一种基于大型燃煤电站固态排渣锅炉的垃圾焚烧灰处理系统和方法技术方案

本发明专利技术一种基于大型燃煤电站固态排渣锅炉的垃圾焚烧灰处理系统和方法，系统包括电站燃煤锅炉系统和旋风筒燃烧器系统；电站燃煤锅炉系统包括炉膛，以及设在炉膛炉顶的高温烟气喷口；旋风筒燃烧器系统包括旋风筒燃烧器本体、垃圾焚烧灰入口、油枪、煤粉一次风入口、落渣口、粒化水槽、捕渣屏和连接烟道，旋风筒燃烧器本体输入端设置垃圾焚烧灰入口和油枪，输入端两侧位置沿切线方向分别设置若干煤粉一次风入口，输出端底部设落渣口，输出端经连接烟道与高温烟气喷口连通；落渣口下方连通设有粒化水槽；旋风筒燃烧器本体与连接烟道结合部位呈倾斜设置，连接烟道出口高于旋风筒燃烧器本体的烟气出口；捕渣屏设在旋风筒燃烧器本体与连接烟道结合部位。连接烟道结合部位。连接烟道结合部位。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大型燃煤电站固态排渣锅炉的垃圾焚烧灰处理系统和方法


[0001]本专利技术涉及环境保护及危废处理领域，具体为一种基于大型燃煤电站固态排渣锅炉的垃圾焚烧灰处理系统和方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国垃圾焚烧处理技术的迅猛发展，焚烧飞灰产量巨大，焚烧飞灰处理技术成为环保领域研究的热点之一。由于垃圾焚烧飞灰中含有较高浓度的Zn、Pb、Cu、Cr等重金属和二噁英等剧毒有机污染物，对人体健康和生态环境具有极大的危害性，属于危险固体废弃物，将其直接填埋会对周边环境造成严重的二次污染，因此需要对垃圾焚烧飞灰进行无害化处理。
[0003]目前我国对于垃圾焚烧飞灰一般采取水泥固化与螯合剂稳定后填埋的处理方法。水泥固化法易受到飞灰性质影响，存在将飞灰中通过多重复杂过程富集浓缩的重金属等污染物最终又重新分散在水泥熟料以及填埋料中，形成“逆向污染”的风险。而且不论水泥固化与螯合剂稳定填埋方法，都无法将垃圾焚烧灰中的二噁英等剧毒有机污染物进行无害化处理。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种基于大型燃煤电站固态排渣锅炉的垃圾焚烧灰处理系统和方法，设计合理，结构巧妙，系统组成简单，可有效将垃圾焚烧灰中的重金属成分以及二噁英等剧毒有机物成分进行无害化、无毒化处理，
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种基于大型燃煤电站固态排渣锅炉的垃圾焚烧灰处理系统，包括电站燃煤锅炉系统和旋风筒燃烧器系统；
[0007]所述的电站燃煤锅炉系统包括炉膛，以及设置在炉膛炉顶的高温烟气喷口；
[0008]所述的旋风筒燃烧器系统包括旋风筒燃烧器本体、垃圾焚烧灰入口、油枪、煤粉一次风入口、落渣口、粒化水槽、捕渣屏和连接烟道，旋风筒燃烧器本体的输入端设置垃圾焚烧灰入口和油枪，输入端两侧位置沿切线方向分别设置若干煤粉一次风入口，输出端底部设置有落渣口，输出端经连接烟道与高温烟气喷口连通；
[0009]落渣口下方连通设置有粒化水槽；旋风筒燃烧器本体与连接烟道结合部位呈倾斜设置，连接烟道出口高于旋风筒燃烧器本体的烟气出口；捕渣屏设置在旋风筒燃烧器本体与连接烟道结合部位。
[0010]进一步的，所述的旋风筒燃烧器系统还包括若干二次风入口；所述的二次风入口沿切线方向分别设置旋风筒燃烧器本体的输入端两侧，且位于煤粉一次风入口下游。
