垃圾气化飞灰耦合燃煤焚烧高温熔融固化处置系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种垃圾气化飞灰耦合燃煤焚烧高温熔融固化处置系统，包括：气化炉装置、燃气冷却器、燃气引风机、燃烧器和燃煤锅炉；所述气化炉装置包括垃圾仓、气化炉本体和鼓风机，气化炉本体进口分别与垃圾仓的出料口和鼓风机的出口相连接，气化炉本体出口与燃气冷却器的燃气进口相连接，燃气冷却器的燃气出口通过燃气引风机及管道与燃烧器的进口相连接，燃烧器将燃气喷入燃煤锅炉。本实用新型专利技术的有益效果是：本实用新型专利技术引入燃煤锅炉作为飞灰高温熔融固化装置，除了能节省除灰装置投资，还避免了捕集飞灰运送处置过程可能造成的二次污染；本实用新型专利技术通过燃烧器出口设置挡板角度，保证气化飞灰与燃煤耦合焚烧的温度区间始终控制在1200℃以上。终控制在1200℃以上。终控制在1200℃以上。

【技术实现步骤摘要】
垃圾气化飞灰耦合燃煤焚烧高温熔融固化处置系统


[0001]本技术涉及城市生活垃圾等固体废弃物的资源化处理领域，具体涉及一种垃圾气化飞灰耦合燃煤焚烧高温熔融固化处置系统。

技术介绍

[0002]垃圾焚烧发电会产生大量的飞灰(约占垃圾总量的10
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15％)，飞灰中以无机物为主，其次是具有浸出性的重金属元素，还有一定浓度的二噁英附着，若未经固化处置而直接填埋，将会使重金属浸出并迁移至土壤及地下水，造成二次污染。按照《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485
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2014)规定，生活垃圾焚烧飞灰应分别收集、贮存、运输和处置，并应按危险废物进行管理。因此，如何合理有效地处理垃圾焚烧飞灰是目前国内环境保护亟待解决的难点问题。
[0003]熔融固化是目前公认的最稳定、最安全的垃圾焚烧飞灰的处理方法，不仅可以彻底消除飞灰中的二噁英，保证固化重金属的长期稳定性，大大降低飞灰的体积，而且高温熔融固化飞灰可形成具有刚性的非晶态的玻璃态物质，使飞灰中重金属形成不易浸出的形态，并用作土木、建筑等材料，可进一步提高垃圾资源化程度。但是它的缺点是要消耗大量能量，高温设备投资也较大。
[0004]垃圾气化熔融固化的关键是要获得1200
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1400℃左右的高温，目前采用的主要方法是等离子体法、燃料法和电热法，根据热源可分为燃料式熔融炉和电力式熔融炉。表面熔融炉是燃料式熔融炉中最典型的，以燃气为燃料，但会产生大量烟气，且处理量小；电弧熔融炉是使用电力为熔融热源的电力式熔融炉，主要利用高温电弧使灰渣熔融固化，且废气排放量较少，处理容易，但缺点是需要较纯熟的操作技巧，熔渣排出口易受损。等离子熔融炉是用电作燃料的炉子，主要由炉体、等离子喷嘴、直流电源、空气供给等设备组成，二噁英的分解率也很高。上述工艺普遍存在的问题是：能耗高、设备复杂、投资大等。
[0005]为了稳定处理垃圾气化飞灰，授权公告号为CN106642139A的技术专利公开了一种生活垃圾热解气化飞灰直接熔融装置及其使用方法，将生活垃圾一次热解产生的气化飞灰进入二次燃烧室中进行高温熔融，达到彻底分解飞灰中的二噁英，固化飞灰中的重金属的目的。但该专利提出的工艺并没有提出使装置稳定在1200℃以上的保障措施，同时二次燃烧室的温度主要由热值一般的垃圾热解气燃烧提供，无法稳定提供更高的温度环境，无法保证全时段二噁英的连续稳定分解及重金属固化。另外，生活垃圾灰熔点基本都在1200℃以下，该专利并未考虑到飞灰高温熔融后对二次燃烧室及布置受热面结焦等的影响。
[0006]而授权公告号为CN1873326A的技术专利公开了城市生活垃圾气化熔融焚烧处理系统及其方法，该技术专利利用熔融焚烧炉进行垃圾气化飞灰熔融固化，以实现彻底解决气化飞灰熔融固化问题。但同样，该专利提出的工艺的高温熔融环境均由垃圾气化燃气提供，其热值并不能连续稳定保证1300
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1350℃的高温环境。另，该专利同样没有考虑如何解决熔融飞灰造成的结焦等问题。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种垃圾气化飞灰耦合燃煤焚烧高温熔融固化处置系统。
