專利名稱：提高燃燒設備的燃燒殘余物性能的方法和殘余物處理方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種提高燃燒設備(尤其是廢料至能量轉(zhuǎn)化設備)產(chǎn)生的燃燒殘余物性能的方法，其中，燃料在燃燒爐蓖上燃燒，并且在適當?shù)娜剂峡刂葡略黾赢a(chǎn)生的燃燒殘余物的溫度。
本發(fā)明還涉及一種燃燒設備(尤其是廢料焚燒裝置)產(chǎn)生的燃燒殘余物的處理方法，其中，燃料在燃燒爐蓖上燃燒，產(chǎn)生的殘余物在濕型排放裝置中熄滅，然后從排放裝置中輸送至外部。
另外，本發(fā)明還涉及一種燃燒設備(尤其是廢料至能量轉(zhuǎn)化設備)產(chǎn)生的燃燒殘余物的處理方法，其中，燃料在燃燒爐蓖上燃燒，并在適當?shù)娜剂峡刂葡绿岣弋a(chǎn)生的燃燒殘余物的溫度。
背景技術(shù)：
在EP0667490B1所述的這種方法中，燃料在燃燒爐蓖上進行加熱，直至燃燒產(chǎn)生的底部灰燼的溫度正好處于底部灰燼熔點以下，隨后在燃燒爐蓖外部繼續(xù)進行熔化階段。這種方法通過這樣的方式調(diào)節(jié)燃燒，使爐末端的底部灰燼具有盡可能高的溫度，從而使下游熔化階段涉及的能量總量盡可能的低。然而，在這點上底部灰燼不發(fā)生燒結(jié)或熔化。盡管如此，為了達到所需要的底部灰燼質(zhì)量，需要一個下游熔化階段。不論先前提到的加熱操作如何，此下游熔化階段不僅需要相關的設備，而且需要增加能量總量。
廢料中的無機和有機污染物成分對所需底部灰燼質(zhì)量十分重要。特別地，重金屬和鹽是主要的無機污染物成分。不完全的燃燒尤其容易產(chǎn)生有機污染物。此外，在淘析實驗過程中，多少現(xiàn)存的污染物被濾出對于底部灰燼質(zhì)量的評估是十分關鍵的。此外，底部灰燼的機械性能對于在建筑工作中(例如填土、土方工程和道路施工中)對使用的適宜性進行評估非常重要。
由于在熔化階段中燃燒殘余物的處理涉及高溫，熔化的燃燒殘余物的特征是有機化合物百分比低。但是廢料至能量轉(zhuǎn)化設備產(chǎn)生的典型底部灰燼類型包含1-5％重量的未燃燒物質(zhì)，通常測量所述物質(zhì)作為燃燒損失，熔化的燃燒殘余物的燃燒損失小于0.3％的重量。此外，熔化的燃燒殘余物的特征是低百分比的可濾出的鹽和重金屬，因為這些物質(zhì)或者已經(jīng)蒸發(fā)或者已經(jīng)結(jié)合到當熔融物質(zhì)冷卻時所形成的玻璃基體中。
另一方面，DE701606C公開了一種技術(shù)，其中，燃燒殘余物被輸送到具有入口段的排放裝置和具有上升的出口溝的排放槽，并用排放桿把燃燒殘余物抽出送至外部。這些燃燒殘余物被稱做底部灰燼。用于熄滅底部灰燼的水被供應至排放槽。僅把足夠淡水引入槽中，所述足夠淡水是彌補沿潮濕的底部灰燼排放出的水量所必需的。粘著于殘余物的許多物質(zhì)和化合物(例如鹽)的穩(wěn)定態(tài)聚集使它們的凝聚不能被降低。在填土和再生為建筑材料方面底部灰燼質(zhì)量不令人滿意。產(chǎn)生此缺點的原因是這種殘余物不能分離(分類)成較好或較壞質(zhì)量的部分。因此，燃燒殘余物在整體上不可避免地具有不令人滿意的質(zhì)量。
DE4423927也公開了一種技術(shù)，其中，爐中來的殘余物直接輸送至水池，不預先熄滅就進行粗洗。干燥并經(jīng)過粗洗的底部灰燼被分離成至少兩部分。小于2mm的所有顆粒被分至第一部分，其它的顆粒分至第二部分。此方法繼續(xù)通過篩分步驟進一步把第二部分分離成至少兩部分。所有小于27-35mm的顆粒被分至第三部分。其余的顆粒被分至第四部分。采用這種方法，能產(chǎn)生具有令人滿意質(zhì)量的殘余物部分。此方法的缺點是大范圍地放出粉塵和爐中空氣混入的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮到現(xiàn)有技術(shù)中的上述多種問題而產(chǎn)生。
本發(fā)明的第一組發(fā)明的目的是提供一種方法，其中通過一種方式調(diào)節(jié)燃燒過程，不用下游熔化或玻璃化部件就能夠獲得具有要求質(zhì)量的充分燒結(jié)的底部灰燼。
并且，本發(fā)明的第二組發(fā)明的目的是提供一種方法，其中能夠分離出高質(zhì)量的底部灰燼部分，能夠避免形成粉塵和爐中的空氣混入的問題，而且能夠減少耗水量。
此外，本發(fā)明的第三組發(fā)明的目的是提供一種方法，其中通過一種方式調(diào)節(jié)燃燒過程，不用下游熔化或玻璃化部件就能夠獲得具有要求質(zhì)量的充分燒結(jié)的底部灰燼，能夠用最少的設備避免形成粉塵和爐中空氣混入的問題，而且能夠減少耗水量。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供一種提高由燃燒設備產(chǎn)生的燃燒殘余物性能的方法，在所述燃燒設備中，燃料在燃燒爐篦上燃燒，并且所產(chǎn)生的燃燒殘余物的溫度在適當?shù)娜紵刂葡略黾樱涮卣髟谟谌紵刂葡到y(tǒng)以一種方式運行，燃燒殘余物在主燃燒區(qū)的燃料層上預先燒結(jié)和/或熔化成底部灰燼，并且未熔化或燒結(jié)的殘余物在燃燒過程末端被排放至外部，并隨后被再一次送回燃燒過程。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供一種對由燃燒設備產(chǎn)生的殘余物進行處理的方法，在所述燃燒設備中，燃料在燃燒爐篦上燃燒，并且產(chǎn)生的殘余物在濕型排放裝置中熄滅并隨后從濕型排放裝置輸送至外部，其特征在于來自于濕型排放裝置的濕的燃燒殘余物首先通過機械分離步驟分離成兩個部分，主要部分用從濕型排放裝置抽出的水進行清洗，所述主要部分主要由粗粒部分和大尺寸部分組成，因此分離出粘附于燃燒殘余物的更細小部分，和清洗水與清洗步驟過程中所吸收的更細小部分一起被帶入濕型排放裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，提供一種對由燃燒設備產(chǎn)生的殘余物進行處理的方法，在所述燃燒設備中，燃料在燃燒爐篦上燃燒，并且產(chǎn)生的殘余物在濕型排放裝置中熄滅并隨后從濕型排放裝置輸送至外部，其特征在于
