垃圾炉与燃煤炉烟气并联处理装置及处理方法

技术领域

本发明涉及电站锅炉和工业锅炉技术领域，具体涉及一种垃圾炉与燃煤炉烟气并联处理装置及处理方法。

背景技术

中国生活垃圾清运量和工业垃圾产生量逐年上升，垃圾对环境危害极大，主要表现为侵占土地、污染大气、土壤及水体，且所造成的危害难以恢复，我国对垃圾固废的处理原则是减量化、资源化和无害化，对于生活垃圾和部分工业垃圾中有热值的部分，如纸张、木料、塑料、纺织废料、废橡胶皮革等，采用焚烧技术处置可以在解决固废处置问题的同时实现废物的资源化利用；固废的焚烧处理有两种方式，一种使用单独的焚烧设备，另一种采用共烧技术，即使用各类电站锅炉或工业窑炉掺烧垃圾固废；

目前现有技术应用较多的为燃煤锅炉耦合固废发电和水泥窑协同处理固废生产建材，由于生活垃圾和可燃工业垃圾中氯含量一般较高，而水泥生产对原料中对氯元素含量有严格限制，可燃垃圾固废的共烧处理中燃煤锅炉应用较多；

鉴于生活垃圾和可燃工业垃圾中较高的氯含量，无论是单独焚烧还是共烧，烟气处理都是一大技术难点：采用单独焚烧时，若完全新建与焚烧设备配套的烟气处理系统，将进一步提高新建焚烧炉的原始投资、延长建设周期；采用燃煤锅炉共烧时，由于燃烧温度水平较高、氯的腐蚀危害将十分明显，且不利于燃煤产生的灰渣进行综合资源利用（尤其是对于流化床锅炉），另外垃圾中的碱金属容易导致结渣结焦，这些因素限制了燃煤锅炉的固废掺烧量，而燃煤锅炉往往距离工业垃圾的产生企业较近，因此开发单独焚烧技术与燃煤锅炉有机结合的技术工艺，对垃圾固废、特别是可燃工业垃圾的处置有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种垃圾炉与燃煤炉烟气并联处理装置及处理方法，该结构将Na2CO3溶液雾化喷入固废炉烟道，实现烟气中的HCl等酸性气体的高效脱除，避免了对下游烟道及设备的腐蚀。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种垃圾炉与燃煤炉烟气并联处理装置，其组成包括：固废炉，所述固废炉的烟气口与分离器连接，所述分离器的热灰口分别与返料器、外置床连接，所述分离器的烟气口与尾部烟道连接，所述尾部烟道出口分别与燃煤炉、脱硫塔连接，所述的尾部烟道内分别安装有喷雾器、喷射器，所述的喷雾器分别与碱液罐、储气罐连接，所述的碱液罐通过输送机与纯碱仓连接，所述的碱液罐与软水罐连接，所述的喷射器分别与活性炭仓、所述的储气罐连接，所述的储气罐连接空压机。

所述的垃圾炉与燃煤炉烟气并联处理装置，所述的返料器、所述的外置床分别与所述固废炉的返料口连接，所述的脱硫塔与除尘器连接，所述的除尘器与烟囱连接。

一种垃圾炉与燃煤炉烟气并联处理装置及处理方法，该方法包括如下步骤：

首先是固废在固废炉内进行焚烧处置，产生的烟气由固废炉设置的烟气口进入分离器，将烟气与较大颗粒飞灰分离，分离器另设置热灰口和烟气口，分离下来的飞灰由热灰口分别进入返料器和外置床，返料器内设置高温受热面，热灰在其中与蒸气换热提高蒸气温度、进而提高锅炉效率，返料器与外置床出口连接固废炉设置返料口，热灰在返料器与外置床内停留一定时间后由返料口返回固废炉进行再次燃烧和物料循环；

分离器初步净化的烟气由烟气口进入尾部烟道，尾部烟道出口和燃煤炉出口均连接至脱硫塔入口，即固废炉和燃煤炉产生的烟气均进入脱硫塔内进行脱硫净化，而后进入与脱硫塔相连的除尘器进行除尘净化，最后由烟囱排入大气；

纯碱仓通过输送机连接碱液罐，即由输送机将纯碱仓内的废纯碱送入碱液罐内，碱液罐同时设置软水入口和碱液出口，软水入口与软水罐相连，即软水进入碱液罐溶解废纯碱形成碱液，碱液出口与喷雾器碱液通道连接，喷雾器另设置高压气通道与储气罐连接，储气罐内储存来自于空压机的压缩空气，即压缩空气在喷雾器内将纯碱溶液破碎、雾化为小液滴，储气罐还与活性炭仓同时连接喷射器入口，即利用压缩空气实现活性炭颗粒的喷射；

喷雾器与喷射器出口位于尾部烟道内，喷雾器出口喷出纯碱液雾化液滴，利用纯碱液来脱除烟气中由于焚烧固废所产生的HCl酸性成分，喷射器出口喷出活性炭颗粒吸附烟气中的二噁英，利用活性炭较大的比表面积，对二噁英进行物理吸附；

烟气脱酸除毒后与燃煤炉产生的烟气汇合，随后经过燃煤炉配套的脱硫塔和除尘器完成进一步烟气净化，最终排空。

有益效果：

1.本发明是一种垃圾炉与燃煤炉烟气并联处理装置，该结构能够将Na2CO3溶液雾化喷入固废炉烟道，实现烟气中的HCl等酸性气体的高效脱除，避免了对下游烟道及设备的腐蚀，同时，将活性炭颗粒喷入烟道，实现烟气中的二噁英的高效脱除，保证二噁英排放达标，烟气脱氯脱毒后并入燃煤锅炉烟气净化系统，无需对固废炉相关净化设备，降低原始投资、缩短建设周期，同时避免影响燃煤锅炉常规灰渣的综合利用，本结构可应用于各种固废焚烧炉和燃煤锅炉的组合，应用范围较广。

