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    重庆时时彩走势图新浪: 一种飞灰处理方法和系统.pdf

    关 键 词:
    一种 处理 方法 系统
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    摘要
    申请专利号:

    CN201410177631.0

    申请日:

    2014.04.29

    公开号:

    CN103939920A

    公开日:

    2014.07.23

    当前法律状态:

    驳回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):F23G 7/06申请公布日:20140723|||实质审查的生效IPC(主分类):F23G 7/06申请日:20140429|||公开
    IPC分类号: F23G7/06 主分类号: F23G7/06
    申请人: 河南中易环??萍加邢薰?
    发明人: 魏红; 杨亚东
    地址: 450000 河南省郑州市郑东新区商务内环路10号24层2401号
    优先权:
    专利代理机构: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 王宝筠
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410177631.0

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.09.01|||2014.08.20|||2014.07.23

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供了一种飞灰处理方法,包括:对飞灰收集设备中收集的飞灰进行聚集;依据第一预设条件对聚集得到的飞灰进行预热处理,使得所述飞灰的温度达到第一预设温度值;采用等离子体转移弧作为热源,依据第二预设条件将完成预热的飞灰加热至第二预设温度值以熔融,得到热熔渣;冷却所述热熔渣,得到玻璃体状熔渣;对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理,并焚烧无毒化处理后的烟气。采用该方法,将飞灰进行熔融,使其生成固化结构长期稳定较好的玻璃体状熔渣。并且,对飞灰预热过程中产生的烟气进行处理,降低了烟气携带有毒物质导致的污染,能够彻底处理飞灰。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种飞灰处理方法,其特征在于,包括:
    对飞灰收集设备中收集的飞灰进行聚集;
    依据第一预设条件对聚集得到的飞灰进行预热处理,使得所述飞灰的温度达到第一预设温度值;
    采用等离子体转移弧作为热源,依据第二预设条件将完成预热的飞灰加热至第二预设温度值以熔融,得到热熔渣;
    冷却所述热熔渣,得到玻璃体状熔渣;
    对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理,并焚烧无毒化处理后的烟气。

    2.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,依据第一预设条件对聚集得到的飞灰进行预热处理,使得所述飞灰的温度达到第一预设温度值包括:
    依据预设的给料量,将所述聚集得到的飞灰分为N份,所述N为不小于1的自然数;
    对每一份飞灰进行预热达到第一预设温度值。

    3.  根据权利要求2所述的方法,其特征在于,依据第二预设条件将完成预热的飞灰加热至第二预设温度值以熔融包括:
    依次对每一份完成预热的飞灰加热,使所述飞灰的温度由第一预设温度值升至第二预设温度值;
    其中,当输送飞灰的温度为第二预设温度值时,所述飞灰处于熔融状态。

    4.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理之前还包括:
    将所述烟气进行热交换处理,并将所述热交换得到的热量对所述聚集得到的飞灰进行预热处理。

    5.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理包括:
    将所述烟气通入活性炭,以使所述活性炭吸附所述烟气中的有毒物质。

    6.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,冷却所述热熔渣,得到玻璃体状熔渣包括:
    采用冷却水对所述热熔渣进行冷却处理;
    对经过冷却处理的熔渣进行固液分离,得到玻璃体状熔渣。

    7.  一种飞灰处理系统,其特征在于,包括:
    中间储仓,用于对飞灰收集设备中收集的飞灰进行聚集;
    预热装置,用于依据第一预设条件对聚集得到的飞灰进行预热处理,使得所述飞灰的温度达到第一预设温度值;
    燃烧器,用于为所述预热装置提供预热处理时所需的热量;
    熔融炉,用于采用等离子体转移弧作为热源,依据第二预设条件将完成预热的飞灰加热至第二预设温度值以熔融,得到热熔渣;
    冷却装置,用于冷却所述热熔渣,得到玻璃体状熔渣;
    烟气处理装置,用于对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理,并焚烧无毒化处理后的烟气。

    8.  根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述预热装置包括:
    定量给料机,用于依据预设的给料量,将聚集得到的飞灰分为N份,依次将每一份飞灰加入预热炉,所述N为不小于1的自然数;
    预热炉,用于对每一份飞灰进行预热达到第一预设温度值。

