CN109569116A - 焚烧烟气深度处理反馈装置、垃圾焚烧系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焚烧烟气深度处理反馈装置、垃圾焚烧系统及方法，该焚烧烟气深度处理反馈装置包括壳体和至少一个容纳笼，壳体的前后两侧分别设有进气接口和出气接口，在容纳笼中设置有除烟物料，壳体的顶部设有与容纳笼相对应的插口。该焚烧烟气深度处理反馈装置能够对最后的烟气中的污染物进行吸附，以用于检测，从而反馈到烟气处理系统中，该垃圾焚烧系统可根据焚烧烟气深度处理反馈装置的检测结果，对相应的处理设备进行维护或改进。本发明垃圾焚烧方法先对烟气降温进行脱硝处理，再对烟气进行高温焚烧，可对脱硝处理过程中产生的二噁英污染物进行去除，避免二次产生的二噁英流出到大气中。

Description

焚烧烟气深度处理反馈装置、垃圾焚烧系统及方法

技术领域

本发明涉及环保设备技术领域，具体涉及一种焚烧烟气深度处理反馈装置、垃圾焚烧系统及方法。

背景技术

随着社会的快速发展和工业生产以及居民生活水平的提高，造成大量固体废弃物如工业生产的有机残渣、废弃尾料、生活垃圾等。目前通常采用焚烧或填埋的方式对这些固体废弃物进行处置，垃圾填埋会占用大量土地，具有不可持续性，而在焚烧处置的过程中，会产生一定量的烟气，该烟气含有氯化氢、二氧化硫、二噁英、氮氧化物等多种有害化学物质，甚至包含致癌物质，对人体健康造成极大威胁，必须对其进行处理，以避免造成危害。目前固废处置场通常会对焚烧处理的烟气进行处理，使其达到一定的处理标准后排放。通常不再对其进行进一步的处理的深度处理，但是对于环境保护的敏感地区和重点保护区域，则必须对其进行深度处理，使得焚烧烟气残留对环境、环境区域内的生物和人体的伤害降到最低，因此提供一种能够对焚烧烟气进行深度处理的装置就显得尤为必要。

目前的垃圾焚烧处理一般通过脱硝、脱酸和除尘对烟气进行净化，如公开号为CN108167838A的专利文献记载了一种垃圾焚烧炉嵌入大型燃煤锅炉的新型藕合发电系统，公开号为CN106090935A的专利文献垃圾焚烧处理系统，均采用脱硝、脱酸、除尘方式对焚烧垃圾产生的尾气进行处理，但是这些传统的方法并不能对焚烧垃圾产生的烟气进行深入净化。

发明内容

本发明旨在提供一种焚烧烟气深度处理反馈装置、垃圾焚烧系统及垃圾焚烧方法，解决现有技术中对焚烧垃圾产生的尾气不能深度处理净化的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的第一方面是：

设计一种焚烧烟气深度处理反馈装置，包括壳体和至少一个容纳笼，所述壳体的前后两侧分别设有进气接口和出气接口，在所述容纳笼中设置有除烟物料，所述壳体的顶部设有与所述容纳笼相对应的插口，以用于所述容纳笼插入所述壳体中。

优选的，所述除烟物料为消石灰、活性炭或吸附有氢氧化钠溶液的过滤棉。

优选的，所述容纳笼的侧面开设有用于装入或取出除烟物料的取放口。

优选的，所述容纳笼的顶部设有用于将其从所述壳体中取出的拉环。

本发明的第二方面是：

设计一种垃圾焚烧系统，包括垃圾燃烧炉和烟气净化装置，所述烟气净化装置用于对所述垃圾燃烧炉产生的烟气进行净化，还包括前述的焚烧烟气深度处理反馈装置，所述焚烧烟气深度处理反馈装置与所述烟气净化装置连接，以使得所述烟气净化装置流出的烟气进入所述焚烧烟气深度处理反馈装置中。

优选的，所述烟气净化装置包括烟气降温塔、活性炭罐、脱酸罐、脱销罐、布袋式除尘器或/和电捕焦油器，所述垃圾燃烧炉产生的烟气分别通过所述脱销罐、布袋式除尘器、活性炭罐、脱酸罐进行处理；所述焚烧烟气深度处理反馈装置并联有排烟管道，所述焚烧烟气深度处理反馈装置连接的管路设有流量计。