來自于濕型排放裝置的濕的燃燒殘余物首先通過機械分離步驟分離成兩部分，對主要部分進行尺寸減小步驟，所述主要部分本質(zhì)上由粗粒部分和大尺寸部分組成，然后用從濕型排放裝置中抽出的水清洗，因此分離出粘附在燃燒殘余物上的更細小部分，和清洗水與清洗步驟過程中所吸收的更細小部分一起被帶入濕型排放裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，提供一種對由燃燒設備產(chǎn)生的殘余物進行處理的方法，在所述燃燒設備中，燃料在燃燒爐篦上燃燒，并且所產(chǎn)生的燃燒殘余物的溫度在適當?shù)娜紵刂葡略黾?，其特征在于燃燒控制系統(tǒng)以一種方式運行，使燃燒殘余物在主燃燒區(qū)的燃料層上預先燒結(jié)和/或熔化成底部灰燼，產(chǎn)生的全部殘余物在濕型排放裝置中熄滅并從濕型排放裝置中取出至外部，來自于濕型排放裝置的濕的燃燒殘余物首先通過機械分離步驟分離成兩個部分，主要部分用從濕型排放裝置抽出的水進行清洗，所述主要部分主要由粗粒部分和大尺寸部分組成，因此分離出粘附在燃燒殘余物上的更細小部分，和清洗水與清洗步驟過程中吸收的更細小部分一起被帶入濕型排放裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第五個方面，提供一種對由燃燒設備產(chǎn)生的殘余物進行處理的方法，在所述燃燒設備中，燃料在燃燒爐篦上燃燒，并且所產(chǎn)生的燃燒殘余物的溫度在適當?shù)娜紵刂葡略黾?，其特征在于燃燒控制系統(tǒng)以一種方式運行，使燃燒殘余物在主燃燒區(qū)的燃料層上預先燒結(jié)和/或熔化成底部灰燼，產(chǎn)生的全部殘余物在濕型排放裝置中熄滅并從濕型排放裝置中取出至外部，來自于濕型排放裝置的濕的燃燒殘余物首先通過機械分離步驟分離成兩部分，然后，對主要部分進行尺寸減小步驟，所述主要部分主要由粗粒部分和大尺寸部分組成，然后用從濕型排放裝置中所抽出的水進行清洗，因此分離出粘附于燃燒殘余物的更細小部分，和清洗水與清洗步驟過程中所吸收的更細小部分一起被帶入濕型排放裝置。


下面將參照附圖所示的實施方案說明根據(jù)本發(fā)明的提高燃燒設備產(chǎn)生的燃燒殘余物性能的方法和殘余物處理方法。
圖1是說明根據(jù)第一組發(fā)明的方法的實施方案的工作流程圖；圖2是說明根據(jù)第一組發(fā)明的方法的另一個實施方案的工作流程圖；圖3是說明根據(jù)第二組發(fā)明的方法的實施方案的工作流程圖；圖4是說明根據(jù)第二組發(fā)明的方法的另一個實施方案的工作流程圖；圖5是說明根據(jù)第二組發(fā)明的方法的另一個實施方案的工作過程框圖；圖6是說明根據(jù)第二組發(fā)明的方法的另一個實施方案的工作流程圖；圖7是說明根據(jù)第三組發(fā)明的方法的實施方案的工作流程圖；圖8是說明根據(jù)第三組發(fā)明的方法的另一個實施方案的工作流程圖；圖9是說明根據(jù)第三組發(fā)明的方法的另一個實施方案的工作流程圖；和圖10是說明根據(jù)第三組發(fā)明的方法的另一個實施方案的工作流程圖。
具體實施例方式
根據(jù)第一組發(fā)明的提高燃燒設備所產(chǎn)生的燃燒殘余物性能的方法。
第一組發(fā)明的目的是通過以一種方式運行燃燒控制系統(tǒng)而達到，即在主燃燒區(qū)的燃料層上將燃燒殘余物預先燒結(jié)和/或熔化成底部灰燼，并且尚未熔化或燒結(jié)的燃燒殘余物在燃燒過程的結(jié)尾排放，然后再一次被送回至燃燒過程。
第一組發(fā)明所基于的思想是首先通過一種方式在爐上實現(xiàn)燃燒過程，預先在主燃燒區(qū)的燃料層上進行燒結(jié)或熔化，其次把尚未燒結(jié)或熔化的燃燒殘余物送回，以至于在第二或第三嘗試下能夠達到所需燒結(jié)和/或熔化等級。
在第一組的發(fā)明中，術(shù)語“充分燒結(jié)的底部灰燼”是指由燒結(jié)了和/或熔化了的塊(一般具有至少8mm的顆粒尺寸)組成的材料。這些塊由廢料中的燃燒殘余物組成，所述廢料通過完全或表面熔化而凝聚成塊。
由于在燒結(jié)或熔化過程中氣體釋放，燒結(jié)和/或熔化的塊優(yōu)選地具有多孔結(jié)構(gòu)。完全燒結(jié)的底部灰燼可能的多孔性是由于這樣的事實，即燃料層上熔化的灰燼溫度不足以產(chǎn)生足夠低的粘性，當通過與玻璃制造中使用的已知去泡過程相似的過程去除氣泡之后，孔隙仍保持下來。在充分燒結(jié)了的底部灰燼與典型的玻璃化底部灰燼之間存在差別，所述典型玻璃化底部灰燼使用難熔襯坩堝爐或其它熔化部件通過下游高溫處理方法而獲得。
廢料組分(例如玻璃或金屬)通過實際上不被燒結(jié)過程影響的爐子而輸送，在嚴格意義上它在燃料層上既未熔化也未燒結(jié)。然而，充分燒結(jié)的底部灰燼能夠包含這種玻璃或金屬。這些組分具有燒光和可濾出污染物的必要特性。
根據(jù)Hammerli(Mull和Abfall31，底部灰燼和其它殘余物的處理增刊，第142頁，1994)，術(shù)語“燒結(jié)”解釋為“熔化和固化的特別情況”。因此，在下文中，經(jīng)常用在“顆粒的表面熔化或一起熔化”意義上的術(shù)語“燒結(jié)”超出了它的通?？茖W用法范圍。由充分燒結(jié)的底部灰燼燒結(jié)而產(chǎn)生的塊可以完全或部分熔化。
沒有被燒結(jié)和/或熔化的底部灰燼組分被定義為殘留底部灰燼。若與充分燒結(jié)底部灰燼相比，殘留底部灰燼的特征是小顆粒尺寸、高的燃燒損失和高百分比的可濾出污染物。
第一組發(fā)明著眼于在當在主燒結(jié)區(qū)的燃料層上時燒結(jié)和/或熔化燃燒殘余物，這到目前為止仍被認為是不可能的。實際上，如果液體底部灰燼到達單個爐柵或爐子的其它移動部分之間，則對機械燃燒爐蓖是非常有害的。因為這個原因，已經(jīng)設法避免底部灰燼在爐子上熔化，并且注意使在燃料層上不能達到底部灰燼的熔點。
使用第一組的發(fā)明方法，在上部燃料層發(fā)生燒結(jié)和/或熔化過程。其原因是通過火焰體的熱輻射從上面產(chǎn)生最大的加熱效果，并且直接位于爐上的材料溫度能夠從下部通過添加更冷(相對而言)的下加熱空氣而保持比在燃料層的頂部情況更低的溫度。由于使用這種方法調(diào)節(jié)燃燒時并不是所有的燃料殘余物都能夠轉(zhuǎn)化成所需質(zhì)量的充分燒結(jié)的底部灰燼，不具有充分燒結(jié)的底部灰燼特性的燃燒殘余物被送回燃燒過程。
