危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐發(fā)明內容

危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐專利目的

《危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐》的目的是提供一種投資少、處理實用性廣、使危險廢物處理完全且尾氣排放達標的連續(xù)運行的危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐。

危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐技術方案

《危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐》包括回轉窯、回轉窯電機、冷卻風機、流化冷渣裝置、三燃室、緊急排放門、急冷塔，流化冷渣裝置上端設有三燃室，三燃室頂部連接有緊急排放門、急冷塔，三燃室下部側壁與回轉窯的尾部相連接，回轉窯的尾部設有冷卻風機，回轉窯設有回轉窯電機。

所述的流化冷渣裝置包括流化冷渣裝置本體、密封環(huán)、耐磨鐵磚、旋轉布風板、排渣斗、齒輪傳動裝置、減速機、電機、進風口，流化冷渣裝置本體上端設有密封環(huán)，流化冷渣裝置本體內壁設耐磨鐵磚，流化冷渣裝置本體內設有旋轉布風板，流化冷渣裝置本體下端設有排渣斗，排渣斗和旋轉布風板中間設有進風口，旋轉布風板經齒輪傳動裝置與減速機、電機相連接。

所述的三燃室下部側壁與回轉窯的尾部連接處設有配風管，配風管與冷卻風環(huán)、總風管相連接，配風管上設有多個出風口。

所述的急冷塔上端設有入口煙道，急冷塔下端設有出口煙道、沉降灰斗，急冷塔上部和中部設有雙流體噴槍。

所述的雙流體噴槍包括噴頭、水冷管本體、法蘭、壓縮空氣入口、出水管、進水管，水冷管本體一端設有噴頭，水冷管本體另一端經法蘭與壓縮空氣入口、出水管、進水管相連接。

危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐有益效果

1）由于一燃室采用回轉窯的結構形式，使得《危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐》專利可以處理各種形態(tài)的危險廢棄物，回轉窯焚燒系統(tǒng)對物料的種類適應性強，可以焚燒液體、固體及污泥等廢物，而且對廢棄物的預處理要求低。由于大多數(shù)廢棄物不具有足夠的熱值，不能夠自身維持燃燒，所以還要另外加入輔助性燃料維持燃燒?；剞D窯傾斜放置，傾角可調，使危險廢物在爐體內的進一步烘干、熱解、焚燒自動連續(xù)進行；回轉窯以一定的轉速轉動，使得危險廢物不斷混合，受熱均勻，處理徹底；

2）在流化冷渣裝置內，為圓柱形結構，從回轉窯落下來的爐渣可以在這里進一步燃盡，爐渣在流化冷渣裝置布風板上方的風帽噴出的熱風作用下產生沸騰狀，并大大延長爐渣的停留時間，在流化冷渣裝置的轉動下，爐渣得到進一步破碎，燃盡后的爐渣則可從排渣口排出，從而降低灰渣的熱灼減率；

3）三次燃燒室為圓柱形結構，三層三次風從兩側面進入以組織進一步強化燃燒。同時對高熱值危險廢物進一步燃燼，煙氣停留時間大于2秒，可以使一燃室產生的可燃成分和少量有害物質充分燃燒、分解，同時除去臭味，使二惡英的破壞率達到99.99％，達到充分燃盡的處理目的；

4）爐渣呈干態(tài)排出，無渣坑廢水，經過流化冷渣裝置二燃室進一步燃燒后爐渣熱灼減率＜3％；

5）從三燃室出來的煙氣進入急冷塔，煙氣溫度從1100℃直接降到200℃，防止了二惡英的再生成。

危險廢物又稱有害廢物，英文名為Hazardous Waste，是一種具有物理、化學或生物危害特性的廢物，需要特殊的管理與處置過程，以免引起健康危害或產生其他有害環(huán)境的作用。

根據(jù)《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》，危險廢物是指列入《國家危險廢物名錄》（國家環(huán)境?？偩?、國家經貿委、外經貿部和公安部于1998年1月4日頒布）或者根據(jù)國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別辦法認定的具有危險性的廢物。危險廢物的種類很多，參照《巴塞爾公約》，《國家危險廢物名錄》共列出了廢物類別，廢物來源和常見危害組分或廢物名稱三部分，47類。危險廢物主要指具有有害毒性、爆炸性、易燃性、腐蝕性、反應性、傳染性、放射性等一種及一種以上危害特性，并以其特有的性質對環(huán)境產生污染的廢物。