    9.  根据权利要求7所述的系统,其特征在于,还包括:
    热交换器,用于将预热装置产生的烟气进行热交换处理,并将所述热交换得到的热量对所述聚集得到的飞灰进行预热处理。

    10.  根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述烟气处理装置包括:
    吸附反应器,用于将所述烟气通入活性炭,以使所述活性炭吸附所述烟气中的有毒物质;
    焚烧炉,用于对经过无毒化处理的烟气焚烧。

    说明书

    说明书一种飞灰处理方法和系统
    技术领域
    本发明涉及环境?;ち煊?,更具体的说,是涉及一种飞灰处理方法和系统。
    背景技术
    焚烧飞灰是生活垃圾焚烧发电时产生的主要副产物之一,由于其中含有少量重金属、二恶英、呋喃类等物质,具有一定毒性,属于危险废物。
    现有的常规处理飞灰方法为:对收集得到的大量飞灰添加螯合剂、水泥对飞灰进行固化稳定化处理,处理达标后的飞灰进行填埋处置。
    但是,采用该方法,处理后飞灰的长期稳定性差,一旦该固化的结构在环境外力的影响下碎裂,其中的飞灰可能会继续进入空气中,不能达到彻底处理飞灰的目的。
    发明内容
    有鉴于此,本发明提供了一种飞灰处理方法,解决了现有技术中固化稳定处理的飞灰长期稳定性差的问题。
    为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
    一种飞灰处理方法,包括:
    对飞灰收集设备中收集的飞灰进行聚集;
    依据第一预设条件对聚集得到的飞灰进行预热处理,使得所述飞灰的温度达到第一预设温度值;
    采用等离子体转移弧作为热源,依据第二预设条件将完成预热的飞灰加热至第二预设温度值以熔融,得到热熔渣;
    冷却所述热熔渣,得到玻璃体状熔渣;
    对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理,并焚烧无毒化处理后的烟气。
    上述的方法,优选的,依据第一预设条件对聚集得到的飞灰进行预热处理,使得所述飞灰的温度达到第一预设温度值包括:
    依据预设的给料量,将所述聚集得到的飞灰分为N份,所述N为不小于1的自然数;
    对每一份飞灰进行预热达到第一预设温度值。
    上述的方法,优选的,依据第二预设条件将完成预热的飞灰加热至第二预设温度值以熔融包括:
    依次对每一份完成预热的飞灰加热,使所述飞灰的温度由第一预设温度值升至第二预设温度值;
    其中,当输送飞灰的温度为第二预设温度值时,所述飞灰处于熔融状态。
    上述的方法,优选的,对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理之前还包括:
    将所述烟气进行热交换处理,并将所述热交换得到的热量对所述聚集得到的飞灰进行预热处理。
    上述的方法,优选的,所述对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理包括:
    将所述烟气通入活性炭,以使所述活性炭吸附所述烟气中的有毒物质。
    上述的方法,优选的,冷却所述热熔渣,得到玻璃体状熔渣包括:
    采用冷却水对所述热熔渣进行冷却处理;
    对经过冷却处理的熔渣进行固液分离,得到玻璃体状熔渣。
    一种飞灰处理系统,包括:
    中间储仓,用于对飞灰收集设备中收集的飞灰进行聚集;
    预热装置,用于依据第一预设条件对聚集得到的飞灰进行预热处理,使得所述飞灰的温度达到第一预设温度值;
    燃烧器,用于为所述预热装置提供预热处理时所需的热量;
    熔融炉,用于采用等离子体转移弧作为热源,依据第二预设条件将完成预热的飞灰加热至第二预设温度值以熔融,得到热熔渣;
    冷却装置,用于冷却所述热熔渣,得到玻璃体状熔渣;
    烟气处理装置,用于对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理,并焚烧无毒化处理后的烟气。
