用于垃圾焚烧厂处置布袋飞灰中二噁英的装置及其工作方法

本发明涉及飞灰处理，尤其涉及一种用于垃圾焚烧厂处置布袋飞灰中二噁英的装置及其工作方法。

背景技术：

1、垃圾焚烧发电技术是目前应用最广泛的垃圾处理方法，但大部分垃圾焚烧发电厂电厂选用中温中压锅炉，导致净发电效率只有20%左右，能效偏低；回转窑焚烧技术是目前危废处理的主流技术之一, 然而焚烧过程中回收烟气余热产生的低压饱和蒸汽, 除了满足系统自用外, 富余蒸汽由于参数较低, 往往没有合适的用户, 只能冷凝回收, 没有充分利用。垃圾焚烧及危废焚烧过程中产生的飞灰通常为垃圾焚烧量的3~10%，飞灰含有二噁英及重金属，属于危险废弃物。

2、为防治环境污染，改善生态环境质量，规范和指导生活垃圾焚烧飞灰的环境管理，国家生态环境部发布《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范》（hj1134-2020），针对目前垃圾焚烧飞灰处置方式制定了更为详细的规范与标准。其中，低温热分解、高温烧结和高温熔融等飞灰处理工艺应满足以下要求：应控制飞灰处理产物中二噁英残留的总量应不超过50ng-teq/kg（以飞灰干重计）。

3、飞灰中二噁英的处置通常采用高温熔融法、等离子体法、机械化学法、低温热解法等。其中，高温熔融法和等离子体法采用1000℃以上的高温分解二噁英，技术能耗高，设备昂贵；机械化学法利用机械化学应力分解二噁英，效率较低；低温热解法在无氧条件下热降解二噁英，能耗较低，效率较高。飞灰低温热解技术加热方式通常采用火焰加热及高温烟气加热，其中，采用火焰加热会造成局部高温，飞灰易结块堵塞；高温烟气加热时，气体传热效率较低，造成能源浪费。飞灰低温热解过程中，需要控制氧气含量，当有氧气参与反应时，二噁英会从头合成，二噁英浓度增高，目前多采用氮气作为保护气体。飞灰热解尾气中含有二噁英、so2、no、no2等污染物及烟气颗粒物，需要尾气净化装置。

4、中国专利cn 104998541 a 公开了一种低温热解-催化降解处理焚烧飞灰中挥发性有机物的装置，将飞灰输送至低温热解装置在非氧化气氛中100~350℃热解10~60分钟，产生热解混合物。将混合物输送至催化降解装置，催化剂主要采用含钛、钨或钒，在氧化气氛中100~400℃降解300秒。该装置需要调配非氧化气氛热解及催化氧化分解对飞灰中挥发性有机物的降解作用，操作复杂；催化降解过程中催化剂易中毒，成本较高，并且该发明的低温热解装置的能耗较高，经济性较差。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中提到的至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种用于垃圾焚烧厂处置布袋飞灰中二噁英的装置及其工作方法，实现飞灰无害化处置，降低飞灰热解尾气处置难度，提高能源利用效率，具有较高的经济性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、用于垃圾焚烧厂处置布袋飞灰中二噁英的装置，包括：

4、飞灰输送管道，一端连接至垃圾焚烧厂，另一端连接至飞灰进料仓的顶部；

5、飞灰进料仓，底部经控制阀连接至多级螺旋热解组件；

6、多级螺旋热解组件，包括若干个依次连接的飞灰输送螺旋元件，第一级飞灰输送螺旋元件的末端设置有烟气管道；最后一级飞灰输送螺旋元件的末端设置有飞灰出料口。

7、进一步的，所述飞灰进料仓的顶部设置有布袋除尘器。

8、进一步的，所述飞灰进料仓的外壁设置有振动电机。

9、进一步的，所述飞灰进料仓的底部和/或飞灰出料口的上部设置有氮气保护装置的进气结构。

10、进一步的，所述多级螺旋热解组件外设置有加热外壳，所述加热外壳内间隔设置若干传热装置，传热装置的间隔处设置有沟槽。

11、进一步的，所述加热外壳的顶部位于第一级飞灰输送螺旋元件处设置有蒸汽出口，加热外壳的底部位于最后一级飞灰输送螺旋元件处设置有蒸汽入口，蒸汽入口连接外部的蒸汽输送管道。

