CN111473346B - 并于水泥生产线去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种并联于水泥熟料生产线去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的系统及方法，系统包括：位于分解炉出口且入悬浮预热器之前，或四级预热器出口，或三次风管入分解炉处的气氛取气点；飞灰降解二噁英单元，其进气端与气氛取气点相连；飞灰存储卸料单元，包括飞灰存储仓和飞灰冷却仓；气体输送单元，其进气端与飞灰降解二噁英单元出气端相连，出气端与窑头相连；将从气氛取气点选取烟气送至飞灰降解二噁英单元降解飞灰中二噁英，再将飞灰降解二噁英单元内的尾气输送至窑头内再处置。本发明利用水泥生产线特有气氛和温度，并联处理飞灰中二噁英，对飞灰中氯离子含量无限制要求，不会造成设备结皮堵塞，达到彻底焚毁飞灰和尾气中可能再次合成的二噁英。
Description
技术领域
本发明属于飞灰处理技术领域，特别是涉及一种并联于水泥熟料生产线去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的系统及方法。
背景技术
随着我国经济的高速增长，我国城市生活垃圾的排放量也随之不断的增加。垃圾焚烧发电是无害化程度高、减容量大、可最大限度回收能源的高效处理方法。生活垃圾焚烧产生的烟气中重金属及二噁英经过净化处理，98%以上被截留在飞灰中，《国家危险废物名录》已将垃圾焚烧飞灰规定为编号为HW18的危险废物。我国垃圾焚烧主要以流化床和炉排炉为主，两种炉型处理能力分别占我国生活垃圾比例为1:2，流化床焚烧炉产生飞灰量约为入炉垃圾质量的15-20%，炉排炉产生飞灰量约为入炉垃圾量的3-5%。预计到2020年底，垃圾总焚烧量达59.14万吨/日，年产生飞灰量约为1000万吨。
《危险废物豁免管理清单》：生活垃圾焚烧飞灰处置满足《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》（GB30485-2013），进入水泥窑协同处置，水泥窑协同处置过程不按危险废物管理。虽然将飞灰投入到水泥窑高温区能有效的实现飞灰的解毒，但一般飞灰中的氯含量高达10%以上，水泥窑直接协同处置时，氯化物容易在窑内挥发，随烟气回到窑尾烟室、分解炉等部位且随温度降低逐渐转化为固态。氯化物在水泥窑系统不断的循环往复，不停的在气液固相转化，容易引起结皮堵塞。如此若不采取适当的措施，不但水泥的质量无法保证，水泥生产也无法正常运行。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种并联于水泥熟料生产线去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的系统及方法。通过对水泥厂可用余热的分析，选取适宜于去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的温度和水泥窑烟气，通过控制反应时间和温度实现降解二噁英的目的，同时为避免尾气再合成二噁英，对尾气进行再入窑处置。本发明利用水泥生产线特有的气氛和温度，并联处理飞灰中的二噁英，与水泥窑协同处置飞灰相比，对飞灰中氯离子含量无限制要求，不会造成水泥生产过程中的结皮堵塞。
本发明是这样实现的，一种并联于水泥熟料生产线去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的系统，包括：
水泥熟料生产线气氛取气点，所述水泥熟料生产线气氛取气点用于从水泥熟料生产线选取适宜于处置飞灰的水泥窑烟气；
飞灰降解二噁英单元，所述飞灰降解二噁英单元用于去除飞灰中的二噁英，所述飞灰降解二噁英单元的进气端与水泥熟料生产线气氛取气点相连，所述飞灰降解二噁英单元内设有搅拌飞灰的搅拌器；
