專利名稱：危險(xiǎn)廢棄物及醫(yī)療垃圾處理用的溶渣焚燒爐及工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特種垃圾處理的裝置及工藝方法技術(shù)領(lǐng)域，特別是相對(duì)具有較高熱值的危險(xiǎn)廢棄物及醫(yī)療垃圾處理所用的溶渣焚燒爐及工藝方法。
危險(xiǎn)廢棄物及醫(yī)療垃圾處理所用的溶渣焚燒爐，其特征在于該裝置是由貧氧燃燒熱解爐、二次燃燒室及熔渣爐組成，貧氧燃燒熱解爐呈豎爐狀，上部設(shè)有與二次燃燒室相連接的煙氣出口，下部設(shè)有鼓風(fēng)口，底部設(shè)推渣機(jī)構(gòu)；二次燃燒室為筒形，上、下部呈收口形，上端設(shè)旋流燒嘴并在上部設(shè)切向進(jìn)氣口，側(cè)面上部設(shè)有氨水噴嘴，底部設(shè)有排灰口，在筒體下部還設(shè)有與汽化器連接的煙氣出口；熔渣爐分為可以自由拆裝的爐身和爐缸兩部分，爐缸的外殼為金屬，內(nèi)壁砌筑耐火材料，爐身中部的側(cè)面設(shè)有與貧氧燃燒熱解爐相通的入口，爐身中下部設(shè)置氧槍或氧燃槍入口，爐身下部設(shè)有攪拌氧槍入口和排渣口，整個(gè)爐身為全水冷掛渣爐壁結(jié)構(gòu)，頂部設(shè)有與二次燃燒室頂部相通的高溫?zé)煔獬隹凇?br> 危險(xiǎn)廢棄物及醫(yī)療垃圾處理的工藝方法，其特征在于危險(xiǎn)廢棄物或醫(yī)療垃圾經(jīng)過預(yù)處理或不經(jīng)過預(yù)處理直接由加料系統(tǒng)送入貧氧燃燒熱解爐內(nèi)，由鼓風(fēng)口鼓入適量空氣，進(jìn)入爐內(nèi)的廢棄物受爐體內(nèi)貧氧燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬鞯淖饔?，逐漸升溫、干燥、熱解、氣化、部分燃燒，產(chǎn)生的裂解氣從爐頂進(jìn)入二次燃燒室；熱解后產(chǎn)生的含有一定量固定碳的固體殘余物在下降過程中受到鼓入冷空氣的冷卻，降至適當(dāng)溫度時(shí)，在推渣機(jī)構(gòu)的機(jī)械力作用下進(jìn)入熔渣爐；操作過程中，溶渣爐底部始終保持一定量的高溫熔渣，從熔渣底部鼓入氧氣或空氣，使之翻騰，并使入爐灰渣中的殘?zhí)細(xì)饣蝗墼鼱t爐身中下部設(shè)置氧槍或氧燃槍，高溫火焰提供的熱量通過輻射、對(duì)流傳給熔體，熔渣的翻騰極大的強(qiáng)化了爐內(nèi)的傳熱強(qiáng)度，爐內(nèi)熔體達(dá)到一定數(shù)量后定期或連續(xù)排出爐外，經(jīng)水淬后成為水淬渣，送水泥廠或建材廠制作下游產(chǎn)品；產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈩t進(jìn)入二次燃燒室與裂解爐產(chǎn)生的可燃?xì)怏w混合，在溫度高于1200℃的二次燃燒室內(nèi)完成二次燃燒，并在爐內(nèi)停留足夠長(zhǎng)時(shí)間；高溫?zé)煔馔ㄟ^余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電或外供蒸汽，電力除自用外，多余電力或蒸汽上網(wǎng)外銷；在余熱鍋爐尾部，煙氣通過急冷進(jìn)入除塵凈化裝置，凈化達(dá)標(biāo)后排放，經(jīng)除塵器等裝置收集的粉塵均返回熔渣爐。
本發(fā)明的有益效果是貧氧熱解爐空氣消耗量少；從熱解爐出來的可燃?xì)怏w含塵量很低，十分有利于二燃室的燃燒，可使二燃室煙氣出口溫度＞1200℃，同時(shí)二燃室采用旋流燒嘴及旋風(fēng)筒結(jié)構(gòu)可使煙氣在其內(nèi)有效停留時(shí)間＞2秒，消除了二惡英的產(chǎn)生條件；相對(duì)較少的煙氣量和較高的燃燒溫度，將余熱利用效率提高到75～80％。尾氣排放符合國(guó)標(biāo)《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GWKB2-1999。水淬渣浸出毒性符合國(guó)標(biāo)《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GWKB2-1999，渣的熱灼減率幾乎為零；熔渣水淬后形成了高度均勻的玻璃體，可用作建筑材料，完全實(shí)現(xiàn)了無害化和資源化。
危險(xiǎn)廢棄物或醫(yī)療垃圾處理裝置還包括危險(xiǎn)廢物預(yù)處理裝置、加料裝置、余熱利用裝置和尾氣凈化處理裝置。