    上述的系统,优选的,所述预热装置包括:
    定量给料机,用于依据预设的给料量,将聚集得到的飞灰分为N份,依次将每一份飞灰加入预热炉,所述N为不小于1的自然数;
    预热炉,用于对每一份飞灰进行预热达到第一预设温度值。
    上述的系统,优选的,还包括:
    热交换器,用于将预热装置产生的烟气进行热交换处理,并将所述热交换得到的热量对所述聚集得到的飞灰进行预热处理。
    上述的系统,优选的,所述烟气处理装置包括:
    吸附反应器,用于将所述烟气通入活性炭,以使所述活性炭吸附所述烟气中的有毒物质;
    焚烧炉,用于对经过无毒化处理的烟气焚烧。
    经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明提供了一种飞灰处理方法,包括:对飞灰收集设备中收集的飞灰进行聚集;依据第一预设条件对聚集得到的飞灰进行预热处理,使得所述飞灰的温度达到第一预设温度值;采用等离子体转移弧作为热源,依据第二预设条件将完成预热的飞灰加热至第二预设温度值以熔融,得到热熔渣;冷却所述热熔渣,得到玻璃体状熔渣;对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理,并焚烧无毒化处理后的烟气。采用该方法,将飞灰进行熔融,使其生成固化结构长期稳定较好的玻璃体状熔渣。并且,对飞灰预热过程中产生的烟气进行处理,降低了烟气携带有毒物质导致的污染,能够彻底处理飞灰。
    附图说明
    为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
    图1为本发明提供的一种飞灰处理方法实施例1的流程图;
    图2为本发明提供的一种飞灰处理方法实施例2的流程图;
    图3为本发明提供的一种飞灰处理方法实施例3的流程图;
    图4为本发明提供的一种飞灰处理方法实施例4的流程图;
    图5为本发明提供的一种飞灰处理系统实施例1的结构示意图;
    图6为本发明提供的一种飞灰处理系统实施例1的另一结构示意图;
    图7为本发明提供的一种飞灰处理系统实施例2的结构示意图;
    图8为本发明提供的一种飞灰处理系统实施例3的结构示意图;
    图9为本发明提供的一种飞灰处理方法和系统的具体应用场景示意图。
    具体实施方式
    下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例?;诒痉⒚髦械氖凳├?,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,都属于本发明?;さ姆段?。
    如图1示出的本申请提供的一种飞灰处理实施例1的流程图,该方法包括以下步骤:
    步骤S101:对飞灰收集设备中收集的飞灰进行聚集;
    其中,该飞灰收集设备可包括:布袋除尘器、脱酸系统和余热锅炉等设备。
    其中,该聚集飞灰可以通过多种方式,将聚集飞灰的装置与该飞灰收集设备的相连,对飞灰收集装置中收集到一定重量或体积的飞灰统一聚集,也可为对飞灰收集设备中收集的飞灰实时获取聚集。具体的方式可根据实际情况而定,本实施例中不做限定。
    步骤S102:依据第一预设条件对聚集得到的飞灰进行预热处理,使得所述飞灰的温度达到第一预设温度值;
    其中,该第一预设温度值可以为700℃,可有上下浮动的区间,具体浮动区间的大小根据实际情况设定。
    其中,该第一预设条件为对飞灰进行预热处理的条件,具体可以包括:气压、温度、湿度等条件,该第一预设条件可根据实际预热设备的情况进行设计,本实施例中不做限制。
    需要说明的是,对飞灰进行预热处理会产生烟气,在实际实施中,还可对飞灰实施气固分离,以使烟气和飞灰分离,对于该飞灰继续执行步骤S103实现熔融,对于烟气则执行步骤S105进行处理。