飞灰存储卸料单元，所述飞灰存储卸料单元与飞灰降解二噁英单元相连，所述飞灰存储卸料单元包括用于存储供应飞灰降解二噁英单元飞灰的飞灰存储仓、和用于冷却飞灰降解二噁英单元去除完二噁英的飞灰的飞灰冷却仓；所述飞灰存储仓的出料端与飞灰降解二噁英单元的进料端相连，所述飞灰降解二噁英单元的出料端与飞灰冷却仓的进料端相连；
气体输送单元，所述气体输送单元用于将从水泥熟料生产线气氛取气点选取的水泥窑烟气送至飞灰降解二噁英单元内、同时将飞灰降解二噁英单元内的尾气输送至水泥窑窑头内再处置，所述气体输送单元的进气端与飞灰降解二噁英单元的出气端相连，所述气体输送单元的出气端与水泥窑窑头相连。
在上述技术方案中，优选的，所述水泥熟料生产线气氛取气点位于分解炉出口且入悬浮预热器之前，或四级预热器出口，或三次风管入分解炉处。
在上述技术方案中，优选的，所述飞灰降解二噁英单元与水泥熟料生产线气氛取气点之间设置有旋风分离器，所述旋风分离器的进气端与水泥熟料生产线气氛取气点相连，所述旋风分离器的出气端与飞灰降解二噁英单元的进气端相连，所述旋风分离器的出料端与水泥熟料生产线的分解炉相连。
在上述技术方案中，进一步优选的，所述旋风分离器进气端的管道上装有可调节烟气流量的阀门。
在上述技术方案中，优选的，所述飞灰降解二噁英单元与气体输送单元之间设有旋风除尘器，所述旋风除尘器的进气端与飞灰降解二噁英单元的出气端相连，所述旋风除尘器的出气端与气体输送单元的进气端相连，所述旋风除尘器的出料端与飞灰降解二噁英单元的进料端相连。
在上述技术方案中，优选的，所述飞灰降解二噁英单元包括消解仓，所述飞灰降解二噁英单元的进气端位于消解仓底部一侧，飞灰降解二噁英单元的进料端和出气端均位于消解仓顶部，飞灰降解二噁英单元的出料端位于消解仓底部，所述搅拌器安装在消解仓内。
在上述技术方案中，进一步优选的，所述消解仓的底部外侧安装有振动装置。
在上述技术方案中，优选的，所述气体输送单元包括风机，通过风机将从水泥熟料生产线气氛取气点选取的水泥窑烟气送至飞灰降解二噁英单元内、同时将飞灰降解二噁英单元内降解完二噁英的尾气输送至水泥窑窑头内再处置。
采用上述系统去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的方法，包括如下步骤：
（1）选取一气氛取气点，从气氛取气点取水泥窑烟气；
（2）气体输送单元将取出的水泥窑烟气送入飞灰降解二噁英单元，同时将飞灰存储仓中的飞灰输送到飞灰降解二噁英单元；
（3）通过引入到飞灰降解二噁英单元中的水泥窑烟气，将飞灰加热至350℃～450℃，保温1～3小时；
（4）通过气体输送单元将飞灰降解二噁英单元内的尾气引入到水泥窑窑头内再焚烧处置，同时将飞灰降解二噁英单元中去除完二噁英的飞灰排卸至飞灰冷却仓冷却。
在上述技术方案中，优选的，所述步骤（2）中取出的水泥窑烟气先经旋风分离器气固分离后，气体再入飞灰降解二噁英单元，同时分离出的固体返回水泥熟料生产线的分解炉。
本发明具有的优点和积极效果是：
1、本发明利用水泥生产线特有的气氛和温度，并联处理飞灰中的二噁英，与水泥窑协同处置飞灰相比，对飞灰中氯离子含量无限制要求，同时不会造成水泥生产过程中设备的结皮堵塞。
2、本发明通过选取适宜于垃圾焚烧飞灰降解二噁英的温度和烟气，通过控制反应时间和温度实现降解二噁英的目的，同时为避免尾气再合成二噁英，对尾气进行了再入窑处置，达到彻底焚毁飞灰中的二噁英和尾气中可能再次合成的二噁英。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的并联于水泥窑熟料生产线去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的系统的流程图；
图2为本发明实施例二提供的并联于水泥窑熟料生产线去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的系统的流程图。