在燃料層上完成燒結(jié)和/或熔化過程不需要附加的外部能量源。所獲得的底部灰燼質(zhì)量在很大程度上相應于本領域普通技術(shù)人員所獲得產(chǎn)物的質(zhì)量，所述產(chǎn)物來自于眾所周知的熔化或玻璃化的下游熱高溫過程。使用了旋轉(zhuǎn)干燥爐、坩堝爐和熔化室等部件。然而，這些已知方法的主要缺點是需要非常復雜的附加部件并且能量消耗很高。第一組的發(fā)明解決了這一問題，能夠產(chǎn)生具有與用所知方法獲得的底部灰燼大體上相同質(zhì)量的底部灰燼。
按照根據(jù)第一組發(fā)明方法的燒結(jié)控制系統(tǒng)特別的優(yōu)選實施方案，根據(jù)要被燃燒的廢料質(zhì)量(廢物質(zhì)量)，下加熱空氣受到富氧處理，使氧的體積含量大約為25-40％，優(yōu)選地為體積含量25-30％。而且，根據(jù)另外的優(yōu)選實施方案，下加熱空氣被預加熱至大約100-400℃。根據(jù)情況可以單獨或一起使用這些措施。燃料層的溫度(一般為廢料層)優(yōu)選地設定在1000-1400℃，所述溫度是燃料特性的函數(shù)。
通過一種方式選擇用于達到理想條件的所有燃燒控制措施，在所述理想的條件下燃燒殘余物被轉(zhuǎn)化成燒結(jié)和/或熔化的底部灰燼，從而能夠存在某個比例的充分燒結(jié)的底部灰燼(例如，燃燒殘余物總量的大約重量比25-75％)。采用這種方法，確保在主燃燒區(qū)的燃料層上有充足的未熔化材料以包圍熔化的灰燼，因此這些措施對機械爐部件沒有負面影響。
在本發(fā)明的另外的優(yōu)選實施方案中，飄塵被送回至燃燒過程。此飄塵與燃燒氣體一起脫離燃料層并通過鍋爐被引入至下游廢氣過濾器。
未完全和完全燒結(jié)的底部灰燼從燃燒系統(tǒng)(通過例如2-10mm顆粒尺寸的濾網(wǎng))排除后，能夠在底部灰燼的篩分階段而分離。超過尺寸的是充分燒結(jié)的底部灰燼，不夠大的部分被送回。有多種機械分離方法可以進行這種分離過程，本領域普通技術(shù)人員熟知所述分離過程。
如本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方案所述，通過篩分或通過把篩分和清洗步驟相結(jié)合能夠進行分離。
當然也有提高底部灰燼質(zhì)量的其它措施，所述措施在燃燒設備的外部進行并且尤其在具有或不具有化學添加劑的特殊清洗步驟中可以看到。
顆粒尺寸小于2-10mm的細小部分被送回至燃燒過程。通過把細小部分填加至將供應的燃料或?qū)⑵渲苯庸寥剂蠈佣M行此過程。為了避免產(chǎn)生灰塵并使操作更加便利，在送回之前細小部分被適宜地制粒或制團。根據(jù)第二組發(fā)明的由燃燒設備產(chǎn)生的燃燒殘余物的處理方法第二組發(fā)明的目的通過下述基于兩個不同的程序的技術(shù)特征而達到。
第一個程序包括一個步驟，其中來自于濕型排放裝置的濕燃燒殘余物被機械地分離成兩個部分。主要部分主要包括粗粒部分和大尺寸部分。這個主要部分用從濕型排放裝置抽出的水進行清洗，從而把粘附在燃燒殘余物上的更細小的部分分離，并且清洗水和在清洗步驟中吸收的更細小部分被帶至濕型排放裝置中。
如果來源于濕型排放裝置的水以這種方式再循環(huán)，不需要使用大量的淡水，能從細小部分中就分離出高質(zhì)量的主要部分，否則這些細小部分會粘附在燃燒殘余物上，這個過程已經(jīng)證實對主要部分的質(zhì)量產(chǎn)生負面影響。因此，燃燒殘余物(從中更細小部分被清洗出)具有良好質(zhì)量，并有效地用作再循環(huán)底部灰燼(例如建筑材料)。
第二程序包括一個步驟，其中來自于濕型排放裝置的濕燃燒殘余物被機械地分離成兩個部分。主要部分主要包括粗粒部分和大尺寸部分。主要部分首先被粉碎，然后用從濕型排放裝置中抽出的水進行清洗，從而分離粘附在被粉碎的燃燒殘余物上的更細小的部分，水和在清洗步驟中吸收的更細小部分被帶至濕型排放裝置中。
第二程序具有在清洗之前設定包含在主要部分中的任意污染物的優(yōu)點。通過這種方法，這些所包含的污染物在清洗步驟中被去除。另一個優(yōu)點是被粉碎的材料具有更大的表面積，這提高了清洗效率。由于從主要部分所獲得的材料的多孔形態(tài)，這點是非常重要的。當需求質(zhì)量非常高的燃燒殘余物或主要部分具有多種污染物雜質(zhì)或燃燒殘余物的多孔性非常重要時，使用第二程序。第二程序也被用于當?shù)撞炕覡a的主要部分在隨后的處理步驟中進一步被粉碎的情況。例如，當為了確定質(zhì)量在過濾測試中必須粉碎底部灰燼的主要部分(最終產(chǎn)品)時，優(yōu)選采用第二程序。被粉碎和被清洗的主要部分不能與細小部分混淆。在多數(shù)情況下，由于主要部分已經(jīng)被熔化或燒結(jié)，因此未燃燒或可濾出的污染物的含量很低，因而這些性能不能通過粉碎而改變。因此，與具有上述高含量污染物的底部灰燼細小部分相比，根據(jù)第二程序被粉碎的主要部分具有非常不同的性能。
根據(jù)第二組發(fā)明的一個實施方案，在機械分離過程中產(chǎn)生的最細小部分和細小部分被輸送(循環(huán))至燃燒過程。這些部分再一次經(jīng)受燃燒過程，從而可能使之熔化和燒結(jié)。
通過這些措施，避免了第一個所述現(xiàn)有技術(shù)程序的缺點(根據(jù)所述程序，即使含有少量低質(zhì)量的殘余物，所有燃燒殘余物也都被送入再循環(huán))。比較第二個所述現(xiàn)有技術(shù)方法，避免了灰塵排放和密封爐子的缺點。而且，通過送回低質(zhì)量的最細小和細小的部分，進一步增加了可回收的燃燒殘余物比例，因為被返回的細小部分在第一次返回或被重復送回之后有可能聚結(jié)成具有理想的質(zhì)量的燃燒殘余物。第二個所述現(xiàn)有技術(shù)方法不具有這種優(yōu)勢，因為沒有返回至燃燒過程。
根據(jù)第二組發(fā)明的第一或第二程序的另一個實施方案，由濕型排放裝置的水預清洗的主要部分受到淡水洗凈，攜帶相對大量污染物的排放器水被排出，這導致在燃燒殘余物和/或燒結(jié)的底部灰燼在質(zhì)量上的額外提高。由于用淡水洗凈粗粒部分，其優(yōu)勢是來自于清洗的某個比例的水能夠輸送至廢氣清洗系統(tǒng)而不需要預先清洗，因為它包含的污染物的比例相對低。而且，這種實施方案的優(yōu)勢是來自于清洗的某個比例的水能夠供應至濕型排放裝置。采用這種方法能夠保持排放器的水位。由于水能夠持續(xù)地被所排放的燃燒殘余物所用，因此在排放器的水位降低。無論如何都需要加滿水位。因為來自于清洗的水具有數(shù)量可忽略的鈣和硫酸鹽，管子和噴頭沒有被堵塞的危險。
