樹脂類危廢流化床高溫焚燒凈化一體化裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于危險(xiǎn)廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無(wú)灰高熱值樹脂類危廢流化床高溫焚燒凈化一體化裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)改革開放進(jìn)程的不斷深入，經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷前進(jìn)發(fā)展。然而伴隨著GDP總量的不斷攀高，固體危險(xiǎn)廢棄物大量產(chǎn)生且處理措施還不夠完善，直接影響到了地球的生態(tài)環(huán)境以及居民的身體健康。
[0003]2014年我國(guó)合成樹脂產(chǎn)量達(dá)到5210萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)5.5%，其作為危廢處理形勢(shì)較為嚴(yán)峻。目前針對(duì)樹脂類危險(xiǎn)固體廢棄物的處理方式主要是焚燒工藝，使用較多的爐型有爐排爐、流化床爐以及回轉(zhuǎn)窯爐。通過(guò)這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)固體廢棄物的減量化以及熱量的再利用，然而由于固體廢棄物的自身特性，容易產(chǎn)生二惡英、氮氧化物(NOx)、酸性氣體、重金屬以及粉塵等多種污染物。二惡英在850°C時(shí)即開始分解，在1100°C以上停留2s左右的時(shí)間即能夠分解完全。目前存在的焚燒爐普遍采用上述所述爐型，并且均配置使用柴油作為燃料的二燃室單元將煙氣溫度提高到1100°C以上以控制二惡英的釋放，雖然能夠達(dá)到環(huán)保要求，但由于向二燃室中噴入大量柴油導(dǎo)致運(yùn)行成本居高不下。同時(shí)針對(duì)樹脂類廢物焚燒產(chǎn)生的煙氣中的其他污染物諸如氮氧化物(NOx)、酸性氣體、重金屬以及粉塵等，各部分處理單元分布較為分散，流程較為復(fù)雜，未能形成合理布置，占地面積大，投資成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)目的:本發(fā)明提供一種能實(shí)現(xiàn)樹脂類危廢的清潔燃燒，且實(shí)現(xiàn)了熱量的高效利用，簡(jiǎn)化工藝流程，減少占地面積，降低樹脂類危廢焚燒的投資成本及運(yùn)行成本的樹脂類危廢流化床高溫焚燒凈化一體化裝置。本發(fā)明同時(shí)提供一種樹脂類危廢流化床高溫焚燒凈化方法。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明的樹脂類危廢流化床高溫焚燒凈化一體化裝置，包括依次連接的進(jìn)料裝置、焚燒爐、熱能利用裝置、布袋除塵器和煙氣排放裝置。所述焚燒爐包括燃燒室、安裝在所述燃燒室底部的布風(fēng)板、穿過(guò)所述布風(fēng)板并與燃燒室相連通的落渣管、設(shè)置在燃燒室下部并與布風(fēng)板位于同一側(cè)的一次風(fēng)進(jìn)口管、設(shè)置在燃燒室中部的二次風(fēng)進(jìn)口管、與燃燒室底部連通的啟動(dòng)燃燒室，所述燃燒室頂部設(shè)置有補(bǔ)冷風(fēng)進(jìn)口管，所述燃燒室上方的煙道側(cè)壁上設(shè)置有氨水噴射口。熱能利用裝置包括依次連接的余熱鍋爐，空氣預(yù)熱器，省煤器;所述煙氣排放裝置包括與布袋除塵器出口連接的引風(fēng)機(jī)和與所述引風(fēng)機(jī)出風(fēng)口連接的煙囪，所述余熱鍋爐出口垂直煙道側(cè)壁上設(shè)置有堿液噴射口；所述省煤器底部與布袋除塵器之間煙道側(cè)壁上設(shè)置有活性炭噴射口。
