一种新型垃圾焚烧飞灰热处理系统与方法技术方案

本发明专利技术涉及一种新型垃圾焚烧飞灰热处理系统与方法，系统包括：飞灰预热单元：用于对垃圾焚烧产生的飞灰进行预热；分段高效热处理单元：用于对预热后的飞灰进行热分解处理；飞灰换热冷却排料单元：用于对处理后的飞灰进行换热；废气处理单元：用于排出进行除尘后产生的废气；飞灰预热单元、飞灰换热冷却排料单元分别与分段高效热处理单元连接，飞灰换热冷却排料单元与废气处理单元连接。本发明专利技术解决了水泥固化法处理焚烧飞灰固化二噁英和重金属安全性问题，也降低了高温熔融法和水泥窑协同处置法存在能耗高和预处理成本高的问题。法存在能耗高和预处理成本高的问题。法存在能耗高和预处理成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种新型垃圾焚烧飞灰热处理系统与方法


[0001]本专利技术涉及焚烧飞灰热处理
，特别是涉及一种新型垃圾焚烧飞灰热处理系统与方法。

技术介绍

[0002]目前城市生活垃圾主要采用焚烧处理方式处理，此法能够最大限度实现生活垃圾减容化、减量化、资源化。
[0003]在城市垃圾焚烧过程中不仅所产生飞灰量巨大，而且飞灰中还含有大量的Hg、Pb和Cd等毒性重金属以及大量二噁英类。其中，二噁英在自然界的微生物和水解作用下难以自然分解消除，且毒性相当于砒霜的900倍；同时，二噁英有致癌毒性、生殖毒性以及遗传毒性。为此，《国家危险废物名录》中明确规定垃圾飞灰为危险废弃物。
[0004]国内外研究表明，城市垃圾焚烧过程中形成的二噁英主要富集在飞灰中，而排到大气的二噁英不到焚烧厂排放总量的0.3％。因此，垃圾焚烧工艺对气相二噁英主要以控制为主，而固相飞灰二噁英必须予以去除，但是目前尚无完善的飞灰二噁英的处理处置方法。因此，本专利以蓄热式热处理技术为基础提出一种新型垃圾焚烧飞灰热处理系统与方法，不仅可实现飞灰连续热处理和高二噁英降解率，而且还可以实现热处理过程余热高效集成利用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种新型垃圾焚烧飞灰热处理系统与方法，实现焚烧飞灰连续热处理、高二噁英降解率和重金属固化率，还可以实现热处理过程余热高效集成利用，降低废气排放量。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种新型垃圾焚烧飞灰热处理系统，包括：
[0008]飞灰预热单元：用于对垃圾焚烧产生的飞灰进行预热；
[0009]分段高效热处理单元：用于对预热后的飞灰进行热分解处理；
[0010]飞灰换热冷却排料单元：用于对处理后的飞灰进行换热；
[0011]废气处理单元：用于排出进行除尘后产生的废气；
[0012]所述飞灰预热单元、所述飞灰换热冷却排料单元分别与所述分段高效热处理单元连接，所述飞灰换热冷却排料单元与所述废气处理单元连接。
[0013]优选地，所述飞灰预热单元包括多级旋风预热装置，上一级所述多级旋风预热装置的固体出料口与下一级所述旋风预热装置的固体进料口位于同一水平面，第一级所述旋风预热装置的顶部设置有进料口。
[0014]优选地，所述旋风预热装置内侧壁设置有旋转叶片，所述旋转叶片用于提高预热气体与飞灰的换热效率。
[0015]优选地，所述分段高效热处理单元包括蓄热式分解装置，所述蓄热式分解装置通
过连接管与最后一级旋风预热装置连接。
[0016]优选地，所述蓄热式分解装置包括飞灰主热解区、飞灰主分解区和高温完全热分解区。
[0017]优选地，所述飞灰主热解区包括导气管，所述导气管与水平面成直角，所述导气管与所述蓄热式分解装置底部相连接，所述导气管内气体流速为20～60m/s；所述飞灰主分解区包括第一蓄热式加热管和第一燃烧喷嘴，所述第一蓄热式加热管以环绕四周交叉布置设置，所述第一燃烧喷嘴设置于所述第一蓄热式加热管上方；所述高温完全热分解区包括第二蓄热式加热管和第二燃烧喷嘴，所述第二蓄热式加热管呈十字交叉布置，所述第二燃烧喷嘴置于所述高温完全热分解区顶部，在所述第二蓄热式加热管与所述第二燃烧喷嘴之间设置有高温气体出口，所述高温气体出口与最后一级所述旋风预热装置连接。
[0018]优选地，所述飞灰换热冷却排料单元包括气固换热冷却器，所述气固换热冷却器通过导气管与所述分段高效热处理单元连接。
[0019]优选地，所述废气处理单元包括排风装置和电除尘装置，所述电除尘装置通过所述排风装置与蓄热式分解装置连接。
[0020]为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种新型垃圾焚烧飞灰处理方法，包括：
