微粒吸附，从而实现彻底净化，最后通过风机，通过风机将彻底净化完全的气体引入到排气筒达标，通过排气筒排放，按照本申请技术方案的工艺完成后，焚烧炉尾气执行最新的关于危险废弃物焚烧排放的相关标准，符合法律的要求。

所述焚烧炉的输出气体在进入SCR脱硝系统之前，还通过第一换热器进行换热降温；SCR脱硝系统的输出气体在进入湿式脱硫塔之前还经过第二换热器进行换热降温。进一步讲，为了降低整体的能耗，提高热量利用率，减少对环境的影响，本申请的技术方案做了进一步的改进，通过在焚烧炉和SCR脱硝系统增加一个第一换热器对废气中的热量进行回收，通过第一换热器可以将焚烧烟气从原有的700℃通过换热器降温到380℃，减少资源浪费以及对资源的再利用；然后在SCR脱硝系统和湿式脱硫塔之间增加一个第二换热器，对烟气进行降温，节省了大部分能耗，同时通过换热将烟气的温度快速降低，从而避开了二噁英在合成的温度区间，通过SCR脱硝系统后的烟气预热湿法脱硫脱硝塔后的烟气能够避免排烟囱排放的白雾。

所述的湿式脱硫塔包括内部为空腔结构的塔体，塔体内部被两个布气板分隔成上部的除雾区、中部的喷淋区、下部的循环液区，在上部的除雾区中填充有陶瓷填料形成陶瓷除雾层，在中部的喷淋区至少设置有两层喷淋管，在相邻两层的喷淋管之间设置有一层陶瓷鲍尔环填料形成耐腐蚀填料层，下部的循环液区作为循环冷却液的存储区域。具体的讲，本申请的发明人对湿式脱硫塔做了进一步的改造和优化，通过在塔体内设置两个布气板，将塔体的内部空腔分隔形成三个空间：下部空腔作为冷却液的存储位置，废气首先从塔体的下部空腔进入，然后经过布气板上的通孔进行布气作用，将进入的废气均匀地从下向上进入到冷却区域，通过设置两层或两层以上的喷淋管，废气经过最下方的喷淋管后，经过一层由陶瓷鲍尔环填料填充形成的耐腐蚀填料层，可以进一步增加气液接触面积，大大提高了喷淋脱硫脱硝的效率，然后再进入下一层的喷淋净化，如此反复1-4次后，可以达到高效净化的目的，净化后的废气，通过顶部的除雾层后，含有较多水雾的气体中，分子较大的水雾会撞击陶瓷填料形成液滴，从而达到除雾的目的，直至塔顶时，满足排放要求。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种用于城市生活垃圾焚烧的飞灰烟气组合净化系统，将飞灰焚烧后的烟气通入喷雾冷却塔底部，喷雾冷却塔降低烟气温度，对后续设备起到保护作用；再进入到混合器，利用压缩空气将活性炭粉末输送到混合器中进行充分混合，以吸附废气中的二噁英；然后进入袋式除尘器，利用袋式除尘器将吸附有二噁英的活性炭粉末和原烟气中的粉尘收集，经袋式除尘器收集的活性炭粉和粉尘作为危险废物直接进入烧结设备焚烧，不会产生二次污染物再处置的问题；再进入焚烧炉，焚烧炉主要是对废气中的一氧化碳进行深度净化，将一氧化炭彻底氧化成二氧化炭等无害物；焚烧后的废气再进入SCR脱硝系统，SCR脱硝系统主要是针对废气中NOx，利用专用的SCR催化剂通过喷入氨水溶液作为还原剂，将废气中的NOx还原成氮气，反应温度在350～400℃，脱硝后的废气再进入湿式脱硫塔，湿式脱硫塔主要净化二氧化硫，通过在循环喷淋液中加入一定浓度的氢氧化钠，利用循环喷淋液的碱性，实现脱硫的目的；紧接着进入活性炭吸附器，活性炭吸附器针对尾气中少量的游离二噁英，利用活性炭的巨大比表面积和微孔结构将尾气中的二噁英微粒吸附，从而实现彻底净化，最后通过风机，通过风机将彻底净化完全的气体引入到排气筒达标，通过排气筒排放，按照本申请技术方案的工艺完成后，焚烧炉尾气执行最新的关于危险废弃物焚烧排放的相关标准，符合法律的要求；

2、本实用新型一种用于城市生活垃圾焚烧的飞灰烟气组合净化系统，通过第一换热器可以将焚烧烟气从原有的700℃通过换热器降温到380℃，减少资源浪费以及对资源的再利用；然后在SCR脱硝系统和湿式脱硫塔之间增加一个第二换热器，对烟气进行降温，节省了大部分能耗，同时通过换热将烟气的温度快速降低，从而避开了二噁英在合成的温度区间，通过SCR脱硝系统后的烟气预热湿法脱硫脱硝塔后的烟气能够避免排烟囱排放的白雾；

