專(zhuān)利名稱(chēng)：帶粘熔脫氯的內(nèi)循環(huán)流化床垃圾焚燒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種垃圾焚燒方法，特別是一種帶粘熔脫氯的內(nèi)循環(huán)流化床垃圾焚燒方法，用于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)垃圾的處理主要有填埋法、堆肥法和焚燒法。由于垃圾中存在大量有機(jī)成分和一些有害細(xì)菌，焚燒法不僅是最安全、最有效的減量技術(shù)之一，而且還能獲取能源，被廣泛應(yīng)用。其中流化床焚燒具有燃燒效率高、污染物(NOX、SOX及二噁英)容易控制、燃燒適應(yīng)性好的優(yōu)點(diǎn)，成為垃圾處理的主要焚燒方式。但這些垃圾焚燒技術(shù)也存在一些問(wèn)題，如塑料燃燒釋放的氯化氫而引起的受熱面高溫腐蝕問(wèn)題、二噁英和重金屬的二次污染仍沒(méi)有得到有效解決。雖然有人提到利用石灰石爐內(nèi)脫氯化氫，但一些研究結(jié)果表明其主要脫氯反應(yīng)，在高溫條件下(＞700℃)下，其逆向反應(yīng)起主導(dǎo)作用。而一般流化床內(nèi)溫度在800℃左右，受化學(xué)反應(yīng)平衡限制，因此直接在流化床內(nèi)添加石灰石脫氯的效果很差。
經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?9216542.3，專(zhuān)利名稱(chēng)為雙級(jí)料腿循環(huán)床垃圾焚燒鍋爐。該專(zhuān)利的裝置涉及一種減少高溫腐蝕和二噁英排放的循環(huán)床垃圾焚燒方法。通過(guò)增設(shè)雙級(jí)料腿和脫氯吸附床，實(shí)現(xiàn)垃圾先熱解、脫氯、后燃燒，達(dá)到系統(tǒng)內(nèi)分級(jí)治理，減少高溫腐蝕和二噁英排放。該專(zhuān)利是一很有實(shí)用價(jià)值的垃圾焚燒技術(shù)，但由于為了達(dá)到分級(jí)治理，專(zhuān)利采用了循環(huán)流化床形式，設(shè)置了雙料腿結(jié)構(gòu)，增加了脫氯吸附床，系統(tǒng)大、復(fù)雜、而且垃圾需正壓給料，這些大大增加了投資成本和運(yùn)行難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶粘熔脫氯的內(nèi)循環(huán)流化床垃圾焚燒方法，使其采用簡(jiǎn)單的內(nèi)循環(huán)流化床代替雙級(jí)料腿循環(huán)流化床，取消氯吸附床，利用非均勻布風(fēng)內(nèi)循環(huán)流化床的床內(nèi)大尺度循環(huán)，實(shí)現(xiàn)垃圾先熱解、脫氯，后燃燒、以及粘熔選擇性排渣等過(guò)程，達(dá)到減少高溫腐蝕、二噁英排放、和防止結(jié)渣的目的。
本發(fā)明是通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的采用非均勻布風(fēng)內(nèi)循環(huán)流化床，把內(nèi)循環(huán)流化床爐膛分成熱解區(qū)和燃燒區(qū)。垃圾首先在熱解區(qū)下部低溫還原性氣氛下完成熱解、在其上部完成熱解氣低溫脫氯過(guò)程，然后在燃燒區(qū)實(shí)現(xiàn)半焦燃盡和脫氯劑碳酸鈣的煅燒；增設(shè)二次風(fēng)，脫氯后熱解氣在爐膛上部燃燒，提高爐膛上部溫度，保證碳?xì)浠衔锶急M；利用脫氯產(chǎn)物低熔點(diǎn)特點(diǎn)，在燃燒區(qū)產(chǎn)生粘熔團(tuán)聚灰渣；設(shè)置提升管風(fēng)選裝置，分選粘熔成團(tuán)灰渣和大塊不燃物，實(shí)現(xiàn)粘熔選擇性排渣，保證床內(nèi)正常流化。