[0011]进一步的，旋风筒燃烧器本体呈竖直设置，旋风筒燃烧器本体底部和连接烟道的结合部呈U型或V型设置，旋风筒燃烧器本体输出端底部位于U型或V型的最低点。
[0012]进一步的，所述的垃圾焚烧灰入口的输入端连接输灰管道。
[0013]进一步的，所述的煤粉一次风入口的输入端接入一次风和煤粉。
[0014]进一步的，所述的二次风进口的部分喷口接入富氧空气。
[0015]基于大型燃煤电站固态排渣锅炉的垃圾焚烧灰处理方法，包括如下步骤，
[0016]1)一次风携带煤粉从煤粉一次风入口中由切向进入旋风筒燃烧器本体，形成旋转的高速气流，通过油枪点燃在旋风筒燃烧器本体内部剧烈燃烧，形成1400℃以上高温环境；
[0017]2)将垃圾焚烧灰从垃圾焚烧灰入口导入旋风筒燃烧器本体，由一次风形成的高速气流裹挟，在高温环境下熔融，形成渣液；
[0018]3)高温烟气经过捕渣屏和连接烟道进入燃煤锅炉炉膛，高温烟气在经过捕渣屏时烟气中渣液颗粒被捕集下来落入落渣口，高温烟气在燃煤锅炉的炉膛内辅助燃烧后通过大型电站燃煤锅炉的烟气净化设备将烟气净化，排入大气；
[0019]4)渣液由落渣口掉入粒化水槽，经过粒化水急速降温迅速粒化为颗粒状玻璃体。
[0020]进一步的，达到完全燃烧所需的二次风从二次风口以切线方式送入旋风筒燃烧器本体内。
[0021]更进一步的，富氧空气从二次风进口的部分喷口送入使旋风筒燃烧器内提高氧浓度，提升环境温度，用于熔渣。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0023]本专利技术将垃圾焚烧灰在旋风筒燃烧器中高温熔融后迅速冷却形成玻璃体颗粒，有效将垃圾焚烧灰中的重金属成分固定，大幅降低重金属成分的浸出度，同时旋风筒燃烧器的1400℃以上的高温可以确保垃圾焚烧灰中的二噁英等剧毒有机污染物被完全无害化分解掉，然后利用现有燃煤电站锅炉对旋风筒燃烧器产生的高温烟气进行热量回收和后续的烟气处理，依托大型电站燃煤锅炉的烟气处理设备，不需要建立单独的垃圾焚烧灰烟气处理设备，节省了投资，具有极大的经济效益和社会效益，不仅能够提高热量利用率，而且不会对环境产生二次污染，保证了垃圾焚烧灰的完全无害化、无毒化处理，有效解决了当前垃圾焚烧电厂垃圾焚烧灰处理难题，保障了城市的生化垃圾处理能力，消除了固体危险废弃物对周围环境以及人体的危害，具有极大的社会安全效益。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实例中所述系统的结构示意图。
[0025]图中：垃圾焚烧灰入口1，油枪2，煤粉一次风入口3，二次风入口4，旋风筒燃烧器本体5，落渣口6，粒化水槽7，捕渣屏8，连接烟道9，高温烟气喷口10，燃煤锅炉炉膛11。
具体实施方式
[0026]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0027]本专利技术一种基于大型燃煤电站固态排渣锅炉的垃圾焚烧灰处理系统和方法，采用旋风筒燃烧器系统与常规大型燃煤固态排渣锅炉相结合的方式，在大型燃煤电站固态排渣锅炉的基础上增设旋风筒燃烧器，利用旋风筒燃烧器的高温特性将垃圾焚烧飞灰熔融至液态，渣液进入粒化水池迅速冷却为玻璃态，使大型燃煤电站固态排渣锅炉具备无害化处理
