兼具烟气脱酸与阻滞二恶英生成的垃圾焚烧系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种兼具烟气脱酸与阻滞二恶英生成的垃圾焚烧系统。该系统包括：余热锅炉、烟气净化装置、钙基阻滞剂投加装置、烟气预增湿装置和控制装置，所述烟气预增湿装置设置于所述余热锅炉和所述烟气净化装置之间，所述阻滞剂投加装置用于向所述垃圾焚烧系统添加钙基阻滞剂；并且，所述钙基阻滞剂投加装置、所述烟气预增湿装置和所述烟气净化装置分别与所述控制装置相连接。本实用新型专利技术能够同时降低二恶英类物质及酸性气体排放，并且适应于各种固体废弃物焚烧系统。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及垃圾焚烧
，尤其涉及一种兼具烟气脱酸与阻滞二恶英生 成的垃圾焚烧系统。
技术介绍
焚烧法处理生活垃圾等固体废弃物具有无害化彻底，高度减量化，资源化(热量 回收)利用率高等优点，是最能体现垃圾处理三大原则的技术之一。已经在欧美、日本等发 达国家和地区得到了非常广泛的应用。自20世纪90年代末，垃圾焚烧技术在我国也得到 了迅速的发展，各大中城市相继建成了垃圾焚烧(发电、供热)厂，预计在未来一段时间内 我国的生活垃圾焚烧厂数量仍将以较大幅度增长，通过焚烧法处理生活垃圾等固体废弃物 的比例也将逐年提高。但不容忽视的是，焚烧法处理生活垃圾也带来了二次污染的问题。二恶英类物质 就是垃圾焚烧排放的重要污染物之一，也是毒性最大的一类。二恶英类物质从垃圾焚烧设 施的排放问题如果不能得到有效的控制和治理，会给自然环境带来极大的破坏，对人身健 康造成巨大的伤害。并且将会成为垃圾焚烧技术继续发展的一大制约因素。目前通行的、应用最广泛的除去垃圾焚烧烟气二恶英工艺，是在尾部烟气处理装 置中(脱酸塔或布袋除尘器)向烟道内喷入粉末状活性炭(或其他多孔、高比表面积的微 粒)，再结合布袋除尘器，通过吸附、过滤等作用，除去烟气中的二恶英类物质，从而达到使 焚烧烟气排放二恶英达标的目的。与之类似的还有尾部设置活性炭吸附塔德工艺。这种 工艺十分有效，技术也很成熟，但仅仅是把烟气中的污染物进行了转移，将二恶英类物质吸 附到活性炭再归集至飞灰中。虽然烟气中二恶英类物质的含量降低了，但飞灰中却由于二 恶英含量的上升而增加了其危险性，毒性更大，也更不容易处理。这种处理工艺丝毫没有减 少垃圾焚烧产生二恶英类物质的总量，并非真正意义上的二恶英治理技术。而且如果温度 控制过高，还会在活性炭表面合成二恶英类物质。此外，吸附二恶英需要高品质的粉末活性 炭，其高昂的价格，也使得这种工艺的运行费用非常高，大大增加了垃圾处理成本。危险废弃物焚烧系统常用急冷法控制PCDD/Fs的生成。一般为设置急冷塔，向烟 气中喷入大量雾化水，使烟气由600°C以上迅速降温至200°C以下。避免在该温度区间内通 过机理2和机理3生成P⑶D/Fs。但这种工艺对焚烧热能的回收非常不利，在大型生活垃圾 焚烧系统中没有采用。此外还有通过尾部设置金属触媒降解以及紫外光降解P⑶D/Fs装置来控制二恶 英类物质排放的技术，但目前都没有得到大范围的推广应用，尚无成熟可靠的工艺可供实 施。而且垃圾成分极为复杂和不稳定，焚烧产物中含有大量可使催化剂中毒的物质，金属触 媒和紫外光降解能否适用尚待考证。此外，金属触媒降解以及紫外光降解P⑶D/FS技术也 仅仅针对分布在气相中的部分，对吸附于飞灰中PCDD/Fs没有消解的作用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种兼具烟气脱酸与阻滞二恶英生成的垃圾焚烧系 统及方法。本技术公开了一种兼具烟气脱酸与阻滞二恶英生成的垃圾焚烧系统，包括余 热锅炉和烟气净化装置，所述系统还包括钙基阻滞剂投加装置、烟气预增湿装置和控制装 置，所述烟气预增湿装置设置于所述余热锅炉和所述烟气净化装置之间，所述阻滞剂投加 装置用于向所述垃圾焚烧系统添加钙基阻滞剂；并且，所述钙基阻滞剂投加装置、所述烟气 预增湿装置和所述烟气净化装置分别与所述控制装置相连接。上述垃圾焚烧系统，优选所述垃圾焚烧系统还包括循环流化床垃圾焚烧炉和旋风 分离器，所述垃圾焚烧炉、所述旋风分离器、所述余热锅炉和所述烟气净化装置依次顺序连 接；并且，所述旋风分离器与所述焚烧炉之间还连接有外置式过热器。上述垃圾焚烧系统，优选所述阻滞剂投加装置通过阻滞剂加入点向所述垃圾焚烧 系统添加钙基阻滞剂，所述阻滞剂加入点设置于以下至少一处所述垃圾焚烧炉的炉膛、所 述外置式过热器、所述旋风分离器的返料腿或所述余热锅炉所在的尾部烟道。 上述垃圾焚烧系统，优选所述烟气预增湿装置包括相互连接的喷水装置和供水系统。上述垃圾焚烧系统，优选所述喷水装置为雾化喷枪或活化反应器。