小型生活垃圾焚烧炉烟气预处理方法及预处理器技术

本发明专利技术公开了一种小型生活垃圾焚烧炉烟气预处理方法及预处理器，包括依次序相联通的烟气进口、喷淋急冷器、一级吸附塔、二级吸附塔和烟气出口，所述喷淋急冷器的内部设有喷嘴，所述一级吸附塔内部从下往上依次设有除雾器、吸附单元，所述二级吸附塔内从上往下依次设有多级吸附单元。该装置对烟气中分子链较长的碳氢化合物、颗粒物质、可溶性有机组分等有害物质可有效消减，有利于提高烟气后处理系统运行的稳定性、可靠性及寿命。

Flue gas pretreatment method and preprocessor for small domestic waste incinerator

The invention discloses a flue gas pretreatment method and a pretreatment processor for a small domestic waste incinerator, including a flue gas inlet connected sequentially, a spray quencher, a primary adsorption tower, a secondary adsorption tower and a flue gas outlet. The spray quencher is internally provided with a nozzle, and the primary adsorption tower is internally arranged sequentially from bottom to top. The demister and the adsorption unit are provided with a multi-stage adsorption unit from top to bottom in the two stage adsorption tower. The device can effectively reduce harmful substances such as hydrocarbons, particulate matter and soluble organic components with longer molecular chains in flue gas, and is beneficial to improve the stability, reliability and life of flue gas reprocessing system.