3、本实用新型一种用于城市生活垃圾焚烧的飞灰烟气组合净化系统，在塔体内设置两个布气板，将塔体的内部空腔分隔形成三个空间：下部空腔作为冷却液的存储位置，废气首先从塔体的下部空腔进入，然后经过布气板上的通孔进行布气作用，将进入的废气均匀地从下向上进入到冷却区域，通过设置两层或两层以上的喷淋管，废气经过最下方的喷淋管后，经过一层由陶瓷鲍尔环填料填充形成的耐腐蚀填料层，可以进一步增加气液接触面积，大大提高了喷淋脱硫脱硝的效率，然后再进入下一层的喷淋净化，如此反复1-4次后，可以达到高效净化的目的，净化后的废气，通过顶部的除雾层后，含有较多水雾的气体中，分子较大的水雾会撞击陶瓷填料形成液滴，从而达到除雾的目的，直至塔顶时，满足排放要求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型逆时针方向旋转90°原理示意图；

图2为本实用新型湿式脱硫塔的半剖结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-喷雾冷却塔，2-混合器，3-袋式除尘器，4-焚烧炉，5-第一换热器，6-SCR脱硝系统，7-第二换热器，8-湿式脱硫塔，9-活性炭吸附器，10-风机，11-排气筒，801-塔体，802-布气板，803-喷淋管，804-耐腐蚀填料层，805-陶瓷除雾层，806-冷却液。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1至2所示，本实用新型一种用于城市生活垃圾焚烧的飞灰烟气组合净化系统，包括喷雾冷却塔1、混合器2、袋式除尘器3、焚烧炉4、第一换热器5、SCR脱硝系统6、第二换热器7、湿式脱硫塔8、活性炭吸附器9，首先，飞灰焚烧后的烟气通入喷雾冷却塔1底部，喷雾冷却塔1降低烟气温度，对后续设备起到保护作用；降温后从喷雾冷却塔1的顶部流出并进入混合器2，利用压缩空气将活性炭粉末输送到混合器中进行充分混合，以吸附废气中的二噁英；然后进入袋式除尘器3，利用袋式除尘器将吸附有二噁英的活性炭粉末和原烟气中的粉尘收集，经袋式除尘器收集的活性炭粉和粉尘作为危险废物直接进入烧结设备焚烧，不会产生二次污染物再处置的问题；再进入焚烧炉4，焚烧炉4主要是对废气中的一氧化碳进行深度净化，将一氧化炭彻底氧化成二氧化炭等无害物；焚烧后的废气经过第一换热器5对废气中的热量进行回收，通过第一换热器5可以将焚烧烟气从原有的700℃通过换热器降温到380℃，减少资源浪费以及对资源的再利用；380℃的废气再进入SCR脱硝系统6，SCR脱硝系统6主要是针对废气中NOx，利用专用的SCR催化剂通过喷入氨水溶液作为还原剂，将废气中的NOx还原成氮气，反应温度在350～400℃，脱硝后的废气经过第二换热器7进行降温，节省了大部分能耗，同时通过换热将烟气的温度快速降低，从而避开了二噁英在合成的温度区间，通过SCR脱硝系统后的烟气预热湿法脱硫脱硝塔后的烟气能够避免排烟囱排放的白雾；脱硝后的废气换热降温后再进入湿式脱硫塔8，湿式脱硫塔8包括塔体801，塔体801内设置两个布气板802，将塔体801的内部空腔分隔形成三个空间：下部空腔作为冷却液806的存储位置，废气首先从塔体801的下部空腔进入，然后经过布气板802上的通孔进行布气作用，将进入的废气均匀地从下向上进入到冷却区域，通过设置两层或两层以上的喷淋管803，废气经过最下方的喷淋管803后，经过一层由陶瓷鲍尔环填料填充形成的耐腐蚀填料层804，可以进一步增加气液接触面积，大大提高了喷淋净化的效率，然后再进入下一层的喷淋净化，如此反复1-4次后，可以达到降温的目的，净化后的废气，通过顶部的陶瓷除雾层805后，含有较多水雾的气体中，分子较大的水雾会撞击陶瓷填料形成液滴，从而达到除雾的目的，直至塔顶时，满足排放要求，湿式脱硫塔8主要净化二氧化硫，通过在循环喷淋液中加入一定浓度的氢氧化钠，利用循环喷淋液的碱性，实现脱硫的目的；紧接着进入活性炭吸附器9，活性炭吸附器9针对尾气中少量的游离二噁英，利用活性炭的巨大比表面积和微孔结构将尾气中的二噁英微粒吸附，从而实现彻底净化，最后通过风机10，通过风机10将彻底净化完全的气体引入到排气筒11，通过排气筒11排放，经试验检验，焚烧炉尾气执行最新的关于危险废弃物焚烧排放的相关标准，符合法律的要求。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。