危險(xiǎn)廢棄物或醫(yī)療垃圾經(jīng)過預(yù)處理或不經(jīng)過預(yù)處理直接由加料系統(tǒng)密閉送入貧氧燃燒熱解爐1內(nèi)，由鼓風(fēng)口5鼓入適量空氣，進(jìn)入爐內(nèi)的垃圾受爐內(nèi)貧氧燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬鞯淖饔?，逐漸升溫、干燥、熱解、氣化、部分燃燒，產(chǎn)生的裂解氣從爐頂進(jìn)入二次燃燒室2；熔渣爐爐身中下部設(shè)置氧槍或氧燃槍，高溫火焰提供的熱量通過輻射、對(duì)流傳給熔體，熔渣的翻騰極大的強(qiáng)化了爐內(nèi)的傳熱強(qiáng)度，爐內(nèi)熔體達(dá)到一定數(shù)量后定期或連續(xù)排出爐外，經(jīng)水淬后成為水淬渣，送水泥廠或建材廠制作下游產(chǎn)品；產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈩t進(jìn)入二次燃燒室2與裂解爐產(chǎn)生的可燃?xì)怏w混合，在溫度高于1200℃的二次燃燒室內(nèi)完成二次燃燒，并在爐內(nèi)停留足夠長(zhǎng)時(shí)間；高溫?zé)煔馔ㄟ^余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電或外供蒸汽，電力除自用外，多余電力或蒸汽上網(wǎng)外銷，在余熱鍋爐尾部，煙氣通過急冷進(jìn)入除塵凈化裝置，凈化達(dá)標(biāo)后排放，經(jīng)除塵器等裝置收集的粉塵均返回熔渣爐。熱解后產(chǎn)生的含有一定量固定碳的固體殘余物在下降過程中受到鼓入冷空氣的冷卻，降至適當(dāng)溫度時(shí)，在推渣機(jī)構(gòu)6的機(jī)械力作用下進(jìn)入熔渣爐3；操作過程中，溶渣爐底部始終保持一定量的高溫熔渣，從熔渣底部鼓入氧氣或空氣，使之翻騰，并使入爐灰渣中的殘?zhí)細(xì)饣?br> 從熱解爐出來的可燃?xì)怏w含塵量很低，十分有利于二燃室的燃燒，可使二次燃燒室煙氣出口溫度＞1200℃，同時(shí)二燃室采用旋流燒嘴及旋風(fēng)筒結(jié)構(gòu)可使煙氣在其內(nèi)有效停留時(shí)間＞2秒，消除了二惡英的產(chǎn)生條件；相對(duì)較少的煙氣量和較高的燃燒溫度，將余熱利用效率提高到75～80％。二燃室不采用裸露冷卻壁，入爐的熱解氣熱值較高且含塵量低。為了防止低溫下二惡英的再合成，在余熱鍋爐煙氣降為500℃左右時(shí)，采取急冷，使其迅速降到200±20℃。本工藝采用半干法脫除煙氣中的酸性氣體，在二燃室噴入氨水降低煙氣中的NOx含量。此外，還在布袋除塵器前的適當(dāng)位置噴入活性炭粉以及在布袋除塵器后設(shè)置活性炭吸附床，尾氣排放符合國(guó)標(biāo)《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GWKB2-1999。最終排渣方式為液態(tài)排渣，排渣溫度1350～1600℃，水淬渣浸出毒性符合國(guó)標(biāo)《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GWKB2-1999，渣的熱灼減率幾乎為零；熔渣水淬后形成了高度均勻的玻璃體，使重金屬元素得到固化，因而、水淬渣可用作建筑材料，完全實(shí)現(xiàn)了無害化和資源化。
權(quán)利要求
1.危險(xiǎn)廢棄物及醫(yī)療垃圾處理用的溶渣焚燒爐，其特征在于該裝置是由貧氧燃燒熱解爐、二次燃燒室及熔渣爐組成，貧氧熱解燃燒爐呈豎爐狀，上部設(shè)有與二次燃燒室相連接的煙氣出口，下部設(shè)有鼓風(fēng)口，底部設(shè)推渣機(jī)構(gòu)；二次燃燒室呈筒形且上下收口，上端設(shè)旋流燒嘴并在上部設(shè)切向進(jìn)氣口，側(cè)面上部設(shè)有氨水噴嘴，底部設(shè)有排灰口，在筒體下部還設(shè)有與汽化器連接的煙氣出口；熔渣爐分為可以自由拆裝的爐身和爐缸兩部分，爐缸的外殼為金屬，內(nèi)壁砌筑耐火材料，爐身中部的側(cè)面設(shè)有與貧氧燃燒熱解爐相通的入口，爐身中下部設(shè)置氧燃槍入口，下部設(shè)有攪拌氧槍入口和排渣口，整個(gè)爐身為全水冷掛渣爐壁結(jié)構(gòu)，頂部設(shè)有與二次燃燒室頂部相通的高溫?zé)煔獬隹凇?br> 2.