优选的，所述烟气净化装置还包括用于对所述烟气进行二次燃烧的烟气燃烧炉，所述烟气燃烧炉内燃烧温度高于800℃。

优选的，所述垃圾燃烧炉和烟气燃烧炉均设有加热水箱；所述烟气降温塔为间接水冷式降温塔，所述烟气降温塔连通到所述垃圾燃烧炉或烟气燃烧炉的加热水箱，以使得所述烟气降温塔中的水流入所述垃圾燃烧炉或烟气燃烧炉的加热水箱中。

本发明的第三方面是：

设计一种垃圾焚烧方法，采用前述的垃圾焚烧系统，具体包括以下步骤：

（1）将垃圾物送入所述垃圾燃烧炉中进行燃烧，所述垃圾燃烧炉排出的烟气经所述烟气降温塔降温到300-400℃再输入所述脱销罐中处理；

（2）所述脱销罐处理后的烟气输入所述烟气燃烧炉进行二次燃烧；

（3）所述烟气燃烧炉排出的烟气经烟气降温塔降温到200℃以下再输入所述活性炭罐、布袋式除尘器、脱酸罐中进行处理；

（4）经所述布袋式除尘器、活性炭罐、脱酸罐处理后的烟气通入所述焚烧烟气深度处理反馈装置；

（5）定期检测所述焚烧烟气深度处理反馈装置中除烟物料对烟气中污染物的吸附量，并根据检测结果对所述活性炭罐、脱酸罐、脱销罐和布袋式除尘器进行维护。

优选的，在所述步骤（5）中，定期对所述焚烧烟气深度处理反馈装置进行拆解清理并更换除烟物料。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果在于：

1.该焚烧烟气深度处理反馈装置能够对最后的烟气中的污染物进行吸附，以用于检测，从而反馈到烟气处理系统中。

2.该焚烧烟气深度处理反馈装置方便拆卸清理，能够防止内部累积污染物，保证污染物吸收量的准确性。

3.本发明垃圾焚烧系统可根据焚烧烟气深度处理反馈装置的检测结果，对相应的处理设备进行维护或改进，比如添加吸附材料、改变燃烧温度、改变烟气温度等，达到对烟气中污染物深度去除的效果。

4.本发明垃圾焚烧方法先对烟气降温进行脱硝处理，再对烟气进行高温焚烧，可对脱硝处理过程中产生的二噁英污染物进行去除，避免二次产生的二噁英流出到大气中。

附图说明

图1为本发明一实施例焚烧烟气深度处理反馈装置的立体图；

图2为本发明一实施例焚烧烟气深度处理反馈装置的分解图；

图3为本发明一实施例焚烧烟气深度处理反馈装置中容纳笼的立体图；

图4为本发明一实施例焚烧烟气深度处理反馈装置另的立体图；

图5为本发明一实施例垃圾焚烧系统的整体示意图；

图6为本发明一实施例垃圾焚烧系统中烟气降温塔的内部结构示意图；

图7为本发明一实施例垃圾焚烧方法的流程图。

图中各标号示意为：壳体11、进气接口111、插口112、容纳笼12、拉环121、取放口122、笼门123、密封盖13、垃圾燃烧炉21、回转窑211、上料机构212、燃烧器213、送风机214、锅炉215、锅炉进水管2151、蒸汽排管2152、烟气降温塔22、降温塔进水管221、降温塔蒸汽排管222、降温塔排水管223、蛇形烟管224、脱硝罐23、烟气燃烧炉24、烟气燃烧器241、二次锅炉242、二次锅炉进水管2421、二次锅炉蒸汽排管2422、二次燃烧排烟管243、烟气二次降温塔25、布袋式除尘器26、活性炭罐27、脱酸罐28、烟囱29、引风机291、焚烧烟气深度处理反馈装置10、流量计101、阀门102。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。