上述垃圾焚烧系统，优选所述控制装置包括相互连接的监控仪表和控制器，所述 监控仪表用于监控包括压力、温度、流量、烟气成分的参数，为控制器中程序的运行提供依 据和反馈，所述控制器通过程序对所述阻滞剂投加系统、所述烟气预增湿装置和所述烟气 净化装置的所有设备进行控制，并实时显示设备运行状况和监控仪表的信号。上述垃圾焚烧系统，优选所述钙基阻滞剂投加装置包括相互连接的阻滞剂储存装 置和输送装置；所述储存装置设有料仓和防结拱设备；所述输送装置设有相连接的给料装 置和气力输送装置。本技术结合生活垃圾焚烧系统及尾气处理系统的特点，提出了一种合理、先 进的具有烟气脱酸与阻滞二恶英生成协同作用的垃圾焚烧炉尾气处理系统和方法。本实用 新型根据不同的焚烧系统的具体运行状况，选择不同的阻滞剂投加类型、方式、加入点和投 加量，进而使阻滞剂充分发挥其作用，有效阻滞二恶英类物质的生成，并且，钙基阻滞剂在 焚烧炉尾部烟道以及烟气处理系统中还可以作为脱酸剂被再次利用。也就是说，本实用新 型中的钙基阻滞剂，既起到了阻滞二恶英生成的作用，又减少了尾气处理系统脱酸剂用量。 并且，本技术还设置了烟气预增湿系统以提高钙基阻滞剂在脱酸系统中的利用效率。另外，本技术不仅适用于生活垃圾焚烧系统，对于已有的其他类型的焚烧系 统，通过增加阻滞剂加入系统，也能达到减少二恶英排放的效果；而且改造工程量小，适用 性强，对原焚烧系统影响小。附图说明图1为本技术兼具烟气脱酸与阻滞二恶英生成的垃圾焚烧系统实施例的结 构示意图；图2A为钙基阻滞剂投加系统的结构示意图；图2B为烟气预增湿装置的简单结构方框图；图3为控制装置与阻滞剂投加装置、烟气预增湿装置和烟气净化装置的连接关系 示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合附图和具 体实施方式对本技术作进一步详细的说明。垃圾焚烧排放二恶英的机理二恶英类物质在垃圾焚烧排放中存在有两方面的原因一方面是混入垃圾中的 二恶英类物质在焚烧过程中没有被完全氧化分解，另一方面是垃圾焚烧过程中产生了二恶 英。根据目前国内外的研究，垃圾焚烧过程中产生二恶英的形成机理主要有以下三种(1)高温气相生成。在垃圾进入焚烧炉，经过干燥、预热阶段后开始燃烧，部分垃圾(大块)在燃烧时 可能会处于局部的缺氧燃烧状态，此时会生成一些不完全燃烧产物。垃圾中的氯(有机氯 和无机氯)在燃烧时绝大多数会以HCl的形式释放出来，并在催化剂的作用下部分转化为 Cl和Cl2。Cl和Cl2均可氯化不完全燃烧产物生成氯代的不完全燃烧产物，进而通过聚合 反应生成rcDD/Fs。有研究认为该机理生成二恶英的的最佳反应温度在500 800°C范围。(2)低温异相催化前驱物合成反应。在这类反应中，P⑶D/Fs通过前驱物的热降解和分子重排生成，前驱物通常是和 PCDD/Fs具有相似结构的氯代芳香烃。已被确认的前驱物有多氯联苯、氯酚和氯苯等。形成 过程发生于前驱物吸附浓缩于漂浮微粒时，微粒表面的活性位点可促进PCDD/Fs的形成。 当无机氯化物被吸附于微粒上时可催化PCDD/Fs的形成反应。该反应最适宜温度为250 4500C (也有研究认为220 500°C )，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼具烟气脱酸与阻滞二恶英生成的垃圾焚烧系统，包括余热锅炉和烟气净化装置，其特征在于，所述系统还包括钙基阻滞剂投加装置、烟气预增湿装置和控制装置，所述烟气预增湿装置设置于所述余热锅炉和所述烟气净化装置之间，所述阻滞剂投加装置用于向所述垃圾焚烧系统添加钙基阻滞剂；并且，所述钙基阻滞剂投加装置、所述烟气预增湿装置和所述烟气净化装置分别与所述控制装置相连接。

【技术特征摘要】
1.一种兼具烟气脱酸与阻滞二恶英生成的垃圾焚烧系统，包括余热锅炉和烟气净化装 置，其特征在于，所述系统还包括钙基阻滞剂投加装置、烟气预增湿装置和控制装置，所述烟气预增湿 装置设置于所述余热锅炉和所述烟气净化装置之间，所述阻滞剂投加装置用于向所述垃圾 焚烧系统添加钙基阻滞剂；并且，所述钙基阻滞剂投加装置、所述烟气预增湿装置和所述烟 气净化装置分别与所述控制装置相连接。2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧系统，其特征在于，所述垃圾焚烧系统还包括循环流化床垃圾焚烧炉和旋风分离器，所述垃圾焚烧炉、所 述旋风分离器、所述余热锅炉和所述烟气净化装置依次顺序连接；并且，所述旋风分离器与 所述焚烧炉之间还连接有外置式过热器。3.根据权利要求2所述的垃圾焚烧系统，其特征在于，所述阻滞剂投加装置通过阻滞剂加入点向所述垃圾焚烧系统添加钙基阻滞剂，所述阻 滞剂加入点设置于以下至少一处所述垃圾焚烧炉的炉膛、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜鸿安，辛博，栗明，
申请(专利权)人：北京中科通用能源环保有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]