CN1644989A - 医疗垃圾循环流化床焚烧炉及其焚烧方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医疗垃圾循环流化床焚烧炉及其焚烧方法。医疗垃圾循环流化床焚烧炉具有悬浮段燃烧室、密相段燃烧室，在悬浮段燃烧室下端侧壁设有二次进风管，在悬浮段燃烧室和密相段燃烧室相交处的侧壁上设有医疗垃圾给料口、石灰石给料装置，悬浮段燃烧室上端接有气固分离燃烧室，气固分离燃烧室中间设有中心筒，气固分离燃烧室下端与密相段燃烧室之间设有回送装置。以石灰石(CaCO₃)作为循环流化床焚烧炉的惰性床料，石灰石在高温下灼烧生成的CaO与医疗垃圾中的次氯酸以及热解焚烧中产生的氯化氢等酸性气体中和反应，既保证了酸性气体排放达标，又延长了设备的使用寿命。

Description

医疗垃圾循环流化床焚烧炉及其焚烧方法

技术领域

本发明涉及一种医疗垃圾循环流化床焚烧炉及其焚烧方法。

背景技术

医疗垃圾是指医疗卫生机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或者间接感染性、毒性以及其他危害性的废物。医疗废物污染环境、传播疾病、威胁健康，危害很大，是《国家危险废物名录》47类危险废物中的首要废物。为防止医疗废物造成社会危害、疾病传播，保护环境和保障人体健康，开发洁净燃烧、环保排放的焚烧方法，对医疗垃圾进行清洁焚烧处理。

回转窑加二燃室是目前常见的一种医疗垃圾焚烧方式。回转窑是一个圆柱形的筒体，内衬耐火材料，略倾斜安装，进料端高于出料段，电机通过传动机构带动筒体围绕轴心整体转动，使医疗垃圾混合、热解气化、着火，垃圾在缓慢转动过程中，分解、气化成可燃气体，二燃室进行可燃气体的燃烬。由于医疗垃圾在医疗机构进行密封收集，在焚烧前不能进行分拣，成分差别较大，在焚烧时，医疗垃圾的成分和热值波动很大，有的时候是没有热值的玻璃瓶，甚至还掺杂了输液用的药水，热值很低；而有的时候是棉花、纸张和塑料制品，热值很高。这也导致了燃烧的不稳定，实际运行中暴露出来在回转窑的出口末端，大量的固体热解产物未经燃烬排出；二燃室中的温度波动较大，在垃圾热值高的时候，二燃室的温度很高，超过1200℃，使氮氧化物的排放浓度很高；而在垃圾热值低的时候，二燃室的温度很低，需要投入油燃烧器助燃，使燃烧后的尾气净化处理困难，提高了运行成本，容易造成二次污染。

另外，在回转窑和二燃室构成的医疗垃圾焚烧系统中，由于医疗垃圾中含有的大量含氯消毒剂以及塑料包装袋，使医疗垃圾焚烧产生的烟气中的HCl含量高达1000ppm，而在烟囱前设置烟气净化系统脱除HCl只是解决了环保排放问题，而对烟道特别是余热利用系统的腐蚀问题无保护措施，最严重的情况下，设备在二～三个月后就出现腐蚀破坏，影响了系统的正常运行。因此，有必要开发新的焚烧方法来解决这些问题。

循环流化床是近年来在电力、环保行业发展起来的一种低污染、高效焚烧技术，其燃烧温度为850～950℃，固体颗粒在循环流化床内的停留时间可以高达数小时，燃烧效率大于99％，适合于煤炭、城市生活垃圾、污泥等多种不同燃料的高效低污染燃烧。燃煤的循环流化床以石英砂或煤渣等作为循环床料，石灰石作为脱硫的添加剂，医疗垃圾中含有次氯酸等含氯的酸性消毒材料，同时医疗垃圾及其塑料袋等包装物中含有大量的含氯物质，在焚烧过程中，如果不考虑抑制措施，生成氯化氢气体浓度超过1000ppm。在以往的回转窑加二燃室结构中，焚烧炉很难克服酸性气体的腐蚀问题。因此，将循环流化床技术进行改进，引入到医疗垃圾焚烧处理中，开发能达到《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)排放要求的焚烧方法和装置，具有良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种医疗垃圾循环流化床焚烧炉及其焚烧方法。