采用非均勻布風(fēng)內(nèi)循環(huán)流化床，把內(nèi)循環(huán)流化床爐膛分成熱解區(qū)和燃燒區(qū)。向流化床加入脫氯劑碳酸鈣，在燃燒區(qū)上部完成煅燒，生成氧化鈣，在流化床內(nèi)循環(huán)作用下，進(jìn)入熱解區(qū)上部；在熱解區(qū)，加入的垃圾燃料，首先在下部低溫(約600℃)還原性氣氛下熱解，其氯組分與熱解氣在該溫度下同時(shí)析出，含氯的熱解氣在熱解區(qū)上部與煅燒后的氧化鈣反應(yīng)，在低溫(約600℃)下脫除氯組分；垃圾熱解后的半焦和脫氯后產(chǎn)物氯化鈣隨著物料循環(huán)，從熱解區(qū)進(jìn)入燃燒區(qū)燃燒，燃燒溫度控制在800℃左右，避免其重金屬組分的揮發(fā)，同時(shí)利用氯化鈣低熔點(diǎn)的特性，使氯化鈣與灰粘熔成團(tuán)。
增設(shè)二次風(fēng)，在燃盡區(qū)燃燒脫氯后熱解氣，提高爐膛上部溫度(約900℃)，保證碳?xì)浠衔锏娜急M，減少二噁英污染。
設(shè)置提升管風(fēng)選裝置，包括提升管和分選風(fēng)。利用脫氯產(chǎn)物氯化鈣低熔點(diǎn)特性，在燃燒區(qū)使氯化鈣與灰粘熔團(tuán)聚。一旦粘熔成團(tuán)，其大顆?；以筒蝗即髩K物在傾斜布風(fēng)板上的定向顆粒流作用下，很快隨床料到達(dá)出渣口，進(jìn)入提升管；提升管下部設(shè)置有分選風(fēng)，灰渣、不燃大塊物和床料在向上的分選風(fēng)沖擊下，由于大小顆粒重量不同，床料和細(xì)灰折回向上返回床內(nèi)，重的粘熔成團(tuán)灰渣和不燃大塊物則向下排出，在提升管中完成分選，實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)流化床運(yùn)行中連續(xù)排渣。
本發(fā)明采用非均勻布風(fēng)內(nèi)循環(huán)流化床，在床內(nèi)實(shí)現(xiàn)垃圾熱解、脫氯、燃燒等過(guò)程，達(dá)到減少高溫腐蝕、二噁英排放的目的；利用灰渣粘溶技術(shù)，結(jié)合設(shè)置提升管風(fēng)選排渣系統(tǒng)，保證大塊物、灰渣團(tuán)聚物及時(shí)排出，實(shí)現(xiàn)連續(xù)、及時(shí)排渣，防止床內(nèi)結(jié)渣。與雙級(jí)料腿循環(huán)流化床相比，本發(fā)明從根本上避免了復(fù)雜的系統(tǒng)，增加了防結(jié)渣的選擇性排渣功能，系統(tǒng)極為簡(jiǎn)單、投資費(fèi)用低、可靠性高，特別適合于城市垃圾焚燒。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例使用裝置結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，以下結(jié)合附圖提供本發(fā)明方法的實(shí)施例實(shí)施例使用的裝置，包括爐膛1、傾斜非均勻布風(fēng)板2、低速一次風(fēng)室3、高速一次風(fēng)室4、提升管5、垃圾燃料進(jìn)料口6、脫氯劑給料口7、排渣口8、二次風(fēng)進(jìn)口9、分選風(fēng)入口10、熱解區(qū)11、燃燒區(qū)12、燃盡區(qū)13。具體實(shí)施過(guò)程如下(1)采用非均勻傾斜布風(fēng)內(nèi)循環(huán)流化床，把內(nèi)循環(huán)流化床爐膛1分成熱解區(qū)11和燃燒區(qū)12。從脫氯劑給料口7向流化床加入的碳酸鈣，在燃燒區(qū)12上部完成煅燒，生成氧化鈣后，在流化床內(nèi)循環(huán)作用下，進(jìn)入熱解區(qū)11上部。