據(jù)報道，中國危險廢物的產生量很大，2003年危險廢棄物產生量為1171萬噸。危險廢物的處置量僅為375萬噸。這表明有大部分的危險廢物在未經處理的情況下排放，對環(huán)境帶來的后果是十分嚴重的。1999年12月3日，國家環(huán)境保護總局發(fā)布了GWKB2-1999“危險廢物焚燒污染控制標準”，規(guī)定從2000年3月1日起實施。

對于危險廢物處置或處理不當，除了造成燃燒、爆炸、腐蝕以外，其有害成分經升華、風化、飛揚進入大氣，經地表徑流帶入水體，經雨雪淋融進入土壤和地下水，從而對整個生態(tài)環(huán)境造成污染和破壞，造成持續(xù)長久的嚴重后果。截至2008年4月，中國近半數(shù)地區(qū)發(fā)現(xiàn)20％的地下水受到污染，35個城市地下水中鉻超標率在37～80％之間，有時還會發(fā)生污染事故。如電鍍污泥，含有大量重金屬；石油、化工、輕工、電子等行業(yè)還生產出大量的廢油漆、涂料、農藥、溶劑、電池、油泥等危險廢物。

危險廢物會造成嚴重的環(huán)境污染和資源浪費，截至2008年4月解決危險廢物的技術途徑主要有三條：減量化、資源化以及無害化處理處置技術。

直接引用中國國外技術存在著技術上的障礙，而且價格昂貴，經濟性較差，難以推廣應用。而中國國內技術普遍存在著處理不徹底、不能連續(xù)給料及尾氣排放超標等缺點。

以往的中國專利公開的危險廢物焚燒爐，大多在回轉窯上布置有燃燒器、出渣口、排氣口、加料口，回轉窯與傳動機構連接，在回轉窯窯尾端的煙氣出口由中間煙道連接二燃室；回轉窯頭略低、尾略高，呈傾斜狀，窯體兩端分別連通窯頭罩和窯尾罩，窯頭罩下部連通排渣機，回轉窯的窯頭罩內插入燃燒器，回轉窯的窯頭部是出渣端；回轉窯窯尾罩上設有加料口，加料口與加料機連接，回轉窯窯尾罩開有煙氣出口，該煙氣出口由中間煙道連接二燃室，廢物流向與煙氣流向相反：二燃室的進氣端輔助燃燒器，二燃室的另一端設排氣出口。

由于渣和煙氣的停留時間難以保證，灰渣的熱灼減率和煙氣排放難以達到國家環(huán)保要求。

圖1是危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐結構示意圖；

圖2是《危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐》的流化冷渣裝置結構示意圖；

圖3是《危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐》的回轉窯尾部A的局部放大圖；

圖4是《危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐》的回轉窯尾部A配風結構示意圖；

圖5是《危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐》的急冷塔結構示意圖；

圖6是《危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐》急冷塔的雙流體噴槍結構示意圖；

圖中：回轉窯1、回轉窯電機2、冷卻風機3、流化冷渣裝置4、三燃室5、緊急排放門6、急冷塔7、密封環(huán)8、耐磨鐵磚9、旋轉布風板10、排渣斗11、齒輪傳動裝置12、減速機13、電機14、進風口15、冷卻風環(huán)16、配風管17、總風管18、出風口19、風環(huán)17、入口煙道20、雙流體噴槍21、沉降灰斗22、出口煙道23、噴頭24、水冷管本體25、法蘭26、壓縮空氣入口27、出水管28、進水管29。

《危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐》涉及廢物焚燒處理裝置，尤其涉及一種危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐。

1.一種危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐，其特征在于包括回轉窯（1）、回轉窯電機（2）、冷卻風機（3）、流化冷渣裝置（4）、三燃室（5）、緊急排放門（6）、急冷塔（7），流化冷渣裝置（4）上端設有三燃室（5），三燃室（5）頂部連接有緊急排放門（6）、急冷塔（7），三燃室（5）下部側壁與回轉窯（1）的尾部相連接，回轉窯（1）的尾部設有冷卻風機（3），回轉窯（1）設有回轉窯電機（2）。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐，其特征在于所述的流化冷渣裝置（4）包括流化冷渣裝置本體、密封環(huán)（8）、耐磨鐵磚（9）、旋轉布風板（10）、排渣斗（11）、齒輪傳動裝置（12）、減速機（13）、電機（14）、進風口（15），流化冷渣裝置本體上端設有密封環(huán)（8），流化冷渣裝置本體內壁設耐磨鐵磚（9），流化冷渣裝置本體內設有旋轉布風板（10），流化冷渣裝置本體下端設有排渣斗（11），排渣斗（11）和旋轉布風板（10）中間設有進風口（15），旋轉布風板（10）經齒輪傳動裝置（12）與減速機（13）、電機（14）相連接。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐，其特征在于所述的三燃室（5）下部側壁與回轉窯（1）的尾部連接處設有配風管（17），配風管（17）與冷卻風環(huán)（16）、總風管（18）相連接，配風管（17）上設有多個出風口（19）。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐，其特征在于所述的急冷塔（7）上端設有入口煙道（20），急冷塔（7）下端設有出口煙道（23）、沉降灰斗（22），急冷塔（7）上部和中部設有雙流體噴槍（21）。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐，其特征在于所述的雙流體噴槍（21）包括噴頭（24）、水冷管本體（25）、法蘭（26）、壓縮空氣入口（27）、出水管（28）、進水管（29），水冷管本體（25）一端設有噴頭（24），水冷管本體（25）另一端經法蘭（26）與壓縮空氣入口（27）、出水管（28）、進水管（29）相連接。