根據(jù)第二組發(fā)明的第二程序，即使在進行第一分離步驟之后主要部分仍包含高比例的大尺寸部分(通常包含許多碎金屬)，大尺寸粗粒部分進一步根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案的機械分離步驟而進行分離。金屬通過磁分離器分離。
例如，在第二組發(fā)明的一個實施方案中，顆粒尺寸被確定為小于2mm為最細小部分；大于等于2mm小于8mm為細小部分；大于等于8mm小于32mm為粗粒部分；大于等于32mm為大尺寸部分。提供這些值是為了使本發(fā)明得到更好的理解。明顯地，只要比例可以忽略，每一個部分可包含對其本身是次要的某個比例的更細小部分。
通常，顆粒尺寸小于約8mm的細小部分(直接來自于排放器)由于其性能不適合而優(yōu)選地應該被送回至燃燒過程。在第二程序中，產(chǎn)生被粉碎的主要部分，其具有與細小部分相似的顆粒尺寸，并且被粉碎的主要部分具有更好的質(zhì)量，因此能夠用作建筑材料。
例如，在第二程序中，如果對于第一粗粒分離步驟采用32mm的分離點，即如果大尺寸部分被分離，則對于被送回燃燒過程的所有小于8mm的部分，推薦設置以8mm為分離點的第二機械步驟。
根據(jù)第二組發(fā)明的另一個實施方案，為了獲得盡可能大的部分進行再循環(huán)，將從主要部分分離出的粗粒部分與被粉碎的燃燒殘余物混合是合理的，所述被粉碎的燃燒殘余物是對大尺寸部分通過尺寸減小步驟(用粉碎機、巖石鉆孔器等)所產(chǎn)生。在這種情況下，建議把第一混合部分進行機械分離以除去具有不適宜顆粒尺寸的顆粒，因為在尺寸減小過程中產(chǎn)生不適于進行再循環(huán)的顆粒尺寸，所述顆粒尺寸將被送回至燃燒過程。
如果燃燒殘余物將被制成特別應用于道路建設的地基的建造領域，則材料必須是能被壓實的。沒有細小部分(例如具有上述的大于等于2mm而小于8mm的顆粒尺寸)這實際上不可能達到的。由于這個原因，建議粗粒部分的一部分應進行尺寸減小步驟，從而有意地確保存在必要的細小部分。因此，沒有機會看到這種顆粒尺寸的比例是足夠的。適宜地，大約30％重量的粗粒部分進行這種尺寸減小步驟。產(chǎn)生的細小和最細小部分與粗粒部分混合以制成第二混合部分。優(yōu)選地，用于道路建設的混合部分的70％重量由粗粒部分組成。
在這第二混合部分中，主要的顆粒尺寸大于8mm，并且經(jīng)驗顯示這些組分具有再循環(huán)所必要的質(zhì)量。然而，為了確保殘余物對道路建設的上述密實性，具有低比例的大于等于2mm并小于8mm顆粒尺寸的顆粒是必要的。
根據(jù)第二組發(fā)明的另一個實施方案，第二混合部分用濕型排放裝置中的水清洗，并且第一混合部分被分離。在這種情況下，在2mm顆粒尺寸以下的部分能夠可靠地與可回收的殘余物分離，所述在2mm顆粒尺寸下的部分經(jīng)常攜帶特別嚴重的污染物含量。
如在上文其他內(nèi)容中所述，清洗水可以優(yōu)選地輸送至濕型排放裝置。通過這種方式送回水，能夠盡可能降低淡水的消耗量。
建議被分離的金屬用排放器的水進行清洗步驟，以使粘附的任何燃燒殘余物都被洗掉。優(yōu)選地，采用篩分步驟機械地分離這些部分。
為了增加回收的燃燒殘余物的質(zhì)量，把可溶重金屬的沉淀劑添加至排放器的水中是非常有用的。因此，這些重金屬能夠通過沉淀劑的添加而分離。
根據(jù)第三組發(fā)明由燃燒設備產(chǎn)生的燃燒殘余物的處理方法上述目的通過下文所述基于兩個不同的方法的第三組發(fā)明的方法而達到。
根據(jù)本發(fā)明，這些方法的第一個方法包括通過一種方式運行燃燒控制系統(tǒng)，使燃燒殘余物在主燃燒區(qū)的燃料層上預先被燒結(jié)和/或熔化成底部灰燼；在濕型排放裝置中熄滅全部產(chǎn)生的燃燒殘余物，并隨后把它們從排放器抽出；首先通過機械分離步驟把來自于濕型排放裝置的濕的燃燒殘余物分離成兩個部分；隨后用從濕型排放裝置中抽出的水清洗主要部分，所述主要部分主要包括粗粒部分和大尺寸部分，進而分離出粘附在燃燒殘余物上的更細小的部分；和把清洗水與清洗步驟過程中得到的更細小部分一起輸送至濕型排放裝置。
當能夠假設可再循環(huán)的主要部分含有可忽略比例的能夠洗除的污染物時(例如鹽或重金屬)，第一方法是有用的。
第三組發(fā)明主要具有兩個技術(shù)特征。第一個技術(shù)特征包括燃燒控制系統(tǒng)，第二個技術(shù)特征包括燃燒過程所產(chǎn)生的殘余物的機械處理。在這些特征中，第二技術(shù)特征基于燃料成分包括兩個不同的方法。
第一技術(shù)特征所包含的燃燒控制在殘余物的機械處理方面對兩個方法都是共同的，并且是基于爐子上的燃燒過程，所述過程通過一種方式執(zhí)行，使主燃燒區(qū)中在爐子上發(fā)生燒結(jié)或熔化，并送回尚未燒結(jié)或熔化的燃燒殘余物，因此在第二或第三輪中能夠達到所需要的燒結(jié)和/或熔化水平。
術(shù)語“充分燒結(jié)的底部灰燼”是指由燒結(jié)了和/或熔化了的塊(一般具有至少8mm的顆粒尺寸)組成的材料。這些塊由廢料中的燃燒殘余物組成，所述廢料通過完全或表面熔化而凝聚成塊。
由于在燒結(jié)或熔化過程中氣體釋放，燒結(jié)和/或熔化的塊優(yōu)選地具有多孔結(jié)構(gòu)。完全燒結(jié)的底部灰燼可能的多孔性是由于這樣的事實，即燃料層上熔化的灰燼溫度不足以產(chǎn)生足夠低的粘性，當通過與玻璃制造中使用的已知去泡過程相似的過程去除氣泡之后，孔隙仍保持下來。在充分燒結(jié)了的底部灰燼與典型的玻璃化底部灰燼之間存在差別，所述典型玻璃化底部灰燼使用難熔襯坩堝爐或其它熔化部件通過下游高溫處理方法而獲得。
廢料組分(例如玻璃或金屬)通過實際上不被燒結(jié)過程影響的爐子而輸送，在嚴格意義上它在燃料層上既未熔化也未燒結(jié)。然而，充分燒結(jié)的底部灰燼能夠包含這種玻璃或金屬。這些組分具有燒光和可濾出污染物的必要特性。