[0021]通过飞灰预热单元对飞灰进行换热预热，基于分段高效热处理单元进行分段热处理；
[0022]将经过所述分段热处理后的飞灰进行气固直接换热，降低飞灰温度，实现飞灰的余热回收再利用；
[0023]基于废气处理单元对产生的废气进行除尘后排出。
[0024]优选地，所述分段热处理包括飞灰主热解段、飞灰主分解段和高温完全热分解段；
[0025]所述飞灰主热解段用于将经气固换热冷却器气体出口换热出来的气体通过导气管进入蓄热式分解装置进行预热；
[0026]所述飞灰主分解段用于将所述飞灰主热解段产生的飞灰进行热处理，实现二噁英热分解和重金属固化；
[0027]所述高温完全热分解段用于为飞灰提供热源，并增加飞灰在炉内返混效果。
[0028]本专利技术的有益效果为：
[0029](1)本专利技术解决了水泥固化法处理焚烧飞灰固化二噁英和重金属安全性问题，也降低了高温熔融法和水泥窑协同处置法存在能耗高和预处理成本高的问题，克服了活性炭吸附法和光降解法存在吸附材料回收再利用效果不佳和飞灰二噁英降解效率低的缺陷，实现焚烧飞灰连续热处理、高二噁英降解率和重金属固化率，而且还可以实现热处理过程余热高效集成利用；
[0030](2)本专利技术实现了焚烧飞灰处理过程多级旋风式预热、分段高效热处理、蓄热式节能加热和直接气固换热冷却的技术耦合，实现焚烧飞灰中高二噁英热降解率和金属固化率；与传统热处理焚烧飞灰技术相比，焚烧飞灰处理时间大大缩短，极大提高了设备的处理能力和处理效率。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所
需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术实施例中垃圾焚烧飞灰热处理流程图；
[0033]图2为本专利技术实施例中垃圾焚烧飞灰热处理工艺流程图；
[0034]图3为本专利技术实施例中蓄热式分解炉示意图；
[0035]图4为本专利技术实施例中蓄热式辐射加热管示意图，其中，1
‑
1、1
‑
2分别表示蓄热式辐射加热管的两端。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0038]如图1
‑
4，本实施例提供一种新型垃圾焚烧飞灰热处理系统，包括：
[0039]飞灰预热单元、分段高效热处理单元、飞灰换热冷却排料单元和废气处理单元四个单元。其中，飞灰预热单元主要是利用分段高效热处理单元和飞灰换热冷却排料单元中的热气体与垃圾焚烧飞灰在飞灰预热单元进行换热，提高焚烧飞灰在热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型垃圾焚烧飞灰热处理系统，其特征在于，包括：飞灰预热单元：用于对垃圾焚烧产生的飞灰进行预热；分段高效热处理单元：用于对预热后的飞灰进行热分解处理；飞灰换热冷却排料单元：用于对处理后的飞灰进行换热；废气处理单元：用于排出进行除尘后产生的废气；所述飞灰预热单元、所述飞灰换热冷却排料单元分别与所述分段高效热处理单元连接，所述飞灰换热冷却排料单元与所述废气处理单元连接。2.根据权利要求1所述的新型垃圾焚烧飞灰热处理系统，其特征在于，所述飞灰预热单元包括多级旋风预热装置，上一级所述多级旋风预热装置的固体出料口与下一级所述旋风预热装置的固体进料口位于同一水平面，第一级所述旋风预热装置的顶部设置有进料口。3.根据权利要求2所述的新型垃圾焚烧飞灰热处理系统，其特征在于，所述旋风预热装置内侧壁设置有旋转叶片，所述旋转叶片用于提高预热气体与飞灰的换热效率。4.根据权利要求1所述的新型垃圾焚烧飞灰热处理系统，其特征在于，所述分段高效热处理单元包括蓄热式分解装置，所述蓄热式分解装置通过连接管与最后一级旋风预热装置连接。5.根据权利要求4所述的新型垃圾焚烧飞灰热处理系统，其特征在于，所述蓄热式分解装置包括飞灰主热解区、飞灰主分解区和高温完全热分解区。6.根据权利要求5所述的新型垃圾焚烧飞灰热处理系统，其特征在于，所述飞灰主热解区包括导气管，所述导气管与水平面成直角，所述导气管与所述蓄热式分解装置底部相连接，所述导气管内气体流速为20～60m/s；所述飞灰主分解区包括第一蓄热式加热管和第一燃烧喷嘴，所述第一蓄热式...

【专利技术属性】
技术研发人员：于文静，张静文，黄晓燕，赵玉慧，张宁，李云云，
申请(专利权)人：北科蕴宏环保科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：