[發明專利]用于污染場地原位熱脫附修復的燃燒傳熱和余熱回收系統

在審

• 申請號: 201710879317.0
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107520246A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 張峰;凃輝;王琛;馬烈;王健華;顧心愛;封衛青
• 申請（專利權）人: 上海格林曼環境技術有限公司
• 主分類號: B09C1/06
• 分類號: B09C1/06
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發明涉及一種污染場地修復系統，具體地，涉及用于污染場地原位熱脫附修復的燃燒傳熱和余熱回收系統。

背景技術

熱脫附(Thermal Desorption)技術可廣泛適用于揮發性有機物、半揮發性有機物、石油烴類或汞污染場地的原位或者異位修復。該技術通過直接或間接加熱的方式，將污染土壤和/或地下水加熱至接近甚至超過目標污染物的沸點，通過控制體系溫度和高溫持續時間有選擇地促使目標污染物解吸、氣化、揮發、分解或者增加其流動性，使目標污染物與土壤介質分離、去除，從而實現污染場地修復的目的。

原位熱脫附修復技術可以在污染場地原位實施，無需對污染土壤進行開挖等作業，主要由場地原位加熱單元、污染物抽提與回收單元以及廢水/廢氣處理單元等構成。其中場地原位加熱單元是原位熱脫附技術的核心，其通過在場地內將電能、熱能或者化學能等不同形式的能量以原位電阻發熱、電熱轉換或燃燒產熱后原位熱傳導加熱或者原位蒸汽注射加熱等方式轉化或轉移至污染場地，使受污染的土壤和/或地下水逐步升溫達到目標修復溫度并維持一定時間，從而可將目標污染物從原本賦存的土壤介質分離去除。在高溫條件下抽提系統會將目標污染物通過地下水或土壤氣的形式從地下污染區域轉移至地面進行回收，或者通過廢水/廢氣處理單元處理后達標排放。該技術對污染物的污染程度和場地地質和水文地質條件不敏感，可以有效修復重污染、地質和水文地質條件復雜的污染場地。

目前，原位熱脫附修復技術在國內污染場地修復中的工程應用仍然較為有限，限制其推廣應用的主要原因在于部分場地臨時性的大規模用電不易獲取、蒸汽注射加熱脫附技術易受到場地地質條件和目標溫度上限的限制、原位加熱所需能源成本較高、場地地下水流不易控制、脫附出的土壤氣體不易有效捕集而逃逸污染環境、抽提出的污染物冷凝回收效率較低、產生的高濕度廢氣不易處理、廢水性質復雜較難處理等各種困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于污染場地修復的系統，能夠完成燃燒、熱風傳導和余熱回收，有效修復重污染、地質和水文地質條件復雜的污染場地。

為了達到上述目的，本發明提供了用于污染場地原位熱脫附修復的燃燒傳熱和余熱回收系統，其中，所述的系統包含熱風爐、氣氣換熱器、鼓風機、引風機、排氣筒、加熱井群以及管道；所述的熱風爐設有助燃空氣進口、二次風進口和熱風出口；所述的氣氣換熱器設有熱風進口、冷風進口、排氣口和二次風出口，所述的二次風出口通過管道與熱風爐的二次風進口連接；所述的加熱井群包含若干加熱井，所述的加熱井上設有熱風入口和熱風排口，加熱井的熱風入口分別通過管道與熱風爐的熱風出口連接，加熱井的熱風排口分別通過管道與排氣筒或氣氣換熱器熱風進口連接，氣氣換熱器的排氣口也通過管道與排氣筒連接；所述的排氣筒與引風機連接；所述的鼓風機包含助燃風機和進風風機，所述的助燃風機安裝在熱風爐的助燃空氣進口處，所述的進風風機安裝在氣氣換熱器的冷風進口處。

上述的用于污染場地原位熱脫附修復的燃燒傳熱和余熱回收系統，其中，所述的熱風爐，其助燃空氣進口和二次風進口處設有閥門，熱風出口處設有壓力感應探頭。所述的熱風爐為集中式熱風爐，使用天然氣、石油氣或柴油等作為燃料，通過燃燒燃料產生高溫熱風作為原位加熱熱源。所述的熱風爐內設有燃燒器、燃燒室、混合室即爐膛。對于規模較大的熱風爐，助燃空氣由鼓風機根據燃料供給量按比例從助燃空氣進口輸入熱風爐，通過燃燒器將燃料燃燒產生高溫熱風；對于小型熱風爐，助燃空氣由系統末端引風機運行產生的負壓吸入助燃空氣進口，通過調節助燃空氣進口處的閥門開度大小手動調節空氣吸入量。新鮮二次風通過系統末端引風機運行而在熱風爐的混合室34內產生的負壓從二次風進口吸入，或直接使用專門的鼓風機通過氣氣換熱器送入熱風爐。從熱風出口出爐的熱風溫度通過調節燃燒器負荷或調節二次風進口處閥門開度大小的方式進行調節。在熱風出口處設置的壓力感應探頭，當檢測到此處壓力高于設置的負壓值時燃燒器會自動關閉，當此處壓力低于設置的負壓值時燃燒器會自動啟動。

上述的用于污染場地原位熱脫附修復的燃燒傳熱和余熱回收系統，其中，所述的熱風爐，其產生的熱風經過安裝在場地內的加熱井與土壤完成間接換熱，完成換熱的熱風通過引風機的作用從排氣筒排入大氣，或進入安裝在熱風爐二次風進口前端的氣氣換熱器，與新鮮冷風進行換熱后再通過排氣筒排放大氣。