一种新型生活垃圾焚烧飞灰熔融处置方法及设备与流程

本发明涉及一种新型生活垃圾焚烧飞灰熔融处置方法及设施。本发明适用于采用消石灰半干法/干法脱酸烟气处理工艺的生活垃圾焚烧厂飞灰熔融处置。

背景技术：

生活垃圾焚烧电厂普遍采用消石灰半干法/干法脱酸+布袋的烟气处理工艺，为了保证最佳脱酸效率及防止布袋发生糊袋，进入反应器的烟气温度一般控制在200℃及以下。根据文献1，由于烟气在干式反应器里的停留时间短，反应温度低（170℃～230℃），ca(oh)2与烟气中hcl反应主要产物为ca（oh）cl，且反应不完全。cacloh·xh2o以及过量的ca(oh)2固体会在布袋中被捕捉，存于飞灰中。

生活垃圾焚烧飞灰中含有重金属、二噁英等有害物质，为了防止有害物质浸出对环境造成污染，并实现飞灰资源化利用，可采用熔融固化处理技术生活垃圾焚烧飞灰。目前常规的飞灰熔融处置方法有电力式熔融炉、燃料式熔融炉两种，常规的熔融处置设施包括飞灰预处理装置（配伍、进料等）、熔融炉及二燃室。飞灰熔融处理时，飞灰中的ca(oh)2、cacloh·xh2o在熔融炉内热分解产生大量水分，炉壁c-基耐材或sic耐材与水发生水性煤气化反应，造成耐火材料损耗。其次，飞灰中水分的波动，造成熔融炉内温度波动，不利于控制。对于采用石墨电极作为热源的电力式熔融炉，在高温下电极易与水发生水煤气反应，导致电极损耗。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种新型生活垃圾焚烧飞灰熔融处置方法，延长熔融炉壁耐火材料寿命，延长石墨电极寿命，降低飞灰熔融处置设施能耗，并降低熔融炉工况波动。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：一种生活垃圾焚烧飞灰熔融处置方法，飞灰经过预处理后，输送至加热炉中热解干燥后，再送至熔融炉熔融处置。

进一步地，加热炉产生的高温气体，送入二燃室进行充分燃烧处置。

进一步地，加热炉产生的高温气体，先进行除尘后再送入二燃室，捕捉的飞灰送入熔融炉进行处置。

进一步地，飞灰经过预处理后输送至加热炉中，在500℃～600℃下热解干燥加热；飞灰中的ca(oh)2、ca（oh）cl在其中完全脱水。

进一步地，熔融炉内气氛为还原性气氛，耐火材料采用c-基耐火材料或sic系耐火材料。

进一步地，所述熔融炉内气氛为还原性气氛，采用石墨电极作为热源。

本发明还提供了一种新型生活垃圾焚烧飞灰熔融处置设备，包括预处理装置、加热炉、熔融炉、燃烧室；所述的预处理装置与所述的加热炉连接；所述的加热炉与所述的熔融炉连接；所述的加热炉还通过气体管道与燃烧室连接。

进一步地，所述的加热炉通过气体管道与所述的旋风除尘器连接；所述的旋风除尘器通过气体管道与燃烧室连接，旋风除尘器底部通过排灰通道与熔融炉连接。

进一步地，所述燃烧室与烟气处理设施、引风机和烟囱依次连接。

本发明的有益效果：飞灰熔融处理前经过500～600℃热解干燥处理，可避免飞灰中ca(oh)2、ca（oh）cl等产生的水分对还原气氛熔融炉壁耐火材料影响，延长耐火材料寿命；同时降低飞灰中水分含量波动对熔融炉工况波动的影响，熔融处置工况更加稳定，熔渣固化效果更好。对于采用石墨电极作为热源的电力式熔融炉，还可避免水分与石墨反应，延长石墨电极寿命。

附图说明

为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为生活垃圾焚烧飞灰热重分析曲线图。

图3为ca(oh)2、ca（oh）cl热解脱水失重分析图。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，为本发明的一种新型生活垃圾焚烧飞灰熔融处置设备包括预处理装置1、加热炉2、熔融炉3、燃烧室4；所述的预处理装置1与所述的加热炉2连接；所述的加热炉2与所述的熔融炉3连接；所述的加热炉2还通过气体管道与燃烧室4连接。加热炉2通过气体管道与所述的旋风除尘器5连接；所述的旋风除尘器5通过气体管道与燃烧室4连接，旋风除尘器5底部通过排灰通道与熔融炉3连接。燃烧室4与烟气处理设施6、引风机7和烟囱8依次连接。

本发明的熔融炉，炉内气氛为还原性气氛，耐火材料为c-基耐火材料或sic系耐火材料。

本发明的加热炉，可以采用直接加热或者间接加热的方式。优选的选用间接加热方式，可以充分分解二噁英。

本发明的新型生活垃圾焚烧飞灰熔融处置方法如下：

生活垃圾焚烧飞灰干法脱酸工艺捕集的飞灰（a）中含有未完全反应的ca(oh)2以及脱酸过程产生的ca（oh）cl。飞灰配伍预处理后，输送至加热炉中热解干燥后，如图2、3所示，在500℃～600℃下加热处理，飞灰中的ca(oh)2完全分解为cao和h2o，ca（oh）cl完全分解产生cao、cacl2及h2o,生成的cao、cacl2以固态形式存在与热解干燥后飞灰（b）中，h2o以气态形式进入到热解气体（c）中。加热炉产生的高温气体（c）经旋风除尘器（5）除尘后送入到二燃烧室中，其热量被充分利用，且气体在二燃室内充分燃烧处置。加热炉处置后的飞灰（b）排出，与旋风除尘器（5）捕捉的飞灰（d）一起被送至熔融炉中熔融处理。飞灰熔融处理后排至二燃室燃烧处置，二燃室排除的烟气经烟气处理设施处理达标后，被引风机抽引至烟囱排放。飞灰熔融产生的熔渣经水冷或风冷形成可资源化利用的玻璃体。

上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围，本发明的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种新型生活垃圾焚烧飞灰熔融处置方法，垃圾焚烧飞灰预处理后进入加热炉热解干燥处置，飞灰中的熟石灰转化成生石灰及气态H2O，Ca（OH）Cl分解产生CaO、CaCl2及气态的H2O,其他内在水分也成为气态H2O。加热炉中热解气体被送至二燃室充分燃烧，气态水分随着热解气体被带走。热解干燥后的飞灰被输送至熔融炉中熔融处置，熔融产生的气体进入二燃室中充分燃烧。本发明避免飞灰中Ca(OH)2、Ca（OH）Cl等产生的水分对还原气氛熔融炉壁耐火材料影响，延长耐火材料寿命；同时降低飞灰中水分含量波动对熔融炉工况波动的影响，熔融处置工况更加稳定，熔渣固化效果更好。

技术研发人员：管晓纳;杨华;吴健;吕丽娜;杨燕玲;孙钟华;李要建
受保护的技术使用者：江苏天楹环保能源成套设备有限公司
技术研发日：2019.06.03
技术公布日：2019.10.01