一种耦合固废焚烧的飞灰熔融处理系统的制作方法

本技术属于固废处理，尤其涉及一种耦合固废焚烧的飞灰熔融处理系统。

背景技术：

1、固废(或生活垃圾)焚烧技术由于其显著的减量化、资源化、无害化和节省占地等优点，已成为固废(或垃圾)的主要处理方式之一。但焚烧处理后烟气处理收集的飞灰量约为焚烧处理量的2～5％，且飞灰作为重金属及二恶英类污染成分的主要载体，根据《危险废物管理名录》(2021)，飞灰被认定为危险废物(编号772-002-18)，需进行合理处置，不可以作为二次材料直接使用。垃圾焚烧飞灰一般呈白色或者灰色、颗粒较小、含水率较低一般为3％左右、可溶率为30％-40％左右、热酌减率为70％左右、比表面积为50左右形状不规则、粒径各异一般在4～100μm之间。但是孔隙率高，比表面积大，为170～1 000m2/kg之间。一般而言，飞灰中矿物质主要为cao、sio2、al2o3、mgo、k2o、na2o、fe2o3、无机氯化物和硫酸盐等，其组成不同对飞灰的熔融特性将产生较大影响。不同炉型对垃圾焚烧飞灰组分的影响较大。不同地区、相同炉型的垃圾焚烧发电厂的飞灰组分含量相似。生活垃圾焚烧飞灰中主要的重金属元素有cd、cr、pb、cu、zn、hg、as、ni等。重金属占飞灰组分的0.5％～3.0％，且多以无定形态存在，通常xrd晶相分析和xrf组分分析中无法检测出全部重金属的物相组分及含量。如何无害化处理处置飞灰成为各固废(或生活垃圾)焚烧厂最为棘手的问题之一。

2、常规的飞灰稳定化处理技术主要有水泥固化法、化学药剂稳定化处理、热处理法、超临界流体萃取技术等。其中化学药剂稳定化+水泥固化联合处理法是目前绝大多数生活垃圾焚烧厂采用的飞灰处理技术。此技术系统简单，投资和运行费用较低，但有一定增容，而且无法实现二恶英的降解，同时经过螯合反应后螯合物需要一定时间养护，并在检测合格之前螯合物还是作为危险废弃物在厂内暂存，需要在焚烧厂内设置能贮存一定天数飞灰螯合物的危废车间，待检测满足《生活垃圾填埋污染控制标准》(gb16889-2008)6.3的要求外运至填埋场专区填埋，因此此技术增加焚烧其他配套设施的投资，同时最终处置为运至生活垃圾填埋场填埋处置，占用土地资源的同时增加二次污染的风险。

3、而热处理技术是指在高温下烧结(700～1000℃)或者熔融/玻璃化(1000～1400℃)焚烧飞灰，使飞灰中的有机污染物在高温下分解，重金属发生熔融后分离或者玻璃稳定化的过程。其具有减容减量、重金属稳定性好，二噁英分解程度高等优点。热处理技术主要有电弧炉、等离子体熔融炉、高温火焰熔融技术，其中等离子体熔融炉、高温火焰熔融技术在飞灰处理领域已有应用，但尚存在如下问题：(1)等离子处理以电力作为能源，电源效率较低，导致能耗大；(2)排气热能利用低；(3)整体投资昂贵；(4)处理量小，可靠性尚待验证。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种耦合固废焚烧的飞灰熔融处理系统，保证飞灰稳定化处理的稳定性和可靠性，实现飞灰的综合利用，还能降低运行费用和投资费用。

2、本实用新型是通过以下技术方案实现的：

3、一种耦合固废焚烧的飞灰熔融处理系统，包括：

4、用于对飞灰进行加热的第一加热组件和第二加热组件，第一加热组件和第二加热组件连通，第二加热组件的加热温度高于第一加热组件的加热温度，第一加热组件设有第一进料口和烟气排放口，第二加热组件设有第二排渣口；

5、飞灰给料组件，飞灰给料组件与第一进料口连通，用于向第一进料口输送飞灰；

6、焚烧炉，焚烧炉与烟气排放口连通；

7、水冷装置，水冷装置与第二排渣口连通，用于对第二排渣口排出的灰渣进行冷却；

8、冷渣贮仓，冷渣贮仓与水冷装置连通，用于接收经水冷装置冷却的灰渣。

9、进一步地，第一加热组件包括第一加热炉、第一燃烧器和燃料供应装置，第一燃烧器设置在第一加热炉的侧壁上，且第一燃烧器与燃料供应装置连接，第一进料口和烟气排放口设置在第一加热炉上，第一加热炉上设有第一排渣口；第二加热组件包括第二加热炉、第二燃烧器和供氧装置，第二燃烧器设置在第二加热炉的侧壁上，且第二燃烧器分别与燃料供应装置和供氧装置连接，第二排渣口设置在第二加热炉上，第二加热炉上设有第二进料口，第二进料口与第一排渣口连通。