如圖1所示，危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐包括回轉窯1、回轉窯電機2、冷卻風機3、流化冷渣裝置4、三燃室5、緊急排放門6、急冷塔7，流化冷渣裝置4上端設有三燃室5，三燃室5頂部連接有緊急排放門6、急冷塔7，三燃室5下部側壁與回轉窯1的尾部相連接，回轉窯1的尾部設有冷卻風機3，回轉窯1設有回轉窯電機2。

危險廢物通過危險廢物給料口進入回轉窯一燃室內，一燃室由主驅動電機以特定速度轉動。焚燒用的空氣由一次風機從危險廢物庫房內吸入，后送入回轉式爐窯窯頭，流化冷渣裝置底部的布風板的進風口以及進入三燃室，以保持危險廢物庫房的負壓，防止臭氣外溢。

危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐具有回轉式流化冷渣裝置，在回轉窯前設有進料裝置，在回轉窯下設有電機驅動其轉動，并直接與流化冷渣裝置相連，流化冷渣裝置作為二燃室下設冷渣碎渣和排渣裝置，配流化二次風，三燃室配有三層三次風。

所說的一燃室為回轉窯，傾斜放置，由回轉窯電機驅動，一端設有進料口和燃燒器，溫度和壓力測量裝置，另一端設冷卻風機冷卻回轉窯尾部，防止高溫燒壞回轉窯密封裝置。

如圖2所示，流化冷渣裝置4包括流化冷渣裝置本體、密封環(huán)8、耐磨鐵磚9、旋轉布風板10、排渣斗11、齒輪傳動裝置12、減速機13、電機14、進風口15，流化冷渣裝置本體上端設有密封環(huán)8，流化冷渣裝置本體內壁設耐磨鐵磚9，流化冷渣裝置本體內設有旋轉布風板10，流化冷渣裝置本體下端設有排渣斗11，排渣斗11和旋轉布風板10中間設有進風口15，旋轉布風板10經齒輪傳動裝置12與減速機13、電機14相連接。

所說的流化冷渣裝置二燃室為圓柱體，垂直放置，圓柱體底部設布風板，布風板上方有控制出風方向的風口，布風板經電機驅動可以旋轉，具有碎渣的功能，布風板中間設有出渣口，上方為煙氣出口。由于爐渣在流化冷渣裝置二燃室的停留時間可以達到30至60分鐘，從而確保爐渣熱灼減率＜3％。

如圖3、4所示，三燃室5下部側壁與回轉窯1的尾部連接處設有配風管17，配風管17與冷卻風環(huán)16、總風管18相連接，配風管17上設有多個出風口19。

如圖5所示，急冷塔7上端設有入口煙道20，急冷塔7下端設有出口煙道23、沉降灰斗22，急冷塔7上部和中部設有雙流體噴槍21。

采用兩支雙流體噴槍的好處在于低負荷時可以采用一支噴槍運行，防止噴水量過大時水來不及蒸發(fā)而導致淋水從塔底流出。

如圖6所示，雙流體噴槍21包括噴頭24、水冷管本體25、法蘭26、壓縮空氣入口27、出水管28、進水管29，水冷管本體25一端設有噴頭24，水冷管本體25另一端經法蘭26與壓縮空氣入口27、出水管28、進水管29相連接。

三次燃燒室為圓柱形結構，三層三次風從兩側面進入以組織進一步強化燃燒。進一步破壞二惡英，使得破壞率達到99.99％。

危險廢物在一燃室干燥熱解之后，產生的爐渣進入流化冷渣裝置二燃室繼續(xù)焚燒，確保爐渣熱灼減率＜3％，產生的煙氣進入三次燃燒室以確保一燃室未燃盡煙氣成分充分反應，同時一燃室產生的二惡英可以充分分解破壞。二燃室出口的煙氣進入急冷塔，煙氣溫度迅速從1100℃冷卻到200℃以下。抑制二惡英在低溫區(qū)的再生成，從而實現(xiàn)二惡英的達標排放。