以下实施例中所涉及的各零部件，如无特别说明，则均为常规市售产品。

实施例1

一种焚烧烟气深度处理反馈装置，请一并参阅图1至图4。

如图1和图2所示，本发明实施例焚烧烟气深度处理反馈装置包括壳体11，壳体11内为容纳腔体，壳体11的前侧设有进气接口111，进气接口111是一段端部带有法兰盘的管道，壳体11的后侧设有相同的接口作为出气接口。

在壳体11的顶部设有三个并列的插口112，通过插口112向壳体11内插入三个容纳笼12，容纳笼12的底面接触壳体11内部底面，容纳笼12的顶面与壳体11的顶面平齐，以使容纳笼12稳定放置在壳体11内，且使容纳笼12的顶面与对应的插口112之间密封良好。

容纳笼12的顶部设有用于将其从壳体11中取出的拉环121，容纳笼12的前后两面中部均为格栅式网，以便于容纳笼12内部与外界保持通透。另外，如图3所示，容纳笼12的侧面开设有用于装入或取出除烟物料的取放口122，在取放口122处通过铰链安装有一个对应的笼门123，通过取放口122向容纳笼12内装途除烟物料或将容纳笼12内除烟物料取出。

本实施例中，壳体11内的三个容纳笼12从前向后分别放入消石灰、活性炭和吸附有氢氧化钠溶液的过滤棉，消石灰具有脱酸性，活性炭可吸附烟气中的二噁英，吸附有氢氧化钠溶液的过滤棉具有脱硝性，可对应用于收集监测烟气中的污染物。

进一步的，如图4所示，为了确保壳体11顶部插口112的密封性，在壳体11顶部还设有一个密封盖13，使得烟气由进气接口111进入壳体11后流经容纳笼12再由出气接口流出。

使用一段时间之后，可以将容纳笼12由壳体11中取出，拆掉容纳笼12进行清理，使得该装置内部保持清洁，防止内部的除烟物料中累积污染物。

实施例2

一种垃圾焚烧系统，请参阅图5和图6。

如图5所示，本发明实施例垃圾焚烧系统包括垃圾燃烧炉21，垃圾燃烧炉21的前侧设有回转窑211，回转窑211的左侧设有上料机构212，上料机构212上部设有料斗，下部设有水平的蛟龙，垃圾经上料机构212输送到回转窑211中，垃圾在回转窑211中干燥后送入垃圾燃烧炉21，垃圾燃烧炉21的右侧设有燃烧器213，燃烧器213使用天然气对垃圾燃烧炉21内的垃圾进行引燃，垃圾燃烧炉21的左侧还设有送风机214，用于输送空气进入垃圾燃烧炉21进行助燃。

垃圾燃烧炉21顶部设有锅炉215，锅炉215是垃圾燃烧炉21的加热水箱，锅炉215上设有锅炉进水管2151和蒸汽排管2152，垃圾燃烧炉21对锅炉215内的水进行加热，锅炉215内水蒸气经蒸汽排管2152排出用于输送到蒸汽轮机进行发电。

垃圾燃烧炉21后方设有用于对其排出的烟气进行净化的烟气净化装置，具体的，烟气净化装置包括连接在垃圾燃烧炉21后方的烟气降温塔22，烟气降温塔22的顶部设有降温塔进水管221和降温塔蒸汽排管222，下部设有降温塔排水管223，降温塔排水管222连通到锅炉215，用于将烟气降温塔22中被高温烟气管道预热的水输送到锅炉215内，降温塔蒸汽排管222用于将烟气降温塔22内蒸汽排出输送到蒸汽轮机进行发电。如图6所示，烟气降温塔22为间接水冷式降温塔，其内部为蛇形烟管224，使垃圾燃烧炉21排出来的烟气在烟气降温塔22内降低到符合要求的温度再排出到脱硝罐23中。

脱硝罐23采用SCR脱硝工艺，烟气降温塔22排出的烟气温度为300-400℃，以满足SCR脱硝工艺要求，烟气中的NOX在脱硝罐23中被催化还原为氮气和水，这里的NOX包含一氧化氮和二氧化氮等氮氧化物，SCR脱硝工艺可达90%以上的脱硝效率。