医疗垃圾循环流化床焚烧炉具有悬浮段燃烧室、密相段燃烧室，在悬浮段燃烧室下端侧壁设有二次进风管，密相段燃烧室内设有布风装置，布风装置与均压风箱连接，密相段燃烧室下端设有排渣口，在悬浮段燃烧室和密相段燃烧室相交处的侧壁上设有医疗垃圾给料口、石灰石给料装置，悬浮段燃烧室上端接有气固分离燃烧室，气固分离燃烧室中间设有中心筒，气固分离燃烧室下端与密相段燃烧室之间设有回送装置。

医疗垃圾循环流化床焚烧方法：以石灰石(CaCO₃)作为循环流化床的惰性床料，石灰石在高温下灼烧生成的CaO与医疗垃圾中含有的次氯酸以及热解焚烧中产生的氯化氢等酸性气体中和反应。医疗垃圾给入焚烧炉密相段燃烧室后，与呈流态化的高温石灰石颗粒惰性床料湍混、升温，垃圾热解、气化，分解为气固两相，热解后的气体产物进入悬浮段燃烧室继续燃烬，热解后一部分粒度细的和密度轻的固体产物被夹带在悬浮段燃烧室中继续燃烧，另一部分粒度粗的或密度高的留在密相段燃烧室中燃烬，气流夹带着石灰石循环床料和可燃细颗粒进入气固分离燃烧室继续燃烧，石灰石和颗粒在气固分离燃烧室中从气流中分离返回密相段燃烧室继续循环燃烧。

本发明以石灰石作为循环流化床的床料，成本低，能有效抑制垃圾焚烧中的氯化氢等酸性气体的排放，使用寿命长；正常运行中不需投油助燃，减少运行成本；由于CaO与氯反应后生成的氯化钙从源头上减少了烟气中氯离子的浓度，减少了氯化氢和二恶英的生成。由于运行温度在850～950℃，属中温燃烧区，焚烧炉的氮氧化物排放浓度在200ppm以下；固体物料和气体热解产物在循环流化床中的停留时间长，燃烧效率高，保证了医疗垃圾的高效燃尽，防止造成二次污染。石灰石是廉价的材料，采用石灰石作为循环物料，能够有效抑制HCl的排放，烟气中的HCl浓度较低，防止了焚烧炉及其附属设备的腐蚀问题，有效地延长了焚烧炉的使用寿命。

附图说明

附图是医疗垃圾循环流化床焚烧炉的结构示意图。

具体实施方式

如附图所示，医疗垃圾循环流化床焚烧炉具有悬浮段燃烧室1、密相段燃烧室4，密相段燃烧室4内设有布风装置5，布风装置5与均压风箱7连接，密相段燃烧室4下端设有排渣口6，在悬浮段燃烧室1下端侧壁设有二次进风管2，在悬浮段燃烧室1和密相段燃烧室4相交处的侧壁上设有医疗垃圾给料口3、石灰石给料装置8，悬浮段燃烧室1上端接有气固分离燃烧室10，气固分离燃烧室10中间设有中心筒11，气固分离燃烧室10下端与密相段燃烧室4之间设有回送装置9。