    需要说明的是,该预热过程中,可采用2台沼气燃烧器燃烧提供预热的热量,当然,也可采用天然气等其他燃料提供热量。实际实施中,该沼气燃烧器可以在实施本方法的焚烧垃圾站中配套设置的渗滤液处理站中获取沼气。
    步骤S103:采用等离子体转移弧作为热源,依据第二预设条件将完成预热的飞灰加热至第二预设温度值以熔融,得到热熔渣;
    其中,该第二预设温度值可以为1400℃,该值可有上下浮动的区间,具体浮动区间的大小根据实际情况设定。
    其中,等离子体转移弧的能量密度较大,核心温度大约为4500℃甚至更高,等离子体转移弧提供温度较高的热源,对以满足第一预设温度700℃的飞灰提供更高的热量,以使该飞灰温度提升至1400℃甚至更高温度,达到该飞灰熔融的状态,得到热熔渣。
    需要说明的是,该熔融所需温度较高,在该高温环境下,多氯联苯、二恶英、呋喃等有毒物质能够被有效裂解,降低了烟气中的有毒物质的含量。
    其中,在该等离子体转移弧的运行时间和功率可根据目标熔融的飞灰量进行设置,该设置的方式和参数,本实施例中不做限制。
    步骤S104:冷却所述热熔渣,得到玻璃体状熔渣;
    其中,对液体状在热熔渣进行冷却,使其凝结成固态,得到玻璃体状熔渣,该玻璃体状熔渣可作为建筑骨料循环利用。由于该玻璃体状熔渣的结构稳定,而且保证了浸出毒性将至最低。
    具体的,该冷却方式可以有多种:炉内缓冷、空气中自然冷气和水冷3种方式,可采用任意一种进行冷却,本实施例中不做限制。
    步骤S105:对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理,并焚烧无毒化处理后的烟气。
    其中,在步骤S102中,对飞灰进行预热处理会产生烟气,该飞灰中的含有的部分重金属等有毒物质也会挥发到烟气中,为降低烟气的污染,则对该烟气进行无毒化处理,并且将处理后的烟气进行焚烧,以实现对飞灰的彻底处理。
    需要说明的是,对该烟气进行无毒化处理后,可将该烟气输送至焚烧垃圾的焚烧炉中进行焚烧,当然,该焚烧炉距离无毒化处理的设备较远时,也可设置小型的焚烧炉以对烟气进行焚烧,具体形式本实施例中不做限制。
    需要说明的是,步骤S103中对飞灰进行熔融处理时,该飞灰也可能会产生烟气,而飞灰中的含有的部分重金属等有毒物质也会挥发到烟气中,该烟气也可通过步骤S105实现处理,以降低污染。
    需要说明的是,本实施例中步骤S103为对预热后的飞灰进行熔融,后续的步骤S105中为对预热处理产生的烟气进行处理,执行的先后顺序不限定于此,实际实施中,也可以在预热的飞灰进行熔融的同时对烟气进行处理。
    需要说明的是,步骤S102中对飞灰进行预热以及步骤S103中对飞灰进行熔融的过程,在实际实施中,可通过中央控制器对这两个过程进行控制,实时调整预热机熔融过程中的各项参数,以达到最终将飞灰的温度升高至第一预设温度、以及将飞灰的温度升高至第二预设温度熔融的目标。
    由上述可知,本实施例公开的一种飞灰处理方法,包括:对飞灰收集设备中收集的飞灰进行聚集;依据第一预设条件对聚集得到的飞灰进行预热处理,使得所述飞灰的温度达到第一预设温度值;采用等离子体转移弧作为热源,依据第二预设条件将完成预热的飞灰加热至第二预设温度值以熔融,得到热熔渣;冷却所述热熔渣,得到玻璃体状熔渣;对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理,并焚烧无毒化处理后的烟气。采用该方法,将飞灰进行熔融,使其生成固化结构长期稳定较好的玻璃体状熔渣。并且,对飞灰预热过程中产生的烟气进行处理,降低了烟气携带有毒物质导致的污染,能够彻底处理飞灰。
    参见图2示出的本申请提供的一种飞灰处理方法实施例2的流程图,该方法包括以下步骤:
    步骤S201:对飞灰收集设备中收集的飞灰进行聚集;
    其中,步骤S201与实施例1中的步骤S101一致,本实施例中不再赘述。
    步骤S202:依据预设的给料量,将所述聚集得到的飞灰分为N份,所述N为不小于1的自然数;