[0006]進(jìn)一步地，本發(fā)明裝置中，余熱鍋爐布置在一體化裝置的頂部，焚燒爐、氨水噴射口沿余熱鍋爐一側(cè)下方垂直方向從下至上分別布置，堿液噴射口、空氣預(yù)熱器、省煤器以及活性炭噴射口沿余熱鍋爐另一側(cè)下方垂直方向從上至下依次布置。
[0007]進(jìn)一步地，本發(fā)明裝置中，焚燒爐為立式圓筒形，焚燒爐的爐墻包括從內(nèi)至外依次設(shè)置的重質(zhì)耐火澆注料、輕質(zhì)保溫澆注料、隔熱纖維棉三層結(jié)構(gòu)。
[0008]進(jìn)一步地，本發(fā)明裝置中，所述燃燒室上方的煙道布置有2?3個(gè)氨水噴射口。
[0009]進(jìn)一步地，本發(fā)明裝置中，進(jìn)料裝置包括依次連接的廢樹脂料倉(cāng)、無(wú)軸螺旋輸送機(jī)和進(jìn)料管，所述進(jìn)料管與燃燒室連接。
[0010]本發(fā)明裝置中，流化床焚燒爐爐體立式圓筒形，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，密封性能優(yōu)良。爐墻從內(nèi)向外依次采用重質(zhì)耐火澆注料、輕質(zhì)保溫澆注料、隔熱纖維棉三層絕熱材料，外鋼板溫度低于50°C，散熱損失不超過(guò)5%。流化床焚燒爐下部為高溫密相區(qū)，燃燒溫度高達(dá)1100-1200°C，確保固體危廢的完全燃燒以及二惡英的完全分解。
[0011]本發(fā)明的樹脂類危廢流化床高溫焚燒凈化方法，基于上述的一體化裝置，包括以下步驟:
[0012]I)利用啟動(dòng)燃燒室燃燒柴油產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱⒉硷L(fēng)板上部床料加熱到500_700°C后，將破碎后的樹脂類廢物送入燃燒室充分燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔猓?br>[0013]2)通過(guò)氨水噴射口向燃燒室產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈬娙氚彼芤?，進(jìn)行脫硝處理，降低煙氣中氮氧化物(NOx)的排放量；
[0014]3)隨后煙氣通入余熱鍋爐，冷卻至500-600°C，產(chǎn)生蒸汽，同時(shí)在余熱鍋爐入口噴入碳酸鈣粉末進(jìn)行煙氣脫酸處理；
[0015]4)通過(guò)堿液噴射口向煙氣中噴入堿液，進(jìn)一步脫除煙氣中的酸性氣體并實(shí)現(xiàn)將煙氣溫度降至150-200°C的快速冷卻，抑制二惡英的二次生成；
[0016]5)煙氣依次經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器及省煤器后進(jìn)入布袋除塵器，通過(guò)活性炭噴射口向煙氣中噴入活性炭，實(shí)現(xiàn)煙氣中有機(jī)物和重金屬的高效脫除，在布袋除塵器脫除粉塵、碳酸鈣粉末及活性炭后，清潔煙氣接入弓I風(fēng)機(jī)并通過(guò)煙囪排放至大氣中。
[0017]進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，所述步驟I)燃燒室的燃燒過(guò)程中，調(diào)節(jié)一次風(fēng)進(jìn)口管和二次風(fēng)進(jìn)口管的過(guò)?？諝庀禂?shù)使燃燒室煙氣溫度達(dá)到1100_1200°C，且樹脂類廢物在燃燒室停留時(shí)間2秒以上。
[0018]進(jìn)一步的，本發(fā)明方法中，所述步驟2)中，在噴入氨水溶液的同時(shí)，調(diào)節(jié)補(bǔ)冷風(fēng)進(jìn)口管的風(fēng)量，使氨水噴射口區(qū)域的煙氣溫度為950_1050°C。
[0019]本發(fā)明的樹脂類危廢流化床高溫焚燒凈化一體化裝置無(wú)需輔助的點(diǎn)火裝置，只需在廢樹脂焚燒前使用柴油助燃即可，同時(shí)在運(yùn)行時(shí)無(wú)需噴入柴油提高煙氣溫度。本發(fā)明省去使用柴油的二次燃燒室，同時(shí)所有裝置重新規(guī)劃形成η型布置，節(jié)省占地空間，本發(fā)明采用完全不同的工藝能夠達(dá)到相同的效果，但是運(yùn)行成本跟投資成本顯著降低。
