[發明專利]一種室燃爐共處置危險廢物焚燒系統及其方法

在審

• 申請號: 201710004702.0
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN106801877A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 蔣旭光;張紹睿;嚴建華;呂國鈞;池涌;陸勝勇;黃群星;李曉東;王飛;金余其;馬增益;薄拯;倪明江;岑可法
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F23G7/00
• 分類號: F23G7/00;F23G7/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 鄭海峰

技術領域

本發明涉及廢棄物的室燃爐焚燒共處置技術，尤其涉及一種室燃爐共處置危險廢物焚燒系統及其方法。

背景技術

根據中國統計年鑒數據，2014年全國工業固體廢物產生量為325620.02萬噸，其中危險廢物產生量為3633.52萬噸，綜合利用量、處置量、貯存量分別為2061.80萬噸、929.02萬噸、690.62萬噸，綜合處置利用率為82.3％。總體上，我國工業固體廢物和危險廢物的產量逐年遞增，而相應的處置能力有限，導致綜合處置利用率處于較低水平。

目前，國際上危險廢物的處置技術已有近百種。在發達國家，由于土地資源限制和環保法規要求，焚燒法成為最廣泛的廢物處置方式。目前，歐盟、美國和日本等發達國家已經廣泛利用室燃爐共處置污水污泥和固體回收燃料(SRF)，不僅可以實現廢物的減量化和無害化，而且可以最大程度回收廢物的能量并替代部分化石燃料。上世紀80年代起，以美國EPA為代表的西方發達國家已經開展利用室燃鍋爐共處置危險廢物技術的研究與應用，但我國的危險廢物共處置焚燒技術尚處于起步階段。我國電站鍋爐以室燃爐為主，室燃爐具有處置量大，環保配套設備齊全，安全可靠性高，負荷適應性強等優點，其爐內的高溫為焚燒共處置危險廢物提供了可能。因此，設計一種合理的室燃爐共處置危險廢物的焚燒裝置很有必要。

發明內容

本發明的目的是克服室燃爐焚燒裝置只能燃燒化石燃料(如煤)以及固體廢棄物(如污水污泥)的不足，提供一種室燃爐共處置危險廢物焚燒系統及其方法。

室燃爐共處置危險廢物焚燒系統包括室燃爐焚燒裝置和給料系統；室燃爐焚燒裝置包括室燃爐爐膛、燃燒器、霧化燃燒器、燃燼風口、水冷壁、尾部煙道、排渣裝置；爐膛下部設置有燃燒器、霧化燃燒器和燃燼風口，爐膛的上部爐墻布置有水冷壁并與尾部煙道相連，爐膛底部設有排渣裝置；給料系統包括煤倉、固態危險廢物料倉、給煤機、磨煤機、一次風機、二次風機、液態危險廢物料罐、液態危險廢物給料泵、固體進料口、液體進料口；煤倉和固態危險廢物料倉通過給煤機與磨煤機的進料口相連接，一次風機與磨煤機的進風口相連，磨煤機的出料口與固體進料口相連，二次風由二次風機送入固體進料口助燃，液態危險廢物料罐通過液態危險廢物給料泵與液體進料口相連。

所述系統的室燃爐共處置危險廢物的焚燒方法是：液態危險廢物由液體進料口進入霧化燃燒器，通過爐膛內高溫煙氣將霧化的液態危險廢物點燃；固態危險廢物通過給煤機與煤一起送入磨煤機，由一次風機將磨制后的固體燃料通過固體進料口送入燃燒器，二次風由二次風機通過固體進料口送入燃燒器助燃，通過爐膛內高溫煙氣將危險廢物和煤粉點燃；燃燼風通過燃燼風口送入爐膛助燃，燃燼風量控制在總風量的8％-15％；液體危險廢物、固體危險廢物和煤粉在爐膛內燃燒，產生的煙氣向上流動，通過爐膛的喉部進入尾部煙道，保證煙氣在爐膛內停留時間大于2s；燃燒過程中爐膛溫度在1100℃以上，熱量由水冷壁為主的受熱面吸收再利用，燃盡的危險廢物殘渣與煤渣落入排渣裝置排出；足夠長的停留時間和高溫環境使危險廢物充分焚燒，實現危險廢物無害化以及能量再利用。

優選的，所述的液態危險廢物、固態危險廢物和煤組成入爐物料；對于某一種重金屬元素，入爐物料中該種重金屬元素的含量限值C'_重限需小于等于該重金屬元素的理論含量限值C_重限；

C’_重限＝p*C_w+(1-p)*C_f (2)

式中：C_重限——入爐物料中該種重金屬元素理論含量限值，mg/kg；

C_標——煙氣中該種重金屬元素污染物大氣排放物限值，mg/m³；

C'_重限——入爐物料中該種重金屬元素含量限值，mg/kg；

W_y——煙氣排放速率，Nm³/h；

W_料——入爐物料進料速率，kg/h；

α——共處置過程產生的煙氣所含該種重金屬元素量占燃料中該種重金屬元素量的比重；

p——入爐危險廢物占入爐物料的比例，wt.％；

C_w——入爐危險廢物中該種重金屬元素含量，mg/kg；

C_f——入爐煤中該種重金屬元素含量，mg/kg。