根據(jù)文獻(前述Hammerli)，術(shù)語“燒結(jié)”解釋為“熔化和固化的特別情況”。因此，在下文中，經(jīng)常用在“顆粒的表面熔化或一起熔化”意義上的術(shù)語“燒結(jié)”超出了它的通?？茖W用法范圍。由充分燒結(jié)的底部灰燼燒結(jié)而產(chǎn)生的塊可以完全或部分熔化。
沒有被燒結(jié)和/或熔化的底部灰燼組分被定義為殘留底部灰燼。若與充分燒結(jié)底部灰燼相比，殘留底部灰燼的特征是小顆粒尺寸、高的燃燒損失和高百分比的可濾出污染物。
本發(fā)明著眼于在當在主燒結(jié)區(qū)的燃料層上時燒結(jié)和/或熔化燃燒殘余物，這到目前為止仍被認為是不可能的。實際上，如果液體底部灰燼到達單個爐柵或爐子的其它移動部分之間，則對機械燃燒爐蓖是非常有害的。因為這個原因，已經(jīng)設法避免底部灰燼在爐子上熔化，并且注意使在燃料層上不能達到底部灰燼的熔點。
使用第三組的發(fā)明方法，在上部燃料層發(fā)生燒結(jié)和/或熔化過程。其原因是通過火焰體的熱輻射從上面產(chǎn)生最大的加熱效果，并且直接位于爐上的材料溫度能夠從下部通過添加更冷(相對而言)的下加熱空氣而保持比在燃料層的頂部情況更低的溫度。由于使用這種方法調(diào)節(jié)燃燒時并不是所有的燃料殘余物都能夠轉(zhuǎn)化成所需質(zhì)量的充分燒結(jié)的底部灰燼，不具有充分燒結(jié)的底部灰燼特性的燃燒殘余物被送回燃燒過程。
在燃料層上完成燒結(jié)和/或熔化過程不需要附加的外部能量源。所獲得的底部灰燼質(zhì)量在很大程度上相應于本領域普通技術(shù)人員所獲得產(chǎn)物的質(zhì)量，所述產(chǎn)物來自于眾所周知的熔化或玻璃化的下游熱高溫過程。使用了旋轉(zhuǎn)干燥爐、坩堝爐和熔化室等部件。然而，這些已知方法的主要缺點是需要非常復雜的附加部件并且能量消耗很高。第一組的發(fā)明解決了這一問題，能夠產(chǎn)生具有與用所知方法獲得的底部灰燼大體上相同質(zhì)量的底部灰燼。
在關于機械處理的上述第一方法中，如果來自濕型排放裝置的水被再循環(huán)，從細小部分中分離高質(zhì)量的主要部分，不必使用大量的淡水，細小部分否則會粘附于燃燒殘余物上，這個過程已經(jīng)證實對主要部分的質(zhì)量產(chǎn)生負面影響。因此，燃燒殘余物(從中更細小部分被清洗出)具有良好質(zhì)量，并有效地用作再循環(huán)底部灰燼。
在適合處理包含許多污染物的燃燒殘余物的第二方法中，所述污染物(例如，鹽或重金屬)能夠被清洗出，通過一種方式運行燃燒控制系統(tǒng)而達到目的，其中燃燒殘余物在主燃燒區(qū)的燃料層上預先被燒結(jié)和/或熔化成底部灰燼；在濕型排放裝置中熄滅全部所產(chǎn)生的燃燒殘余物，并隨后把它們從排放器抽出；首先通過機械分離步驟把來自濕型排放裝置的濕的燃燒殘余物分離成兩部分(主要部分主要包括粗粒部分和大尺寸部分，其經(jīng)過尺寸減小步驟，然后用從濕型排放裝置中抽出的水清洗所述主要部分)；和把清洗水與清洗步驟過程中得到的更細小部分一起輸送至濕型排放裝置。由于粉碎主要部分，燃燒殘余物的較大的顆粒中獲取的污染物能夠在隨后的清洗步驟中被洗除，從而與可再循環(huán)的主要部分分離。采用這種方法，雖然這些殘余物包含許多污染物，但能夠回收高比例的殘余物作為可再利用的底部灰燼，不用隨后對污染物進行大范圍洗除。
也是在上述第二方法中，在機械處理之前進行本發(fā)明第一技術(shù)特征中包含的燃燒控制。
按照根據(jù)本發(fā)明方法的燒結(jié)控制系統(tǒng)的特別優(yōu)選實施方案，根據(jù)要被燃燒的廢料質(zhì)量(廢物質(zhì)量)，下加熱空氣受到富氧處理，使氧的體積含量大約為25-40％，優(yōu)選地為體積含量25-30％。而且，根據(jù)另外的優(yōu)選實施方案，下加熱空氣被預加熱至大約100-400℃。根據(jù)情況可以單獨或一起使用這些措施。燃料層的溫度(一般為廢料層)優(yōu)選地設定在1000-1400℃，所述溫度是燃料特性的函數(shù)。
通過一種方式選擇用于達到理想條件的所有燃燒控制措施，在所述理想的條件下燃燒殘余物被轉(zhuǎn)化成燒結(jié)和/或熔化的底部灰燼，從而能夠存在某個比例的充分燒結(jié)的底部灰燼(例如，燃燒殘余物總量的大約重量比25-75％)。采用這種方法，確保在主燃燒區(qū)的燃料層上有充足的未熔化材料以包圍熔化的灰燼，因此這些措施對機械爐部件沒有負面影響。
在本發(fā)明的另外的優(yōu)選實施方案中，飄塵被送回至燃燒過程。此飄塵與燃燒氣體一起脫離燃料層并通過鍋爐被引入至下游廢氣過濾器。
第三組發(fā)明的第二特征(即包括兩種方法的燃燒殘余物的機械處理)如下所述進行。
根據(jù)第三組發(fā)明的一個實施方案，在機械分離過程中產(chǎn)生的最細小的部分和細小部分被輸送至燃燒過程。這些部分再一次經(jīng)受燃燒過程，因而使得它們可以熔化和燒結(jié)。
通過這些措施，避免了第一個所述現(xiàn)有技術(shù)程序的缺點(根據(jù)所述程序，即使含有少量低質(zhì)量的殘余物，所有燃燒殘余物也都被送入再循環(huán))。比較第二個所述現(xiàn)有技術(shù)方法，避免了灰塵排放和密封爐子(空氣混入)的缺點。而且，通過送回低質(zhì)量的最細小和細小的部分，進一步增加了可回收的燃燒殘余物比例，因為被返回的細小部分在第一次返回或被重復送回之后有可能聚結(jié)成具有理想的質(zhì)量的燃燒殘余物。第二個所述現(xiàn)有技術(shù)方法不具有這種優(yōu)勢，因為沒有返回至燃燒過程。
根據(jù)第三組發(fā)明的另一個實施方案，由濕型排放裝置的水預清洗的主要部分受到淡水洗凈，攜帶相對大量污染物的排放器水被排出，這導致在燃燒殘余物和/或燒結(jié)的底部灰燼在質(zhì)量上的額外提高。由于用淡水洗凈粗粒部分，其優(yōu)勢是來自于清洗的某個比例的水能夠輸送至廢氣清洗系統(tǒng)而不需要預先清洗，因為它包含的污染物的比例相對低。而且，這種實施方案的優(yōu)勢是來自于清洗的某個比例的水能夠供應至濕型排放裝置。采用這種方法能夠保持排放器的水位。由于水能夠持續(xù)地被所排放的燃燒殘余物所用，因此在排放器的水位降低。無論如何都需要加滿水位。因為來自于清洗的水具有數(shù)量可忽略的鈣和硫酸鹽，管子和噴頭沒有被堵塞的危險。