2016年12月7日，《危險廢物回轉式流化冷渣三段焚燒爐》獲得第十八屆中國專利優(yōu)秀獎。

熔渣焚燒爐又稱熔渣爐，其構造與一般焚燒爐相似，只是一般焚燒爐的爐渣以灰粉狀排出，而熔清焚燒爐的爐渣則以玻璃體狀排出。

為使爐渣達到熔融狀態(tài)，大多采用在焚燒爐中加人助熔劑石灰的方法，以降低爐演的熔融溫度，改善其流動性能二當固體廢物中含有重金屬時，經過熔渣焚燒爐處理，絕大多數(shù)重金屬被封存在玻璃體中，很難被水浸出因此，將這類爐渣送至填埋場處置時，可有樸助粹制重全屬對掀 I'水的污染一

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流化床焚燒爐內襯耐火材料，下面由布風板構成燃燒室。燃燒室分為兩個區(qū)域，即上部的稀相區(qū)(懸浮段)和下部的密相區(qū)。

流化床焚燒爐的工作原理：流化床密相區(qū)床層中有大量的惰性床料(如煤灰或砂子等)，其熱容量很大，能夠滿足有機廢液的蒸發(fā)、熱解、燃燒所需大量熱量的要求。由布風裝置送到密相區(qū)的空氣使床層處于良好流化狀態(tài)。床層內傳熱工況十分優(yōu)越，床內溫度均勻穩(wěn)定，維持在800～900℃，有利于有機物的分解和燃燼。焚燒后產生的煙氣夾帶著少量固體顆粒及未燃燼的有機物進入流化床稀相區(qū)，由二次風送入的高速空氣流在爐膛中心形成一旋轉切圓，使擾動強烈，混合充分，未燃燼成分在此可繼續(xù)進行燃燒。

流化床焚燒爐可以兩種方式操作，即鼓泡床和循環(huán)床，這取決于空氣在床內空截面的速度。隨著空氣速度提高，床層開始流化，并具有流體特性。進一步提高空氣速度，床層膨脹，過剩的空氣以氣泡的形式通過床層，這種氣泡將床料徹底混合，迅速建立煙氣和顆粒的熱平衡，以這種方式運行的焚燒爐為鼓泡流化床焚燒爐。空氣速度更高時，顆粒被煙氣帶走，在旋風筒內分離后，回送至爐內進一步燃燒，實現(xiàn)物料的循環(huán)，以這種方式運行的稱為循環(huán)床焚燒爐。鼓泡流化床內空截面煙氣速度為1.0～3.0m /s，循環(huán)流化床內空截面煙氣速度一般為5.0～6.0m /s。

與常規(guī)焚燒爐相比，流化床焚燒爐具有以下優(yōu)點：焚燒效率高、對各類廢液適應性強、環(huán)保性能好、重金屬排放量低、結構緊湊、占地面積小、事故率低、維修工作量小等。流化床焚燒爐的缺點是，當焚燒含有堿金屬鹽類的廢液時，在床層內容易形成低熔點的共晶體(熔點在635～815℃之間)，如果熔化鹽在床內積累，則將導致流化失敗。解決這個問題的辦法是，向床內添加合適的添加劑，它們能夠將堿金屬鹽類包裹起來，形成象耐火材料一樣的熔點在1065～1290℃之間的高熔點物質，從而解決了低熔點鹽類的結焦問題。

標準號 StandardNo： GB/T 25032-2010

中文標準名稱 StandardTitle in Chinese： 生活垃圾焚燒爐渣集料

英文標準名稱： Municipal solid waste incineration bottom ash aggregate

發(fā)布日期 IssuanceDate： 2010-9-2

實施日期 ExecuteDate： 2011-5-1

首次發(fā)布日期 FirstIssuance Date： 2010-9-2

標準狀態(tài) StandardState： 現(xiàn)行

復審確認日期 ReviewAffirmance Date：

計劃編號 Plan No： 20074617-T-333

代替國標號 ReplacedStandard：

被代替國標號 ReplacedStandard:

廢止時間 RevocatoryDate：

采用國際標準號 AdoptedInternational Standard No：

采標名稱 AdoptedInternational Standard Name：

采用程度 ApplicationDegree：

采用國際標準 AdoptedInternational Standard：

國際標準分類號(ICS)： 13.030.90

中國標準分類號(CCS)： Z68

標準類別 StandardSort： 產品

標準頁碼 Number ofPages:

標準價格(元) Price(￥)：