本发明涉及二恶英减排技术，特别涉及水泥窑协同处置固体废物(以下简称固废)窑灰回用二恶英控制装置及方法。
背景技术：
2015年，我国的生活垃圾产生量达到了1.91亿吨，生活垃圾焚烧厂处置能力无法满足现有需求。新型干法水泥窑协同处置固废技术是利用水泥回转窑在高温煅烧水泥熟料的同时，焚烧处置固废。该技术的大致流程是：固废经预处理系统后制备成均质的一次燃料或原料，然后由温度为850-900℃的热分解炉进入水泥生产系统。由于固废在水泥窑内处置温度高、停留时间长且受扰动强。所以该技术具有焚烧状态稳定、减少废气排放等优点，环境效益显著。
目前在水泥窑协同处置固废后，通常都是利用布袋除尘器搜集烟气中的窑灰，然后将其重新与生料进行掺混投入生产。但是，由于窑灰成分中含有少量二恶英含量较高的飞灰，这部分飞灰会与生料混合后经悬浮预热器c1级重新进入水泥生产系统中。悬浮预热器c1级温度范围为320-400℃，回用的窑灰通过二恶英的从头合成反应增加二恶英的原始排放浓度。同时，不断循环累积的窑灰在250-350℃之间发生二恶英的热脱附反应，使大量固相二恶英转变为气相二恶英，减排难度大大增加，最终导致窑尾废气中二恶英排放量增加。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种水泥窑协同处置固废窑灰回用二恶英控制装置及方法。
为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种水泥窑协同处置固废窑灰回用二恶英控制装置，包括设在干法水泥窑协同处置固废装置中烟道上的布袋除尘器；在布袋除尘器的下方设有振动筛，振动筛包括一个与水平面呈30-45°夹角的筛面，其筛孔孔径为4000-6000目；布袋除尘器底部的排放口位于筛面的上方，两者之间设防尘罩，在筛面下方装有灰斗；筛面通过传动机构与电动机的输出轴相连，筛面的最低点位于传送带一端的上方，传送带的另一端接至生料磨的进料口。
本发明中，所述灰斗的底部设阀门，其出口通过管路连接至熟料篦冷机入口。
本发明中，所述传送带上方设有防尘罩。
本发明进一步提供了利用前述装置实现水泥窑协同处置固废窑灰回用二恶英控制的方法，包括：以布袋除尘器收集干法水泥窑协同处置固废装置中进入烟道的窑灰，然后利用振动筛对窑灰进行筛分处理；其中，过筛后的细窑灰被送至熟料篦冷机中，与温度高于850℃的熟料进行掺混，细窑灰在掺混物料中的质量占比不超过15％；未能过筛的粗窑灰则送至生料磨中，与生料混合后作为水泥生产原料重新进入窑内。
发明原理描述：
在垃圾焚烧飞灰中，二恶英含量随着粒径降低而增加，质量仅占10％的细颗粒所含二恶英的比例高于50％，这是因为颗粒越细其比表面积越大、中孔结构越丰富造成的。同理，窑灰中二恶英含量也随着粒径降低而增加。以水泥窑协同处置垃圾衍生物产生的窑灰为例，窑灰的平均粒径为8.4μm，其中细颗粒(粒径小于2.5μm)的质量占比约为10％，而二恶英含量的比例却达到了40％左右。因此，窑灰回用前筛分出粒径较小的部分进行再利用，能够有效地减少回窑的固相二恶英总量，进而减少烟气中二恶英的原始排放浓度。
据统计，窑灰的产生量相当于熟料的10％-20％，即5000吨/日水泥生产线每天产生500-1000吨窑灰，产生量巨大，回用后对二恶英的排放量影响较大。本发明所述装置结构简便、运行稳定、价格低廉，并能有效控制水泥窑协同处置固废二恶英排放量，实现二恶英达标排放。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、装置结构简便、价格低廉，实现了窑灰多途径再利用，且窑灰筛分和输送过程不会产生粉尘、噪声等二次污染，清洁环保；
2、细窑灰筛分后经悬浮预热器入窑的固相二恶英总量减少40％以上，间接降低了烟气中二恶英的原始排放浓度；
3、细窑灰粒径小、化学特性均匀稳定，与高温熟料混合后不会影响熟料品质，且窑灰中二恶英可在高温下降解；
4、窑灰多途径再利用能够减少可能影响水泥正常生产的重金属、氯化物等有害物质进入窑内，降低系统维护成本。
附图说明
图1为本发明的窑灰回用二恶英控制装置结构示意图。
图中的附图标记为：1布袋除尘器；2振动筛；2-1防尘罩；2-2筛面；3传送带；4生料磨。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1所示，水泥窑协同处置固废窑灰回用二恶英控制装置包括设在干法水泥窑协同处置固废装置中烟道上的布袋除尘器1；在布袋除尘器1的下方设有振动筛2，振动筛2包括一个与水平面呈30-45°夹角的筛面2-2，其筛孔孔径为4000-6000目；布袋除尘器2底部的排放口位于筛面2-2的上方，两者之间设防尘罩2-1，在筛面2-2下方装有灰斗；筛面2-2通过传动机构与电动机的输出轴相连，筛面2-2的最低点位于传送带3一端的上方，传送带3的另一端接至生料磨4的进料口，传送带3上方设有防尘罩。灰斗的底部设阀门，其出口通过管路连接至熟料篦冷机入口。
利用前述装置实现水泥窑协同处置固废窑灰回用二恶英控制的方法，包括：以布袋除尘器1收集干法水泥窑协同处置固废装置中进入烟道的窑灰，然后利用振动筛2对窑灰进行筛分处理；其中，过筛后的细窑灰被送至熟料篦冷机中，与温度高于850℃的熟料进行掺混，细窑灰在掺混物料中的质量占比不超过15％；未能过筛的粗窑灰则送至生料磨3中，与生料混合后作为水泥生产原料重新进入窑内。
该装置中，灰斗用于暂存过筛的窑灰细颗粒，尺寸根据现场条件和实际需要设计。防尘罩上端与布袋的灰斗通过防尘罩2-1紧密相连，包裹整个振动筛上部区域。筛面2-2的振动频率可调，可根据窑灰物化特性进行更换，筛孔均匀分布。烟气中粉尘经布袋除尘器1收集至灰斗后落入振动筛2中，细窑灰过筛后暂存在振动筛2的灰斗中。当细窑灰存放量达到灰斗容积的1/2-3/4时，打开阀门使细窑灰由灰斗底部输送至熟料篦冷机入口，与高温熟料(＞850℃)充分混合后成为熟料的一部分，所述细窑灰质量比例控制在15％以下。未过筛的粗窑灰则经传送带3输送至生料磨4，与生料混合后作为水泥生产所需的原料重新进入窑内。
下面的具体实施例子可以使本专业的专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实验用品：5000吨/日熟料产量的水泥窑协同处置垃圾衍生物产生的窑灰，其二恶英浓度为0.09ngi-teq/g，过5000目筛后细窑灰质量占比11％，其二恶英浓度为0.34ngi-teq/g，含量占比为41％；粗窑灰质量占比89％，其二恶英浓度为0.06ngi-teq/g，含量占比为59％。
实验条件：实验室采用立式炉模拟悬浮预热器c1级运行工况，研究窑灰中二恶英的热解析特性，其中烟气流量为1l/min，烟气流速为7m/s，反应时间为30min。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。