[0008]这种垃圾气化飞灰耦合燃煤焚烧高温熔融固化处置系统，包括气化炉装置、燃气冷却器、燃气引风机、燃烧器和燃煤锅炉，所述气化炉装置包括垃圾仓、气化炉本体和鼓风机，气化炉本体进口分别与垃圾仓的出料口和鼓风机的出口相连接，气化炉本体出口与燃气冷却器的燃气进口相连接，燃气冷却器的燃气出口通过燃气引风机及管道与燃烧器的进口相连接，燃烧器将燃气喷入燃煤锅炉，燃烧器出口设置可适当调节燃气喷入角度的挡板。
[0009]作为优选：所述燃气冷却器的冷却介质进口与冷却介质相连接，燃气冷却器为气化可燃气走管外、冷却介质走管内的板壳式或管壳式换热器。
[0010]作为优选：所述鼓风机的进口为气化剂，鼓风机出口与气化炉本体的风室进口相连，气化剂一般为空气或氧气。
[0011]作为优选：所述气化炉本体为固定床气化炉或流化床气化炉。
[0012]作为优选：所述燃气引风机为防爆型轴流风机，设计介质温度最高可达500℃。
[0013]作为优选：所述燃烧器为燃气燃烧器，燃烧器安装于锅炉炉膛区域，为保证燃烧的充分性，燃烧器出口的挡板纵向方向上设有上、中、下三通道，并可随时关闭其中两个通道，全部开启时可分别将可燃气喷向不同的燃烧温度区间，既可实现良好的耦合焚烧，又能充分实现重金属的熔融固化。
[0014]作为优选：所述燃煤锅炉为亚临界及以上参数大型煤粉锅炉。
[0015]本技术的有益效果是：本技术引入燃煤锅炉作为飞灰高温熔融固化装置，除了能节省除灰装置投资，还避免了捕集飞灰运送处置过程可能造成的二次污染；本技术通过燃烧器出口设置挡板角度，保证气化飞灰与燃煤耦合焚烧的温度区间始终控制在1200℃以上。
附图说明
[0016]图1为垃圾气化飞灰耦合燃煤焚烧高温熔融固化处置系统示意图；
[0017]图2为燃气燃烧器挡板的结构示意图。
[0018]附图标记说明：垃圾仓1、气化炉本体2、燃气冷却器3、燃气引风机4、鼓风机5、燃烧器6、燃煤锅炉7。
具体实施方式
[0019]下面结合实施例对本技术做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本技术。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
[0020]所述垃圾气化飞灰耦合燃煤焚烧高温熔融固化处置系统，将垃圾高温气化生成的飞灰随气化可燃气携带进入燃煤锅炉，依托燃煤锅炉煤粉燃烧产生的全时段连续稳定高温环境(1200℃以上)，解决了单纯依靠相对低热值的垃圾气化燃气燃烧不能维持稳定1200℃以上高温环境的问题，同时，依托已有正常运行的燃煤锅炉，也成功解决了离子体法、燃料
法和电热法等熔融炉的能耗高、设备复杂和投资大等问题。利用全负荷时段燃煤锅炉炉膛1200℃以上的高温环境，可彻底实现飞灰中的二噁英及有机物完全分解以及重金属熔融固化稳定，且飞灰可减容50％以上，并将飞灰转化为一般工业固废，可掺入锅炉粉煤灰中一并作为建筑原料或辅料等，可更进一步实现垃圾处置的无害化、减量化和资源化。
[0021]实施例1
[0022]在本实施例中，结合附图，对本专利的结构进行详细描述。
[0023]如图1所示，本实施例提供一种垃圾气化飞灰耦合燃煤焚烧高温熔融固化处置系统，包括气化炉装置、燃气冷却器3、燃气引风机4、燃烧器6和燃煤锅炉7。
[0024]气化炉装置由垃圾仓1、气化炉本体2、鼓风机5等组成，气化炉本体2进口分别与垃圾仓1的出料口和鼓风机5的热风出口相连接，气化炉本体2出口与燃气冷却器3的燃气进口相连接，燃气冷却器3的燃气出口通过燃气引风机4及管道与燃烧器6的进口相连接，燃烧器6将燃气喷入燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垃圾气化飞灰耦合燃煤焚烧高温熔融固化处置系统，其特征在于：包括气化炉装置、燃气冷却器(3)、燃气引风机(4)、燃烧器(6)和燃煤锅炉(7)，所述气化炉装置包括垃圾仓(1)、气化炉本体(2)和鼓风机(5)，气化炉本体(2)进口分别与垃圾仓(1)的出料口和鼓风机(5)的出口相连接，气化炉本体(2)出口与燃气冷却器(3)的燃气进口相连接，燃气冷却器(3)的燃气出口通过燃气引风机(4)及管道与燃烧器(6)的进口相连接，燃烧器(6)出口设置可调节燃气喷入角度的挡板。2.根据权利要求1所述的垃圾气化飞灰耦合燃煤焚烧高温熔融固化处置系统，其特征在于：所述燃气冷却器(3)的冷却介质进口与冷却介质相连接，燃气冷却器为气化可燃气走管外、冷却介质走管内的板壳式或管壳式换热器。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞彩孟，张东明，郭锦荣，林少平，钟金鸣，樊立安，施望德，陈珑，许姣，李振东，陈理帅，严秋雨，
申请(专利权)人：浙江浙能兴源节能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：