一種飛灰低溫熔融裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種飛灰低溫熔融裝置及方法。所述裝置包括：飛灰進料斗、回轉(zhuǎn)窯以及冷凝器；其中，所述飛灰進料斗分別連通所述垃圾焚燒鍋爐的飛灰出口和所述回轉(zhuǎn)窯的飛灰入口；所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣入口與所述垃圾焚燒鍋爐的煙氣出口連通；所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣出口與所述冷凝器連通。本發(fā)明所述裝置和方法具有以下優(yōu)點：降低飛灰熔融溫度，可以減少重金屬和鹽類物質(zhì)的揮發(fā)，使熔融系統(tǒng)簡化，同時降低運行能耗，則可望降低飛灰熔融處理的成本，使熔融系統(tǒng)得到更廣泛的應(yīng)用。
【專利說明】
一種飛灰低溫熔融裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于危險固體廢棄物處理技術(shù)，涉及垃圾焚燒領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種飛灰低溫熔融裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]飛灰是垃圾焚燒的必然產(chǎn)物，大約占焚燒垃圾量的3?5%。在垃圾焚燒爐飛灰中，以無機物為主，其次是具有較高浸出率的重金屬元素，如pb、Cr、Cd等，還有一定數(shù)量吸附在飛灰的二噁英，若未經(jīng)預(yù)處理直接填埋，將會使重金屬發(fā)生浸出、迀移，對土壤及地下水造成二次污染。因此，如何合理有效地處理垃圾焚燒飛灰成為當前環(huán)境保護急需解決的問題。如何安全有效地處置焚燒飛灰成為急需解決的環(huán)境和社會問題。
[0003]垃圾焚燒飛灰處理技術(shù)主要有直接按危廢填埋、螯合穩(wěn)定化后衛(wèi)生填埋、熔融和資源化利用四種。飛灰螯合穩(wěn)定化后衛(wèi)生填埋在我國應(yīng)用較為廣泛。目前，我國經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)飛灰主要通過簡易處理后運往安全填埋場填埋，不僅大量占用了安全填埋場的庫容，且成本高。而一些經(jīng)濟欠發(fā)達、沒有條件建設(shè)安全填埋場的地區(qū)，一般采用堆存或簡單水泥固化后運往垃圾填埋場填埋的方式，存在著二次污染的隱患。
[0004]飛灰熔融技術(shù)就是將有害的焚燒飛灰熔融轉(zhuǎn)化為玻璃態(tài)熔渣，達到減容化、無害化的一種資源化處理工藝。經(jīng)熔融處理后飛灰熔渣形成具有剛性的非晶態(tài)的玻璃態(tài)物質(zhì)，玻璃態(tài)熔渣使飛灰中重金屬形成不易浸出的形態(tài)，通過毒性浸出特性實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重金屬浸出率均非常低。
[0005]另外，通過熔融處理，可分解飛灰中99.9%的二噁英，從而可有效地防止二噁英類排放到環(huán)境中。但也存在一些缺點，如高溫條件下會產(chǎn)生含有Pb、Zn、Cd等易揮發(fā)重金屬的廢氣，需設(shè)置后續(xù)煙氣處理裝置;工藝復(fù)雜;能源消耗大、處理成本高。資源化利用包括飛灰燒結(jié)輕骨料處理技術(shù)和飛灰水泥窯共處置技術(shù)，它可同時實現(xiàn)垃圾焚燒飛灰的無害化處理與資源化利用，但是這種處理收市場因素影響巨大，資源化產(chǎn)品的重金屬在長期穩(wěn)定性也較差。
[0006]現(xiàn)有的高溫熔融處理飛灰工藝存在以下問題:(I)高溫容易造成飛灰中的重金屬和酸性氣體揮發(fā)，需要增加尾氣處理系統(tǒng)來處理，(2)飛灰中的有機物在高溫條件下?lián)]發(fā)，需要增加二次燃燒室來燃盡，這導(dǎo)致了系統(tǒng)的復(fù)雜化。(3)高溫熔融需要將飛灰加熱到1200°C-1400°C，對設(shè)備的材質(zhì)要求高，且要加熱到熔融溫度需要花費大量的燃料和電力成本。
[0007]因此，如何合理有效地處理垃圾焚燒飛灰成為當前環(huán)境保護急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實施方式】部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。
[0009]本發(fā)明提供了一種飛灰低溫熔融裝置，用于處理垃圾焚燒鍋爐的飛灰，所述裝置包括:飛灰進料斗、回轉(zhuǎn)窯以及冷凝器；
[0010]其中，所述飛灰進料斗分別連通所述垃圾焚燒鍋爐的飛灰出口和所述回轉(zhuǎn)窯的飛灰入口；
[0011 ]所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣入口與所述垃圾焚燒鍋爐的煙氣出口連通；
