本實(shí)用新型屬于危險(xiǎn)固體廢棄物處理技術(shù),涉及垃圾焚燒領(lǐng)域,具體地,本實(shí)用新型涉及一種飛灰低溫熔融裝置。
背景技術(shù):
飛灰是垃圾焚燒的必然產(chǎn)物,大約占焚燒垃圾量的3~5%。在垃圾焚燒爐飛灰中,以無機(jī)物為主,其次是具有較高浸出率的重金屬元素,如pb、Cr、Cd等,還有一定數(shù)量吸附在飛灰的二噁英,若未經(jīng)預(yù)處理直接填埋,將會(huì)使重金屬發(fā)生浸出、遷移,對(duì)土壤及地下水造成二次污染。因此,如何合理有效地處理垃圾焚燒飛灰成為當(dāng)前環(huán)境保護(hù)急需解決的問題。如何安全有效地處置焚燒飛灰成為急需解決的環(huán)境和社會(huì)問題。
垃圾焚燒飛灰處理技術(shù)主要有直接按危廢填埋、螯合穩(wěn)定化后衛(wèi)生填埋、熔融和資源化利用四種。飛灰螯合穩(wěn)定化后衛(wèi)生填埋在我國(guó)應(yīng)用較為廣泛。目前,我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)飛灰主要通過簡(jiǎn)易處理后運(yùn)往安全填埋場(chǎng)填埋,不僅大量占用了安全填埋場(chǎng)的庫(kù)容,且成本高。而一些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)、沒有條件建設(shè)安全填埋場(chǎng)的地區(qū),一般采用堆存或簡(jiǎn)單水泥固化后運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng)填埋的方式,存在著二次污染的隱患。
飛灰熔融技術(shù)就是將有害的焚燒飛灰熔融轉(zhuǎn)化為玻璃態(tài)熔渣,達(dá)到減容化、無害化的一種資源化處理工藝。經(jīng)熔融處理后飛灰熔渣形成具有剛性的非晶態(tài)的玻璃態(tài)物質(zhì),玻璃態(tài)熔渣使飛灰中重金屬形成不易浸出的形態(tài),通過毒性浸出特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),重金屬浸出率均非常低。
另外,通過熔融處理,可分解飛灰中99.9%的二噁英,從而可有效地防止二噁英類排放到環(huán)境中。但也存在一些缺點(diǎn),如高溫條件下會(huì)產(chǎn)生含有Pb、Zn、Cd等易揮發(fā)重金屬的廢氣,需設(shè)置后續(xù)煙氣處理裝置;工藝復(fù)雜;能源消耗大、處理成本高。資源化利用包括飛灰燒結(jié)輕骨料處理技術(shù)和飛灰水泥窯共處置技術(shù),它可同時(shí)實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒飛灰的無害化處理與資源化利用,但是這種處理收市場(chǎng)因素影響巨大,資源化產(chǎn)品的重金屬在長(zhǎng)期穩(wěn)定性也較差。
現(xiàn)有的高溫熔融處理飛灰工藝存在以下問題:(1)高溫容易造成飛灰中的重金屬和酸性氣體揮發(fā),需要增加尾氣處理系統(tǒng)來處理,(2)飛灰中的有機(jī)物在高溫條件下?lián)]發(fā),需要增加二次燃燒室來燃盡,這導(dǎo)致了系統(tǒng)的復(fù)雜化。(3)高溫熔融需要將飛灰加熱到1200℃-1400℃,對(duì)設(shè)備的材質(zhì)要求高,且要加熱到熔融溫度需要花費(fèi)大量的燃料和電力成本。
因此,如何合理有效地處理垃圾焚燒飛灰成為當(dāng)前環(huán)境保護(hù)急需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在實(shí)用新型內(nèi)容部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念,這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本實(shí)用新型的實(shí)用新型內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征,更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
本實(shí)用新型提供了一種飛灰低溫熔融裝置,用于處理垃圾焚燒鍋爐的飛灰,所述裝置包括:飛灰進(jìn)料斗、回轉(zhuǎn)窯以及冷凝器;
其中,所述飛灰進(jìn)料斗分別連通所述垃圾焚燒鍋爐的飛灰出口和所述回轉(zhuǎn)窯的飛灰入口;
所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣入口與所述垃圾焚燒鍋爐的煙氣出口連通;
所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣出口與所述冷凝器連通。
可選地,所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣出口設(shè)置于所述回轉(zhuǎn)窯靠近所述飛灰進(jìn)料斗的一端的頂部。
可選地,所述裝置還包括卸料閥,所述回轉(zhuǎn)窯遠(yuǎn)離所述飛灰進(jìn)料斗的一端與所述卸料閥連通。
可選地,所述卸料閥包括星型閥。
可選地,所述冷凝器的煙氣出口與所述垃圾焚燒鍋爐的煙氣處理裝置連通。
可選地,所述飛灰進(jìn)料斗上方設(shè)置有插板閥。
可選地,所述飛灰進(jìn)料斗上設(shè)置有螺旋輸送設(shè)備。
本實(shí)用新型的飛灰低溫熔融裝置的運(yùn)行包括:
將所述垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的飛灰通入到所述回轉(zhuǎn)窯中;
將所述垃圾焚燒鍋爐的煙氣通入到所述回轉(zhuǎn)窯中,利用所述煙氣對(duì)所述飛灰加熱,以實(shí)現(xiàn)所述飛灰的低溫熔融;
