[發(fā)明專利]一種廢棄物高溫空氣/水蒸氣氣化燃燒熔融系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810724091.1
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108775585B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周春光;張慶麟;嚴(yán)圣軍;陳竹;李軍
• 申請（專利權(quán)）人: 加拿大艾浦萊斯有限公司;江蘇天楹環(huán)保能源成套設(shè)備有限公司
• 主分類號: F23G5/027
• 分類號: F23G5/027;F23G5/46;F23J15/02;F23J15/04;F23J1/08
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發(fā)明公開了一種廢棄物高溫空氣/水蒸氣氣化燃燒熔融系統(tǒng)，包括廢棄物高溫氣化燃燒熔融裝置、煙氣高溫除塵及余熱利用裝置和煙氣凈化處理裝置；所述廢棄物高溫氣化熔融燃燒裝置的出口連通煙氣高溫除塵及余熱利用裝置，所述煙氣高溫除塵及余熱利用裝置的出口連通煙氣凈化處理裝置。廢棄物高溫氣化燃燒熔融裝置包括廢棄物進(jìn)料系統(tǒng)、高溫空氣/水蒸氣氣化爐、等離子體灰熔融爐、高溫旋風(fēng)除塵器和合成氣燃燒室；煙氣高溫除塵及余熱利用裝置包括煙氣高溫除塵和蓄熱式煙氣熱回用裝置以及余熱鍋爐；煙氣凈化處理裝置包括脫酸反應(yīng)器、布袋除塵器、高級氧化室、減溫塔、濕式靜電除塵器。本發(fā)明極大地提高了系統(tǒng)能源效率，節(jié)約了廢棄物處置成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要應(yīng)用于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，醫(yī)療垃圾、危廢等廢棄物的處置領(lǐng)域，具體涉及一種高能源利用效率、高效清潔的廢棄物氣化處理系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)

工業(yè)上通常采用焚燒處理廢棄物，但是醫(yī)療垃圾、工業(yè)廢液廢渣等危險(xiǎn)廢棄物因?yàn)檩^生活垃圾等普通廢棄物有較高比重的PVC或者苯環(huán)結(jié)構(gòu)物質(zhì)，在采用焚燒處理時(shí)，其燃燒煙氣以及底渣中的污染物濃度更高、種類更多。比如，醫(yī)療垃圾焚燒未經(jīng)處理的煙氣中氯化氫的濃度可高達(dá)7000mg/Nm3，二惡英的濃度比生活垃圾焚燒也要高一到兩個(gè)數(shù)量級。

因此，醫(yī)療垃圾等危險(xiǎn)廢棄物的處理需要采用不同的工藝設(shè)計(jì)和污染物脫除技術(shù)。例如，危廢在回轉(zhuǎn)窯中一次焚燒后，需要在下游的燃燒室中進(jìn)行二次燃燒，二次燃燒的溫度要求控制在1100°C以上，以實(shí)現(xiàn)對二惡英污染物的有效脫除。對于熱值較低或者波動較大的廢棄物，為達(dá)到1100-1200°C的爐內(nèi)溫度，需要借助于燒嘴和等離子炬提供輔助能源。此外，焚燒產(chǎn)生的底灰和飛灰等固體副產(chǎn)物也廣泛采用等離子炬熔融技術(shù)進(jìn)行處理。

污染物脫除技術(shù)通過提供輔助能源來實(shí)現(xiàn)，如果能源沒有在煙氣后處理系統(tǒng)中得到高效地回用，那么系統(tǒng)能源效率會降低，將極大地影響了技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。焚燒高溫?zé)煔饨?jīng)過余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，可以用于汽輪機(jī)發(fā)電，或印染廠等工業(yè)系統(tǒng)。但是，受制于廢棄物焚燒煙氣對鍋爐管道極強(qiáng)的腐蝕作用，蒸汽系統(tǒng)的發(fā)電效率也遠(yuǎn)低于燃煤或者燃?xì)馔钙桨l(fā)電系統(tǒng)。廢棄物處理系統(tǒng)也難于達(dá)到生活垃圾、燃煤等系統(tǒng)的規(guī)模，因此，工業(yè)上往往不采用廢棄物煙氣預(yù)熱發(fā)電，而是生產(chǎn)低壓低溫蒸汽供給其他工業(yè)需求。目前工業(yè)上危廢處理工藝系統(tǒng)，并未解決系統(tǒng)能源效率低、高品位能源電能消耗過大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的是針對傳統(tǒng)廢棄物焚燒系統(tǒng)在綜合考慮污染物副產(chǎn)品高效脫除后存在能源消耗大、效率低的問題，提出一種基于高溫蓄熱式煙氣熱回用的新的廢棄物氣化燃燒熔融系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)在廢物處理過程中污染物的高效處理的同時(shí)，能源效率的顯著提高。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：一種廢棄物高溫空氣/水蒸氣氣化燃燒熔融系統(tǒng)，包括廢棄物高溫氣化燃燒熔融裝置、煙氣高溫除塵及余熱利用裝置和煙氣凈化處理裝置；所述廢棄物高溫氣化熔融燃燒裝置的出口連通煙氣高溫除塵及余熱利用裝置，所述煙氣高溫除塵及余熱利用裝置的出口連通煙氣凈化處理裝置。

進(jìn)一步地，所述的廢棄物高溫氣化燃燒熔融裝置包括廢棄物進(jìn)料系統(tǒng)、高溫空氣/水蒸氣氣化爐、等離子體灰熔融爐、高溫旋風(fēng)除塵器和合成氣燃燒室；所述的廢棄物進(jìn)料系統(tǒng)設(shè)置于高溫空氣/水蒸氣氣化爐的上方，將廢棄物投入所述的高溫空氣/水蒸氣氣化爐內(nèi)；所述的等離子體灰熔融爐與高溫空氣/水蒸氣氣化爐連接，用于熔融高溫空氣/水蒸氣氣化爐產(chǎn)生的灰飛；等離子體灰熔融爐的底部設(shè)置有玻璃熔融灰渣出口；高溫空氣/水蒸氣氣化爐設(shè)置有合成氣出口；所述的合成氣出口依次與所述的高溫旋風(fēng)除塵器和合成氣燃燒室連接；所述高溫旋風(fēng)除塵器的底部設(shè)置有灰塵排出口；所述等離子體灰熔融爐上設(shè)置有旋風(fēng)除塵器灰進(jìn)口；所述的灰塵排出口與所述的旋風(fēng)除塵器灰進(jìn)口連接。

進(jìn)一步地，高溫空氣/水蒸氣氣化爐和所述等離子體灰熔融爐可為上下一體式結(jié)構(gòu)，也可為分離式結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述的等離子體灰熔融爐裝有等離子體炬和大功率燒嘴。