用于处理多物态高含盐危险废弃物的焚烧处理系统的制作方法

本发明涉及机械技术领域，特别涉及一种用于处理多物态高含盐危险废弃物的焚烧处理系统。

背景技术：

随着社会经济的不断发展，危险废弃物的产量与日俱增，其组成成分也越来越复杂。特别是化工等行业产生的高含盐危废(一般称含盐量质量分数大于1％的危废为高含盐危废)，处理难度很高。若不能得到有效地治理，会对生态环境以及人类的健康造成严重影响。

目前国内的危险废弃物处理大多采用回转窑焚烧的方式。危废处理标准规定危废燃烧时炉内温度需要高于1100℃，并且危废及其产生的烟气需要在1100℃以上的温度环境下停留超过2s，而高含盐危废中盐类的熔点一般较低(700℃～800℃)，在高温燃烧过程中会熔融并粘结在回转窑或二燃室的内壁上，从而极大的影响系统的运行。此外，回转窑还存在占地面积大、设备投资高、运行成本高且机械故障率高等问题。现有技术中采用液态熔渣分离的方式来进行含盐危废的燃烧处理，但现有技术中烟气自上而下流动，熔融的炉渣极易被烟气从焚烧炉携带进二燃室，液态渣分离效率不高，从而造成尾部受热面的腐蚀积灰。此外，焚烧炉底部布置渣栏，熔融态的盐类会对渣栏造成严重的腐蚀。焚烧炉及二燃室内的燃烧温度均超过1100℃，当处理热值较低的危废时不易达到，需要消耗大量的辅助燃料，大幅降低经济性。

因此，需要提供一种用于处理多物态高含盐危险废弃物的焚烧处理系统，以至少部分解决上述问题。

技术实现要素：

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本发明提供一种用于处理多物态高含盐危险废弃物的焚烧处理系统，包括：

普通危废焚烧炉；以及

二燃室，所述二燃室包括烟气燃烧室和高含盐危废焚烧室，所述烟气燃烧室在所述高含盐危废焚烧室的上方且与所述普通危废焚烧炉流体连通，所述烟气燃烧室和所述高含盐危废焚烧室之间设置有分隔件，所述分隔件上设置有通孔，所述烟气燃烧室用于燃烧来自所述普通危废焚烧炉和所述高含盐危废焚烧室的烟气。

根据本发明的焚烧处理系统，将二燃室分成两个部分并且使烟气自下而上流动，避免了低熔点盐类熔融带来的腐蚀和积灰问题，提高了液态熔渣的分离效率。

进一步地，所述普通危废焚烧炉是流化床。

根据本发明的焚烧处理系统，采用流化床作为普通危废焚烧炉，具有燃料燃尽率高、占地面积小、投资和运行成本低以及污染物初始排放低等优势，提高了整套系统的经济性和稳定性。

进一步地，所述焚烧处理系统还包括普通危废预处理单元和高含盐危废预处理单元；其中所述普通危废预处理单元位于所述普通危废焚烧炉的上游，并与所述普通危废焚烧炉连通；所述高含盐危废预处理单元位于所述二燃室的上游，并与所述高含盐危废焚烧室连通。

进一步地，所述普通危废焚烧炉、所述烟气燃烧室和所述高含盐危废焚烧室的侧壁设置有补燃枪。

进一步地，所述焚烧处理系统还包括一次风机和二次风机；所述普通危废焚烧炉的底部设置有一次风进口，侧壁设置有二次风进口，所述一次风进口与所述一次风机流体连通，所述二次风进口与所述二次风机流体连通。

进一步地，所述高含盐危废焚烧室的侧壁设置有旋流风进口，所述旋流风进口与所述高含盐危废焚烧室的侧壁相切，并且所述旋流风进口与所述二次风机流体连通。

进一步地，所述高含盐危废焚烧室的底部设置有排渣口，所述排渣口与冷渣池连通；所述普通危废焚烧炉的底部设置有排灰口。

进一步地，所述二燃室的下游沿烟气流动方向依次设置有余热锅炉和省煤器，其中，所述余热锅炉用于与由所述省煤器加热的水换热，以产生水蒸气。

进一步地，所述焚烧处理系统还包括：

设置在所述二燃室和所述余热锅炉之间的脱硝装置，

设置在所述余热锅炉和所述省煤器之间的急冷装置，以及

位于所述省煤器下游并且沿烟气流动方向依次设置的干式脱酸塔、布袋除尘器、引风机、湿法脱硫装置、烟气再热装置和烟囱。

进一步地，所述烟气再热装置与所述余热锅炉流体连通，以使得所述余热锅炉将水蒸气输送至所述烟气再热装置，进而将所述烟气再热装置中的烟气再加热。

根据本发明的焚烧处理系统，将二燃室分成两个部分并且使烟气自下而上流动，避免了低熔点盐类熔融带来的腐蚀和积灰问题，提高了液态熔渣的分离效率；采用流化床作为普通危废焚烧炉，具有燃料燃尽率高、占地面积小、投资和运行成本低以及污染物初始排放低等优势，提高了整套系统的经济性和稳定性；使用余热锅炉和省煤器利用高温烟气的热量，具有节能降耗的有益效果。