根據(jù)本發(fā)明機械處理的第二方法，即使在進行第一分離步驟之后主要部分仍包含高比例的大尺寸部分(通常包含許多碎金屬)，大尺寸粗粒部分進一步根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案的機械分離步驟而進行分離。金屬通過磁分離器分離。
例如，在第三組發(fā)明的一個實施方案中，顆粒尺寸被確定為小于2mm為最細小部分；大于等于2mm小于8mm為細小部分；大于等于8mm小于32mm為粗粒部分；大于等于32mm為大尺寸部分。提供這些值是為了使本發(fā)明得到更好的理解。明顯地，只要比例可以忽略，每一個部分可包含對其本身是次要的某個比例的更細小部分。直接來自于排放器并具有大于等于2mm和小于8mm顆粒尺寸的細小部分是優(yōu)選地被送回燃燒過程的燃燒殘余物的一部分。另一方面，底部灰燼的顆粒尺寸分布中包括的細小部分的顆粒尺寸相應于直接從排放器所供應的細小部分的顆粒尺寸，所述細小部分顆粒尺寸是根據(jù)第二方法粉碎程序得到的，并且，此細小部分的質(zhì)量適合再循環(huán)。因此，粉碎的底部灰燼的細小部分被稱為高質(zhì)量細小部分。
例如，在第二方法中，如果對于第一粗粒分離步驟采用32mm的分離點，即如果大尺寸部分被分離，則對于被送回燃燒過程的所有小于8mm的部分，推薦設置以8mm為分離點的第二機械步驟。
建議從主要部分中分離出金屬，以防止機械分離設備被大片碎金屬所損壞。
不僅大片碎金屬而且其它金屬也從含有小尺寸部分的主要部分(即小于32mm的粗粒部分)中分離。這樣的金屬部分能夠用于分離的再循環(huán)過程。
基于產(chǎn)生的燃燒殘余物利用的再循環(huán)的程序和類型，可以把金屬與大尺寸部分和粗粒部分分離而去除。
例如，如果燃燒殘余物將被用于道路建設，則建議除去尺寸大于32mm的金屬部分之后，應進一步進行尺寸減小步驟，所述大于32mm的部分不適宜這個目的。
根據(jù)第三組發(fā)明的又一個實施方案，在第二方法中，為了獲得盡可能大的部分進行再循環(huán)，將從主要部分分離出的粗粒部分與被粉碎的燃燒殘余物混合形成第一混合部分是合理的，所述被粉碎的燃燒殘余物是對大尺寸部分通過尺寸減小步驟所產(chǎn)生。在這種情況下，建議把第一混合部分進行機械分離以除去具有不適宜顆粒尺寸的顆粒，因為所述顆粒尺寸不適于進行再循環(huán)，將被送回至燃燒過程。
如果燃燒殘余物將被制成特別應用于道路建設的地基的建造領域，則材料必須是能被壓實的。沒有細小部分(例如具有上述的大于等于2mm而小于8mm的顆粒尺寸)這實際上不可能達到的。由于這個原因，建議粗粒部分的一部分應進行尺寸減小步驟，從而有意地確保存在必要的細小部分。因此，沒有機會看到這種顆粒尺寸的比例是足夠的。適宜地，大約30％重量的粗粒部分進行這種尺寸減小步驟。產(chǎn)生的細小和最細小部分與粗粒部分混合以制成第二混合部分。優(yōu)選地，用于道路建設的混合部分的70％重量由粗粒部分組成。
在這第二混合部分中，主要的顆粒尺寸大于8mm，并且經(jīng)驗顯示這些組分具有再循環(huán)所必要的質(zhì)量。然而，為了確保殘余物對道路建設的上述密實性，具有低比例的大于等于2mm并小于8mm顆粒尺寸的顆粒是必要的。
根據(jù)第三組發(fā)明的另一個實施方案，第二混合部分用濕型排放裝置中的水清洗，并且第一混合部分被分離。在這種情況下，在2mm顆粒尺寸以下的部分能夠可靠地與可回收的殘余物分離，所述在2mm顆粒尺寸下的部分經(jīng)常攜帶特別嚴重的污染物含量。
如在上文其他內(nèi)容中所述，清洗水可以優(yōu)選地輸送至濕型排放裝置。通過這種方式送回水，能夠盡可能降低淡水的消耗量。
建議被分離的金屬用排放器的水進行清洗步驟，以使粘附的任何燃燒殘余物都被洗掉。優(yōu)選地，采用篩分步驟機械地分離這些部分。
為了增加回收的燃燒殘余物的質(zhì)量，把可溶重金屬的沉淀劑添加至排放器的水中是非常有用的。因此，這些重金屬能夠通過沉淀劑的添加而分離。
下面將參照附圖進一步解釋根據(jù)第一至第三組的本發(fā)明的實施方案。下面用到的具體的值(數(shù)量)(例如重量和比例)是解釋實施方案的典型值，本發(fā)明不應該受到這些值(數(shù)量)的限制。
圖1和2是典型地說明根據(jù)第一組發(fā)明的方法的兩個工作流程圖；下面將參照這些圖更詳細地說明第一組發(fā)明。
在圖1和2所示的方法中，1000kg具有220kg灰燼含量的廢料(在圖中為方框100)被供應至物質(zhì)燃燒系統(tǒng)并燃燒，產(chǎn)生的25-75％重量比的燃燒殘余物被轉(zhuǎn)化成充分燒結(jié)的底部灰燼(方框102)。獲得總量為300kg的燃燒殘余物。這些殘余物落入濕型排放裝置(方框104)，在那兒它們被熄滅然后排放(方框106)。通過分離過程(方框108)，其包括篩分和可能的清洗步驟，200kg的充分燒結(jié)的底部灰燼被分離(方框110)并取出以進行再循環(huán)(方框112)。100kg的還未燒結(jié)的燃燒殘余物(方框114)被送回至燃燒過程。與廢氣一起離開的飄塵具有20kg的重量并在廢氣過濾器中回收(方框116)，并通過鍋爐管進行清洗(方框118)。被回收的飄塵被輸送至分離處理通道(方框120)。
在如圖2所示的方法中，310kg的燃燒殘余物落入濕型排放裝置，并且10kg的飄塵被送回至燃燒過程。在其他方面圖2所示的方法與圖1所示的方法相同。因此，相同的附圖標記被應用到與圖1中相同的方框。
其次，將參照圖3-6的工作流程圖來說明根據(jù)第二組發(fā)明的方法實施方案。
如圖3所示，具有220kg灰燼含量(方框300)的100kg廢物供應至爐基系統(tǒng)(方框302)并燃燒。這個燃燒過程產(chǎn)生800kg的廢氣(方框301)和300kg的燃燒殘余物。這些殘余物被運送至濕型排放裝置(方框304)，從那兒，由于潮濕，315kg的燃燒殘余物或底部灰燼(方框306)被取出。被取出的殘余物經(jīng)機械分離，在這種情況下，篩分至8mm的顆粒尺寸(方框308)。這個過程把215kg的燃燒殘余物或底部灰燼分離成顆粒尺寸大于8mm的主要部分(方框310)和具有顆粒尺寸小于8mm的大約100kg的細小部分和最細小部分(方框312)。具有大于8mm的顆粒尺寸的底部灰燼經(jīng)潮濕處理(方框314)，所述底部灰燼由粗粒部分和大尺寸部分組成。在這個過程中，從濕型排放裝置中抽出的1000升的水用于清洗底部灰燼，因此沖洗出15kg顆粒尺寸小于8mm的細小組分。實際上，底部灰燼在篩網(wǎng)上清洗，所述篩網(wǎng)使得8mm或更小的部分通過。已經(jīng)用于清洗底部灰燼的水與細小部分和最細小部分一起被送回至濕型排放裝置。清洗了的底部灰燼被取出以用于再循環(huán)過程(例如道路建設)(方框316)。通過篩分所去除的大約100k的細小部分通常也送回至爐基系統(tǒng)以進行進一步燒結(jié)。然而，細小部分也可以用于其它的過程(方框318)。添加40升的補充水或淡水以補充在濕型排放裝置中水損失，因為當燃燒殘余物從濕型排放裝置中取出時，自然地把水與它們一起帶走。