图中：1、旋风分离器；2、消解仓；21、搅拌器；22、振动装置；3、飞灰冷却仓；4、旋风除尘器；5、风机；6、分解炉；7、水泥窑窑头；8、输送机；9、阀门。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
请参阅图1，本发明的实施例提供一种并联于水泥熟料生产线去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的系统，包括：
水泥熟料生产线气氛取气点，所述水泥熟料生产线气氛取气点用于从水泥熟料生产线选取适宜于处置飞灰的水泥窑烟气；水泥熟料生产线气氛取气点位于分解炉出口且入悬浮预热器之前，或四级预热器出口，或三次风管入分解炉处。
飞灰降解二噁英单元，所述飞灰降解二噁英单元用于去除飞灰中的二噁英，所述飞灰降解二噁英单元包括消解仓，所述消解仓底部一侧的进气端与与水泥熟料生产线气氛取气点相连，并在水泥熟料生产线气氛取气点与消解仓的进气端的管道上安装可调节烟气流量的阀门，根据需求实时调节选取的烟气的流量，所述消解仓内设有搅拌飞灰的搅拌器，底部一侧的进气口和搅拌器使得飞灰与水泥窑烟气进行更充分混合，以充分降解飞灰中的二噁英。
飞灰存储卸料单元，所述飞灰存储卸料单元包括用于存储供应飞灰降解二噁英单元飞灰的飞灰存储仓、和用于冷却飞灰降解二噁英单元去除完二噁英的飞灰的飞灰冷却仓；所述飞灰存储仓的出料端通过输送机与消解仓的顶部进料端相连，所述消解仓的底部出料端通过输送机与飞灰冷却仓的进料端相连。本实施例中，所述消解仓的底部外侧安装有振动装置，振动装置更便于对消解仓内去除完二噁英的飞灰进行卸料，输送至飞灰冷却仓冷却。飞灰冷却仓内也安装有搅拌器，通过设置搅拌器使得去除完二噁英的飞灰能够更快速的冷却。
气体输送单元，所述气体输送单元用于将从水泥熟料生产线气氛取气点选取的水泥窑烟气送至飞灰降解二噁英单元内、同时将飞灰降解二噁英单元内的尾气输送至水泥窑窑头内再处置；所述气体输送单元包括风机，通过风机将从水泥熟料生产线气氛取气点选取的水泥窑烟气送至飞灰降解二噁英单元内对飞灰进行降解，并在所述风机与消解仓之间设有旋风除尘器，所述旋风除尘器的顶部一侧进气端与消解仓的顶部出气端相连，所述旋风除尘器的顶部出气端与风机的进气端相连，所述旋风除尘器的底部出料端与消解仓的顶部进料端相连，所述风机的出气端与水泥窑窑头相连；飞灰降解二噁英单元内的尾气先经旋风除尘器除尘，防止将飞灰带入水泥窑内，再通过风机将尾气输送至水泥窑窑头内再处置，避免尾气再合成二噁英。
本实施例在靠近水泥熟料生产线气氛取气点处的管道上、以及飞灰降解二噁英单元连接气体输送单元的管道上均设有密闭阀门。
本发明实施例将从水泥熟料生产线气氛取气点选取的水泥窑烟气不经过处理，直接送入飞灰降解二噁英单元内，一方面减少了设备的投资；另一方面，避免了热量的浪费。
实施例2：
与实施例1不同的是，请参阅图1，本实施例中飞灰降解二噁英单元与水泥熟料生产线气氛取气点之间设置有旋风分离器，所述旋风分离器顶部一侧的进气端与水泥熟料生产线气氛取气点相连，所述旋风分离器顶部的出气端与消解仓底部一侧的进气端相连，所述旋风分离器底部的出料端与水泥熟料生产线的分解炉相连。此时，可调节烟气流量的阀门位于旋风分离器进气端的管道上。
本发明实施例将水泥熟料生产线气氛取气点处的烟气先经旋风分离器取气并固气分离后再入飞灰降解二噁英单元，一方面降低了烟气取气输送所需的电耗，另一方面分离的固体返回水泥窑分解炉中避免了水泥熟料产量的减少和飞灰冷却仓固体的增加，减少了飞灰降解二噁英单元中搅拌和输送所产生的电耗。
实施例3：
采用实施例1的系统去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的方法，包括如下步骤：
（1）选取在水泥窑分解炉出口、入悬浮预热器之前的气氛取气点取水泥窑烟气；
（2）取出的水泥窑烟气直接送入消解仓内，同时将飞灰存储仓中的飞灰通过输送机输送到消解仓内；