將低溫熔融后的煙氣通入所述冷凝器中,以去除所述煙氣中的金屬。
可選地,所述低溫熔融的溫度為400-500℃。
可選地,所述低溫熔融的時(shí)間大于10min。
可選地,所述運(yùn)行還進(jìn)一步將所述回轉(zhuǎn)窯中經(jīng)低溫熔融后的飛灰排出的步驟。
可選地,所述飛灰包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-15%的氫氧化鈣。
可選地,所述回轉(zhuǎn)窯中包括還原性氣氛。
可選地,所述回轉(zhuǎn)窯中含有至少5%的氧氣。
本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供了一種飛灰低溫熔融處理裝置,所述裝置將垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰通過除塵器收集后通過給料螺旋送入回轉(zhuǎn)窯,利用垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱?duì)飛灰進(jìn)行低溫熔融,產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過冷凝除去尾氣中的汞,凈化后的尾氣回到垃圾焚燒煙氣處理系統(tǒng)處理,飛灰熔融處理后,可大大降低重金屬的析出。
本實(shí)用新型所述裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):降低飛灰熔融溫度,可以減少重金屬和鹽類物質(zhì)的揮發(fā),使熔融系統(tǒng)簡(jiǎn)化,同時(shí)降低運(yùn)行能耗,則可望降低飛灰熔融處理的成本,使熔融系統(tǒng)得到更廣泛的應(yīng)用。
附圖說明
本實(shí)用新型的下列附圖在此作為本實(shí)用新型的一部分用于理解本實(shí)用新型。附圖中示出了本實(shí)用新型的實(shí)施例及其描述,用來解釋本實(shí)用新型的裝置及原理。在附圖中,
圖1為本實(shí)用新型所述飛灰低溫熔融裝置的連接示意圖;
圖2為本實(shí)用新型所述飛灰低溫熔融裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)識(shí)
1、飛灰進(jìn)料斗 2、回轉(zhuǎn)窯
3、卸料閥 4、冷凝器
11、處理后飛灰出口 12、回轉(zhuǎn)窯的煙氣入口
13、回轉(zhuǎn)窯的煙氣出口 14、飛灰入口
具體實(shí)施方式
在下文的描述中,給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本實(shí)用新型更為徹底的理解。然而,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是,本實(shí)用新型可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中,為了避免與本實(shí)用新型發(fā)生混淆,對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
為了徹底理解本實(shí)用新型,將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟,以便闡釋本實(shí)用新型提出的飛灰低溫熔融裝置。顯然,本實(shí)用新型的施行并不限定于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下,然而除了這些詳細(xì)描述外,本實(shí)用新型還可以具有其他實(shí)施方式。
應(yīng)當(dāng)理解的是,當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí),其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件,但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。
實(shí)施例1
本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供了一種飛灰低溫熔融裝置,所述飛灰低溫熔融裝置包括飛灰進(jìn)料斗1、回轉(zhuǎn)窯2、卸料閥3和冷凝器4,如圖1所示。
其中,所述飛灰進(jìn)料斗1分別連通垃圾焚燒鍋爐的飛灰出口和回轉(zhuǎn)窯的飛灰入口12,以用于將垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的飛灰轉(zhuǎn)移至所述回轉(zhuǎn)窯中,例如所述飛灰進(jìn)料斗的飛灰入口14與垃圾焚燒鍋爐的飛灰出口連通,所述飛灰進(jìn)料斗的出口與所述回轉(zhuǎn)窯的飛灰進(jìn)口12連通;
所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣入口12與所述垃圾焚燒鍋爐的燃燒煙氣出口連通,以用于將所述垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖氲剿龌剞D(zhuǎn)窯中對(duì)所述飛灰進(jìn)行加熱,實(shí)現(xiàn)所述飛灰的低溫熔融;
所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣出口13與所述冷凝器連通,以用于對(duì)處理后煙氣進(jìn)行冷卻,去除所述煙氣中所包含的金屬。
其中,所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣出口設(shè)置于所述回轉(zhuǎn)窯靠近所述飛灰進(jìn)料斗的一端的頂部,與所述冷凝器的煙氣入口連通。
