本发明专利技术公开一种集中式飞灰高温熔融玻璃化利用系统及方法，包括依次连接的旋涡燃烧室、燃尽室、炉膛、余热回收系统和烟气处理系统，旋涡燃烧室的进料口分别与制氧机、燃料缓冲罐、添加剂缓冲罐和飞灰缓冲罐的输出端连接，燃料缓冲罐的输入端与燃料储罐连接，添加剂缓冲罐的输入端与添加剂储罐连接，飞灰缓冲罐的输入端与用于集中储存飞灰的密封储罐连接，烟气处理系统用于捕集烟气中的二次飞灰并将其再次送入熔融系统。以解决焚烧飞灰高温熔融过程中处理工艺复杂、燃料消耗量大、玻璃化不彻底、经济性差的问题。经济性差的问题。经济性差的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种集中式飞灰高温熔融玻璃化利用的系统及方法
[0001]本专利技术涉及高温熔融玻璃化
，具体涉及一种集中式飞灰高温熔融玻璃化利用 的系统及方法。
技术介绍
[0002]随着经济的高速发展，城市垃圾也在不断的增加。随着城市生活垃圾热值逐年提高， 产量不断增大，我国许多城市采取了焚烧法处理城市生活垃圾。生活垃圾焚烧后，矿物质 元素及各种有害元素浓缩于焚烧灰渣中，有毒元素的含量比一般土壤大10～100倍，且垃 圾焚烧灰渣中含有高浓度的二恶英《国家危险废物名录》已经明确规定生活垃圾焚烧飞灰 为危险废物，飞灰的处置必须严格按照危险废物的标准进行。
[0003]目前，垃圾焚烧锅炉产生的大量飞灰的处理办法有水泥固化、螯合剂稳定化等，通过 这些方法处理后，不容易发生二次污染。采用水泥固化螯合剂稳定化技术，水泥固化体的 浸出速率较高，水泥固化体增容比较高，不仅飞灰体积增大，还需作预处理或需要加入添 加剂，因而可能影响水泥浆的凝固，并会使成本增加，而且水泥的碱性能使铵离子变成氨 气释出，处理化学泥渣时，由于生成胶状物，使混合物的排料较困难。
[0004]高温熔融法是目前公认的无害化处理垃圾焚烧的重要途径。飞灰在熔融升温过程中， 其内含有的大量二恶英类有毒有机物被高温分解而彻底消除，大量重金属随熔融物冷却后 包封在化学性能异常稳定的玻璃体内，从而实现飞灰的无害化处理。研究表明，采用高温 熔融法处理飞灰的耗能很大，因而飞灰处理的成本很高，同时，熔融炉的高温尾气因含有 大量重金属和烟尘而无法直排大气，需要复杂的降温、重金属脱除和除尘等设备，系统复 杂，一次投资和运行维护的成本都很高。
[0005]中国专利技术专利CN1632376A公布了一种垃圾焚烧飞灰的旋风炉高温熔融处理方法，是 利用飞灰与煤粉按照一定比例混合后送入旋风炉燃烧至高温熔融，旋风炉处于还原状态， 过量空气系数0.8～0.9，重金属沉落到底部熔渣池底，并能实现重金属与熔渣从各自单独的 熔渣口流出。
[0006]中国专利技术专利CN1632376A公布了一种垃圾焚烧飞灰的高温熔融处理方法，按质量比 为1:8～10:0.05～0.08混合垃圾飞灰、水和水洗添加剂，置于紫外光照射的条件下，在50～55℃ 温度下，在180
‑
200r/min的搅拌速率下，水洗处理15～20min，混合物压滤处理，得到滤液 和飞灰滤饼，然后将压滤所得的液体经过蒸馏处理后得到可回收利用的水以及可外售的混 合盐，将飞灰滤饼与焦炭粉按质量比为1:0.20
‑