附图说明

本发明实施方式的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为根据本发明的用于处理多物态高含盐危险废弃物的焚烧处理系统的示意图。

附图标记说明：

1：普通危废焚烧炉2：二燃室

21：烟气燃烧室22：高含盐危废焚烧室

3：普通危废预处理单元31：普通固态危废破碎机

32：普通固态危废进料装置33：普通液态危废进料装置

4：高含盐危废预处理单元41：高含盐固态危废破碎机

42：高含盐固态危废进料装置43：高含盐液态危废进料装置

5：一次风机6：二次风机

7：冷渣池8：余热锅炉

9：省煤器10：脱硝装置

11：急冷装置12：干式脱酸塔

13：布袋除尘器14：引风机

15：湿法脱酸装置16：烟气再热装置

17：烟囱18：灰仓

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

本发明中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的，并非限制。

为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。

本发明提供一种用于处理多物态高含盐危险废弃物的焚烧处理系统，请参考图1，包括普通危废焚烧炉1和二燃室2。

普通危废焚烧炉1用于对普通危废(含盐量低于1％)的焚烧，炉温控制在800℃到900℃之间，保证普通危废中有害物质完全分解的同时降低nox的排放。普通危废焚烧炉1的侧壁设置有普通固态危废和普通液态危废的进料口，以及补燃枪。补燃枪用于在普通危废热值不足时进行补燃，提高炉内温度。补燃枪优选为天然气补燃枪。

此外，普通危废焚烧炉1底部设置有一次风进口和排灰口。一次风进口与一次风机5流体连通，一次风用于使普通危废焚烧炉1内的危废悬浮，以便于充分燃烧。燃烧后的灰渣从排灰口排出。普通危废焚烧炉1的侧壁上还设置有二次风进口，二次风进口与二次风机6流体连通，二次风为普通危废焚烧炉1提供燃烧所需的氧气。

普通危废焚烧炉1优选为流化床，更优选为循环流化床。流化床采用差速流化技术，控制布风板两侧与中间部分的流化风(也就是一次风)的速度不相同，以实现床料颗粒的内循环，增加固体颗粒的流化强度并提高其在床内的停留时间，能够保证危废的高效燃烧并解决燃烧过程中易结焦和运行不稳定的问题。

二燃室2位于普通危废焚烧炉1的下游，二燃室2为一体构件，由分隔件将二燃室2分成烟气燃烧室21和高含盐危废焚烧室22两个部分，其中烟气燃烧室21在高含盐危废焚烧室22的上方。分隔件上设置有通孔，用于高含盐危废焚烧室22中产生的烟气向上流动进入烟气燃烧室21进行二次燃烧。分隔件优选为由外向内紧缩，中间留有缩口的部件。高含盐危废焚烧室22用于高含盐危废(含盐量大于1％)的焚烧，其温度控制在1200℃～1500℃，过量空气系数为0.85左右，从而保证高含盐危废中低熔点盐类完全熔融为液态。

并且，普通危废焚烧炉1与烟气燃烧室21流体连通，普通危废焚烧炉1中产生的烟气进入烟气燃烧室21进行二次燃烧。

高含盐危废焚烧室22侧壁为膜式水冷壁，并且其侧壁上设置有高含盐固态危废和高含盐液态危废的进料口、天然气补燃枪以及旋流风进口。旋流风进口与二次风机6流体连通，旋流风进口与高含盐危废焚烧室22的侧壁相切，使得空气以高速旋流方式进入高含盐危废焚烧室22。旋流风在提供燃烧所需氧气的同时，将高含盐危废燃烧产生的熔融盐类甩向二燃室2的壁面，并沿着壁面向下流淌排出，实现了熔渣从烟气中的分离并降低了飞灰浓度，在解决低熔点盐类造成的腐蚀积灰等问题的同时降低了烟气处理难度。高含盐危废焚烧室22的底部设置有排渣口，排渣口与冷渣池7连通，冷渣池7收集到的玻璃体可运送至水泥厂等处进行资源化利用。排渣口优选为溢流式排渣口。

烟气燃烧室21温度控制在大于1100℃，若混合烟气的温度无法达到要求，则使用烟气燃烧室21侧壁上设置的天然气补燃枪提高温度。高温烟气在烟气燃烧室21的停留时间大于2s，从而确保二噁英的完全分解。烟气燃烧室21侧壁的上部还设置有高温烟气排出口，高温烟气排出口与冷渣管排(未示出)流体连通。冷渣管排为水夹套结构，其上设置落渣排出口，高温烟气被冷渣管排冷却，残留的熔融盐类冷凝成渣，从落渣排出口排出，并使离开二燃室2的烟气温度降低至900℃～950℃。

