[發明專利]一種分段運行的飛灰熔融處理裝置及飛灰熔融處理方法

有效

• 申請號: 202010056958.8
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111250510B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 牛艷青;呂媛;溫麗萍;惠世恩
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 郭瑤

本發明公開了一種分段運行的飛灰熔融處理裝置及飛灰熔融處理方法，包括旋風啟動爐和飛灰熔融爐，旋風啟動爐的蝸殼一次風進口設置在旋風啟動爐的前端，二次風切向進口設置在旋風啟動爐的壁面上，中心風管設置在旋風啟動爐前端中心處，出口尾錐設置在旋風啟動爐與飛灰熔融爐的連接處，流渣口設置在出口尾錐的下方；飛灰熔融的進料口設置在飛灰熔融爐的上方，上氧氣進口設置在飛灰熔融爐的上半部分，下氧氣進口設置在熔融池上方，熔渣出口設置在飛灰熔融爐下方，高溫煙氣出口設置在飛灰熔融爐的上方，與二次風切向進口連接。通過旋風啟動爐與飛灰熔融爐分段運行方式，解決了熔融處理成本高，飛灰熔融不徹底以及二次重金屬污染的問題。

技術領域

本發明屬于飛灰熔融處理技術領域，具體涉及一種分段運行的飛灰熔融處理裝置及飛灰熔融處理方法。

背景技術

隨著經濟迅猛發展，我國每年產生的城市生活垃圾數量也以約10%的幅度不斷增長，垃圾處理主要以焚燒和填埋兩種最終處理方式進行。其中焚燒垃圾可以達到減容、去毒以及回收能量等優點，但焚燒后仍會產生占垃圾總量3%-5%的焚燒垃圾飛灰需要進行處理。垃圾飛灰的處理方式主要有填埋、化學處理和熔融處理方式。熔融處理垃圾焚燒飛灰后的副產品可以用作建筑材料，有較好的減重和減容的效果，并且熔渣性質穩定，無重金屬溶出等優點。但是熔融處理所需能耗和成本較高，目前并沒有廣泛應用。因此需要開發一種效率高、能耗低、具有經濟性易于推廣的飛灰熔融裝置。

在現有技術中，主要解決飛灰熔融不完全及熔融處理能耗高的問題。申請號為200920090363.3的中國專利公開了一種垃圾焚燒飛灰旋風熔融爐，包括由上下兩段爐腔構成的L形熔融爐本體，設置了二次熔融室和二次燃燒器，解決了飛灰熔融不完全的問題。但是為了飛灰加熱到熔融狀態且增設了二次熔融室，需要投入大量輔助能源以提供足夠的熱量完成飛灰熔融過程，能耗較大。申請號為201810485191.3的中國專利提供了一種垃圾焚燒飛灰熔融處理裝置，包括太陽能供電模塊、熔融處理模塊、固化成型模塊、藥劑供給模塊、尾氣處理模塊和自動化控制模塊，將太陽能轉化為電能，降低能耗。但是裝置結構復雜，自動化控制模塊精密儀器較多，成本較高，不易于實際推廣使用。

發明內容

本發明提供了一種分段運行的飛灰熔融處理裝置及飛灰熔融處理方法，將啟動階段和運行階段分離設置，在啟動階段利用旋風啟動爐熱強度較高的優點進行燃燒放熱，啟動速度快，預熱飛灰熔融爐；在運行階段利用飛灰熔融爐進行飛灰熔融處理，解決飛灰熔融處理成本高的問題，飛灰熔融爐底部設置熔融池，解決現有飛灰熔融處理過程中飛灰熔融不徹底及二次重金屬污染的問題。

為達到上述目的，本發明一種分段運行的飛灰熔融處理裝置，，包括旋風啟動爐和飛灰熔融爐，旋風啟動爐包括第一爐體，第一爐體上開設有蝸殼一次風進口、二次風切向進口、中心風管、出口尾錐和流渣口；蝸殼一次風進口和中心風管設置在第一爐體前端，二次風切向進口設置在一次風進口下游的爐體的側壁，出口尾錐用于連通旋風啟動爐與飛灰熔融爐，起到過渡風道的作用；

飛灰熔融爐包括第二爐體，第二爐體底部設置有熔融池，熔融池通過流渣口和第一爐體連接；第二爐體上開設有進料口、上氧氣進口、下氧氣進口、熔渣出口和高溫煙氣出口；進料口設置在飛灰熔融爐的上端，上氧氣進口設置在飛灰熔融爐的上部，下氧氣進口設置在飛灰熔融爐的下部，熔渣出口設置在熔融池下部；高溫煙氣出口設置在飛灰熔融爐的上端，與二次風切向進口通過第一管道連接，高溫煙氣出口通過第二管道連接至煙氣處理設備。

進一步的，出口尾錐位于飛灰熔融爐的中部下方。

進一步的，熔融池中鋪設高溫耐熱保溫材料。

進一步的，第一管道上安裝有第一閥門，第二管道上安裝有第二閥門。

進一步的，流渣口設置在出口尾錐的下方。

一種基于上述的分段運行的飛灰熔融處理裝置的飛灰熔融處理方法，包括以下步驟：