0.25混合均匀得到飞灰物料；飞灰物料粉碎 后，烘干至含水率≤6％，然后添加质量为飞灰物料质量的1～1.5％的复合助熔剂混匀，再 置于温度为1100～1200℃条件下进行熔炼处理，将熔炼产生的废气经过净化处理后排出， 并将熔炼后的物料进行提炼分离，即可得到熔融渣和金属合金。
[0007]中国专利技术专利CN100354052C公布了一种垃圾焚烧处理的飞灰熔融添加剂，公布了采 用30～50％的B2O3、25～40％的SiO2、7～20％的MgO研磨成106～256目混匀。
[0008]现有技术中没有记载针对各个不同的垃圾焚烧厂产生的大量飞灰如何集中处理。
技术实现思路
[0009]本专利技术主要解决的技术问题是：本专利技术工艺的目的是提供一种集中式飞灰高温熔融玻 璃化利用的系统及方法，以解决焚烧飞灰高温熔融过程中处理工艺复杂、燃料消耗量大、 玻璃化不彻底、经济性差的问题。采用飞灰集中处理站式设计，利用纯氧作为助燃气体进 行飞灰熔融，系统紧凑、简洁，并结合智能化控制，系统自动化程度高，经济性好。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术采用将飞灰收集后进行集中高温熔融处理带有其独立的 烟气处理流程，通过下述技术方案实现：
[0011]一方面，本专利技术提供一种集中式飞灰高温熔融玻璃化利用的系统，包括依次连接的旋 涡燃烧室、燃尽室、炉膛、余热回收系统和烟气处理系统，旋涡燃烧室的进料口分别与制 氧机、燃料缓冲罐、添加剂缓冲罐和飞灰缓冲罐的输出端连接，燃料缓冲罐的输入端与燃 料储罐连接，添加剂缓冲罐的输入端与添加剂储罐连接，飞灰缓冲罐的输入端与用于集中 储存飞灰的密封储罐连接，烟气处理系统用于捕集烟气中的二次飞灰并将其再次送入熔融 系统。
[0012]优选的是，旋涡燃烧室倾斜固设于燃尽室侧壁上并与其内部腔体连通，炉膛固设于燃 尽室顶部并与其内部腔体连通；旋涡燃烧室的进料口包括设置于其轴向上的第一入口和侧 壁上的格栅状第二入口，旋涡燃烧室的尾部设置有锥体结构；旋涡燃烧室的出料口连接有 一次排渣口，一次排渣口另一端与设置在燃尽室下方的放渣管连接，放渣管下方对应布置 有密封式水冷除渣器。
[0013]进一步优选的是，制氧机和燃料缓冲罐并联后首先通过第一输送管道预混再分别通向 第一入口和第二入口，添加剂缓冲罐和飞灰缓冲罐并联后首先通过第二输送管道预混再分 别通向第一入口和第二入口。
[0014]更进一步优选的是，放渣管上设置有烟气抽引口，烟气抽引口连接至第一输送管道。
[0015]更进一步优选的是，烟气处理系统包括依次连接的飞灰捕集装置、激冷除酸塔和脱硝 系统，飞灰捕集装置捕集的飞灰通向第二输送管道，飞灰捕集装置处理后的烟气部分抽至 第一输送管道。
[0016]更进一步优选的是，还包括水洗装置和结晶分盐装置，水洗装置连接于飞灰捕集装置 与第二输送管道之间，结晶分盐装置分别与密封式水冷除渣器和水洗装置连接。
[0017]优选的是，炉膛内设置有喷枪。
[0018]另一方面，本专利技术还提供一种集中式飞灰高温熔融玻璃化利用的系统的方法，包括如 下步骤：
[0019]S1、在旋涡燃烧室内高温弱还原性氛围下，将制氧机制得的助燃气体和经燃料缓冲罐 输送的燃料混合后送入旋涡燃烧室内，同时将经添加剂缓冲罐输送的添加剂和经飞灰缓冲 罐输送的飞灰混合后送入旋涡燃烧室内高温燃烧至完全熔融状态，并向外排放至密封式水 冷除渣器内形成玻璃熔渣；