烟气经脱硝罐23脱硝后排出到烟气燃烧炉24，烟气燃烧炉24用于对烟气进行二次燃烧以去除烟气中的二噁英，烟气燃烧炉24右侧设有烟气燃烧器241，顶部设有二次锅炉242，烟气燃烧器241采用煤粉燃烧器，并使烟气燃烧炉24内燃烧温度高于800℃，以对烟气中的二噁英成分进行有效燃烧消耗，二次锅炉242顶部设有二次锅炉进水管2421和二次锅炉蒸汽排管2422，烟气燃烧炉24对二次锅炉242内的水进行加热，二次锅炉242内水蒸气经二次锅炉蒸汽排管2422排出用于输送到蒸汽轮机进行发电。

垃圾在燃烧过程中会产生二噁英，而燃烧垃圾产生的烟气在250-350℃温度范围内会二次形成二噁英，由于SCR脱硝工艺要求烟气温度为300-400℃，该温度范围会二次形成二噁英，因此将脱硝处理放置在二次燃烧处理之前，初始燃烧垃圾产生的二噁英和二次形成二噁英均可被燃烧，有利于充分去除烟气中的二噁英。

烟气二次燃烧后，经二次燃烧排烟管243输送到烟气二次降温塔25，烟气在烟气二次降温塔25内降温到200℃以下，避免烟气中二次形成二噁英。烟气二次降温塔25的结构与烟气降温塔22相似，烟气二次降温塔25中预热的水排放到二次锅炉242中，且其顶部也设有蒸汽排管和进水管，分别用于排出蒸汽和添加冷水。

烟气经烟气二次降温塔25降温后依次输送到布袋式除尘器26和活性炭罐27进行除尘，布袋式除尘器26的净化气体出口和含尘气体出口均连通到活性炭罐27以进一步净化，活性炭罐27可以对二噁英进一步吸附去除。活性炭罐27流出的烟气再进入脱酸罐28进行脱酸处理，在脱酸罐28中放入消石灰粉，用于去除烟气中的HCL、SO2等酸性气体。

脱酸罐28流出的烟气经管道输送到烟囱29，烟囱29前方设有引风机291，以保证烟气流通顺畅，在脱酸罐28和烟囱29之间的管道上并联有实施例1中的焚烧烟气深度处理反馈装置10，焚烧烟气深度处理反馈装置10的管路上设有流量计101和阀门102，打开阀门102，通过流量计101可计量流入焚烧烟气深度处理反馈装置10的烟气量，焚烧烟气深度处理反馈装置中的除烟物料可以吸收烟气中的污染气体，其中，最前面的消石灰可吸收SO2，活性炭可吸附烟气中的二噁英，吸附有氢氧化钠溶液的过滤棉可吸收NOX，通过检测除烟物料中污染物的含量即可及时检测对燃烧垃圾产生的烟气的净化情况，并及时对相应的过滤罐进行维护或改进。

实施例3

一种垃圾焚烧方法，请参阅图7。

本发明实施例垃圾焚烧方法采用实施例2中的垃圾焚烧系统，具体包括以下步骤：

步骤S31：将垃圾物送入垃圾燃烧炉中进行燃烧，垃圾燃烧炉排出的烟气经烟气降温塔降温到300-400℃再输入脱销罐中处理。在该步骤中，对垃圾进行燃烧，并利用加热的水蒸气进行发电，垃圾燃烧炉排出的烟气降低到300-400℃以符合脱销罐的处理工艺。

步骤S32：脱销罐处理后的烟气输入烟气燃烧炉进行二次燃烧。二次燃烧的温度要达到800℃以上，对烟气进行二次燃烧的目的是去除二噁英，而将二次燃烧设置在脱硝工艺之后，是为了避免脱硝过程中二次产生的二噁英没法充分去除。

步骤S33：烟气燃烧炉排出的烟气经烟气降温塔降温到200℃以下再输入活性炭罐、布袋式除尘器、脱酸罐中进行处理。烟气降温到200℃以下可避免二次形成二噁英类化合物。

步骤S34：经布袋式除尘器、活性炭罐、脱酸罐处理后的烟气通入焚烧烟气深度处理反馈装置。焚烧烟气深度处理反馈装置可对排放进入大气的烟气中的污染物进行吸收，可用于监测前面各处理工艺的的效果。

