一种提高铬渣掺比的锅炉飞灰重熔铬渣解毒系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供了一种锅炉飞灰重熔铬渣解毒系统及其实施方法。上述锅炉飞灰重熔铬渣解毒系统包括锅炉及铬渣掺比系统、飞灰重熔系统、制粉系统、铬渣库磨制系统及锅炉上的旋风筒，所述每台锅炉上设有两个旋风筒，每个旋风筒对应一套独立的飞灰重熔系统；上述每个旋风筒上的上下连接管道上各设有一个耐磨三通，对冲方向分成两个耐磨飞灰重熔喷口，一共四个飞灰重熔喷口向旋风筒输送飞灰；在铬渣库设置有风扇磨，通过输灰泵和管道与锅炉的飞灰重熔喷口连接。上述锅炉飞灰重熔铬渣解毒系统可以将处理铬渣的掺比提高到１５～２０％。本发明专利技术不仅提高了铬渣掺比，加快了铬渣处理速度，并且也提高了铬渣处理设备的稳定性，具有实用性，可以广泛应用于工业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铬渣解毒系统及其方法，具体是指一种通过锅炉飞灰重熔系统进行解毒的系统及其方法。
技术介绍
铬是一种重要的金属元素，化学符号是Cr，原子量51.99。铬金属颜色灰白，质硬 而脆。工业用途主要是用来制造高强度合金钢和耐热、耐磨、耐腐蚀合金钢，也常用于电镀。 铬元素的大多数六价化合物有毒性、剌激性、腐蚀性和过敏性，有些铬化合物有致癌危险。 例如铬盐行业中排放的铬渣中因含有1% 2%的铬酸钙(致癌物)和O. 5% 1%水溶性 六价铬离子(剧毒物)而成为有毒有害的固体废弃物，被原国家环保总局列为47种剧毒危 险品之一，严加管理，不经解毒严禁当作再生资源进行综合利用。 近年来，我国首创了利用旋风炉附烧处理铬渣的技术并取得初步成功。这种方法 是在热电联产的同时，使掺入燃煤中的铬渣经高温熔融还原解毒后，以液态渣形态排出，经 水淬粒化后固化为玻璃体渣，最终还可用作建材而达到资源化目的。旋风炉炉内过程具有 极佳的反应热力学和反应动力学条件，可使Cr6+ — Cr3+的半程还原反应得以彻底进行，其 转化率达到99.96%以上。同时，上述附烧处理工艺完全附合在大物流率的热电生产过程 中，应而铬渣处理得以集约化，且由于铬渣替代了原来掺用的石灰石助熔添加剂，所以几乎 不附加额外的能耗。旋风炉附烧铬渣时采用尾(飞)灰全回熔系统，运行中仅排出水淬渣， 消除了飞灰二次污染。但是在现有技术中，旋风筒同飞灰重熔系统之间对应关系单一，运行 方式不够灵活，大大制约了铬渣处理的速度。并且二次风口处，飞灰容易与二次风一同进入 旋风筒，飞灰重熔喷口容易在二次风口处结焦，影响锅炉燃烧的稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述不足提供一种可以提高铬渣掺比，加快铬渣处理速度， 提高铬渣处理设备稳定性的锅炉飞灰重熔铬渣解毒系统。 本专利技术的另一个目的是提供一种实施上述锅炉飞灰重熔铬渣解毒系统的方法。 本专利技术是这样实现的 —种提高铬渣掺比的锅炉飞灰重熔铬渣解毒系统，包括锅炉及铬渣掺比系统、飞灰重熔系统、制粉系统、铬渣库磨制系统及锅炉上的旋风筒，所述每台锅炉上设有两个旋风筒，每个旋风筒对应一套独立的飞灰重熔系统；上述每个旋风筒上的上下连接管道上各设有一个耐磨三通，对冲方向分成两个耐磨飞灰重熔喷口，一共四个飞灰重熔喷口向旋风筒输送飞灰；在铬渣库设置有风扇磨，通过输灰泵和管道与锅炉的飞灰重熔喷口连接。 上述旋风筒内还设有一次风管，一次风管中部设有给粉管，其特征在是一次风管的内壁上下两侧，给粉管前后各焊接有一个圆环状的节流装置。 上述铬渣掺比系统中的铬渣煤渣混合物通过皮带输送到制粉系统，皮带秤放置在 输煤皮带上，煤与铬渣混合之前。 —种实施上述提高铬渣掺比的锅炉飞灰重熔铬渣解毒系统的方法，燃煤和铬渣分 别送入破碎机内粉碎、计量，通过皮带按规定配比混匀，并输送到制粉系统，含铬煤粉经叶 轮给粉机由一次风送入旋风筒，铬渣在旋风筒被还原成三价铬氧化物的高温液态熔渣，并 均匀地分散混合到液态的高温炉渣里面，液态灰渣排出炉外进行水淬激冷处理，转化为颗 粒状的固态玻璃体水淬渣，同时锅炉燃烧后的烟气主流中的飞灰经干式除尘器收集，通过 飞灰重熔系统送回锅炉进行复燃重熔，特别的是铬渣掺加比例为15% _20%。 上述铬渣皮带与输煤皮带采用PLC(可编程式)自动控制系统来控制联锁。 上述两套飞灰重熔系统可以单独分别向一个旋风筒输送，也可以同时向一个旋风 筒输送；旋风筒可以单独运行，也可以并行同时运行。 