（3）通过烟气将飞灰加热至350℃，保温1.5小时；
（4）将飞灰降解二噁英单元内的尾气经旋风除尘器除尘后，再通过风机引入到水泥窑窑头内焚烧处置，同时将消解仓内去除完二噁英的飞灰通过输送机排卸至飞灰冷却仓冷却，冷却的同时进行搅拌，之后得到成品。
实施例4：
采用实施例1的系统去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的方法，包括如下步骤：
（1）选取在水泥窑四级预热器出口处的气氛取气点取水泥窑烟气；
（2）取出的水泥窑烟气直接送入消解仓内，同时将飞灰存储仓中的飞灰通过输送机输送到消解仓内；
（3）通过烟气将飞灰加热至400℃，保温2小时；
（4）将飞灰降解二噁英单元内的尾气经旋风除尘器除尘后，再通过风机引入到水泥窑窑头内焚烧处置，同时将消解仓内去除完二噁英的飞灰通过输送机排卸至飞灰冷却仓冷却，冷却的同时进行搅拌，之后得到成品。
实施例5：
采用实施例1的系统去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的方法，包括如下步骤：
（1）选取在水泥窑三次风管入分解炉处的气氛取气点取水泥窑烟气；
（2）取出的水泥窑烟气直接送入消解仓内，同时将飞灰存储仓中的飞灰通过输送机输送到消解仓内；
（3）通过烟气将飞灰加热至450℃，保温1小时；
（4）将飞灰降解二噁英单元内的尾气经旋风除尘器除尘后，再通过风机引入到水泥窑窑头内焚烧处置，同时将消解仓内去除完二噁英的飞灰通过输送机排卸至飞灰冷却仓冷却，冷却的同时进行搅拌，之后得到成品。
实施例6：
采用实施例2的系统去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的方法，包括如下步骤：
（1）选取在水泥窑分解炉出口、入悬浮预热器之前的气氛取气点取水泥窑烟气；
（2）水泥窑烟气经过管道进入旋风分离器内进行固气分离，分离后的固体回分解炉，气体引入消解仓内，同时将飞灰存储仓中的飞灰通过输送机输送到消解仓内；
（3）通过气体将飞灰加热至350℃，保温1.5小时；
（4）将飞灰降解二噁英单元内的尾气经旋风除尘器除尘后，再通过风机引入到水泥窑窑头内焚烧处置，同时将消解仓内去除完二噁英的飞灰通过输送机排卸至飞灰冷却仓冷却，冷却的同时进行搅拌，之后得到成品。
实施例7：
采用实施例2的系统去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的方法，包括如下步骤：
（1）选取在水泥窑四级预热器出口处的气氛取气点取水泥窑烟气；
（2）水泥窑烟气经过管道进入旋风分离器内进行固气分离，分离后的固体回分解炉，气体引入消解仓内，同时将飞灰存储仓中的飞灰通过输送机输送到消解仓内；
（3）通过气体将飞灰加热至400℃，保温2小时；
（4）将飞灰降解二噁英单元内的尾气经旋风除尘器除尘后，再通过风机引入到水泥窑窑头内焚烧处置，同时将消解仓内去除完二噁英的飞灰通过输送机排卸至飞灰冷却仓冷却，冷却的同时进行搅拌，之后得到成品。
实施例8：
采用实施例2的系统去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的方法，包括如下步骤：
（1）选取在水泥窑三次风管入分解炉处的气氛取气点取水泥窑烟气；
（2）水泥窑烟气经过管道进入旋风分离器内进行固气分离，分离后的固体回分解炉，气体引入消解仓内，同时将飞灰存储仓中的飞灰通过输送机输送到消解仓内；
（3）通过气体将飞灰加热至450℃，保温1小时；
（4）将飞灰降解二噁英单元内的尾气经旋风除尘器除尘后，再通过风机引入到水泥窑窑头内焚烧处置，同时将消解仓内去除完二噁英的飞灰通过输送机排卸至飞灰冷却仓冷却，冷却的同时进行搅拌，之后得到成品。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种并联于水泥熟料生产线去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的系统，其特征在于：包括：