    其中,为提高熔融的质量和速度,将聚集得到的飞灰分为N份,并且依次对每一份飞灰进行熔融,由于每一份飞灰的体积或/和质量较小,利于对每一份中全部的飞灰熔融,防止出现飞灰熔融不彻底的情况出现。
    需要说明的是,该预设的给料量是针对执行步骤S203的设备而言,该给料量为每份飞灰的量,该给料量可以根据熔融飞灰的设备和/或预热飞灰的设备的负载的参数,结合聚集的飞灰的量进行设定。
    其中,该给料量的计量单位可以为体积(如m3、L等)或者质量(如Kg、g等),或者是其他的计量单位,本实施例中不做限制。
    步骤S203:对每一份飞灰进行预热达到第一预设温度值;
    其中,每份飞灰对应的为一次的给料量,接收到一次给料量的飞灰后,对该飞灰进行预热,以使其达到第一预设温度值;然后,对该达到第一预设温度值的飞灰执行步骤S204进行熔融。然后开始对下一份飞灰进行预热,直至其达到第一预设温度值,如此循环执行。
    其中,该第一预设温度值可以为700℃,可有上下浮动的区间,具体浮动区间的大小根据实际情况设定。
    步骤S204:采用等离子体转移弧作为热源,依据第二预设条件将完成预热的飞灰加热至第二预设温度值以熔融,得到热熔渣;
    其中,该熔融飞灰的步骤具体为:依次对每一份完成预热的飞灰加热,使所述飞灰的温度由第一预设温度值升至第二预设温度值。
    具体的,步骤S203中,对一份飞灰完成预热后,开始执行步骤S204,采用等离子体转移弧作为热源将该预热完成的飞灰加热至第二预设温度值,当飞灰的温度达到第二预设温度值时,该飞灰处于熔融状态,即完成了飞灰的熔融操作,飞灰熔融后得到热熔渣。
    需要说明的是,当步骤S203中完成一份飞灰预热后,对该预热完成的飞灰执行步骤S204进行熔融,与步骤S204同时执行的,另一份飞灰继续执行步骤S203预热,如此循环执行。
    需要说明的是,实施例1中提及的控制器,也可实现对步骤S204中的熔融过程进行控制,如对熔渣温度检测进而根据该熔渣温度控制等离子体弧的功率。
    步骤S205:冷却所述热熔渣,得到玻璃体状熔渣;
    步骤S206:对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理,并焚烧无毒化处理后的烟气。
    其中,步骤S205-206与实施例1中的步骤S104-105一致,本实施例中不再赘述。
    由上述可知,本实施例公开的一种飞灰处理方法中,依据预设的给料量对聚集的飞灰分份,并依次对每一份飞灰进行预热和熔融,保证每一份飞灰能够彻底熔融,提高了熔融的质量。
    参见图3示出的本申请提供的一种飞灰处理方法实施例3的流程图,该方法包括以下步骤:
    步骤S301:对飞灰收集设备中收集的飞灰进行聚集;
    步骤S302:依据第一预设条件对聚集得到的飞灰进行预热处理,使得所述飞灰的温度达到第一预设温度值;
    步骤S303:采用等离子体转移弧作为热源,依据第二预设条件将完成预热的飞灰加热至第二预设温度值以熔融,得到热熔渣;
    步骤S304:冷却所述热熔渣,得到玻璃体状熔渣;
    其中,步骤S301-304与实施例1中的步骤S101-104一致,本实施例中不再赘述。
    步骤S305:将预热处理过程中产生的烟气进行热交换处理,并将所述热交换得到的热量对所述聚集得到的飞灰进行预热处理;
    其中,预热处理过程中产生的烟气,其温度较高,为提高飞灰处理过程中的能源利用率,对该烟气的进行热交换处理,以降低烟气的温度,并且利用该交换得到的热量提供给其他需要加热的装置,如将交换得到的热量返回预热处理飞灰的设备中,为飞灰预热提供热量,。
    需要说明的是,实施例1中提及的控制器,也可实现对热交换处理的过程控制,如对进出烟气的量以及风速进行检测,通过对一次风的控制实现对进行热交换的烟气的量。
    步骤S306:对所述烟气进行无毒化处理,并焚烧无毒化处理后的烟气。
    其中,该烟气无毒化处理可采用活性炭。
    具体的,将该烟气通入活性炭,利用活性炭的吸附性吸附该烟气中的有毒物质,如部分重金属、碱金属以及二次飞灰等,大量减少了飞灰量,该活性炭可在吸附完成后固化并安全填埋。