本专利技术的锅炉飞灰重熔铬渣解毒系统中，两个旋风筒可以并行同时运行也可以单 独运行，对应的两套飞灰重熔系统可以单独分别向一个旋风筒输送，也可以同时向一个旋 风筒输送，不仅大大提高了处理铬渣的速度，而且还增加了系统运行的灵活性。将两个飞灰 重熔喷口改为四个，切向改为对冲，可以减少二次风口处的结焦，提高锅炉燃烧的稳定性。 铬渣磨的风磨扇的设置可以将铬渣磨成细粉储存，当锅炉的飞灰重熔完毕后，就可以切换 到此装置，加快了铬渣解毒能力。同时，一次风管上加装节流装置可使一次风压力提高，旋 风筒处于低氧燃烧，并且使风粉混合均匀、提高输送能力，不仅有助于锅炉燃烧和流渣同时 还节约了厂用电耗。将皮带秤放置在输煤皮带上，煤与铬渣混合之前，并采用PLC(可编程 式)自动控制系统来控制皮带秤与铬渣皮带间的联锁，皮带秤检测到输煤皮带没有煤时铬 渣皮带将自动停止运行，可以大大方便配煤工作。附图说明 图1为一种提高铬渣掺比的锅炉飞灰重熔铬渣解毒系统工艺流程图。 图2为节流装置示意图。 图3为铬渣掺比系统中皮带示意图。 图4为锅炉旋风筒运行示意图。 图中，给粉管1 、 一次风管2 、节流装置3 、皮带秤4、铬渣称重给料机5 、铬渣皮带6 、 1号输煤皮带7A、2号输煤皮带7B、3号输煤皮带7C、4号输煤皮带7D、5号输煤皮带7E、气 动阀8A、8B、8C、8D、8E、8F。具体实施例方式以下结合具体实施例进一步说明本专利技术 如图1所示，本专利技术的锅炉飞灰重熔铬渣解毒系统工艺流程如下 燃煤和铬渣分别送入破碎机内粉碎、计量，按15 20%的配比混匀，再由通过皮带输送到球磨机磨成R90 " 20%的细粉，再用空气携带高速喷入燃煤液态排渣立式旋风炉内燃烧。也可以在铬渣库设置风扇磨，将铬渣磨制成160目的细粉，储存起来，通过输送泵及管道同锅炉的飞灰重熔喷口相连接，用压縮空气输送到锅炉内进行燃烧解毒，当锅炉的飞灰重熔完毕以后，可以切换到此装置。每天风扇磨运行8小时，直接解毒铬渣40吨。含铬煤粉经叶轮给粉机由一次风送入旋风筒，经回流区高温烟气点燃着火，在二次风强烈旋转扰动下燃烧，铬渣在起到对锅炉燃煤灰分融态"粘 温"特性进行调质的同时，其本身所含的六价铬组分也在旋风炉前置室内的高温富燃、低氧分压、强扰动和大量酸性熔融液体 环境下完成半程还原，转化为三价铬氧化物(Cr203)的高温液态熔渣，并均匀地分散混合到 液态的高温炉渣里面，液态灰渣排出炉外进行水淬激冷处理，转化为颗粒状的固态玻璃体 水淬渣，使残留在渣中的极微量六价铬离子(Cr6+)和解毒后的三价铬离子(Cr3+)固化并封 闭在玻璃体水淬渣中；锅炉燃烧后的烟气主流中的飞灰经干式除尘器(机械法和静电法) 收集，通过飞灰重熔系统送回锅炉进行复燃重熔。对飞灰中的六价铬进行二次还原解毒。 如此循环往复，掺入原煤中的六价铬就在旋风炉中被彻底还原解毒。从而实现对铬浸出渣 的彻底解毒处理，实现对含铬化合物的熔融固化封闭和无害化技术处理。解毒后的含铬水 淬渣可作为建筑材料等加以综合利用，达到工业废渣资源化的目的。经检测，解毒后的含铬 水淬渣玻璃体结构密实，六价铬离子和三价铬离子固化封闭良好，在自然环境条件下是安 全稳定的，可溶性的六价铬离子浓度低于0. lmg/kg，可作为建筑材料或水泥掺合料进行综 合利用。并且解毒后的冷却含铬水淬渣的一次冲渣水可溶性六价铬的浓度低于0. 02mg/L。 射线衍射分析结果表明，解毒后的含铬水淬渣中主要的矿物结构相为(Mg， Fe) (Al， Cr)204， MgO 2Ca0 2Si02， (Cr， Fe)203， a_Al203等，未见六价铬存在，其物化特性安定。解毒后的含 铬水淬渣中的&6+和冲渣水中06+浓度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高铬渣掺比的锅炉飞灰重熔铬渣解毒系统，包括锅炉及铬渣掺比系统、飞灰重熔系统、制粉系统、铬渣库磨制系统及锅炉上的旋风筒，其特征在于，所述每台锅炉上设有两个旋风筒，每个旋风筒对应一套独立的飞灰重熔系统；上述每个旋风筒上的上下连接管道上各设有一个耐磨三通，对冲方向分成两个耐磨飞灰重熔喷口，一共四个飞灰重熔喷口向旋风筒输送飞灰；在铬渣库设置有风扇磨，通过输灰泵和管道与锅炉的飞灰重熔喷口连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩青峰，刘国朋，李超，辛海侦，于春辉，
申请(专利权)人：武汉东湖高新集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]