上述過程可以如圖4所示修改。在這個修改的實施方案中，在對顆粒尺寸大于8mm的主要部分進行潮濕處理之后用淡水清洗。具體地，為了除去用濕型排放裝置中的水進行濕處理而帶進來的組分，80升的淡水(方框320)被添加至200kg的主要部分(方框322)。用于廢氣的凈化或其它處理需吸收掉40升的清洗水，另外40升的水被送回至濕型排放裝置，作為補償水損失的補充水。用這種方法清洗的底部灰燼被引入其它的再循環(huán)過程。
圖5說明了根據(jù)第二組發(fā)明的過程的另一個實施方案。在此修改的實施方案中，具有220kg灰燼含量(方框500)的1000kg的廢料被運送至爐基系統(tǒng)(方框502)。這個燃燒過程產(chǎn)生800kg的廢氣(方框504)和320kg的燃燒殘余物。燃燒殘余物運送至濕型排放裝置(方框506)。從濕型排放裝置中取出336kg的燃燒殘余物。在重量上的增加是由于來自底部灰燼的細小顆粒，即包含在返回至濕型排放裝置的底部灰燼清洗水中的細小顆粒。添加40升的水至濕型排放裝置以補充水損失。336kg的底部灰燼或燃燒殘余物被輸送至過濾器，所述過濾器允許具有顆粒尺寸為32mm的通過(方框508)。顆粒尺寸大于32mm的大尺寸部分最初被輸送至金屬分離器(方框510)。分離出金屬的底部灰燼被輸送至粉碎器，所述粉碎器產(chǎn)生顆粒尺寸大約為8mm的底部灰燼(方框512)。粉碎的底部灰燼被輸送至另一個過濾器，所述過濾器允許具有顆粒尺寸8mm的部分通過(方框514)。顆粒尺寸小于8mm的100kg底部灰燼或燃燒殘余物通過機械分離過程而除去，并優(yōu)選地返回至爐基系統(tǒng)。底部灰燼經(jīng)處理或進一步處理(方框515)。剩余的更粗糙的殘余物輸送至金屬分離器(方框516)。收集由金屬分離器所除去的金屬組分和由上述金屬分離步驟所分離的金屬組分并進行潮濕處理。通過潮濕處理，粘附于金屬組分的底部灰燼顆粒被洗去(方框518)。因此，獲得20kg的用于再循環(huán)過程的鐵和非鐵金屬(方框520)。金屬已經(jīng)被除去的底部灰燼或粗粒部分(顆粒尺寸8-32mm)(方框522)重215kg。60kg的粗粒部分被輸送至粉碎器(方框524)并減小至大于2mm的顆粒尺寸。粉碎后，粉碎的部分與155kg的未粉碎粗粒部分混合，并且混合物用過濾器經(jīng)潮濕處理，所述過濾器允許具有顆粒尺寸2mm的部分通過(方框526)。潮濕處理所需要的1000升的清洗水由濕型排放裝置供應。潮濕處理產(chǎn)生155kg顆粒尺寸從8mm至32mm的底部灰燼和45kg的顆粒尺寸從2至8mm的細小部分。這兩種部分用于再循環(huán)過程，即用于建筑材料或道路底基層(塊528)。另一方面，顆粒尺寸小于2mm的細小部分被送回至濕型排放裝置，所述細小部分通過潮濕處理而去除。
圖6的工作流程圖說明了圖3所示的實施方案的基本修改，其使用了可溶重金屬的沉淀劑。為了將排放器水中的鉛含量從通常2mg/L水平減至0.05mg/L(方框326)，把沉淀劑注射至濕型排放裝置。此沉淀劑減少了鉛，所述鉛在使200kg的底部灰燼潮濕的大約20升的底部灰燼水中溶解1mg。400g的鉛吸入燃燒處理(方框302)產(chǎn)生的廢氣中。在用篩網(wǎng)的機械分離過程中，所述篩網(wǎng)允許具有顆粒尺寸8mm的部分通過(方框308)，在400g鉛中，200g的鉛保持在清洗之后送至再循環(huán)過程中的200kg的底部灰燼(方框310)中。另一方面，200g的鉛與顆粒尺寸小于8mm的細小部分(方框312)一起送回至爐基系統(tǒng)(方框302)。
此外，將參照圖7-10詳細說明根據(jù)第三組發(fā)明方法的實施方案。
如圖7所示，具有220kg灰燼含量的(方框700)1000kg廢料被供應至爐基系統(tǒng)(方框702)并通過一種方式燃燒，25-75％重量的所產(chǎn)生的燃燒殘余物轉(zhuǎn)化成充分燒結(jié)的底部灰燼。燃燒產(chǎn)生800kg的廢氣(方框704)和300kg的燃燒殘余物。殘余物輸被送至濕型排放裝置(方框706)，考慮潮濕，315kg的燃燒殘余物或底部灰燼(方框708)被從濕型排放裝置取出。在這種情況下，被取出的殘余物經(jīng)機械分離并篩分至8mm的顆粒尺寸(方框710)。這個過程把215kg的燃燒殘余物或底部灰燼分離成顆粒尺寸大于8mm的主要部分(方框712)和顆粒尺寸小于8mm的大約100kg的細小部分和最細小部分(方框714)。顆粒尺寸大于8mm的底部灰燼進行潮濕處理(方框716)，所述底部灰燼由粗粒部分和大尺寸部分組成。在這個過程中，1000升的水被從濕型排放裝置中抽出，用于清洗底部灰燼，從而沖洗出15kg顆粒尺寸小于8mm的細小組分。實際上，底部灰燼通過過濾器清洗，所述篩網(wǎng)能使8mm或更小的部分通過。已經(jīng)用于清洗底部灰燼的水與細小部分和最細小部分一起被送回至濕型排放裝置。清洗了的底部灰燼被取出以用于再循環(huán)過程(例如道路建設)(方框718)。通過篩分所去除的大約100kg的細小部分通常也被送回至爐基系統(tǒng)以用于進一步燒結(jié)。然而，細小部分也可以用于其它的過程(方框720)。添加40升的補充水或淡水以補充在濕型排放裝置中水損失，因為當燃燒殘余物被從濕型排放裝置中取出時，自然地把水與它們一起帶走。
上述過程可以如圖8所示修改。在此修改的實施方案中，顆粒尺寸大于8mm的主要部分在潮濕處理之后用淡水(方框722)進行清洗(方框724)。具體地，為了除去被吸入的組分，所述組分來源于用濕型排放裝置的水潮濕處理，80升的淡水添加至200kg的主要部分。用于廢氣的凈化(方框726)或其它處理需吸收40升的清洗水，另外40升的水被送回至濕型排放裝置，作為補償水損失的補充水。用這種方法的底部灰燼能夠被引入其它的再循環(huán)過程。