    而且,对该烟气进行无毒化处理后,该烟气中的有毒物质减少至一允许范围内,对该烟气进行焚烧,以实现彻底处理飞灰。
    需要说明的是,本实施例中步骤S303为对预热后的飞灰进行熔融,后续的步骤S305-306中为对预热处理产生的烟气进行处理,执行的先后顺序不限定于此,实际实施中,也可以在预热的飞灰进行熔融的同时对烟气进行处理。
    由上述可知,本申请实施例公开的一种飞灰处理方法,还包括对预热处理过程中产生的烟气进行热交换处理,并将该热交换得到热量对飞灰进行预热,提高飞灰处理过程中的能源利用率。
    参见图4示出的本申请提供的一种飞灰处理方法实施例4的流程图,该方法包括以下步骤:
    步骤S401:对飞灰收集设备中收集的飞灰进行聚集;
    步骤S402:依据第一预设条件对聚集得到的飞灰进行预热处理,使得所述飞灰的温度达到第一预设温度值;
    步骤S403:采用等离子体转移弧作为热源,依据第二预设条件将完成预热的飞灰加热至第二预设温度值以熔融,得到热熔渣;
    其中,步骤S401-403与实施例1中的步骤S101-103一致,本实施例中不再赘述。
    步骤S404:采用冷却水对所述热熔渣进行冷却处理;
    其中,本实施例中对热熔渣进行冷却处理采用水冷方式。
    具体的,将该热熔渣排入冷却水中,对热熔渣进行冷却,得到冷却水和凝固成玻璃体状的熔渣和混合物。
    其中,该冷却水可以循环使用。
    步骤S405:对经过冷却处理的熔渣进行固液分离,得到玻璃体状熔渣;
    其中,经过步骤S404中冷却处理的熔渣和冷却水混合物进行分离,采用固液分离的操作,得到玻璃体状熔渣,而该冷却水继续对新的热熔渣进行冷却。
    其中,该玻璃体状熔渣为固体状体较稳定的材料,其可以达到民用建筑材料标准,则该玻璃体状熔渣可作为民用建筑材料回收利用,提高了飞灰处理的经济价值。
    需要说明的是,实施例1中提及的控制器,也可实现对冷却过程的控制,如对冷却水的流量、流速、熔渣的熔融速度等进行控制。
    步骤S406:对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理,并焚烧无毒化处理后的烟气。
    其中,步骤S406与实施例1中的步骤S105一致,本实施例中不再赘述。
    由上述可知,本申请实施例公开的一种飞灰处理方法,采用冷却水对热熔渣进行冷却,并对冷却处理的熔渣进行固液分离,得到玻璃体状的熔渣,玻璃体状熔渣可作为民用建筑材料回收利用,提高了飞灰处理的经济价值。
    上述本发明提供的实施例中详细描述了飞灰处理方法,对于本发明的方法可采用多种形式的系统实现,因此本发明还提供了一种飞灰处理系统,下面给出具体的实施例进行详细说明。
    参见图5示出的本申请提供的一种飞灰处理系统实施例1的结构示意图,包括:中间储仓501、预热装置502、燃烧器503、熔融炉504、冷却装置505和烟气处理装置506;
    中间储仓501,用于对飞灰收集设备中收集的飞灰进行聚集;
    其中,该飞灰收集设备可包括:布袋除尘器、脱酸系统和余热锅炉等设备。
    其中,该中间储仓501聚集飞灰可以通过多种方式,将聚集飞灰的装置与该飞灰收集设备的相连,对飞灰收集装置中收集到一定重量或体积的飞灰统一聚集,也可为对飞灰收集设备中收集的飞灰实时获取聚集。具体的方式可根据实际情况而定,本实施例中不做限定。
    预热装置502,用于依据第一预设条件对聚集得到的飞灰进行预热处理,使得所述飞灰的温度达到第一预设温度值;
    其中,该第一预设温度值可以为700℃,可有上下浮动的区间,具体浮动区间的大小根据实际情况设定。
    其中,该第一预设条件为对飞灰进行预热处理的条件,具体可以包括:气压、温度、湿度等条件,该第一预设条件可根据实际预热设备的情况进行设计,本实施例中不做限制。
    需要说明的是,预热装置502对飞灰进行预热处理会产生烟气,在实际实施中,还可对飞灰实施气固分离,以使烟气和飞灰分离,然后将该飞灰继输送至熔融炉504实现熔融,对于烟气则传输至烟气处理装置506进行处理。
