[發(fā)明專利]一種生活垃圾與焚燒飛灰共處置方法及其設(shè)備

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210150871.2
• 申請(qǐng)日: 2012-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN102644923A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林延超;溫冬;何亮;張晨光;王云平;邢巨元;陳芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京環(huán)衛(wèi)集團(tuán)環(huán)境研究發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): F23G5/027
• 分類號(hào): F23G5/027;F23G5/44
• 代理公司: 北京方韜法業(yè)專利代理事務(wù)所 11303
• 代理人: 遆俊臣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種生活垃圾與焚燒飛灰共處置方法及其設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市垃圾也在不斷的增加，目前我國城市生活垃圾以每年?8%～10%的速度增長。隨著城市生活垃圾熱值逐年提高，產(chǎn)量不斷增大，我國許多城市采取了焚燒法處理城市生活垃圾。生活垃圾焚燒后，一些礦物和元素濃縮于焚燒灰渣中。其中，有毒元素的含量比一般土壤中大10～100倍，且垃圾焚燒灰渣中含有高濃度的二噁英?！秶椅ｋU(xiǎn)廢物名錄》已經(jīng)明確規(guī)定生活垃圾焚燒飛灰為危險(xiǎn)廢物，飛灰的處置必須嚴(yán)格按照危險(xiǎn)廢物的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

傳統(tǒng)的飛灰處理方法主要有水泥固化、化學(xué)固化、添加劑提取法等，這些處理方法都存在自身難以克服的缺點(diǎn)，尤其是難以除去和穩(wěn)定飛灰中的二噁英類有機(jī)物。熔融技術(shù)是近年來發(fā)展起來的焚燒飛灰處理新技術(shù)，該技術(shù)在減容化、無害化、資源化利用方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

生活垃圾與焚燒飛灰混合處理技術(shù)是將焚燒飛灰和經(jīng)過預(yù)處理生活垃圾聯(lián)合處理的工藝。生活垃圾經(jīng)過預(yù)處理，分選出熱值較高的宜燃組分，在處理過程中可提供部分熱源，產(chǎn)生的合成氣含有一氧化碳、氫氣等可燃?xì)怏w，品質(zhì)略好于高爐煤氣?？蓪⒑铣蓺庥脕戆l(fā)電，為熔融處理提供電力供應(yīng)。焚燒飛灰在爐內(nèi)經(jīng)過高溫分解、熔融，變?yōu)椴Ａw熔渣，體積減少，重金屬被固化在熔渣中。

與其他的氣化熔融技術(shù)相比，等離子技術(shù)具有高溫和高熱密度特性，該技術(shù)幾乎能將碳基廢物中的有機(jī)物完全轉(zhuǎn)化成合成氣（主要為CO和H₂），而無機(jī)物則可變成無害灰渣（玻璃體）。對(duì)于生活垃圾和焚燒飛灰混合物，等離子氣化熔融技術(shù)在國外已被證明是一種可靠的處理措施。近年來世界發(fā)到國家出現(xiàn)了多種垃圾熱解氣化處理設(shè)備，我國也出現(xiàn)了一些已獲國家專利的垃圾氣化設(shè)備。但是，目前大多數(shù)這類產(chǎn)品在我國極少能被實(shí)際應(yīng)用，其主要原因是：這些氣化爐對(duì)爐料的選擇性要求較高，處理成本大，經(jīng)濟(jì)效益不明顯。

由此可見，上述現(xiàn)有的一種生活垃圾與焚燒飛灰混合處理技術(shù)在設(shè)備結(jié)構(gòu)、處理方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。如何能創(chuàng)設(shè)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、廉價(jià)，而且具有明顯經(jīng)濟(jì)效益的環(huán)保型生活垃圾與焚燒飛灰共處置的方法和設(shè)備，實(shí)屬當(dāng)前本領(lǐng)域極需改進(jìn)的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種生活垃圾與焚燒飛灰共處置方法及其設(shè)備，使其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、廉價(jià)，而且具有明顯經(jīng)濟(jì)效益，從而克服現(xiàn)有的生活垃圾與焚燒飛灰混合處理技術(shù)的不足。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種生活垃圾與焚燒飛灰共處置設(shè)備，包括等離子炬系統(tǒng)和氣化熔融爐；所述的熔融爐的爐體底部設(shè)有排渣口，頂部設(shè)有氣體引出口；熔融爐的爐腔自下而上依次為渣倉、熔融燃燒室、氣化室、干燥室和燃?xì)庳?fù)壓倉，并在干燥室上方連接有進(jìn)料倉；其中，熔融燃燒室與渣倉之間設(shè)有等離子炬接口，氣化室設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，燃?xì)庳?fù)壓倉設(shè)有熱電偶接口。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述的等離子炬接口為兩個(gè)。

在熔融爐爐體的橫截面上，所述的兩個(gè)等離子炬接口的軸線平行于同一爐體橫截面直徑，并分別向該直徑的兩側(cè)偏移。

所述的進(jìn)風(fēng)口包括對(duì)稱設(shè)置在氣化室下方的一對(duì)一次風(fēng)進(jìn)口，以及對(duì)稱設(shè)置在氣化室上方的一對(duì)二次風(fēng)進(jìn)口。

所述的干燥室上方還設(shè)有視鏡接口。

所述的進(jìn)料倉為兩個(gè)，對(duì)稱布置在干燥室上方。

所述的進(jìn)料倉可密封。

所述的排渣口為兩個(gè)。

所述的熔融爐的氣體引出口通過氣-氣換熱器、脫酸凈化裝置與內(nèi)燃機(jī)相連，氣-氣換熱器的制冷氣體入口與空氣連通，制冷氣體出口與熔融爐的進(jìn)風(fēng)口連通。

此外，本發(fā)明還提供了一種生活垃圾與焚燒飛灰共處置方法，包括以下步驟：將床層料加入上述設(shè)備的熔融爐中，并啟動(dòng)等離子炬系統(tǒng)；觀察熱電偶接口處的熱電偶數(shù)值，當(dāng)爐溫達(dá)到額定值后，將經(jīng)過前處理的生活垃圾與焚燒飛灰混合物投入進(jìn)料倉；根據(jù)熱電偶接口處的熱電偶數(shù)值及氣體引出口處的氣體成分檢測(cè)值控制進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)量大??；混合物經(jīng)干燥、熔融燃燒后，產(chǎn)生的合成氣進(jìn)入燃?xì)庳?fù)壓倉并經(jīng)氣體引出口排出熔融爐，產(chǎn)生的液體爐渣經(jīng)渣倉、排渣口排出熔融爐。

采用這樣的設(shè)計(jì)后，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、傳統(tǒng)的焚燒爐能量通量與氧氣的濃度不能獨(dú)立于反應(yīng)器的溫度，而本發(fā)明采用的等離子系統(tǒng)的能量供給與系統(tǒng)中氧氣的濃度是能夠獨(dú)立控制的，即氧化性、還原性、深度還原性以及惰性氣體環(huán)境獨(dú)立于反應(yīng)器的溫度，這使得在極高的還原性或者惰性氣體環(huán)境下具有極高的能量通量成為可能；