危險(xiǎn)廢棄物及醫(yī)療垃圾處理的工藝方法，其特征在于危險(xiǎn)廢棄物或醫(yī)療垃圾經(jīng)過預(yù)處理或不經(jīng)過預(yù)處理直接由加料系統(tǒng)密閉送入貧氧燃燒熱解爐內(nèi)，由鼓風(fēng)口鼓入適量空氣，進(jìn)入爐內(nèi)的垃圾受爐體內(nèi)貧氧燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬鞯淖饔茫饾u升溫、干燥、熱解、氣化、部分燃燒，產(chǎn)生的裂解氣從爐頂進(jìn)入二次燃燒室；熱解后產(chǎn)生的含有一定量固定碳的固體殘余物在下降過程中受到鼓入冷空氣的冷卻，降至適當(dāng)溫度時(shí)，在推渣機(jī)構(gòu)的機(jī)械力作用下進(jìn)入熔渣爐；操作過程中，溶渣爐底部始終保持一定數(shù)量的高溫熔渣，熔渣底部鼓入氧氣或空氣，使之翻騰，并使入爐灰渣中的殘?zhí)細(xì)饣?；熔渣爐爐身中下部設(shè)置氧槍或氧燃槍，二次燃燒提供的熱量通過輻射、對(duì)流傳給熔體，熔渣的翻騰極大的強(qiáng)化了爐內(nèi)的傳熱強(qiáng)度，爐內(nèi)熔體達(dá)到一定數(shù)量后定期或連續(xù)排出爐外，經(jīng)水淬后成為水淬渣，送水泥廠或建材廠制作下游產(chǎn)品；產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈩t進(jìn)入二次燃燒室與裂解爐產(chǎn)生的可燃?xì)怏w混合，在溫度高于1200℃的二次燃燒室內(nèi)完成二次燃燒，并在爐內(nèi)停留足夠長(zhǎng)時(shí)間；高溫?zé)煔馔ㄟ^余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電或外供蒸汽，電力除自用外，多余電力或蒸汽上網(wǎng)外銷，在余熱鍋爐尾部，煙氣通過急冷進(jìn)入除塵凈化裝置，凈化達(dá)標(biāo)后排放，經(jīng)除塵器等裝置收集的粉塵均返回熔渣爐。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的危險(xiǎn)廢棄物及醫(yī)療垃圾的處理工藝方法，其特征在于二次燃燒室煙氣出口溫度＞1200℃，同時(shí)二次燃燒室采用旋風(fēng)筒結(jié)構(gòu)以及切向進(jìn)氣旋風(fēng)式燃燒，可使煙氣有效停留時(shí)間＞2秒，消除了二惡英的產(chǎn)生條件；相對(duì)較少的煙氣量和較高的燃燒溫度，將余熱利用效率提高到75～80％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的危險(xiǎn)廢棄物及醫(yī)療垃圾處理的工藝方法，其特征在于為了防止低溫下二惡英的再合成，在余熱鍋爐煙氣降為500℃左右時(shí)，采取高效換熱方式急冷，使其迅速降到200±20℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的危險(xiǎn)廢棄物及醫(yī)療垃圾處理的工藝方法，其特征在于最終排渣方式為液態(tài)排渣，排渣溫度1350～1600℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的危險(xiǎn)廢棄物及醫(yī)療垃圾處理的工藝方法，其特征在于渣的熱灼減率幾乎為零，熔渣水淬后形成了高度均勻的玻璃體，可用作建筑材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及特種垃圾處理的裝置及工藝，特別是危險(xiǎn)廢棄物及醫(yī)療垃圾處理所用的溶渣焚燒爐及工藝方法，危險(xiǎn)廢棄物或醫(yī)療垃圾送入貧氧燃燒熱解爐內(nèi)，受爐體內(nèi)貧氧燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬鞯淖饔?，逐漸升溫、干燥、熱解、氣化，產(chǎn)生的裂解氣進(jìn)入二次燃燒室；熱解后產(chǎn)生的固體殘余物降至適當(dāng)溫度后進(jìn)入熔渣爐，在熔渣爐中灰渣中殘?zhí)細(xì)饣?，熔渣爐內(nèi)熔體排出爐外水淬后成為水淬渣，送水泥廠或建材廠制作下游產(chǎn)品；高溫?zé)煔猱a(chǎn)生蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電，在余熱鍋爐尾部煙氣通過急冷進(jìn)入除塵凈化裝置，凈化達(dá)標(biāo)后排放。優(yōu)點(diǎn)是焚燒爐熱效率高，降低垃圾處理成本，該工藝使危險(xiǎn)廢棄物及醫(yī)療垃圾徹底無害化。
文檔編號(hào)F23G5/50GK1430016SQ0215885
公開日2003年7月16日 申請(qǐng)日期2002年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月24日
發(fā)明者徐繼昌, 張志冰, 張光全, 李鴻鵬, 李志紅, 任鐵良 申請(qǐng)人:鞍山熱能研究院