    燃烧器503,用于为所述预热装置提供预热处理时所需的热量;
    其中,燃烧器503为预热装置提供热量,可采用沼气燃烧器或者天然气燃烧器等。
    具体的,可采用2台沼气燃烧器燃烧提供预热的热量,当然,也可采用天然气等其他燃料提供热量。实际实施中,该沼气燃烧器可以在实施本方法的焚烧垃圾站中配套设置的渗滤液处理站中获取沼气。
    熔融炉504,用于采用等离子体转移弧作为热源,依据第二预设条件将完成预热的飞灰加热至第二预设温度值以熔融,得到热熔渣;
    其中,该第二预设温度值可以为1400℃,该值可有上下浮动的区间,具体浮动区间的大小根据实际情况设定。
    其中,等离子体转移弧的能量密度较大,核心温度大约为4500℃甚至更高,等离子体转移弧提供温度较高的热源,对以满足第一预设温度700℃的飞灰提供更高的热量,以使该飞灰温度提升至1400℃甚至更高温度,达到该飞灰熔融的状态,得到热熔渣。
    具体的,在实际实施中,该飞灰直接落入熔融炉504底部的熔池,该等离子体转移弧设置在熔融炉侧壁处,始终保持熔池内的飞灰为完全融入状态。
    其中,该熔融炉可采用侧壁溢流排料,排放口流出的热熔渣进入冷却装置505中。
    需要说明的是,该熔融所需温度较高,在该高温环境下,多氯联苯、二恶英、呋喃等有毒物质能够被有效裂解,降低了烟气中的有毒物质的含量。
    其中,在该等离子体转移弧的运行时间和功率可根据目标熔融的飞灰量进行设置,该设置的方式和参数,本实施例中不做限制。
    实际实施中,为了减少给熔融炉的散热,该熔融炉可采用热壳技术,炉体本身采用双层保温结构,里层为铝铬质耐侵蚀材料,外层为轻质保温浇注料,其设计耐温高于1800℃。
    冷却装置505,用于冷却所述热熔渣,得到玻璃体状熔渣;
    其中,冷却装置505对液体状在热熔渣进行冷却,使其凝结成固态,得到玻璃体状熔渣,该玻璃体状熔渣可作为建筑骨料循环利用。由于该玻璃体状熔渣的结构稳定,而且保证了浸出毒性将至最低。
    具体的,该冷却方式可以有多种:炉内缓冷、空气中自然冷气和水冷3种方式,可采用任意一种进行冷却,本实施例中不做限制。
    具体实施中,该冷却装置可以为淬火槽和输送机的组合,该热熔渣进入淬火槽,淬火槽中装满冷却水,初步冷却的熔渣由于在水体产生热冲击形成玻璃状的固态,然后,输送机将玻璃体状熔渣输送到存储熔渣的储仓,在输送之前或输送过程中实现熔渣与冷却水的固液分离,将玻璃体状熔渣分离。
    烟气处理装置506,用于对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理,并焚烧无毒化处理后的烟气。
    其中,在预热装置502中,对飞灰进行预热处理会产生烟气,该飞灰中的含有的部分重金属等有毒物质也会挥发到烟气中,为降低烟气的污染,则对该烟气进行无毒化处理,并且将处理后的烟气进行焚烧,以实现对飞灰的彻底处理。
    需要说明的是,对该烟气进行无毒化处理后,可将该烟气输送至焚烧垃圾的焚烧炉中进行焚烧,当然,该焚烧炉距离无毒化处理的设备较远时,也可设置小型的焚烧炉以对烟气进行焚烧,具体形式本实施例中不做限制。
    需要说明的是,熔融炉504中对飞灰进行熔融处理时,该飞灰也可能会产生烟气,而飞灰中的含有的部分重金属等有毒物质也会挥发到烟气中,该烟气也可通过进入烟气处理装置506中实现处理,以降低污染。
    需要说明的是,本实施例中熔融炉504先对预热后的飞灰进行熔融,烟气处理装置506中后对预热处理产生的烟气进行处理,两个设备执行的先后顺序不限定于此,实际实施中,也可以在预热的飞灰进行熔融的同时对烟气进行处理。
    参见图6示出的本申请提供的一种飞灰处理系统实施例1的另一结构示意图,包括:中间储仓601、预热装置602、燃烧器603、熔融炉604、冷却装置605、烟气处理装置606和控制器607;
    其中,灰中间储仓601、预热装置602、燃烧器603、熔融炉604、冷却装置605、烟气处理装置606与本实施例中上一结构中相应部分功能一致,此处不再赘述。