本发明将活性炭颗粒喷入固废炉烟道，可以实现烟气中的二噁英的高效脱除，减少烟气中的毒性，保证二噁英排放达标。

本发明的烟气脱氯脱毒后并入燃煤锅炉烟气净化系统，可以利用燃煤锅炉原有烟气净化设备，无需对固废炉新建相关设备，降低原始投资、缩短建设周期，同时也可以避免固废焚烧产生的烟气影响燃煤锅炉产生的常规灰渣的利用。

本发明不拘泥于实例中的炉型组合，还可应用于各种固废焚烧炉和燃煤锅炉的组合，应用范围较广。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

其中：1、固废炉，2、分离器，3、返料器，4、外置床，5、尾部烟道，6、软水罐，7、碱液罐，8、输送机，9、纯碱仓，10、空压机， 11储气罐， 12喷雾器，13燃煤炉，14脱硫塔， 15除尘器， 16烟囱，17活性炭仓，18喷射器。

具体实施方式：

实施例1：

一种垃圾炉与燃煤炉烟气并联处理装置，其组成包括：固废炉1，所述固废炉的烟气口与分离器2连接，所述分离器的热灰口分别与返料器3、外置床4连接，所述分离器的烟气口与尾部烟道5连接，所述尾部烟道出口分别与燃煤炉13、脱硫塔14连接，所述的尾部烟道内分别安装有喷雾器12、喷射器18，所述的喷雾器分别与碱液罐7、储气罐11连接，所述的碱液罐通过输送机8与纯碱仓9连接，所述的碱液罐与软水罐6连接，所述的喷射器分别与活性炭仓17、所述的储气罐连接，所述的储气罐连接空压机10。

实施例2：

根据实施例1所述的垃圾炉与燃煤炉烟气并联处理装置，所述的返料器、所述的外置床分别与所述固废炉的返料口连接，所述的脱硫塔与除尘器15连接，所述的除尘器与烟囱16连接。

实施例3：

根据实施例1或2所述的垃圾炉与燃煤炉烟气并联处理装置的处理方法，该方法包括如下步骤：

首先是固废在固废炉内进行焚烧处置，产生的烟气由固废炉设置的烟气口进入分离器，将烟气与较大颗粒飞灰分离，分离器另设置热灰口和烟气口，分离下来的飞灰由热灰口分别进入返料器和外置床，返料器内设置高温受热面，热灰在其中与蒸气换热提高蒸气温度、进而提高锅炉效率，返料器与外置床出口连接固废炉设置返料口，热灰在返料器与外置床内停留一定时间后由返料口返回固废炉进行再次燃烧和物料循环；

分离器初步净化的烟气由烟气口进入尾部烟道，尾部烟道出口和燃煤炉出口均连接至脱硫塔入口，即固废炉和燃煤炉产生的烟气均进入脱硫塔内进行脱硫净化，而后进入与脱硫塔相连的除尘器进行除尘净化，最后由烟囱排入大气；

纯碱仓通过输送机连接碱液罐，即由输送机将纯碱仓内的废纯碱（主要成分为碳酸钠）送入碱液罐内，碱液罐同时设置软水入口和碱液出口，软水入口与软水罐相连，即软水进入碱液罐溶解废纯碱形成碱液，碱液出口与喷雾器碱液通道连接，喷雾器另设置高压气通道与储气罐连接，储气罐内储存来自于空压机的压缩空气，即压缩空气在喷雾器内将纯碱溶液破碎、雾化为小液滴，储气罐还与活性炭仓同时连接喷射器入口，即利用压缩空气实现活性炭颗粒的喷射；

喷雾器与喷射器出口位于尾部烟道内，喷雾器出口喷出纯碱液雾化液滴，利用纯碱液来脱除烟气中由于焚烧固废所产生的HCl等酸性成分，主要反应方程式为：

喷射器出口喷出活性炭颗粒吸附烟气中的二噁英，主要原理为利用活性炭较大的比表面积，实现对二噁英的较强物理吸附；

烟气脱酸除毒后与燃煤炉产生的烟气汇合，随后经过燃煤炉配套的脱硫塔和除尘器完成进一步烟气净化，最终排空；

碱液罐、喷雾器及碱液所流经的通路均使用耐腐蚀材料；

本申请还可以采用另一个处理方法，将尾部烟道直接通过烟道连接至脱硫塔入口；

或者采用，将尾部烟道与脱硫塔之间连接的烟道中段增设一个除尘器，分离部分飞灰后将部分飞灰返回至活性炭仓，而后同新鲜活性炭一同自喷射器喷入尾部烟道内，通过循环提高活性炭的吸附效率和Na2CO3的脱酸效率，也可减少系统运行的材料消耗。除尘器可选用布袋除尘器、电除尘器、旋风分离除尘器中的任意一种；

系统可进一步设置相关计量设备，实现对溶解的纯碱质量、流出的液体流量以及活性炭给料量的在线调整和精细控制；

本申请实例中固废炉为循环流化床锅炉，燃煤炉为煤粉锅炉，但本结构同样可应用于各种固废焚烧炉和燃煤锅炉的组合，如炉排炉固废炉+煤粉锅炉、回转窑固废焚烧炉+循环流化床锅炉、鼓泡床固废炉+煤粉锅炉等，应用范围较广。