根据本发明的焚烧处理系统，将二燃室2分成两个部分并且使烟气自下而上流动，避免了低熔点盐类熔融带来的腐蚀和积灰问题，提高了液态熔渣的分离效率；采用流化床作为普通危废焚烧炉1，具有燃料燃尽率高、占地面积小、投资和运行成本低以及污染物初始排放低等优势，提高了整套系统的经济性和稳定性。

根据本发明的焚烧处理系统还包括位于普通危废焚烧炉1上游的普通危废预处理单元3、位于高含盐危废焚烧室22上游的高含盐危废预处理单元4，以及位于烟气燃烧室21下游且沿烟气流动方向依次设置的脱硝装置10、余热锅炉8、急冷装置11、省煤器9、干式脱酸塔12、布袋除尘器13、引风机14、湿法脱酸装置15、烟气再热装置16和烟囱17。

继续参考图1，普通危废预处理单元3用于对普通危废进行预处理，普通危废可以是固态或液态。大块普通固态危废首先经过普通固态危废破碎机31进行破碎，并将其粒径控制在3mm～10mm，之后普通固态危废进料装置32将破碎的普通固态危废送入普通危废焚烧炉1；小块无需破碎的普通固态危废直接经普通固态危废进料装置32送入普通危废焚烧炉1；普通液态危废则经普通液态危废进料装置33送入普通危废焚烧炉1，优选地，普通液态危废被雾化后喷入普通危废焚烧炉1。

高含盐危废预处理单元4用于对高含盐危废进行预处理，高含盐危废可以是固态或液态。大块高含盐固态危废首先经过高含盐固态危废破碎机41进行破碎，并将其粒径控制在3mm～10mm，之后高含盐固态危废进料装置42将破碎的高含盐固态危废送入高含盐危废焚烧室22；小块无需破碎的高含盐固态危废直接经高含盐固态危废进料装置42送入高含盐危废焚烧室22；高含盐液态危废则经高含盐液态危废进料装置43送入高含盐危废焚烧室22，优选地，高含盐液态危废被雾化后喷入高含盐危废焚烧室22。

脱硝装置10优选为sncr(selectivenon-catalyticreduction，选择性非催化还原)脱硝装置。由于sncr脱硝装置的最佳操作温度是850℃～1050℃，因此其设置在冷渣管排的下游，并向烟气管道中喷入氨水。

经过脱硝的烟气进入余热锅炉8与水换热产生高温蒸汽，换热后的烟气温度约为510℃。由于200-500℃是二噁英重新合成的温度区间，因此离开余热锅炉8的烟气会立即进入急冷装置11将温度在1秒内降低至195℃，从而防止二噁英的二次合成。离开急冷装置11的烟气进入省煤器9将水加热，省煤器9将加热后的水供给余热锅炉8，用来产生高温水蒸气。

根据本发明的焚烧处理系统，使用余热锅炉8和省煤器9利用高温烟气的热量，具有节能降耗的有益效果。

离开省煤器9的烟气随后进入干式脱酸塔12，在干式脱酸塔12内向烟气中喷射生石灰与活性炭粉末从而降低烟气中so2和hcl等酸性气体的含量，同时吸附烟气中的重金属和残余二噁英。离开干式脱酸塔12的烟气随后进入布袋除尘器13脱除烟气中的烟尘以及干式脱酸塔12内喷入的生石灰和活性炭粉末。离开布袋除尘器13的烟气进入湿法脱酸装置15内进一步脱除烟气内残留的酸性气体。为防止出现后续烟道的露点腐蚀，湿法脱酸装置15的下游设置烟气再热装置16，烟气再热装置16将烟气温度提高至130℃后通过烟囱17排放至大气中，其排放标准满足国家危险废物排放指标。

此外，余热锅炉8内产生的高温蒸汽一部分进入烟气再热装置16内加热烟气，另一部分则可外售或根据厂区情况综合利用。在未示出的实施方式中，余热锅炉8或省煤器9还可与一次风机5与二次风机6流体连通，将加热后的空气作为一次风、二次风和旋流风能够提高普通危废焚烧炉1和二燃室2的温度，节省燃料。

布袋除尘器13下方还设置有灰仓18，用于收集布袋除尘器13和普通危废焚烧炉1产生的灰渣、飞灰、生石灰粉以及吸附重金属后的活性炭等物质，后续再通过固化填埋等方式进一步处理。

根据本发明的焚烧处理系统，危废的燃烧效率高且污染物处理彻底，可保证满足国家危险废物焚烧污染控制标准，即：燃烧效率≥99.9％、残渣热酌减率＜5％、二噁英类＜0.1ngteq/nm³、二氧化硫＜200mg/nm³、氮氧化物＜400mg/nm³。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。