圖9說明根據(jù)第三組發(fā)明過程的另一個實施方案。在這個實施方案中，具有220kg灰燼含量(方框900)的1000kg的廢料被運送至爐基系統(tǒng)(方框902)。這個燃燒過程產(chǎn)生800kg的廢氣(方框904)和320kg的燃燒殘余物。燃燒殘余物被運送至濕型排放裝置(方框906)。從濕型排放裝置中取出336kg的燃燒殘余物。在重量上的增加是由于返回至濕型排放裝置的底部灰燼清洗水中包含的細小顆粒。添加40升的水至濕型排放裝置以補充水損失。336kg的底部灰燼或燃燒殘余物被輸送至過濾器，所述過濾器允許顆粒尺寸為32mm的部分通過(方框908)。顆粒尺寸大于32mm的大尺寸部分最初被輸送至金屬分離器(方框910)。分離出金屬的底部灰燼被輸送至粉碎器，所述粉碎器產(chǎn)生顆粒尺寸大約為8mm的底部灰燼(方框912)。粉碎的底部灰燼輸送至另一個過濾器，所述過濾器允許顆粒尺寸為8mm的部分通過(方框914)。100kg的顆粒尺寸小于8mm的底部灰燼或燃燒殘余物通過機械分離過程而除去，并優(yōu)選地返回至爐基系統(tǒng)。底部灰燼進行處理或進一步處理(方框915)。剩余的更粗糙的殘余物輸送至金屬分離器(方框916)。收集由金屬分離器所除去的金屬組分和由上述金屬分離步驟所分離的金屬組分并進行潮濕處理。通過這個潮濕處理(方框918)。通過潮濕處理，粘附于金屬組分的底部灰燼顆粒被洗去。因此，獲得20kg的用于再循環(huán)過程的鐵和非鐵金屬(方框920)。金屬已經(jīng)被除去(方框922)的底部灰燼或粗粒部分(顆粒尺寸8-32mm)重215kg。60kg的粗粒部分被輸送至粉碎器(方框924)并減小至大于2mm的顆粒尺寸。粉碎后，粉碎的部分與155kg的未粉碎粗粒部分混合，并且混合物用過濾器進行潮濕處理，所述過濾器允許具有顆粒尺寸2mm的部分通過(方框926)。潮濕處理所需1000升的清洗水由濕型排放裝置供應。潮濕處理產(chǎn)生155kg的顆粒尺寸從8mm至32mm的底部灰燼和45kg的顆粒尺寸從2至8mm的細小部分。這兩種部分用于再循環(huán)過程(方框928)。另一方面，顆粒尺寸小于2mm的細小部分被送回至濕型排放裝置，所述細小部分通過潮濕處理而去除。
圖10的工作流程圖說明圖7所示的實施方案的基本修改，其使用可溶重金屬的沉淀劑。為了將排放器水中的鉛含量從通常2mg/L水平減至0.05mg/L(方框726)，把沉淀劑注射至濕型排放裝置。這個沉淀劑減少了鉛，所述鉛在使200kg的底部灰燼潮濕的大約20升的底部灰燼水中溶解1mg。400g的鉛被吸入燃燒處理(方框702)產(chǎn)生的廢氣中。在用篩網(wǎng)的機械分離過程中，所述篩網(wǎng)允許顆粒尺寸為8mm的部分通過(方框710)，在400g鉛中，200g的鉛保持在清洗之后送至再循環(huán)過程中的200kg的底部灰燼(方框712)中。另一方面，200g的鉛與顆粒尺寸小于8mm的細小部分(方框714)一起被送回至爐基系統(tǒng)(方框706)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明第一組發(fā)明，提供一種方法，用所述方法，不用下游熔化或玻璃化部件，能夠獲得具有所需要質(zhì)量的充分燒結(jié)的底部灰燼。
根據(jù)本發(fā)明第二組發(fā)明，也提供一種方法，用所述方法，能夠分離出高質(zhì)量的底部灰燼部分，能夠避免灰塵排放以及爐內(nèi)空氣混入的缺點，而且能夠減少耗水量。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第三組發(fā)明，提供一種方法，用所述方法，能夠以一種方式調(diào)節(jié)燃燒過程，不用下游熔化或玻璃化部件能夠獲得所需質(zhì)量的充分燒結(jié)的底部灰燼，能夠避免灰塵排放以及爐內(nèi)空氣混入的缺點，而且能夠減少耗水量。
雖然參照實施方案已說明了本發(fā)明，但是發(fā)明不局限于實施方案中。本技術(shù)普通技術(shù)人員做的所有修改、變化和添加都應包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對由燃燒設備產(chǎn)生的殘余物進行處理的方法，在所述燃燒設備中，燃料在燃燒爐篦上燃燒，并且產(chǎn)生的殘余物在濕型排放裝置中熄滅并隨后從濕型排放裝置輸送至外部，其特征在于來自于濕型排放裝置的濕的燃燒殘余物首先通過機械分離步驟分離成兩個部分，主要部分用從濕型排放裝置抽出的水進行清洗，所述主要部分主要由粗粒部分和大尺寸部分組成，因此分離出粘附于燃燒殘余物的更細小部分，和清洗水與清洗步驟過程中所吸收的更細小部分一起被帶入濕型排放裝置。
2.一種對由燃燒設備產(chǎn)生的殘余物進行處理的方法，在所述燃燒設備中，燃料在燃燒爐篦上燃燒，并且產(chǎn)生的殘余物在濕型排放裝置中熄滅并隨后從濕型排放裝置輸送至外部，其特征在于來自于濕型排放裝置的濕的燃燒殘余物首先通過機械分離步驟分離成兩部分，對主要部分進行尺寸減小步驟，所述主要部分本質(zhì)上由粗粒部分和大尺寸部分組成，然后用從濕型排放裝置中抽出的水清洗，因此分離出粘附在燃燒殘余物上的更細小部分，和清洗水與清洗步驟過程中所吸收的更細小部分一起被帶入濕型排放裝置。
全文摘要
一種燃燒控制系統(tǒng)，其以一種方式運行，使燃燒殘余物在主燃燒區(qū)的燃料層上預先燒結(jié)和/或熔化成底部灰燼，并且未熔化或燒結(jié)的殘余物在燃燒過程末端被排放至外部，并隨后再一次被送回至燃燒過程。來自于濕型排放裝置的濕的燃燒殘余物首先通過機械分離步驟被分離成兩部分，然后主要部分用從濕型排放裝置中抽出的水進行清洗，所述主要部分主要由粗粒部分和大尺寸部分組成，因此把粘附于燃燒殘余物的更細小部分分離。
文檔編號F23J1/00GK1727067SQ20051009202
公開日2006年2月1日 申請日期2003年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月27日
發(fā)明者田熊昌夫, 倉西實, 吉良雅治, 約翰內(nèi)斯·馬丁, 奧利弗·格勒, 約阿希姆·霍恩, 米夏埃爾·比施 申請人:三菱重工業(yè)株式會社, 馬丁環(huán)境保護和能源技術(shù)有限公司