12、进一步的，所述加热外壳的底部与蒸汽入口相对的一侧设置有冷凝水排出口。

13、进一步的，所述加热外壳采用硅酸铝管壳。

14、一种用于垃圾焚烧厂处置布袋飞灰中二噁英的装置的工作方法，包括以下步骤：

15、s1，预热阶段：蒸汽输送管道将垃圾焚烧厂余热锅炉的过热蒸汽输送至加热外壳内，从蒸汽入口进入，加热多级螺旋热解组件，使多级螺旋热解组件内部温度稳定在200℃~350℃范围；氮气保护装置开始通入氮气进行扫线排出内部空气，使飞灰进料仓内、多级螺旋热解组件内及飞灰出料口氧气含量低于1%；

16、s2，加料阶段：飞灰从垃圾焚烧厂底部输送至飞灰进料仓；开启多级螺旋热解组件；并加大氮气保护装置的氮气流量，开始进料；

17、s3，热解阶段：各级飞灰输送螺旋元件旋转，将飞灰推进，控制加料速度及各级飞灰输送螺旋元件转速，使飞灰在飞灰输送螺旋元件内填充率达30%；控制蒸汽流量及温度，使飞灰热解温度在200℃~350℃，热解时间控制范围在30~80分钟；

18、s4，热解处置后飞灰由飞灰出料口送至储存仓冷却，当飞灰温度在100℃以上时段仍需控制氧气含量在1%以下；热解过程中的尾气通过各级飞灰输送螺旋元件向上输送，由第一级飞灰输送螺旋元件末端的烟气管道输送至垃圾焚烧厂烟气净化系统；传热装置内蒸汽冷凝水通过间隔底部设置的沟槽向下输送，由最后一级螺旋一端的冷凝水排出口，定时排出。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、本发明系统基于低温热降解技术，和垃圾焚烧厂联合生产，将垃圾焚烧厂的余热蒸汽作为热源，进行低温热解，热解过程中产生的烟气通过垃圾焚烧厂烟气净化系统处置，实现了飞灰无害化处置，提高了能源利用效率，具有较高的经济性。

技术特征：

1.用于垃圾焚烧厂处置布袋飞灰中二噁英的装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于垃圾焚烧厂处置布袋飞灰中二噁英的装置，其特征在于，所述飞灰进料仓的顶部设置有布袋除尘器。

3.根据权利要求1所述的用于垃圾焚烧厂处置布袋飞灰中二噁英的装置，其特征在于，所述飞灰进料仓的外壁设置有振动电机。

4.根据权利要求1所述的用于垃圾焚烧厂处置布袋飞灰中二噁英的装置，其特征在于，所述飞灰进料仓的底部和/或飞灰出料口的上部设置有氮气保护装置的进气结构。

5.根据权利要求1所述的用于垃圾焚烧厂处置布袋飞灰中二噁英的装置，其特征在于，所述多级螺旋热解组件外设置有加热外壳，所述加热外壳内间隔设置若干传热装置，传热装置的间隔处设置有沟槽。

6.根据权利要求5所述的用于垃圾焚烧厂处置布袋飞灰中二噁英的装置，其特征在于，所述加热外壳的顶部位于第一级飞灰输送螺旋元件处设置有蒸汽出口，加热外壳的底部位于最后一级飞灰输送螺旋元件处设置有蒸汽入口，蒸汽入口连接外部的蒸汽输送管道。

7.根据权利要求6所述的用于垃圾焚烧厂处置布袋飞灰中二噁英的装置，其特征在于，所述加热外壳的底部与蒸汽入口相对的一侧设置有冷凝水排出口。

8.根据权利要求5所述的用于垃圾焚烧厂处置布袋飞灰中二噁英的装置，其特征在于，所述加热外壳采用硅酸铝管壳。

9.一种基于权利要求1至8任一项所述的用于垃圾焚烧厂处置布袋飞灰中二噁英的装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种用于垃圾焚烧厂处置布袋飞灰中二噁英的装置及其工作方法，涉及飞灰处理技术领域。包括：飞灰输送管道，一端连接至垃圾焚烧厂，另一端连接至飞灰进料仓的顶部；飞灰进料仓，底部经控制阀连接至多级螺旋热解组件；多级螺旋热解组件，包括若干个依次连接的飞灰输送螺旋元件，第一级飞灰输送螺旋元件的末端设置有烟气管道；最后一级飞灰输送螺旋元件的末端设置有飞灰出料口。本发明实现了飞灰无害化处置，降低了飞灰热解尾气处置难度，提高能源利用效率，具有较高的经济性。

技术研发人员：王宇峰,彭亚旗,陆胜勇,张蕾,张成博,马斌斌,丁佳敏,严建华
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13