阅读说明：本技术 一种垃圾焚烧处理的方法与系统 (Method and system for waste incineration treatment ) 是由 吴光明 于 2021-02-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种垃圾焚烧处理的方法与系统,包括垃圾进料系统、焚烧炉及二燃室系统、废锅及SNCR脱硝系统、急冷塔系统、反应塔系统、除尘器系统和脱酸系统等。所述垃圾进料系统接收垃圾后螺旋送入焚烧炉,经焚烧及二燃室进一步处理后的烟气送废锅及SNCR脱硝系统回收烟气余热及脱硝后,烟气送急冷塔系统急速冷却,然后送反应塔系统反应,再送除尘器系统除尘,最后送脱酸系统脱酸后达标排放。该垃圾焚烧处理的方法与系统具有良好的节能环保性与原料适用性、脱硝及脱酸效率高、能有效抑制二恶英再次合成、除尘及重金属效果显著等优点。新型的垃圾焚烧处理的方法与系统节能降耗、操作简单、运行经济效益好、烟气可直接排放、对环境无污染。(The invention discloses a method and a system for waste incineration treatment, which comprise a waste feeding system, an incinerator and secondary combustion chamber system, a waste boiler and SNCR denitration system, a quench tower system, a reaction tower system, a dust remover system, a deacidification system and the like. The garbage feeding system receives garbage and then spirally feeds the garbage into the incinerator, the flue gas after incineration and further treatment in the secondary combustion chamber is fed into a waste boiler and an SNCR denitration system to recover flue gas waste heat and denitrate, the flue gas is fed into a quenching tower system to be rapidly cooled, then is fed into a reaction tower system to react, is fed into a deduster system to be dedusted, and is finally fed into a deacidification system to be deacidified and then is discharged after reaching the standard. The method and the system for waste incineration treatment have the advantages of good energy-saving and environment-friendly properties, raw material applicability, high denitration and deacidification efficiency, effective inhibition of dioxin re-synthesis, obvious dust removal and heavy metal removal effects and the like. The novel method and the system for the waste incineration treatment have the advantages of energy conservation, consumption reduction, simple operation, good operation economic benefit, direct emission of flue gas and no pollution to the environment.)

一种垃圾焚烧处理的方法与系统

技术领域

本发明属于垃圾焚烧技术领域，特别涉及一种垃圾焚烧处理的方法与系统。

背景技术

随着城市化进程的加快，城市生活垃圾的废弃物累积问题日益严重，现今国内外处理城市生活垃圾的方法一般有：卫生填埋、直接焚烧法、等离子气化法等。

卫生填埋不仅占用大量的土地，上述垃圾废弃物还含有大量的重金属和细菌，会产生恶臭造成水体、土壤和大气的严重污染。随着垃圾等废弃物产生量逐年增加，许多地方已出现了垃圾等废弃物无地可埋、无处可堆的尴尬局面，垃圾填埋污染引起的环境和生态安全问题已十分严峻。

垃圾等废弃物的直接焚烧可实现生物质减量化，在减少占地的同时可进行发电，创造一定的经济效益。但目前已公开的焚烧法也带来了一系列问题：①由于焚烧温度不高，容易产生二噁英和呋喃等致癌物质；②焚烧产生的飞灰和残渣中富含有毒有害重金属物质，容易造成地下水源污染；③焚烧产生大量烟气，碳排放量大。

等离子气化技术原理是利用等离子体的物理特性，高温等离子体能量密度很高，中性粒子温度与电子温度相近，各种粒子的反应活性都很高，一般处理垃圾采用的等离子体火炬，火炬中心温度最高可达30000℃，边缘温度也可达到3000℃左右，当高温的等离子体去冲击被处理对象时，被处理物体很快被气化分解，重新组合产生新的物质，从而使被处理的有害物质变成了无害物质。但此法能耗高、等离子矩寿命较短，设备更换频繁，处理成本高。

因此，寻找和研究开发出一种针对垃圾等废弃物处理的绿色环保新方法，尽可能减少和消除城市生活垃圾处理过程中造成的环境污染问题，已成为当前垃圾等废弃物处理领域的一个新课题。特别是随着近年来经济的高速发展和能源资源的日益短缺，垃圾等废弃物处理的无害化、减量化和资源化已成为当前此行业的一个新发展方向。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种垃圾焚烧处理的方法与系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种垃圾焚烧处理的方法与系统，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：垃圾经进料系统螺旋送入焚烧炉；