[0012]所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣出口與所述冷凝器連通。
[0013]可選地，所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣出口設(shè)置于所述回轉(zhuǎn)窯靠近所述飛灰進料斗的一端的頂部。
[0014]可選地，所述裝置還包括卸料閥，所述回轉(zhuǎn)窯遠離所述飛灰進料斗的一端與所述卸料閥連通。
[0015]可選地，所述卸料閥包括星型閥。
[0016]可選地，所述冷凝器的煙氣出口與所述垃圾焚燒鍋爐的煙氣處理裝置連通。
[0017]可選地，所述飛灰進料斗上方設(shè)置有插板閥。
[0018]可選地，所述飛灰進料斗上設(shè)置有螺旋輸送設(shè)備。
[0019]本發(fā)明還提供了一種基于上述裝置的飛灰低溫熔融方法，所述方法包括:
[0020]將所述垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的飛灰通入到所述回轉(zhuǎn)窯中；
[0021]將所述垃圾焚燒鍋爐的煙氣通入到所述回轉(zhuǎn)窯中，利用所述煙氣對所述飛灰加熱，以實現(xiàn)所述飛灰的低溫熔融；
[0022]將低溫熔融后的煙氣通入所述冷凝器中，以去除所述煙氣中的金屬。
[0023]可選地，所述低溫熔融的溫度為400-500°C。
[0024]可選地，所述低溫熔融的時間大于I Omin。
[0025]可選地，所述方法還進一步將所述回轉(zhuǎn)窯中經(jīng)低溫熔融后的飛灰排出的步驟。
[0026]可選地，所述飛灰包括質(zhì)量分數(shù)為10%-15 %的氫氧化鈣。
[0027]可選地，所述回轉(zhuǎn)窯中包括還原性氣氛。
[0028]可選地，所述回轉(zhuǎn)窯中含有至少5%的氧氣。
[0029]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種飛灰低溫熔融處理裝置及方法，所述方法將垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰通過除塵器收集后通過給料螺旋送入回轉(zhuǎn)窯，利用垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的高溫煙氣對飛灰進行低溫熔融，產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過冷凝除去尾氣中的汞，凈化后的尾氣回到垃圾焚燒煙氣處理系統(tǒng)處理，飛灰熔融處理后，可大大降低重金屬的析出。
[0030]本發(fā)明所述裝置和方法具有以下優(yōu)點:降低飛灰熔融溫度，可以減少重金屬和鹽類物質(zhì)的揮發(fā)，使熔融系統(tǒng)簡化，同時降低運行能耗，則可望降低飛灰熔融處理的成本，使熔融系統(tǒng)得到更廣泛的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0031]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的裝置及原理。在附圖中，
[0032]圖1為本發(fā)明所述飛灰低溫熔融裝置的連接示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明所述飛灰低溫熔融裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]附圖標識
[0035]1、飛灰進料斗2、回轉(zhuǎn)窯
[0036]3、卸料閥4、冷凝器
[0037]11、處理后飛灰出口12、回轉(zhuǎn)窯的煙氣入口
[0038]13、回轉(zhuǎn)窯的煙氣出口14、飛灰入口
【具體實施方式】
[0039]在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進行描述。
[0040]為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細的步驟，以便闡釋本發(fā)明提出的飛灰低溫熔融裝置和飛灰低溫熔融方法。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細節(jié)。本發(fā)明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發(fā)明還可以具有其他實施方式。
[0041 ]應(yīng)當理解的是，當在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。
[0042]實施例1
[0043]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種飛灰低溫熔融裝置，所述飛灰低溫熔融裝置包括飛灰進料斗1、回轉(zhuǎn)窯2、卸料閥3和冷凝器4，如圖1所示。