【技术实现步骤摘要】
小型生活垃圾焚烧炉烟气预处理方法及预处理器
本专利技术涉及生活垃圾无害化、减量化分散式处置领域，尤其涉及一种小型生活垃圾焚烧炉烟气进入后处理系统之前的预处理方法及预处理器。技术背景生活垃圾采用清洁焚烧方式处置因具众多优势而受到社会的关注和认可，是目前处置生活垃圾的重要发展方向，但是其面临的重点问题之一是焚烧烟气的处理。一般而言，生活垃圾焚烧烟气的成分与炉膛温度、垃圾组分及状态、焚烧过程等众因素多密切相关，仅从焚烧的角度完全控制烟气成分，尤其是有害污染物的含量是不可能的，必须配合严格的烟气后处理系统。高分子材料，如塑料、橡胶等，是目前生活垃圾的重要组分之一，这类物质焚烧过程中，往往容易大量产生分子链较长、成分复杂的HC物质进入烟气，理论上，这类物质会在高温、富氧的环境下会分解二氧化碳和水，但是炉膛环境复杂多变，加之反应过程和机理十分复杂，往往出炉的烟气中会含有大量的这类物质。HC物质的物化特性与温度密切相关,分子链越长的组分，液化温度越高。烟气温度较高时，一般呈气态，随着烟气温度逐渐下降，从分子链较长的组分开始，会逐渐液化并从烟气中析出小液滴，然后进一步凝聚成更大的液滴，并裹挟着烟气中的颗粒物质(PM)，形成一种粘性非常大、呈沥青状、散发强烈刺激气味的胶质状或者膏状物。烟气排空之前，这类物质极易粘附在管道、设备的壁面上，造成流道堵塞、设备失效；排空之后，属于有害污染物，形成二次污染。尤其对于小型生活垃圾焚烧炉，垃圾入炉前未经预处理，炉膛环境相对大型焚烧炉更加复杂多变，且更不利于利用高温环境予以分解，所以烟气中分子链较长的HC物质含量更高、成分更复杂，给烟气后处理系统的可靠性、稳定性，以及寿命造成了极大的负面影响。如能研制一种用于小型生活垃圾焚烧炉的烟气预处理系统，在烟气进入后续处理环节之前，能够将烟气中分子链较长的HC物质有效消减，则对于提高后续烟气处理系统稳定性、可靠性及寿命等重要指标皆的极为有利，进而对分散式生活垃圾焚烧技术的研究和发展具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术针对目前小型生活垃圾焚烧炉烟气处理系统所面临的问题，提出一种小型生活垃圾焚烧炉烟气预处理的方法及预处理器，本专利技术能够有效消减烟气中分子链较长的碳氢化合物(HC)、微粒物质(PM)，以及可溶性有机组分(SOF)等有害组分，对烟气后处理系统的稳定且可靠地运行、促进烟气达标排放提供有利条件。为了实现上述目的，本专利技术提供一种小型生活垃圾焚烧炉烟气预处理的方法为，分两个阶段，第一阶段采用低温的水溶液对温度较高的焚烧烟气进行急速降温，先让焚烧烟气中分子链较长的碳氢化合物急剧冷却，发生相变，形成液滴或者颗粒，在一部分液滴和颗粒来不及发育、凝聚之前，连同烟气中的部分微粒物质和可溶性有机组分一起进入溶液，所述低温的水溶液的温度为4-8℃；第二阶段，将烟气缓慢冷却，促进未进入溶液的部分非气态碳氢化合物液滴或者颗粒充分发育、凝聚，形成尺寸较大、粘性较高的粒子，并被多孔的吸附介质吸附拦截。本专利技术的多孔的吸附介质优选为陶瓷。本专利技术还提供一种小型生活垃圾焚烧炉烟气预处理器，包括依次序相联通的烟气进口、喷淋急冷器、一级吸附塔、二级吸附塔和烟气出口；所述的喷淋急冷器上游与烟气进口相连通的部位设有前主气阀，下游设有喷淋出口，所述喷淋出口与一级吸附塔下部的进口锥管相连；所述一级吸附塔的顶部出口通过连接管与二级吸附塔的顶部进口相连，所述的二级吸附塔的下部设有出口锥管，所述出口锥管后设有后主气阀，所述后主气阀下游设有烟气出口；所述喷淋急冷器的内部设有喷嘴，所述一级吸附塔内部从下往上依次设有除雾器、吸附单元，所述二级吸附塔内从上往下依次设有多级吸附单元。本专利技术的上游和下游分别是指烟气流动的方向，按照烟气流动的方向，将烟气的来源方向称为上游，将烟气的走向称为下游，比如喷淋急冷器上游，是指烟气流向喷淋急冷器的管道。所述喷淋急冷器优选喷淋的是带有药剂的低温溶液。所述进口锥管位于一级吸附塔的下部，所述一级吸附塔的顶部出口连于连接管的一端，所述连接管的另一端连于二级吸附塔，所述的二级吸附塔下部设有出口锥管，所述的出口锥管后设有后主气阀，并在所述后主气阀的下游与烟气出口相连通。所述喷嘴有多层，并分别连于喷淋支管；所述喷淋支管上皆设有水阀，并连于喷淋总管。所述喷淋出口上设有喷淋回水管，所述一级吸附塔的底部设有一塔回水管，所述的二级吸附塔底部设有二塔回水管；所述喷淋回水管、一塔回水管、二塔回水管均与汇水总管相连通，所述的汇水总管上设有回流液出口。在所述的烟气进口与烟气出口之间设有旁通管，靠近烟气进口的旁通管上设有前旁通阀，靠近烟气出口的旁通管上设有后旁通阀；所述连接管与旁通管之间设有桥接管，实现连接管与旁通管的联通，且旁通管上的联通部位处于前旁通阀和后旁通阀之间，所述的桥接管上设有桥接阀。所述连接管上设有桥接管与旁通管相连通，且联通部位处于前旁通阀和后旁通阀之间。所述烟气进口的下游、前主气阀的上游管道上设有温度传感器和进口压力传感器；所述连接管上设有中间压力传感器；所述的后主气阀的下游、烟气出口的上游管道上设有出口压力传感器。所述的吸附单元包括：四周的侧壁，底部设有透气网，其中一面侧壁上设有面板，与所述面板相对的另一道侧壁的外侧设有密封机构；由透气网、四周的侧壁构成的空间填充有吸附体。烟气可以自由的且仅能穿过透气网向上移动，从而被吸附体吸附。所述的吸附单元结构为，外形与抽屉相似，所述吸附体为耐高温、耐氧化的惰性多孔性材料，比如陶瓷。所述吸附塔还包括吸附塔外壳，所述吸附塔外壳上开设有对应各吸附单元的安装口，并在安装口的周围设有安装座。所述一级吸附塔、二级吸附塔均包括吸附塔外壳，所述吸附塔外壳上设置有安装吸附单元的安装口，所述安装口的周围设有安装座；所述吸附单元安装在吸附塔内后，紧固组件将面板固定在安装座上，所述的密封机构紧贴在所述吸附塔外壳的内侧壁面上。本专利技术的吸附单元是可以从吸附塔内抽取和安装的，可以根据需要更换吸附单元内部的吸附体，即将紧固组件拧开，将面板和安装座分离后，即可将吸附单元从吸附塔中取出，用于更换吸附体，从而方便的更换。所述吸附单元在吸附塔内的安装方式为，所述面板两侧的侧壁上均设置向内凹的支撑槽，吸附塔外壳的内侧、对应支撑槽的部位设置支撑轨，所述支撑轨与支撑槽配合。安装时，将所述支撑槽对准支撑轨，然后将吸附单元推入塔内，并用紧固组件将面板固定在安装座上。支撑轨与支撑槽的配合结构，使吸附单元的移动摩擦力变小，方便吸附单元的安装。所述吸附单元在吸附塔内的安装方式为，在所述吸附单元的面板两侧的侧壁上均设置卡槽，吸附塔外壳内侧对应卡槽的部位设置卡轨，所述卡槽与卡轨配合安装。安装时，将所述卡槽对准卡轨，然后将吸附单元推入塔内，并用紧固组件将面板固定在安装座上。同上，卡槽与卡轨配合安装，使吸附单元的移动摩擦力变小，方便吸附单元的安装。所述吸附单元在吸附塔内的安装方式，在所述吸附单元的面板两侧的侧壁上均设置滑槽，吸附塔外壳内侧对应滑槽的部位设置滑轨，所述滑槽与滑轨配合安装。安装时，将所述滑槽对准滑轨，然后将吸附单元推入塔内，并用紧固组件将面板固定在安装座上。所述吸附单元安装在吸附塔内后，所述密封机构会压紧在吸附塔外壳的内侧壁面上。所述喷淋急冷器、一级吸附塔、二级吸附塔，及其附属的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型生活垃圾焚烧炉烟气预处理方法，其特征在于，分两个阶段，第一阶段低温的水溶液对温度较高的焚烧烟气进行急速降温，先让焚烧烟气中分子链较长的碳氢化合物急剧冷却，发生相变，形成液滴或者颗粒，在一部分液滴和颗粒来不及发育、凝聚之前，连同烟气中的部分微粒物质和可溶性有机组分一起进入溶液；第二阶段，将烟气缓慢冷却，促进未进入溶液的部分非气态碳氢化合物液滴或者颗粒充分发育、凝聚，形成尺寸较大、粘性较高的粒子，并被多孔的吸附介质吸附拦截。