步骤2：垃圾经焚烧及二燃室进一步处理后的烟气送废锅及SNCR脱硝系统回收烟气余热及脱硝；

步骤3：经回收烟气余热及脱硝后的烟气送急冷塔系统急速冷却，然后送反应塔系统反应，在反应塔中吸附烟气中的重金属及二噁英；

步骤4：经吸附重金属及二噁英后的烟气送旋风除尘器及布袋除尘器除尘。

步骤5：经布袋除尘器除尘后，烟气进一级洗涤塔和二级洗涤塔脱酸。

一种垃圾焚烧处理的方法与系统，包括：垃圾进料系统、焚烧炉及二燃室系统、废锅及SNCR脱硝系统、急冷塔系统、反应塔系统、除尘器系统和脱酸系统。

其中所述垃圾进料系统用于将垃圾送至焚烧炉内。

所述焚烧炉及二燃室系统用于对垃圾进行高温焚烧处理。

所述废锅及SNCR脱硝系统用于对焚烧烟气进行烟气余热回收及脱硝。

所述急冷塔系统用于对烟气中进行急速冷却。

所述反应塔系统用于对烟气中的重金属及二噁英进行吸附。

所述除尘器系统用于对烟气进行旋风除尘及布袋除尘。

所述脱酸系统用于对烟气进行一级洗涤和二级洗涤脱酸。

进一步的，步骤2中的焚烧炉的温度不低于850℃，最佳操作温度为850~870℃；二燃室的温度为1100℃，最佳温度为1000~1200℃。但当卤化合物含量超过1%wt时，要求操作温度不低于1100℃。

进一步的，步骤2中的焚烧炉和二燃室的烟气停留时间在1~10秒左右，优选2秒左右，此时可确保焚烧产生的烟气中各污染物排放指标显著优于现有环保标准，同时能有效减少设备投资与操作费用。

进一步的，步骤2中的烟气由二燃室进入膜式水冷壁结构的余热锅炉内，高温烟气通过余热锅炉产生饱和蒸汽、回收热量，余热锅炉出口烟气温度为 550℃。在余热锅炉炉膛处设置选择性非催化还原（SNCR）脱硝系统。在余热锅炉第一回程炉膛内水冷壁上，在 900℃-1050℃左右的环境下，喷入还原剂尿素溶液将烟气中的 NOx 组分还原反应生成氮气。

进一步的，所述急冷塔系统为顺流式急冷塔。余热回收并脱硝后的 550℃烟气再进入顺流式急冷塔，用雾化的碱液对烟气进行急冷，使烟气温度在 1s 内降低至 200℃以下，短时间内越过二噁英重新生成的温度区间（250℃~450℃），避免二噁英的再生成。

进一步的，所述反应塔系统为干式反应器。经过两道冷却后的烟气从干式反应器底部进入，烟气中的 SO₂、HCl、 HF 酸性气体与喷入的石灰粉进行反应，起到脱酸的作用。在喷入石灰粉的同时喷入 200 目左右的活性炭粉，吸附烟气中的重金属及二噁英。

进一步的，所述除尘器系统包括旋风除尘器及布袋除尘器，所述旋风除尘器脱除烟气中大于200um的颗粒，所述布袋除尘器脱除烟气中小于200um的颗粒。经干法脱酸及吸附后，混合有活性炭粉、石灰粉的烟气依次进入旋风除尘器和袋式除尘器。烟气中的粉尘经旋风除尘器除尘后，小颗粒吸附在除尘器滤袋表层，并形成粉尘层，粉尘中的石灰继续与烟气中的酸性气体进行反应；

进一步的，经布袋除尘器除尘后，烟气采用两级湿法脱酸工艺。一级湿法洗涤调节烟气温度从 180℃左右的到 80℃左右，达到酸碱反应的最佳温度段后，进入二级洗涤塔进一步脱酸；并通过二级洗涤塔出口处的除雾器脱除烟气中的水份。