[0044]其中，所述飛灰進料斗I分別連通垃圾焚燒鍋爐的飛灰出口和回轉(zhuǎn)窯的飛灰入口12，以用于將垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的飛灰轉(zhuǎn)移至所述回轉(zhuǎn)窯中，例如所述飛灰進料斗的飛灰入口 14與垃圾焚燒鍋爐的飛灰出口連通，所述飛灰進料斗的出口與所述回轉(zhuǎn)窯的飛灰進口12連通；
[0045]所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣入口12與所述垃圾焚燒鍋爐的燃燒煙氣出口連通，以用于將所述垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的高溫煙氣引入到所述回轉(zhuǎn)窯中對所述飛灰進行加熱，實現(xiàn)所述飛灰的低溫熔融；
[0046]所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣出口 13與所述冷凝器連通，以用于對處理后煙氣進行冷卻，去除所述煙氣中所包含的金屬。
[0047]其中，所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣出口設(shè)置于所述回轉(zhuǎn)窯靠近所述飛灰進料斗的一端的頂部，與所述冷凝器的煙氣入口連通。
[0048]其中，所述裝置還包括卸料閥，所述回轉(zhuǎn)窯遠離所述飛灰進料斗的一端與所述卸料閥連通，所述卸料閥的處理后飛灰出口 11將所述飛灰排出回轉(zhuǎn)窯。
[0049]其中，所述卸料閥包括星型閥。
[0050]其中，所述冷凝器與所述垃圾焚燒鍋爐的煙氣處理裝置連通，例如所述冷凝器的煙氣出口與所述垃圾焚燒鍋爐的煙氣處理裝置連通。
[0051 ]其中，所述飛灰進料斗上方設(shè)置有插板閥。
[0052]其中，所述飛灰進料斗上設(shè)置有螺旋輸送設(shè)備。
[0053]所述飛灰低溫熔融裝置的工作原理為:所述飛灰從溜槽進入一個飛灰進料斗，進料斗上方有一個插板閥控制飛灰進入的流量。飛灰從進料斗通過一個轉(zhuǎn)速可變的螺旋輸送設(shè)備送到一個直接加熱的回轉(zhuǎn)窯，飛灰的投加量通過螺旋輸送的轉(zhuǎn)速和回轉(zhuǎn)窯的傾斜度調(diào)節(jié)。處理后的煙氣進入冷凝器，將煙氣中的汞通過冷凝提取。提取汞后的煙氣進入垃圾焚燒系統(tǒng)的煙氣處理系統(tǒng)。處理后的飛灰通過尾部星型閥排出，以防止氣體泄漏。熔融后的飛灰產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定，不管在酸堿條件下均不會有重金屬析出。
[0054]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種飛灰低溫熔融處理裝置，所述裝置將垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰通過除塵器收集后通過給料螺旋送入回轉(zhuǎn)窯，利用垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的高溫煙氣對飛灰進行低溫熔融，產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過冷凝除去尾氣中的汞，凈化后的尾氣回到垃圾焚燒煙氣處理系統(tǒng)處理，飛灰熔融處理后，可大大降低重金屬的析出。
[0055]本發(fā)明所述裝置具有以下優(yōu)點:降低飛灰熔融溫度，可以減少重金屬和鹽類物質(zhì)的揮發(fā)，使熔融系統(tǒng)簡化，同時降低運行能耗，則可望降低飛灰熔融處理的成本，使熔融系統(tǒng)得到更廣泛的應(yīng)用。
[0056]實施例2
[0057]本發(fā)明還提供了一種飛灰低溫熔融方法，所述方法包括:
[0058]將垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的飛灰通入到回轉(zhuǎn)窯中；
[0059]將垃圾焚燒鍋爐燃燒后的煙氣通入到所述回轉(zhuǎn)窯中，通過所述煙氣對所述飛灰加熱，以對所述飛灰進行低溫熔融；
[0060]將低溫熔融后的煙氣通入冷凝器中去除所述煙氣中的金屬。
[0061]其中，所述方法還進一步將所述回轉(zhuǎn)窯中經(jīng)低溫熔融后的飛灰排出。
[0062]其中，所述低溫熔融的溫度為400-500°C，相比于目前工藝中高溫熔融的溫度1200°C-1400°C來說，低溫熔融的溫度極大的降低，對設(shè)備的材質(zhì)要求降低，可以減少重金屬和鹽類物質(zhì)的揮發(fā)，使熔融系統(tǒng)簡化，同時降低運行能耗，則可望降低飛灰熔融處理的成本，使熔融系統(tǒng)得到更廣泛的應(yīng)用。
[0063]其中，所述低溫熔融的時間大于lOmin。
[0064]其中，所述飛灰包括質(zhì)量分數(shù)為10-15的氫氧化鈣。
[0065]其中，所述回轉(zhuǎn)窯中包括還原性氣氛，例如所述回轉(zhuǎn)窯中含有至少5%的氧氣。