水泥熟料生产线气氛取气点，所述水泥熟料生产线气氛取气点用于从水泥熟料生产线选取适宜于处置飞灰的水泥窑烟气；
飞灰降解二噁英单元，所述飞灰降解二噁英单元用于去除飞灰中的二噁英，所述飞灰降解二噁英单元的进气端与水泥熟料生产线气氛取气点相连，所述飞灰降解二噁英单元内设有搅拌飞灰的搅拌器；
飞灰存储卸料单元，所述飞灰存储卸料单元与飞灰降解二噁英单元相连，所述飞灰存储卸料单元包括用于存储供应飞灰降解二噁英单元飞灰的飞灰存储仓、和用于冷却飞灰降解二噁英单元去除完二噁英的飞灰的飞灰冷却仓；所述飞灰存储仓的出料端与飞灰降解二噁英单元的进料端相连，所述飞灰降解二噁英单元的出料端与飞灰冷却仓的进料端相连；
气体输送单元，所述气体输送单元用于将从水泥熟料生产线气氛取气点选取的水泥窑烟气送至飞灰降解二噁英单元内、同时将飞灰降解二噁英单元内降解完二噁英的尾气输送至水泥窑窑头内再处置，所述气体输送单元的进气端与飞灰降解二噁英单元的出气端相连，所述气体输送单元的出气端与水泥窑窑头相连；
所述水泥熟料生产线气氛取气点位于分解炉出口且入悬浮预热器之前，或四级预热器出口，或三次风管入分解炉处；
所述飞灰降解二噁英单元与水泥熟料生产线气氛取气点之间设置有旋风分离器，所述旋风分离器的进气端与水泥熟料生产线气氛取气点相连，所述旋风分离器的出气端与飞灰降解二噁英单元的进气端相连，所述旋风分离器的出料端与水泥熟料生产线的分解炉相连；
所述飞灰降解二噁英单元包括消解仓，所述飞灰降解二噁英单元的进气端位于消解仓底部一侧，飞灰降解二噁英单元的进料端和出气端均位于消解仓顶部，飞灰降解二噁英单元的出料端位于消解仓底部，所述搅拌器安装在消解仓内；
所述消解仓的底部外侧安装有振动装置。
2.根据权利要求1所述的并联于水泥熟料生产线去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的系统，其特征在于：所述旋风分离器进气端的管道上装有可调节烟气流量的阀门。
3.根据权利要求1所述的并联于水泥熟料生产线去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的系统，其特征在于：所述飞灰降解二噁英单元与气体输送单元之间设有旋风除尘器，所述旋风除尘器的进气端与飞灰降解二噁英单元的出气端相连，所述旋风除尘器的出气端与气体输送单元的进气端相连，所述旋风除尘器的出料端与飞灰降解二噁英单元的进料端相连。
4.根据权利要求1所述的并联于水泥熟料生产线去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的系统，其特征在于：所述气体输送单元包括风机。
5.一种根据权利要求1所述的系统去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）选取一气氛取气点，从气氛取气点取水泥窑烟气；
（2）气体输送单元将取出的水泥窑烟气送入飞灰降解二噁英单元，同时将飞灰存储仓中的飞灰输送到飞灰降解二噁英单元；
（3）通过引入到飞灰降解二噁英单元中的水泥窑烟气，将飞灰加热至350℃～450℃，保温1～3小时；
（4）通过气体输送单元将飞灰降解二噁英单元内的尾气引入到水泥窑窑头内再焚烧处置，同时将飞灰降解二噁英单元中去除完二噁英的飞灰排卸至飞灰冷却仓冷却。
6.据权利要求5所述的去除垃圾焚烧飞灰中二噁英的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，取出的水泥窑烟气先经旋风分离器气固分离后，气体再入飞灰降解二噁英单元，同时分离出的固体返回水泥熟料生产线的分解炉。
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