(2)在熱解區(qū)11，由垃圾燃料進(jìn)料口6加入的垃圾燃料，首先在其下部低溫(約600℃)還原性氣氛下熱解，其氯組分與熱解氣在該溫度下同時(shí)析出，含氯的熱解氣在其上部與煅燒后的氧化鈣反應(yīng)，在低溫(約600℃)下脫除氯組分。
(3)垃圾熱解后的半焦和脫氯后產(chǎn)物氯化鈣隨著物料循環(huán)，從熱解區(qū)11進(jìn)入燃燒區(qū)12燃燒，燃燒溫度控制在800℃左右，避免其重金屬組分的揮發(fā)，同時(shí)利用氯化鈣低熔點(diǎn)的特性，使氯化鈣與灰粘熔成團(tuán)。
(4)通過(guò)爐膛1上的二次風(fēng)進(jìn)口9，向爐內(nèi)加入二次風(fēng)，用于燃燒脫氯后熱解氣，在熱解區(qū)11和燃燒區(qū)12上方形成燃燒盡區(qū)13，提高爐膛上部溫度(約900℃)，保證了碳?xì)浠衔锏娜急M，減少二噁英污染。
(5)設(shè)置提升管風(fēng)選裝置。利用脫氯產(chǎn)物氯化鈣低熔點(diǎn)特性，在燃燒區(qū)使氯化鈣與灰粘熔團(tuán)聚，一旦形成大顆?；以?，粘熔成團(tuán)的灰渣和不燃大塊物在傾斜布風(fēng)板2上的定向顆粒流作用下，很快隨床料到達(dá)排渣口8，進(jìn)入提升管5；分選風(fēng)從提升管5下部分選風(fēng)進(jìn)口10加入；落入提升管5的灰渣和床料在向上的分選風(fēng)沖擊下，由于大小顆粒重量不同，床料和細(xì)灰折回向上返回床內(nèi)，重的粘熔成團(tuán)灰渣和不燃大塊物則向下排出，在提升管5中完成分選，實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)流化床運(yùn)行中連續(xù)排渣。
本發(fā)明利用內(nèi)循環(huán)流化床技術(shù)高效、清潔地焚燒垃圾，使其化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和電能以解決垃圾問(wèn)題；同時(shí)采用新的設(shè)計(jì)思想解決垃圾焚燒的二次污染問(wèn)題。
權(quán)利要求
1.一種帶粘熔脫氯的內(nèi)循環(huán)流化床垃圾焚燒方法，其特征在于，采用非均勻布風(fēng)內(nèi)循環(huán)流化床，把內(nèi)循環(huán)流化床爐膛分成熱解區(qū)和燃燒區(qū)，垃圾首先在熱解區(qū)下部低溫還原性氣氛下完成熱解、在其上部完成熱解氣低溫脫氯過(guò)程，在燃燒區(qū)實(shí)現(xiàn)半焦燃盡和脫氯劑碳酸鈣的煅燒，然后增設(shè)二次風(fēng)，脫氯后熱解氣在爐膛上部燃燒，提高爐膛上部溫度，保證碳?xì)浠衔锶急M，再利用脫氯產(chǎn)物低熔點(diǎn)特點(diǎn)，在燃燒區(qū)產(chǎn)生粘熔團(tuán)聚灰渣，最后通過(guò)設(shè)置提升管風(fēng)選裝置，分選粘熔成團(tuán)灰渣和大塊不燃物，實(shí)現(xiàn)粘熔選擇性排渣，保證床內(nèi)正常流化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶粘熔脫氯的內(nèi)循環(huán)流化床垃圾焚燒方法，其特征是，所述的采用非均勻布風(fēng)內(nèi)循環(huán)流化床，是把內(nèi)循環(huán)流化床爐膛分成熱解區(qū)和燃燒區(qū)，向流化床加入