[0066]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種飛灰低溫熔融處理方法，所述方法將垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰通過除塵器收集后通過給料螺旋送入回轉(zhuǎn)窯，利用垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的高溫煙氣對飛灰進行低溫熔融，產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過冷凝除去尾氣中的汞，凈化后的尾氣回到垃圾焚燒煙氣處理系統(tǒng)處理，飛灰熔融處理后，可大大降低重金屬的析出。
[0067]本發(fā)明所述裝置具有以下優(yōu)點:降低飛灰熔融溫度，可以減少重金屬和鹽類物質(zhì)的揮發(fā)，使熔融系統(tǒng)簡化，同時降低運行能耗，則可望降低飛灰熔融處理的成本，使熔融系統(tǒng)得到更廣泛的應(yīng)用。
[0068]本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進行了說明，但應(yīng)當理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
【主權(quán)項】
1.一種飛灰低溫熔融裝置，用于處理垃圾焚燒鍋爐的飛灰，其特征在于，所述裝置包括:飛灰進料斗、回轉(zhuǎn)窯以及冷凝器； 其中，所述飛灰進料斗分別連通所述垃圾焚燒鍋爐的飛灰出口和所述回轉(zhuǎn)窯的飛灰入P； 所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣入口與所述垃圾焚燒鍋爐的煙氣出口連通； 所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣出口與所述冷凝器連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛灰低溫熔融裝置，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣出口設(shè)置于所述回轉(zhuǎn)窯靠近所述飛灰進料斗的一端的頂部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛灰低溫熔融裝置，其特征在于，所述裝置還包括卸料閥，所述回轉(zhuǎn)窯遠離所述飛灰進料斗的一端與所述卸料閥連通。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的飛灰低溫熔融裝置，其特征在于，所述卸料閥包括星型閥。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛灰低溫熔融裝置，其特征在于，所述冷凝器的煙氣出口與所述垃圾焚燒鍋爐的煙氣處理裝置連通。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛灰低溫熔融裝置，其特征在于，所述飛灰進料斗上方設(shè)置有插板閥。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛灰低溫熔融裝置，其特征在于，所述飛灰進料斗上設(shè)置有螺旋輸送設(shè)備。8.—種基于權(quán)利要I至7之一所述裝置的飛灰低溫熔融方法，其特征在于，所述方法包括: 將所述垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的飛灰通入到所述回轉(zhuǎn)窯中； 將所述垃圾焚燒鍋爐的煙氣通入到所述回轉(zhuǎn)窯中，利用所述煙氣對所述飛灰加熱，以實現(xiàn)所述飛灰的低溫熔融； 將低溫熔融后的煙氣通入所述冷凝器中，以去除所述煙氣中的金屬。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述低溫熔融的溫度為400-500°C。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述低溫熔融的時間大于1min。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還進一步將所述回轉(zhuǎn)窯中經(jīng)低溫熔融后的飛灰排出的步驟。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述飛灰包括質(zhì)量分數(shù)為10%-15%的氫氧化鈣。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)窯中包括還原性氣氛。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)窯中含有至少5%的氧氣。
【文檔編號】F23J15/02GK105910124SQ201610429114
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】張漢威, 宗達
【申請人】光大環(huán)保技術(shù)研究院（深圳）有限公司