【技术特征摘要】
1.一种小型生活垃圾焚烧炉烟气预处理方法，其特征在于，分两个阶段，第一阶段低温的水溶液对温度较高的焚烧烟气进行急速降温，先让焚烧烟气中分子链较长的碳氢化合物急剧冷却，发生相变，形成液滴或者颗粒，在一部分液滴和颗粒来不及发育、凝聚之前，连同烟气中的部分微粒物质和可溶性有机组分一起进入溶液；第二阶段，将烟气缓慢冷却，促进未进入溶液的部分非气态碳氢化合物液滴或者颗粒充分发育、凝聚，形成尺寸较大、粘性较高的粒子，并被多孔的吸附介质吸附拦截。2.一种小型生活垃圾焚烧炉烟气预处理器，其特征在于，包括依次序相联通的烟气进口(2)、喷淋急冷器(4)、一级吸附塔(11)、二级吸附塔(13)和烟气出口(16)；所述的喷淋急冷器(4)上游与烟气进口(2)相连通的部位设有前主气阀(30)，下游设有喷淋出口(5)，所述喷淋出口(5)与一级吸附塔(11)下部的进口锥管(8)相连；所述一级吸附塔(11)的顶部出口通过连接管(20)与二级吸附塔(13)的顶部进口相连，所述的二级吸附塔(13)的下部设有出口锥管(14)，所述出口锥管(14)后设有后主气阀(15)，所述后主气阀(15)下游设有烟气出口(16)；所述喷淋急冷器(4)的内部设有喷嘴(29)，所述一级吸附塔(11)内部从下往上依次设有除雾器(33)、吸附单元(31)，所述二级吸附塔(13)内从上往下依次设有多级吸附单元(31)。3.根据权利要求2所述的小型生活垃圾焚烧炉烟气预处理器，其特征在于，所述喷嘴(29)有多层，并分别连于喷淋支管(26)；所述喷淋支管(26)上皆设有水阀(25)，并连于喷淋总管(6)。4.根据权利要求2所述的小型生活垃圾焚烧炉烟气预处理器，其特征在于，所述喷淋出口(5)上设有喷淋回水管(7)，所述一级吸附塔(11)的底部设有一塔回水管(10)，所述的二级吸附塔(13)底部设有二塔回水管(12)；所述喷淋回水管(7)、一塔回水管(10)、二塔回水管(12)均与汇水总管(9)相连通，所述的汇水总管(9)上设有回流液出口(38)。5.根据权利要求2所述的小型生活垃圾焚烧炉烟气预处理器，其特征在于，在所述的烟气进口(2)与烟气出口(16)之间设有旁通管(19)，靠近烟气进口(2)的旁通管(19)上设有前旁通阀(22)，靠近烟气出口(16)的旁通管(19)上设有后旁通阀(18)；所述连接管(20)与旁通管(19)之间设有桥接管(34)，实现连接管(20)与旁通管(19)的联通，且旁通管(19)上的联通部位处于前旁通阀(22)和后旁通阀(18)之间，所述的桥接管(34)上设有桥接阀(35)。6.根据权利要求2所述的小型生活...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙文彪，冷露，肖振，冷坚，刘东红，赵建新，吴世恒，
申请(专利权)人：株洲中车南方环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43