医疗垃圾循环流化床焚烧方法：以石灰石(CaCO₃)作为循环流化床的惰性床料，石灰石在高温下灼烧生成的CaO与医疗垃圾中的次氯酸以及热解焚烧中产生的氯化氢等酸性气体中和反应，医疗垃圾给入焚烧炉密相段燃烧室4后，与呈流态化的高温石灰石颗粒惰性床料湍混、升温，垃圾热解、气化，分为气固两相，热解后的气体产物进入悬浮段燃烧室1继续燃烬，热解后一部分粒度细的和密度轻的固体产物被夹带在悬浮段燃烧室1继续燃烧，另一部分粒度粗的或密度高的留在密相段燃烧室4中燃烬，气流夹带着石灰石循环床料和可燃细颗粒进入气固分离燃烧室10继续燃烧，石灰石和颗粒在气固分离燃烧室中从气流中分离返回密相段燃烧室继续循环燃烧。

所述的悬浮段燃烧室1中气流停留时间为3-8秒，气流在气固分离燃烧室10中5-10秒。中心筒出口具有8～10％的氧气含量。

本发明提供的医疗垃圾循环流化床焚烧方法，以石灰石(CaCO₃)作为循环流化床的高温循环物料，焚烧炉内维持850～950℃的均匀温度，石灰石在850℃的高温条件下高温锻烧生成CaO，与氯化氢、二氧化硫等酸性气体中和反应，在此条件下，本发明提供的循环流化床焚烧炉内的氯化氢浓度低于30ppm，二氧化硫浓度低于20ppm，由于二恶英的生成需要有氯源，由于CaO与氯反应后生成的氯化钙从源头上减少了烟气中氯离子的浓度，二恶英的生成浓度低于0.1ng/m3，远低于国家环保标准规定的限值。

循环流化床的密相段燃烧室4、悬浮段燃烧室1、气固分离燃烧室10的壁面材料都用浇注料和保温材料构成，不设水冷装置，使医疗垃圾焚烧时靠自身的热量不加辅助燃油就能维持焚烧炉在850～950℃的温度区间运行，运行费用省。

Claims (4)

1.一种医疗垃圾循环流化床焚烧炉，其特征在于，它具有悬浮段燃烧室(1)、密相段燃烧室(4)，在悬浮段燃烧室(1)下端侧壁设有二次进风管(2)，密相段燃烧室(4)内设有布风装置(5)，布风装置(5)与均压风箱(7)连接，密相段燃烧室(4)下端设有排渣口(6)，在悬浮段燃烧室(1)和密相段燃烧室(4)相交处的侧壁上设有医疗垃圾给料口(3)、石灰石给料装置(8)，悬浮段燃烧室(1)上端接有气固分离燃烧室(10)，气固分离燃烧室(10)中间设有中心筒(11)，气固分离燃烧室(10)下端与密相段燃烧室(4)之间设有回送装置(9)。

2.一种医疗垃圾循环流化床焚烧方法，其特征在于，以石灰石(CaCO₃)作为循环流化床的惰性床料，石灰石在高温下灼烧生成的CaO与医疗垃圾中的次氯酸以及热解焚烧中产生的氯化氢等酸性气体中和反应，医疗垃圾给入焚烧炉密相段燃烧室(4)后，与呈流态化的高温石灰石颗粒惰性床料湍混、升温，垃圾热解、气化，分为气固两相，热解后的气体产物进入悬浮段燃烧室(1)继续燃烬，热解后一部分粒度细的和密度轻的固体产物被夹带在悬浮段燃烧室(1)继续燃烧，另一部分粒度粗的或密度高的留在密相段燃烧室(4)中燃烬，气流夹带着石灰石循环床料和可燃细颗粒进入气固分离燃烧室(10)继续燃烧，石灰石和颗粒在气固分离燃烧室中从气流中分离送回密相段燃烧室继续循环燃烧。

3.根据权利要求2所述的一种医疗垃圾循环流化床焚烧方法。其特征在于气流在所述的悬浮段燃烧室(1)中停留时间为3-8秒，气流在气固分离燃烧室(10)中5-10秒。

4.根据权利要求2所述的一种医疗垃圾循环流化床焚烧方法。其特征在于所述中心筒出口具有8～10％的氧气含量。