其中,所述裝置還包括卸料閥,所述回轉(zhuǎn)窯遠(yuǎn)離所述飛灰進(jìn)料斗的一端與所述卸料閥連通,所述卸料閥的處理后飛灰出口11將所述飛灰排出回轉(zhuǎn)窯。
其中,所述卸料閥包括星型閥。
其中,所述冷凝器與所述垃圾焚燒鍋爐的煙氣處理裝置連通,例如所述冷凝器的煙氣出口與所述垃圾焚燒鍋爐的煙氣處理裝置連通。
其中,所述飛灰進(jìn)料斗上方設(shè)置有插板閥。
其中,所述飛灰進(jìn)料斗上設(shè)置有螺旋輸送設(shè)備。
所述飛灰低溫熔融裝置的工作原理為:所述飛灰從溜槽進(jìn)入一個(gè)飛灰進(jìn)料斗,進(jìn)料斗上方有一個(gè)插板閥控制飛灰進(jìn)入的流量。飛灰從進(jìn)料斗通過一個(gè)轉(zhuǎn)速可變的螺旋輸送設(shè)備送到一個(gè)直接加熱的回轉(zhuǎn)窯,飛灰的投加量通過螺旋輸送的轉(zhuǎn)速和回轉(zhuǎn)窯的傾斜度調(diào)節(jié)。處理后的煙氣進(jìn)入冷凝器,將煙氣中的汞通過冷凝提取。提取汞后的煙氣進(jìn)入垃圾焚燒系統(tǒng)的煙氣處理系統(tǒng)。處理后的飛灰通過尾部星型閥排出,以防止氣體泄漏。熔融后的飛灰產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定,不管在酸堿條件下均不會(huì)有重金屬析出。
本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供了一種飛灰低溫熔融處理裝置,所述裝置將垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰通過除塵器收集后通過給料螺旋送入回轉(zhuǎn)窯,利用垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱?duì)飛灰進(jìn)行低溫熔融,產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過冷凝除去尾氣中的汞,凈化后的尾氣回到垃圾焚燒煙氣處理系統(tǒng)處理,飛灰熔融處理后,可大大降低重金屬的析出。
本實(shí)用新型所述裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):降低飛灰熔融溫度,可以減少重金屬和鹽類物質(zhì)的揮發(fā),使熔融系統(tǒng)簡(jiǎn)化,同時(shí)降低運(yùn)行能耗,則可望降低飛灰熔融處理的成本,使熔融系統(tǒng)得到更廣泛的應(yīng)用。
實(shí)施例2
本實(shí)用新型中飛灰低溫熔融裝置的運(yùn)行過程包括:
將垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的飛灰通入到回轉(zhuǎn)窯中;
將垃圾焚燒鍋爐燃燒后的煙氣通入到所述回轉(zhuǎn)窯中,通過所述煙氣對(duì)所述飛灰加熱,以對(duì)所述飛灰進(jìn)行低溫熔融;
將低溫熔融后的煙氣通入冷凝器中去除所述煙氣中的金屬。
其中,所述工藝還進(jìn)一步將所述回轉(zhuǎn)窯中經(jīng)低溫熔融后的飛灰排出。
其中,所述低溫熔融的溫度為400-500℃,相比于目前工藝中高溫熔融的溫度1200℃-1400℃來說,低溫熔融的溫度極大的降低,對(duì)設(shè)備的材質(zhì)要求降低,可以減少重金屬和鹽類物質(zhì)的揮發(fā),使熔融系統(tǒng)簡(jiǎn)化,同時(shí)降低運(yùn)行能耗,則可望降低飛灰熔融處理的成本,使熔融系統(tǒng)得到更廣泛的應(yīng)用。
其中,所述低溫熔融的時(shí)間大于10min。
其中,所述飛灰包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15的氫氧化鈣。
其中,所述回轉(zhuǎn)窯中包括還原性氣氛,例如所述回轉(zhuǎn)窯中含有至少5%的氧氣。
本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供了一種飛灰低溫熔融處理裝置,所述裝置將垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰通過除塵器收集后通過給料螺旋送入回轉(zhuǎn)窯,利用垃圾焚燒鍋爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱?duì)飛灰進(jìn)行低溫熔融,產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過冷凝除去尾氣中的汞,凈化后的尾氣回到垃圾焚燒煙氣處理系統(tǒng)處理,飛灰熔融處理后,可大大降低重金屬的析出。
本實(shí)用新型所述裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):降低飛灰熔融溫度,可以減少重金屬和鹽類物質(zhì)的揮發(fā),使熔融系統(tǒng)簡(jiǎn)化,同時(shí)降低運(yùn)行能耗,則可望降低飛灰熔融處理的成本,使熔融系統(tǒng)得到更廣泛的應(yīng)用。
本實(shí)用新型已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明,但應(yīng)當(dāng)理解的是,上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的,而非意在將本實(shí)用新型限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是,本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例,根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改,這些變型和修改均落在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。