有益效果：

（1）本发明提供的方法利用高温对垃圾等废弃物进行焚烧处理，并以高温烟气的形式输出，处理过程绿色环保，其二噁英等污染物的排放要远低于欧盟等最严格的环保排放标准。

（2）从生态角度看，垃圾等废弃物是一种污染源，但从资源角度看，垃圾却是地球上正在增长的资源。以本发明提供的方法处理垃圾进而发电为例，如果我国能将垃圾分类处理并充分有效地用于发电，每年将节省4000～6000万t煤炭资源。

本技术开发用于处理各种城市垃圾、工业垃圾等废弃物，变废为宝，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1是实施例1一种垃圾焚烧处理的方法与系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1所示的一种垃圾焚烧处理的方法与系统，包括：垃圾进料系统、焚烧炉及二燃室系统、废锅及SNCR脱硝系统、急冷塔系统、反应塔系统、除尘器系统和脱酸系统。

其中所述垃圾进料系统用于将垃圾送至焚烧炉内。垃圾进料系统包括螺旋给料机1。

所述焚烧炉及二燃室系统用于对垃圾进行高温焚烧处理。焚烧炉及二燃室系统包括焚烧炉2和二燃室3。焚烧炉2的温度不低于850℃，最佳操作温度为850~870℃；二燃室3的温度为1100℃，最佳温度为1000~1200℃。但当卤化合物含量超过1%wt时，要求操作温度不低于1100℃。

焚烧炉2和二燃室3的烟气停留时间在1~10秒左右，优选2秒左右，此时可确保焚烧产生的烟气中各污染物排放指标显著优于现有环保标准，同时能有效减少设备投资与操作费用。

所述废锅及SNCR脱硝系统用于对焚烧烟气进行烟气余热回收及脱硝。废锅及SNCR脱硝系统包括余热锅炉4。余热锅炉4为膜式水冷壁结构，高温烟气通过余热锅炉4产生饱和蒸汽、回收热量，余热锅炉4出口烟气温度为 550℃。在余热锅炉炉膛处设置选择性非催化还原（SNCR）脱硝系统。在余热锅炉第一回程炉膛内水冷壁上，在 900℃-1050℃左右的环境下，喷入还原剂尿素溶液将烟气中的 NOx 组分还原反应生成氮气。

所述急冷塔系统用于对烟气中进行急速冷却。急冷塔系统包括急冷塔5。急冷塔5为顺流式急冷塔。余热回收并脱硝后的 550℃烟气再进入急冷塔5，用雾化的碱液对烟气进行急冷，使烟气温度在 1s 内降低至 200℃以下，短时间内越过二噁英重新生成的温度区间（250℃~450℃），避免二噁英的再生成。

所述反应塔系统用于对烟气中的重金属及二噁英进行吸附。反应塔系统包括干式反应器6。经过两道冷却后的烟气从干式反应器6底部进入，烟气中的 SO₂、HCl、 HF 酸性气体与喷入的石灰粉进行反应，起到脱酸的作用。在喷入石灰粉的同时喷入 200 目左右的活性炭粉，吸附烟气中的重金属及二噁英。

所述除尘器系统用于对烟气进行旋风除尘及布袋除尘。除尘器系统旋风除尘器7和布袋除尘器8。旋风除尘器7脱除烟气中大于200um的颗粒，布袋除尘器8脱除烟气中小于200um的颗粒。经干法脱酸及吸附后，混合有活性炭粉、石灰粉的烟气依次进入旋风除尘器7和袋式除尘器8。烟气中的粉尘经旋风除尘器7除尘后，小颗粒吸附在除尘器滤袋表层，并形成粉尘层，粉尘中的石灰继续与烟气中的酸性气体进行反应；

所述脱酸系统用于对烟气进行一级洗涤和二级洗涤脱酸。脱酸系统包括一级洗涤塔9和二级洗涤塔10。经布袋除尘器除尘后，烟气采用两级湿法脱酸工艺。一级洗涤塔9调节烟气温度从 180℃左右的到 80℃左右，达到酸碱反应的最佳温度段后，进入二级洗涤塔10进一步脱酸；并通过二级洗涤塔10出口处的除雾器脱除烟气中的水份。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。