有机危险废物气化熔融处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种有机危险废物气化熔融处理系统及方法，气化熔融处理系统包括：物料配伍和上料系统，用于对物料进行配伍和输送；循环流化床气化熔融系统，包括依次连接的循环流化床气化炉、旋风分离器、返料器、熔融炉和捞渣器，其中，循环流化床气化炉连接上料系统的螺旋上料机，将有机危险废物进行热解气化得到热解气和碳化粗颗粒、碳化细颗粒；旋风分离器分离热解气、碳化细颗粒和碳化粗颗粒，碳化粗颗粒通过返料器返送回循环流化床气化炉，热解气、碳化细颗粒进入熔融炉；熔融炉将热解气富氧燃烧并将碳化细颗粒高温熔融，熔渣在捞渣器中形成玻璃体；余热锅炉，用于回收熔融炉排出烟气的显热；烟气净化系统，用于净化余热锅炉回收显热后的烟气。回收显热后的烟气。回收显热后的烟气。

【技术实现步骤摘要】
有机危险废物气化熔融处理系统及方法


[0001]本专利技术属于危险废物处理领域，更具体地说，本专利技术涉及一种有机危险废物气化熔融处理系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，危险废物的处理方法主要包括焚烧法和安全填埋法。焚烧法采用回转窑焚烧危险废物，存在烟气处理难度大，二恶英超标，焚烧残渣量大和残渣热灼减率超标等问题。安全填埋法面临着填埋场库容有限，且受制于土地资源紧张，存在成本偏高等问题。
[0003]热解气化是一种可取代传统有机危险废物焚烧处理方法的一项技术：在缺氧条件下，废弃物中的有机成分与气化剂(水蒸汽、空气等)发生一系列连续和并行的反应，包括干燥、热解、还原和氧化，生成以CO、H2、烃类等为主要成分的可燃气体和热解残渣。以上述热解气化产生的可燃气为原料，通过气化熔融技术将颗粒物和残渣熔化，熔渣中的硅氧原子组成的网状结构将重金属元素牢牢地包覆，使其固化在玻璃体内，从而使重金属无害化。熔融后残渣经冷却形成玻璃体，其重金属浸出率远远低于国家标准，可作为建材实现资源化利用。
[0004]中国专利技术专利申请CN202011458667.8公开了一种有机固废气化熔融处理的系统及处理方法，其中，流化床采用内循环流化床，由于燃料循环量少，运行中容易出现局部温度过高，造成炉床结焦，导致系统运行不稳定。
[0005]有鉴于此，确有必要提供一种有机危险废物气化熔融处理系统及方法，以克服炉床结焦的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于：克服现有技术中的至少一个缺陷，提供一种有机危险废物气化熔融处理系统及方法，以克服炉床结焦的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种有机危险废物气化熔融处理系统，其包括：
[0008]物料配伍和上料系统，用于对物料进行配伍和输送；
[0009]循环流化床气化熔融系统，包括依次连接的循环流化床气化炉、旋风分离器、返料器、熔融炉和捞渣器，其中，
[0010]所述循环流化床气化炉连接所述上料系统，用于将有机危险废物进行热解气化得到热解气和碳化粗颗粒、碳化细颗粒；
[0011]所述旋风分离器用于分离热解气、碳化细颗粒和碳化粗颗粒，碳化粗颗粒通过所述返料器返送回所述循环流化床气化炉，热解气、碳化细颗粒进入所述熔融炉；
[0012]所述熔融炉用于将热解气富氧燃烧并将碳化细颗粒进行高温熔融，熔渣经水淬后在所述捞渣器中形成玻璃体；
[0013]余热锅炉，用于回收所述循环流化床气化熔融系统中的熔融炉排出烟气的显热；以及
[0014]烟气净化系统，用于对所述余热锅炉回收显热后的烟气进行净化处理。
[0015]根据本专利技术有机危险废物气化熔融处理系统的一个实施方式，所述物料配伍和上料系统包括物料分选装置、破碎装置、配伍装置、料坑和螺旋上料机，所述螺旋上料机连接所述循环流化床气化炉。
[0016]根据本专利技术有机危险废物气化熔融处理系统的一个实施方式，所述循环流化床气化炉为外循环流化床气化炉，包括：炉膛、设置于所述炉膛下部的气体分布器、连通所述炉膛的进料口、出烟口、返料口、进气口，所述进料口位于所述气体分布器上方，所述出烟口高于所述进料口，所述返料口高于所述气体分布器且低于所述进料口，所述进气口设置于所述炉膛的下端。
[0017]根据本专利技术有机危险废物气化熔融处理系统的一个实施方式，所述熔融炉包括：熔融炉炉膛、设置于所述熔融炉炉膛下方且配有燃烧器的熔池、设置于所述熔融炉炉膛内部一侧上方的烟气入口、设置于所述熔融炉炉膛内部一侧下方且位于所述熔池上方的烟气出口、位于所述熔池下端的熔池排渣口，以及设置于所述熔融炉下方的捞渣机。
[0018]根据本专利技术有机危险废物气化熔融处理系统的一个实施方式，所述烟气净化系统包括依次连接的半干急冷塔、干法脱酸塔、活性碳喷射器、布袋除尘器、碱洗塔、烟气再热器、引风机和烟囱。
[0019]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种采用本专利技术有机危险废物气化熔融处理系统的有机危险废物气化熔融处理方法，其包括以下步骤：