10、进一步地，第一燃烧器为低氮燃油燃烧器或低氮燃气燃烧器，第二燃烧器为纯氧燃烧器。

11、进一步地，第一加热炉为回转窑炉，第二加热炉为熔融炉。

12、进一步地，飞灰给料组件包括飞灰贮仓和螺旋输送机，飞灰贮仓通过螺旋输送机与第一进料口连通。

13、进一步地，还包括引风机，烟气排放口通过引风机与焚烧炉连通。

14、进一步地，还包括分配罐，分配罐与冷渣贮仓连接。

15、相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

16、(1)通过第一加热组件和第二加热组件组成二级加热，使飞灰中的二噁英类彻底分解，活性炭充分燃烧，飞灰熔融充分，并且处理后的灰渣可作为资源化利用，减少因专区填埋占用土地资源的同时杜绝对环境造成的二次污染；

17、(2)与焚烧厂系统的焚烧炉协同，加热烟气进行焚烧炉，改善焚烧炉燃烧工况的同时参与余热锅炉的换热，提高焚烧厂发电量，增加收益；

18、(3)与等离子熔融处理工艺相比，本发明装置投资约减低50％，运行和维护成本减低40％以上；与超高温熔融处理相比，本发明装置投资约减低20％，运行和维护成本减低20％以上；

19、(4)本系统不仅适用于垃圾焚烧飞灰的处理，还可以应用于污泥焚烧飞灰、工业废弃物焚烧飞灰、医废焚烧灰渣的处理。

技术特征：

1.一种耦合固废焚烧的飞灰熔融处理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的耦合固废焚烧的飞灰熔融处理系统，其特征在于，所述第一加热组件包括第一加热炉、第一燃烧器和燃料供应装置，所述第一燃烧器设置在第一加热炉的侧壁上，且所述第一燃烧器与燃料供应装置连接，所述第一进料口和烟气排放口设置在第一加热炉上，所述第一加热炉上设有第一排渣口；所述第二加热组件包括第二加热炉、第二燃烧器和供氧装置，所述第二燃烧器设置在第二加热炉的侧壁上，且所述第二燃烧器分别与燃料供应装置和供氧装置连接，所述第二排渣口设置在第二加热炉上，所述第二加热炉上设有第二进料口，所述第二进料口与第一排渣口连通。

3.根据权利要求2所述的耦合固废焚烧的飞灰熔融处理系统，其特征在于，所述第一燃烧器为低氮燃油燃烧器或低氮燃气燃烧器，所述第二燃烧器为纯氧燃烧器。

4.根据权利要求2所述的耦合固废焚烧的飞灰熔融处理系统，其特征在于，所述第一加热炉为回转窑炉，所述第二加热炉为熔融炉。

5.根据权利要求1所述的耦合固废焚烧的飞灰熔融处理系统，其特征在于，所述飞灰给料组件包括飞灰贮仓和螺旋输送机，所述飞灰贮仓通过螺旋输送机与第一进料口连通。

6.根据权利要求1所述的耦合固废焚烧的飞灰熔融处理系统，其特征在于，还包括引风机，所述烟气排放口通过引风机与焚烧炉连通。

7.根据权利要求1所述的耦合固废焚烧的飞灰熔融处理系统，其特征在于，还包括分配罐，所述分配罐与冷渣贮仓连接。

技术总结本技术提供了一种耦合固废焚烧的飞灰熔融处理系统，包括：用于对飞灰进行加热的第一加热组件和第二加热组件，第一加热组件和第二加热组件连通，第二加热组件的加热温度高于第一加热组件的加热温度，第一加热组件设有第一进料口和烟气排放口，第二加热组件设有第二排渣口；飞灰给料组件，飞灰给料组件与第一进料口连通，用于向第一进料口输送飞灰；焚烧炉，焚烧炉与烟气排放口连通；水冷装置，水冷装置与第二排渣口连通，用于对第二排渣口排出的灰渣进行冷却；冷渣贮仓，冷渣贮仓与水冷装置连通，用于接收经水冷装置冷却的灰渣。本技术保证飞灰稳定化处理的稳定性和可靠性，实现飞灰的综合利用，还能降低运行费用和投资费用。技术研发人员：李芳,何英青,梁坤强,马东东,罗军,刘付玲,余志超,郭绍德受保护的技术使用者：中国轻工业广州工程有限公司技术研发日：20231110技术公布日：2024/7/18