[0020]有益效果:本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0021]I)本發(fā)明的焚燒爐爐墻從內(nèi)向外依次采用導(dǎo)熱系數(shù)非常低的重質(zhì)耐火澆注料、輕質(zhì)保溫澆注料、隔熱纖維棉三層結(jié)構(gòu)，爐墻散熱損失較小。與傳統(tǒng)危廢焚燒裝置相比，本發(fā)明沒(méi)有采用水冷壁結(jié)構(gòu)，且略去使用柴油作為燃料的高溫二燃室單元，在樹脂類危廢高溫焚燒凈化一體化裝置運(yùn)行時(shí)能夠直接產(chǎn)生1200°C左右的高溫?zé)煔猓瑹o(wú)需再燃燒大量柴油提高煙氣溫度，降低運(yùn)行成本；
[0022]2)對(duì)進(jìn)料裝置、焚燒爐、煙氣凈化裝置、熱能利用裝置以及煙氣排放裝置合理布置形成型一體化裝置，簡(jiǎn)化工藝流程，降低占地面積，實(shí)現(xiàn)熱量的高效利用，具有節(jié)能、高效、降耗、緊湊的作用，降低投資成本。
[0023]與傳統(tǒng)焚燒爐的爐墻結(jié)構(gòu)四周采用水冷壁結(jié)構(gòu)，且還布置有使用柴油作為燃料的二次燃燒室單元相比，本發(fā)明從內(nèi)之外依次設(shè)置重質(zhì)耐火澆注料、輕質(zhì)耐火澆注料以及隔熱纖維棉三層結(jié)構(gòu)，具有新穎性。傳統(tǒng)危廢焚燒裝置由于采用水冷壁結(jié)構(gòu)，首先產(chǎn)生900°C左右的煙氣，后為實(shí)現(xiàn)二惡英的高效脫除采用二次燃燒室單元，燃燒柴油將煙氣溫度提高到1200°C。本發(fā)明的創(chuàng)造性體現(xiàn)在采用的三層結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系數(shù)均非常低，爐墻散熱損失較小，調(diào)節(jié)空氣過(guò)剩系數(shù)危廢進(jìn)入焚燒爐的燃燒室中能夠直接產(chǎn)生1200°C左右的高溫?zé)煔?，直接一步高效脫除二惡英。與傳統(tǒng)危廢焚燒爐的兩步法相比較，本發(fā)明的一步法工藝流程較為簡(jiǎn)單，在焚燒裝置運(yùn)行過(guò)程中，節(jié)省了大量柴油的使用，極大的降低了危廢焚燒處理的成本。
[0024]傳統(tǒng)焚燒爐焚燒工藝由于在爐墻四周布置了水冷壁，由于水冷壁吸熱其常規(guī)手段初期產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠?00°C左右，達(dá)不到脫除二惡英污染所需的1100-1200°C要求，后期采用二次燃燒室燃燒大量柴油提高煙氣的溫度使其達(dá)到要求，所需運(yùn)行成本較高。而本發(fā)明使用絕熱爐墻結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)過(guò)?？諝庀禂?shù)將煙氣溫度調(diào)節(jié)至1100-1200°C，高效脫除二惡英，同時(shí)采用選擇性非催化還原(SNCR)脫硝工藝，向煙氣中直接噴入氨水，氨水受熱產(chǎn)生大量氨氣還原劑，將氮氧化物(NOx)還原為氮?dú)夂退?，脫硝效率較高。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明裝置系統(tǒng)示意圖。
[0026]圖中有:I進(jìn)料裝置，1-1廢樹脂料倉(cāng)，1-2無(wú)軸螺旋輸送機(jī)，1-3進(jìn)料管，2焚燒爐，2-1燃燒室，2-2布風(fēng)板，2-3落渣管，2-4—次風(fēng)進(jìn)口管，2-5 二次風(fēng)進(jìn)口管，2_6啟動(dòng)燃燒室，3-1補(bǔ)冷風(fēng)進(jìn)口管，3-2氨水噴射口，3-3堿液噴射口，3-4活性炭噴射口，3-5