[0020]步骤S1：对收集的有机危险废物进行初步分选、破碎后，根据物料元素组成、热值配伍成配伍料，配伍料混匀后，由所述螺旋上料机送入所述循环流化床气化炉的进料口；
[0021]步骤S2：在一定的温度下，对混匀的配伍料经所述循环流化床气化炉多次循环气化后，得到热解气、碳化细颗粒。
[0022]步骤S3：在所述熔融炉中将所述热解气、碳化细颗粒与助燃空气进行燃烧并熔融处理，熔融物经冷却后得到玻璃体；
[0023]步骤S4：所述熔融炉排出的高温烟气经所述余热锅炉吸收显热后，温度降低并得到高温蒸汽；以及
[0024]步骤S5：经所述余热锅炉吸收显热后的烟气进入所述烟气净化系统，进行净化处理。
[0025]根据本专利技术有机危险废物气化熔融处理方法的一个实施方式，所述步骤S1中，配伍料的热值在4000
‑
4500Kcal/Kg，物料粒径为5mm
‑
10mm。
[0026]根据本专利技术有机危险废物气化熔融处理方法的一个实施方式，所述步骤S2中，所述循环流化床气化炉将配伍料进行热解气化得到热解气和碳化粗颗粒、碳化细颗粒，所述旋风分离器分离热解气、碳化细颗粒和碳化粗颗粒，碳化粗颗粒通过所述返料器返送回所述循环流化床气化炉，热解气、碳化细颗粒进入所述熔融炉。
[0027]根据本专利技术有机危险废物气化熔融处理方法的一个实施方式，所述步骤S2中，气化反应温度为550
‑
650℃。
[0028]根据本专利技术有机危险废物气化熔融处理方法的一个实施方式，所述步骤S3中，所述熔融炉的反应温度为1400
‑
1550℃。
[0029]相对于现有技术，本专利技术有机危险废物气化熔融处理系统及方法具有以下优点：
[0030](1)有机危险废物气化熔融处理系统及方法采用了外循环流化床技术，循环流化床气化炉在炉膛上部的出口安装了旋风分离器，旋风分离器可将烟气中的高温碳化粗颗粒收集起来送回炉膛。因此，一次未燃尽而飞出炉膛的颗粒可以再次循环燃烧，从而大大提高了燃尽率。运行过程中，大量的外循环物料可以实施地将密相区燃烧产生的热量带出，炉床温度低于灰熔点，炉内物料流化态良好，因此，运行过程中极少出现床面结焦的问题。
[0031](2)物料适用性好，可以处置固、液、气态的有机危险废物和无机危险废物。循环流化床具有高循环倍率，物料的加入量不到炉内循环物料的1/30，新燃料的加入不会导致炉内气体流场的波动和温度场的波动，提高了运行稳定性。
[0032](3)能源利用率高，循环流化床气化炉与熔融炉相互融合，高温物料从循环流化床气化炉直径进入熔融炉，在熔融炉内升温熔融，气化与熔融一次完成，不存在降温、输送再升温的过程，减少了工序，降低了能源消耗、节能效果好。
[0033](4)不产生二次污染，环境效益好：整个工艺过程产生的有害烟气量少，且在循环流化床气化炉内物料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机危险废物气化熔融处理系统，其特征在于，包括：物料配伍和上料系统，用于对物料进行配伍和输送；循环流化床气化熔融系统，包括依次连接的循环流化床气化炉、旋风分离器、返料器、熔融炉和捞渣器，其中，所述循环流化床气化炉连接所述上料系统，用于将有机危险废物进行热解气化得到热解气和碳化粗颗粒、碳化细颗粒；所述旋风分离器用于分离热解气、碳化细颗粒和碳化粗颗粒，碳化粗颗粒通过所述返料器返送回所述循环流化床气化炉，热解气、碳化细颗粒进入所述熔融炉；所述熔融炉用于将热解气富氧燃烧并将碳化细颗粒进行高温熔融，熔渣经水淬后在所述捞渣器中形成玻璃体；余热锅炉，用于回收所述循环流化床气化熔融系统中的熔融炉排出烟气的显热；以及烟气净化系统，用于对所述余热锅炉回收显热后的烟气进行净化处理。2.根据权利要求1所述的有机危险废物气化熔融处理系统，其特征在于，所述物料配伍和上料系统包括物料分选装置、破碎装置、配伍装置、料坑和螺旋上料机，所述螺旋上料机连接所述循环流化床气化炉。3.根据权利要求1所述的有机危险废物气化熔融处理系统，其特征在于，所述循环流化床气化炉为外循环流化床气化炉，包括：炉膛、设置于所述炉膛下部的气体分布器、连通所述炉膛的进料口、出烟口、返料口、进气口，所述进料口位于所述气体分布器上方，所述出烟口高于所述进料口，所述返料口高于所述气体分布器且低于所述进料口，所述进气口设置于所述炉膛的下端。4.根据权利要求1所述的有机危险废物气化熔融处理系统，其特征在于，所述熔融炉包括：熔融炉炉膛、设置于所述熔融炉炉膛下方且配有燃烧器的熔池、设置于所述熔融炉炉膛内部一侧上方的烟气入口、设置于所述熔融炉炉膛内部一侧下方且位于所述熔池上方的烟气出口、位于所述熔池下端的熔池排渣口，以及设置于所述熔融炉下方的捞渣机。5.根据权利要求1所述的有机危险废物气化熔融处理系统，其特征在于，所述烟气净化系统包括依次连接的半...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小兵，靳军涛，吕永红，宣兆辉，谭勇，王洪波，
申请(专利权)人：中广核环保产业有限公司，
类型：发明
国别省市：