[發(fā)明專利]生物質(zhì)氣化再燃垃圾燃燒飛灰的縮容固化處理裝置及工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910318985.5
• 申請(qǐng)日: 2019-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN109985893A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何培紅;胡志波;伍煥婷;楊春筍;謝穎崎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)電長(zhǎng)源湖北生物質(zhì)氣化科技有限公司
• 主分類號(hào): B09B3/00
• 分類號(hào): B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務(wù)所 42113
• 代理人: 孔敏

本發(fā)明提供一種生物質(zhì)氣化再燃垃圾燃燒飛灰的縮容固化處理裝置及工藝，所述裝置包括發(fā)電電機(jī)組、生物質(zhì)氣化系統(tǒng)、熔融裝置、煙氣脫酸急冷裝置；發(fā)電機(jī)組用于為生物質(zhì)氣化系統(tǒng)提供氣化所需資源，生物質(zhì)氣化系統(tǒng)用于將產(chǎn)生的氣化燃?xì)庾鳛槿廴谌剂纤腿腼w灰熔融爐，由氣化燃?xì)庠陲w灰熔融爐內(nèi)將垃圾焚燒飛灰進(jìn)行飛灰再燃燒升溫熔融，形成的熔融液沿飛灰熔融爐爐壁進(jìn)入飛灰熔融爐下段的熔融渣室進(jìn)行渣冷及金屬分離。本發(fā)明能在一定程度上減輕生物質(zhì)隨意焚燒帶來(lái)的環(huán)境污染，同時(shí)以所產(chǎn)生的氣化燃?xì)鉃槿剂蠈?duì)垃圾焚燒爐產(chǎn)生的飛灰進(jìn)行熔融固化，減少垃圾焚燒飛灰堆放帶來(lái)的有毒物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染，本發(fā)明可以解決困擾環(huán)保的生物質(zhì)處理與危廢處理兩大難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物質(zhì)能源化利用、煤氣化、天然氣技術(shù)以及垃圾焚燒飛灰的再處理等環(huán)保技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體是一種生物質(zhì)氣化再燃高溫熔融處理垃圾焚燒飛灰的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)城市化和人民生活水平的不斷提高，城市垃圾產(chǎn)生量與日俱增，其基本處理方式主要有填埋、焚燒和堆肥。垃圾焚燒發(fā)電處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，焚燒飛灰產(chǎn)量巨大，焚燒飛灰處理技術(shù)成為環(huán)保領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。由于垃圾焚燒飛灰中含有較高濃度的二噁英和重金屬，是危險(xiǎn)固體廢棄物，將其直接填埋會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染，因此需要對(duì)垃圾焚燒飛灰進(jìn)行無(wú)害化處理。

垃圾焚燒飛灰中各種重金屬的含量大不相同，其中Zn，Pb，Cu，Cr和Cd等有害物質(zhì)濃度較高，這與焚燒溫度和各種重金屬物質(zhì)的蒸發(fā)點(diǎn)有關(guān)。蒸發(fā)點(diǎn)低于焚燒溫度的重金屬物質(zhì)，受熱后將全部蒸發(fā)而進(jìn)人煙氣。煙氣中的重金屬蒸汽，隨煙氣溫度的降低，凝結(jié)成均勻的小顆粒并附著于煙塵上，最后被煙氣除塵設(shè)備捕集下來(lái)，形成焚燒飛灰。飛灰中的水溶態(tài)重金屬含量較少，可浸出的Pb和Zn主要以酸溶態(tài)形式存在。而Cd主要以酸溶態(tài)和離子交換態(tài)形式存在，這說(shuō)明在酸性條件下，飛灰的重金屬浸出毒性會(huì)大大增加。

由于垃圾焚燒飛灰中含有較高的氯離子，采用水泥固化法處理焚燒飛灰時(shí)必須進(jìn)行前處理，很大程度上提高了對(duì)焚燒飛灰處置場(chǎng)所建設(shè)和運(yùn)行的要求，造成成本增加，限制了該方法的應(yīng)用。凝石穩(wěn)定化法需要大量的火山灰活性的固體廢棄物，包括粉煤灰、冶金渣、煤矸石、油頁(yè)巖渣、預(yù)處理過(guò)的尾礦、黃河砂、城市建筑垃圾以及天然火山灰等硅鋁質(zhì)物料。濕式化學(xué)處理法提取飛灰中的重金屬，存在需對(duì)可溶鹽和排水進(jìn)行處理的弊端，一般只用于重金屬濃度較高、有必要進(jìn)行回收的情況下，目前很少應(yīng)用。熔融固化技術(shù)包括燒結(jié)法、熔融法、燒制陶粒等新技術(shù)研究與應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外已研制出多種垃圾焚燒飛灰處理的高溫熔融爐，主要在日本和歐洲有少量使用。由于此工藝需要消耗大量能源，且對(duì)Pb，Cd，Zn等易揮發(fā)重金屬元素需進(jìn)行嚴(yán)格后續(xù)的煙氣處理，導(dǎo)致飛灰處理成本較高，目前只能在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種生物質(zhì)氣化再燃垃圾燃燒飛灰的縮容固化處理裝置及工藝，采用高溫熔融技術(shù)進(jìn)行垃圾焚燒飛灰的無(wú)害化處理，使用的升溫資源是利用農(nóng)業(yè)、林業(yè)、建筑業(yè)的廢棄物為原料氣化產(chǎn)生的燃?xì)?，它與現(xiàn)有的火電站或生物質(zhì)發(fā)電站結(jié)合，充分利用電站的空地和富余資源，高溫熔融爐產(chǎn)生的煙氣最終送入發(fā)電鍋爐后部的超低排煙氣處理系統(tǒng)進(jìn)行降溫和包括除塵、脫酸、脫硝等各類超低排處理，進(jìn)一步將有害成份控制在環(huán)保指標(biāo)范圍內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)投資最小化和運(yùn)行穩(wěn)定化。

一種生物質(zhì)氣化再燃垃圾燃燒飛灰的縮容固化處理裝置，包括發(fā)電機(jī)組、生物質(zhì)氣化系統(tǒng)、熔融裝置、煙氣脫酸急冷裝置；所述熔融裝置包括飛灰熔融爐、危廢熔渣固化裝置、熔融爐煙氣換熱器，所述發(fā)電機(jī)組用于為生物質(zhì)氣化系統(tǒng)提供氣化所需資源，所述生物質(zhì)氣化系統(tǒng)用于將產(chǎn)生的氣化燃?xì)庾鳛槿廴谌剂纤腿腼w灰熔融爐，由氣化燃?xì)庠陲w灰熔融爐內(nèi)將垃圾焚燒飛灰進(jìn)行飛灰再燃燒升溫熔融，形成的熔融液沿飛灰熔融爐爐壁進(jìn)入飛灰熔融爐下段的熔融渣室進(jìn)行渣冷及金屬分離；飛灰熔融爐的煙氣輸出端與融爐煙氣換熱器的輸入端連接，融爐煙氣換熱器的煙氣出口端通過(guò)煙氣脫酸急冷裝置與發(fā)電機(jī)組的排煙氣處理裝置連通，融爐煙氣換熱器的熱空氣出口端與生物質(zhì)氣化爐和飛灰熔融爐連通。