[0020]S2、旋涡燃烧室内的高温烟气经燃尽室转化和初步降温后上行进入炉膛，在炉内烟气 进一步降温，并通过向炉内喷射碱性溶液实现炉内烟气的氮氧化物脱除；
[0021]S3、炉膛内的烟气引出后经过余热回收系统降温后引入烟气处理系统中，烟气处理系 统中捕集的二次飞灰与步骤S1中的储存飞灰汇合后送入旋涡燃烧室中进行二次高温
熔融， 并将达标后的烟气进行排放。
[0022]所述助燃气体为纯氧或富氧空气；总助燃气体的量与燃料完全燃烧需氧量比例为 1.01～1.12之间，其中旋涡燃烧室内助燃氧气总量与燃料的理论燃烧氧气量之比在0.85～0.98 之间。添加剂的添加量为燃料量的1％～5％。
[0023]优选的是，旋涡燃烧室中，在第一入口进料过程中，第一入口的风速控制在15～20m/s， 飞灰进料量占飞灰总供给量的的0～20％；在第二入口进料过程中，第二入口的风速控制在 120m/s以上，飞灰通过第二入口的格栅口由割本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种集中式飞灰高温熔融玻璃化利用的系统，其特征在于：包括依次连接的旋涡燃烧室(1)、燃尽室(2)、炉膛(3)、余热回收系统(4)和烟气处理系统，旋涡燃烧室(1)的进料口分别与制氧机(8)、燃料缓冲罐(9)、添加剂缓冲罐(10)和飞灰缓冲罐(11)的输出端连接，燃料缓冲罐(9)的输入端与燃料储罐(21)连接，添加剂缓冲罐(10)的输入端与添加剂储罐(22)连接，飞灰缓冲罐(11)的输入端与用于集中储存飞灰的密封储罐(23)连接，烟气处理系统用于捕集烟气中的二次飞灰并将其再次送入熔融系统。2.根据权利要求1的一种集中式飞灰高温熔融玻璃化利用的系统，其特征在于：旋涡燃烧室(1)倾斜固设于燃尽室(2)侧壁上并与其内部腔体连通，炉膛(3)固设于燃尽室(2)顶部并与其内部腔体连通；旋涡燃烧室(1)的进料口包括设置于其轴向上的第一入口(24)和侧壁上的格栅状第二入口(25)，旋涡燃烧室(1)的尾部设置有锥体结构(26)；旋涡燃烧室(1)的出料口连接有一次排渣口(13)，一次排渣口(13)另一端与设置在燃尽室(2)下方的放渣管(14)连接，放渣管(14)下方对应布置有密封式水冷除渣器(20)。3.根据权利要求2的一种集中式飞灰高温熔融玻璃化利用的系统，其特征在于：制氧机(8)和燃料缓冲罐(9)并联后首先通过第一输送管道(16)预混再分别通向第一入口(24)和第二入口(25)，添加剂缓冲罐(10)和飞灰缓冲罐(11)并联后首先通过第二输送管道(17)预混再分别通向第一入口(24)和第二入口(25)。4.根据权利要求3的一种集中式飞灰高温熔融玻璃化利用的系统，其特征在于：放渣管(14)上设置有烟气抽引口(15)，烟气抽引口(15)连接至第一输送管道(16)。5.根据权利要求3的一种集中式飞灰高温熔融玻璃化利用的系统，其特征在于：烟气处理系统包括依次连接的飞灰捕集装置(5)、激冷除酸塔(6)和脱硝系统(7)，飞灰捕集装置(5)捕集的飞灰通向第二输送管道(17)，飞灰捕集装置(5)处理后的烟气部分抽至第一输送管道(16)。6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：张亮，王大伟，史建波，
申请(专利权)人：武汉武锅能源工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。