[發明專利]一種多工藝協同危險廢物處置及余熱利用系統及方法

在審

• 申請號: 202011584787.2
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112815329A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 周云端;胡安寶;王東東;王蒲偉;劉樂;巫志華;趙武;梁興國;段捷
• 申請（專利權）人: 航天推進技術研究院
• 主分類號: F23G5/14
• 分類號: F23G5/14;F23G5/20;F23G5/44;F23G5/46;F23G5/50
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 鄭麗紅

1.一種多工藝協同危險廢物處置及余熱利用系統，其特征在于：包括危廢處理單元、煙氣凈化單元和余熱利用單元；

所述危廢處理單元包括依次設置的物料混料器(1)、熱解爐(2)、等離子熔融爐(9)、第一混合器(7)和燃燒室(15)，對危險廢物依次進行破碎、中溫熱解、等離子高溫熔融處理后形成無害玻璃體排出，同時，熱解爐(2)產生的熱解氣通過高溫除塵器(5)除塵后與等離子熔融爐(9)產生的煙氣通過第一混合器(7)混合，混合后的煙氣進入燃燒室(15)進行二次燃燒，二次燃燒的高溫煙氣一部分進入熱解爐(2)作為熱解熱源，另一部分進入煙氣凈化單元；

所述煙氣凈化單元包括余熱鍋爐(16)、第二混合器(29)、急冷塔(30)、干法脫酸塔(31)、布袋除塵器(32)、堿洗塔(33)、煙氣再熱器(34)、引風機(35)和煙囪(36)，二次燃燒后的高溫煙氣通過余熱鍋爐(16)進行換熱和脫硝處理，使得高溫煙氣降為中溫煙氣，中溫煙氣與熱解爐(2)熱解換熱后的煙氣通過第二混合器(29)混合，混合后的煙氣依次進入急冷塔(30)、干法脫酸塔(31)、布袋除塵器(32)、堿洗塔(33)、煙氣再熱器(34)、引風機(35)、煙囪(36)后排出，同時，余熱鍋爐(16)換熱后產生過熱蒸汽，過熱蒸汽作為余熱利用單元的輸入；

所述余熱利用單元包括汽輪機(20)、ORC蒸發器(24)、除氧器(18)、ORC渦輪(22)、ORC凝汽器(27)和雙軸電機(21)；余熱鍋爐(16)換熱后產生過熱蒸汽，過熱蒸汽驅動汽輪機(20)做功后，分別進入煙氣再熱器(34)和ORC蒸發器(24)換熱后冷凝為凝結水，凝結水進入除氧器(18)除氧處理后進入余熱鍋爐(16)再次蒸發產生過熱蒸汽；有機工質在ORC蒸發器(24)內蒸發產生過熱蒸汽，過熱蒸汽驅動ORC渦輪(22)做功后，通過ORC凝汽器(27)凝結為有機工質，該有機工質再次進入ORC蒸發器(24)蒸發換熱產生過熱蒸汽；汽輪機(20)與ORC渦輪(22)分別驅動雙軸電機(21)的兩個軸，雙軸電機(21)將機械能轉化為電能。

2.根據權利要求1所述的多工藝協同危險廢物處置及余熱利用系統，其特征在于：所述余熱利用單元還包括過熱蒸汽調節閥(19)、飽和蒸汽調節閥(23)、ORC渦輪旁通閥(25)、ORC工質泵(28)、ORC工質泵旁通閥(26)、蒸汽排空閥(37)、煙氣再熱調節閥(38)和鍋爐給水泵(17)；

所述過熱蒸汽調節閥(19)設置在余熱鍋爐(16)和汽輪機(20)之間的管路上，所述飽和蒸汽調節閥(23)設置在汽輪機(20)與ORC蒸發器(24)之間的管路上，所述ORC渦輪旁通閥(25)并聯設置在ORC渦輪(22)的進口與出口，所述ORC工質泵(28)設置在ORC凝汽器(27)與ORC蒸發器(24)之間的管路上，所述ORC工質泵旁通閥(26)并聯設置在ORC凝汽器(27)的進口與ORC工質泵(28)出口；所述蒸汽排空閥(37)的進口設置在過熱蒸汽調節閥(19)的進口管路上，所述煙氣再熱調節閥(38)設置在汽輪機(20)與煙氣再熱器(34)之間的管路上，所述鍋爐給水泵(17)設置在余熱鍋爐(16)與除氧器(18)之間的管路上。

3.根據權利要求2所述的多工藝協同危險廢物處置及余熱利用系統，其特征在于：所述余熱鍋爐(16)的一側設置有尿素溶液噴槍，在余熱鍋爐(16)的煙氣在900～1000℃溫度區間噴入尿素溶液脫除煙氣NOx。

4.根據權利要求1或2或3所述的多工藝協同危險廢物處置及余熱利用系統，其特征在于：還包括造粒單元，所述造粒單元包括造粒機(13)和輸送裝置；所述高溫除塵器(5)、燃燒室(15)、余熱鍋爐(16)、急冷塔(30)、干法脫酸塔(31)、布袋除塵器(32)產生的飛灰通過輸送裝置輸送到造粒機(13)進行造粒，造粒后的飛灰進入等離子熔融爐(9)再次進行等離子高溫熔融處理。