步骤S35：检测焚烧烟气深度处理反馈装置中除烟物料对烟气中污染物的吸附量，并根据检测结果对活性炭罐、脱酸罐、脱销罐和布袋式除尘器进行维护。如果通过对焚烧烟气深度处理反馈装置中除烟物料的检测，发现某种污染物超标，可及时对前面对应的处理设备进行维护或改进，比如添加或更换催化剂、吸附物料等，或者改变燃烧温度、烟气温度等参数。进一步的，每一次检测后，对焚烧烟气深度处理反馈装置进行拆解清理并更换除烟物料，避免污染物的累计，保证检测的准确性。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims (10)

1.一种焚烧烟气深度处理反馈装置，其特征在于，包括壳体和至少一个容纳笼，所述壳体的前后两侧分别设有进气接口和出气接口，在所述容纳笼中设置有除烟物料，所述壳体的顶部设有与所述容纳笼相对应的插口，以用于所述容纳笼插入所述壳体中。

2.根据权利要求1所述的焚烧烟气深度处理反馈装置，其特征在于，所述除烟物料为消石灰、活性炭或吸附有氢氧化钠溶液的过滤棉。

3.根据权利要求1所述的焚烧烟气深度处理反馈装置，其特征在于，所述容纳笼的侧面开设有用于装入或取出除烟物料的取放口。

4.根据权利要求1所述的焚烧烟气深度处理反馈装置，其特征在于，所述容纳笼的顶部设有用于将其从所述壳体中取出的拉环。

5.一种垃圾焚烧系统，包括垃圾燃烧炉和烟气净化装置，所述烟气净化装置用于对所述垃圾燃烧炉产生的烟气进行净化，其特征在于，还包括权利要求1-4中任一项所述的焚烧烟气深度处理反馈装置，所述焚烧烟气深度处理反馈装置与所述烟气净化装置连接，以使得所述烟气净化装置流出的烟气进入所述焚烧烟气深度处理反馈装置中。

6.根据权利要求5所述的垃圾焚烧系统，其特征在于，所述烟气净化装置包括烟气降温塔、活性炭罐、脱酸罐、脱销罐、布袋式除尘器、或/和电捕焦油器，所述垃圾燃烧炉产生的烟气分别通过所述脱销罐、布袋式除尘器、活性炭罐、脱酸罐进行处理；所述焚烧烟气深度处理反馈装置并联有排烟管道，所述焚烧烟气深度处理反馈装置连接的管路设有流量计。

7.根据权利要求6所述的垃圾焚烧系统，其特征在于，所述烟气净化装置还包括用于对所述烟气进行二次燃烧的烟气燃烧炉，所述烟气燃烧炉内燃烧温度高于800℃。

8.根据权利要求7所述的垃圾焚烧系统，其特征在于，所述垃圾燃烧炉和烟气燃烧炉均设有加热水箱；所述烟气降温塔为间接水冷式降温塔，所述烟气降温塔连通到所述垃圾燃烧炉或烟气燃烧炉的加热水箱，以使得所述烟气降温塔中的水流入所述垃圾燃烧炉或烟气燃烧炉的加热水箱中。

9.一种垃圾焚烧方法，采用权利要求8所述的垃圾焚烧系统，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）将垃圾物送入所述垃圾燃烧炉中进行燃烧，所述垃圾燃烧炉排出的烟气经所述烟气降温塔降温到300-400℃再输入所述脱销罐中处理；

（2）所述脱销罐处理后的烟气输入所述烟气燃烧炉进行二次燃烧；

（3）所述烟气燃烧炉排出的烟气经烟气降温塔降温到200℃以下再输入所述活性炭罐、布袋式除尘器、脱酸罐中进行处理；

（4）经所述布袋式除尘器、活性炭罐、脱酸罐处理后的烟气通入所述焚烧烟气深度处理反馈装置；

（5）检测所述焚烧烟气深度处理反馈装置中除烟物料对烟气中污染物的吸附量，并根据检测结果对所述活性炭罐、脱酸罐、脱销罐和布袋式除尘器进行维护。

10.根据权利要求9所述的垃圾焚烧方法，其特征在于，在所述步骤（5）中，定期对所述焚烧烟气深度处理反馈装置进行拆解清理并更换除烟物料。