垃圾焚烧飞灰的能力，同时所产生的渣液进入粒化水池。玻璃态的废渣降低垃圾焚烧飞灰的重金属浸出毒性，消除垃圾焚烧飞灰中的二噁英等剧毒有机污染物成分，其产生的高温烟气进入固态排渣锅炉对热量进行回收和后续烟气的处理。
[0028]本专利技术所述的系统具体包括电站燃煤锅炉系统和旋风筒燃烧器系统；旋风筒燃烧器系统是独立增加在电站燃煤锅炉系统之上的，
[0029]所述的电站燃煤锅炉系统包括炉膛11，以及设置在炉膛11上的高温烟气喷口10；
[0030]所述的旋风筒燃烧器系统包括旋风筒燃烧器本体5、垃圾焚烧灰入口1、油枪2、煤粉一次风入口3、二次风入口4、落渣口6、粒化水槽7、捕渣屏8和连接烟道9，其中垃圾焚烧灰入口1、油枪2、煤粉一次风入口3、二次风入口4均位于旋风筒燃烧器本体5顶部；落渣口6位于旋风筒燃烧器本体5底部；粒化水槽7位于旋风筒燃烧器本体5下方；连接烟道9位于旋风筒燃烧器本体5底部与高温烟气喷口10相连通；捕渣屏8位于旋风筒燃烧器本体5与连接烟道9结合部位。
[0031]所述的炉膛11上设置有高温烟气喷口10，与旋风筒燃烧器本体5通过连接烟道9连接，将旋风筒燃烧器产生的热烟气导入燃煤锅炉的炉膛11的燃烧区。
[0032]所述的旋风筒燃烧器本体5设置有垃圾焚烧灰入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大型燃煤电站固态排渣锅炉的垃圾焚烧灰处理系统，其特征在于，包括电站燃煤锅炉系统和旋风筒燃烧器系统；所述的电站燃煤锅炉系统包括炉膛(11)，以及设置在炉膛(11)炉顶的高温烟气喷口(10)；所述的旋风筒燃烧器系统包括旋风筒燃烧器本体(5)、垃圾焚烧灰入口(1)、油枪(2)、煤粉一次风入口(3)、落渣口(6)、粒化水槽(7)、捕渣屏(8)和连接烟道(9)，旋风筒燃烧器本体(5)的输入端设置垃圾焚烧灰入口(1)和油枪(2)，输入端两侧位置沿切线方向分别设置若干煤粉一次风入口(3)，输出端底部设置有落渣口(6)，输出端经连接烟道(9)与高温烟气喷口(10)连通；落渣口(6)下方连通设置有粒化水槽(7)；旋风筒燃烧器本体(5)与连接烟道(9)结合部位呈倾斜设置，连接烟道(9)出口高于旋风筒燃烧器本体(5)的烟气出口；捕渣屏(8)设置在旋风筒燃烧器本体(5)与连接烟道(9)结合部位。2.根据权利要求1所述的基于大型燃煤电站固态排渣锅炉的垃圾焚烧灰处理系统，其特征在于，所述的旋风筒燃烧器系统还包括若干二次风入口(4)；所述的二次风入口(4)沿切线方向分别设置旋风筒燃烧器本体(5)的输入端两侧，且位于煤粉一次风入口(3)下游。3.根据权利要求1所述的基于大型燃煤电站固态排渣锅炉的垃圾焚烧灰处理系统，其特征在于，旋风筒燃烧器本体(5)呈竖直设置，旋风筒燃烧器本体(5)底部和连接烟道(9)的结合部呈U型或V型设置，旋风筒燃烧器本体(5)输出端底部位于U型或V型的最低点。4.根据权利要求1所述的基于大型燃煤电站固态排渣锅炉的垃圾焚烧灰处理系统，其特征在于，所述的垃圾焚烧灰入口(1)的输入端连接输灰管道。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：马翔，房凡，汪华剑，魏铜生，王洋，陈煜，严万军，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：