[發明專利]一種分布式飛灰高溫熔融玻璃化利用的系統及方法

在審

• 申請號: 202110757177.6
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113399437A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 張亮;王大偉;史建波
• 申請（專利權）人: 武漢武鍋能源工程有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻;周俊

本發明公開了一種分布式飛灰高溫熔融玻璃化利用的系統，包括依次布置的旋渦燃燒室、燃盡室、爐膛和余熱回收系統，所述旋渦燃燒室用于接收飛灰的燃燒物料以及通過輸送管道直接與垃圾焚燒電廠現場的飛灰捕集裝置連接，經所述余熱回收系統降溫后的煙氣通向垃圾焚燒電廠現場的煙氣處理裝置。以解決焚燒飛灰高溫熔融過程中處理工藝復雜、燃料消耗量大、玻璃化不徹底、經濟性差的問題。本發明還公開一種方法，直接將焚燒飛灰氣力輸送至高溫熔融玻璃化裝置，實現熔融工藝與垃圾焚燒電廠一體化運行，整體系統構成閉式循環，沒有額外的外運填埋物，系統形成的唯一的玻璃熔渣能進行資源化利用，真正實現垃圾零填埋的綠色處理。

技術領域

本發明涉及高溫熔融玻璃化技術領域，具體涉及一種分布式飛灰高溫熔融玻璃化利用的系統及方法。

背景技術

隨著經濟的高速發展，城市垃圾也在不斷的增加，目前我國城市生活垃圾以每年8％～10％的速度增長。隨著城市生活垃圾熱值逐年提高，產量不斷增大，我國許多城市采取了焚燒法處理城市生活垃圾。生活垃圾焚燒后，礦物質元素及各種有害元素濃縮于焚燒灰渣中，有毒元素的含量比一般土壤大10～100倍，且垃圾焚燒灰渣中含有高濃度的二惡英《國家危險廢物名錄》已經明確規定生活垃圾焚燒飛灰為危險廢物，飛灰的處置必須嚴格按照危險廢物的標準進行。

目前，垃圾焚燒鍋爐產生的大量飛灰的處理辦法有水泥固化、螯合劑穩定化等，通過這些方法處理后，不容易發生二次污染。采用水泥固化螯合劑穩定化技術，水泥固化體的浸出速率較高，水泥固化體增容比較高，不僅飛灰體積增大，還需作預處理或需要加入添加劑，因而可能影響水泥漿的凝固，并會使成本增加，而且水泥的堿性能使銨離子變成氨氣釋出，處理化學泥渣時，由于生成膠狀物，使混合物的排料較困難。

高溫熔融法是目前公認的無害化處理垃圾焚燒的重要途徑。飛灰在熔融升溫過程中，其內含有的大量二惡英類有毒有機物被高溫分解而徹底消除，大量重金屬隨熔融物冷卻后包封在化學性能異常穩定的玻璃體內，從而實現飛灰的無害化處理。研究表明，采用高溫熔融法處理飛灰的耗能很大，因而飛灰處理的成本很高，同時，熔融爐的高溫尾氣因含有大量重金屬和煙塵而無法直排大氣，需要復雜的降溫、重金屬脫除和除塵等設備，系統復雜，一次投資和運行維護的成本都很高。

中國發明專利CN1632376A公布了一種垃圾焚燒飛灰的旋風爐高溫熔融處理方法，是利用飛灰與煤粉按照一定比例混合后送入旋風爐燃燒至高溫熔融，旋風爐處于還原狀態，過量空氣系數0.8～0.9，重金屬沉落到底部熔渣池底，并能實現重金屬與熔渣從各自單獨的熔渣口流出。

中國發明專利CN1632376A公布了一種垃圾焚燒飛灰的高溫熔融處理方法，按質量比為1:8～10:0.05～0.08混合垃圾飛灰、水和水洗添加劑，置于紫外光照射的條件下，在50～55℃溫度下，在180-200r/min的攪拌速率下，水洗處理15～20min，混合物壓濾處理，得到濾液和飛灰濾餅，然后將壓濾所得的液體經過蒸餾處理后得到可回收利用的水以及可外售的混合鹽，將飛灰濾餅與焦炭粉按質量比為1:0.20-0.25混合均勻得到飛灰物料；飛灰物料粉碎后，烘干至含水率≤6％，然后添加質量為飛灰物料質量的1～1.5％的復合助熔劑混勻，再置于溫度為1100～1200℃條件下進行熔煉處理，將熔煉產生的廢氣經過凈化處理后排出，并將熔煉后的物料進行提煉分離，即可得到熔融渣和金屬合金；

中國發明專利CN100354052C公布了一種垃圾焚燒處理的飛灰熔融添加劑，公布了采用30～50％的B₂O₃、25～40％的SiO₂、7～20％的MgO研磨成106～256目混勻。

現有的工藝系統無法適用于對垃圾焚燒電廠產生的飛灰進行現場處理。

發明內容