脫氯劑碳酸鈣，在燃燒區(qū)上部完成煅燒，生成氧化鈣，在流化床內(nèi)循環(huán)作用下，進(jìn)入熱解區(qū)上部；在熱解區(qū)，加入的垃圾燃料，首先在其下部600℃還原性氣氛下熱解，其氯組分與熱解氣在該溫度下同時(shí)析出，含氯的熱解氣在其上部與煅燒后的氧化鈣反應(yīng)，在600℃下脫除氯組分；垃圾熱解后的半焦和脫氯后產(chǎn)物氯化鈣隨著物料循環(huán)，從熱解區(qū)進(jìn)入燃燒區(qū)燃燒，燃燒溫度控制在800℃，避免其重金屬組分的揮發(fā)，同時(shí)利用氯化鈣低熔點(diǎn)的特性，使氯化鈣與灰粘熔成團(tuán)，減少高溫腐蝕和二噁英排放。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶粘熔脫氯的內(nèi)循環(huán)流化床垃圾焚燒方法，其特征是，所述的增設(shè)二次風(fēng)，在燃盡區(qū)燃燒脫氯后熱解氣，提高爐膛上部溫度900℃，保證碳?xì)浠衔锏娜急M，減少二噁英污染。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶粘熔脫氯的內(nèi)循環(huán)流化床垃圾焚燒方法，其特征是，所述的通過(guò)設(shè)置提升管風(fēng)選裝置，分選粘熔成團(tuán)灰渣和大塊不燃物，是指包括提升管和分選風(fēng)，利用脫氯產(chǎn)物氯化鈣低熔點(diǎn)特性，在燃燒區(qū)使氯化鈣與灰粘熔團(tuán)聚，一旦形成大顆?；以?，粘熔成團(tuán)的灰渣和不燃大塊物在傾斜布風(fēng)板上的定向顆粒流的作用下，隨床料從出渣口進(jìn)入提升管，提升管下部設(shè)置有分選風(fēng)，灰渣和床料在向上的分選風(fēng)沖擊下，床料和細(xì)灰折回向上返回床內(nèi)，重的粘熔成團(tuán)灰渣和不燃大塊物則向下排出，在提升管中完成分選，實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)流化床運(yùn)行中連續(xù)排渣。
全文摘要
一種帶粘熔脫氯的內(nèi)循環(huán)流化床垃圾焚燒方法，用于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。方法如下采用非均勻布風(fēng)內(nèi)循環(huán)流化床，把內(nèi)循環(huán)流化床爐膛分成熱解區(qū)和燃燒區(qū)。垃圾首先在熱解區(qū)下部低溫還原性氣氛下完成熱解、在其上部完成熱解氣低溫脫氯過(guò)程，在燃燒區(qū)實(shí)現(xiàn)半焦燃盡和脫氯劑碳酸鈣的煅燒；增設(shè)二次風(fēng)，脫氯后熱解氣在爐膛上部燃燒，提高爐膛上部溫度，保證碳?xì)浠衔锶急M；利用脫氯產(chǎn)物低熔點(diǎn)特點(diǎn)，在燃燒區(qū)產(chǎn)生粘熔團(tuán)聚灰渣；設(shè)置提升管風(fēng)選裝置，分選粘熔成團(tuán)灰渣和大塊不燃物，實(shí)現(xiàn)粘熔選擇性排渣，保證床內(nèi)正常流化。本發(fā)明系統(tǒng)極為簡(jiǎn)單、投資費(fèi)用低、可靠性高，特別適合于城市垃圾焚燒。
文檔編號(hào)F23G5/30GK1619221SQ200410089278
公開(kāi)日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日
發(fā)明者章明川, 范浩杰, 田鳳國(guó), 周月桂, 范衛(wèi)東 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)