    其中,该控制器,用于控制预热装置602的预热过程、燃烧器603的燃烧过程、熔融炉604的飞灰熔融过程以及烟气处理装置606对烟气处理过程。
    具体的,可在预热装置602、燃烧器603、熔融炉604、烟气处理装置606等设备处设置相应的传感器(如温度传感器、流量传感器等),并根据传感器采集得到的数据信息,实时调整各个设备相应的处理过程中的各项参数,以达到各个设备的处理目标。
    由上述可知,本实施例公开的一种飞灰处理装置,包括:中间储仓,用于对飞灰收集设备中收集的飞灰进行聚集;预热装置,用于依据第一预设条件对聚集得到的飞灰进行预热处理,使得所述飞灰的温度达到第一预设温度值;燃烧器,用于为所述预热装置提供预热处理时所需的热量;熔融炉,用于采用等离子体转移弧作为热源,依据第二预设条件将完成预热的飞灰加热至第二预设温度值以熔融,得到热熔渣;冷却装置,用于冷却所述热熔渣,得到玻璃体状熔渣;烟气处理装置,用于对预热处理过程中产生的烟气进行无毒化处理,并焚烧无毒化处理后的烟气。采用该装置,将飞灰进行熔融,使其生成固化结构长期稳定较好的玻璃体状熔渣。并且,对飞灰预热过程中产生的烟气进行处理,降低了烟气携带有毒物质导致的污染,能够彻底处理飞灰。
    参见图7示出的本申请提供的一种飞灰处理系统实施例2的结构示意图,包括:中间储仓701、预热装置702、燃烧器703、熔融炉704、冷却装置705和烟气处理装置706;
    其中,预热装置702包括:定量给料机707和预热炉708。
    其中,灰中间储仓701、燃烧器703、熔融炉704、冷却装置705、烟气处理装置706与实施例1结构中相应部分功能一致,此处不再赘述。
    定量给料机707,用于依据预设的给料量,将聚集得到的飞灰分为N份,依次将每一份飞灰加入预热炉,所述N为不小于1的自然数;
    其中,为提高熔融的质量和速度,定量给料机707将聚集得到的飞灰分为N份,并且依次输送到预热炉708中对每一份飞灰进行熔融,由于每一份飞灰的体积或/和质量较小,利于对每一份中全部的飞灰熔融,防止出现飞灰熔融不彻底的情况出现。
    需要说明的是,该预设的给料量是针对执行预热炉708的设备而言,该给料量为每份飞灰的量,该给料量可以根据熔融飞灰的设备和/或预热飞灰的设备的负载的参数,结合聚集的飞灰的量进行设定。
    其中,该给料量的计量单位可以为体积(如m3、L等)或者质量(如Kg、g等),或者是其他的计量单位,本实施例中不做限制。
    预热炉708,用于对每一份飞灰进行预热达到第一预设温度值。
    需要说明的是,每份飞灰对应的为一次的给料量,接收到一次给料量的飞灰后,对该飞灰进行预热,以使其达到第一预设温度值;然后,熔融炉704对该达到第一预设温度值的飞灰进行熔融。然后开始对下一份飞灰进行预热,直至其达到第一预设温度值,如此循环执行。
    其中,该第一预设温度值可以为700℃,可有上下浮动的区间,具体浮动区间的大小根据实际情况设定。
    其中,该熔融炉704熔融飞灰的步骤具体为:依次对每一份完成预热的飞灰加热,使所述飞灰的温度由第一预设温度值升至第二预设温度值。
    具体的,预热炉708对一份飞灰完成预热后,熔融炉704采用等离子体转移弧作为热源将该预热完成的飞灰加热至第二预设温度值,当飞灰的温度达到第二预设温度值时,该飞灰处于熔融状态,即完成了飞灰的熔融操作,飞灰熔融后得到热熔渣。
    需要说明的是,当预热炉708中完成一份飞灰预热后,熔融炉704对该预热完成的飞灰进行熔融,与熔融炉704的熔融过程同时进行的,另一份飞灰继续进入预热炉708中预热,如此循环执行。
    需要说明的是,实施例1中提及的控制器,可实现对熔融炉704中的熔融过程进行控制,如对熔渣温度检测进而根据该熔渣温度控制等离子体弧的功率。
    由上述可知,本实施例公开的一种飞灰处理系统中,定量给料机依据预设的给料量对聚集的飞灰分份,并依次将每一份飞灰输送至预热炉进行预热,然后完成预热的飞灰依次送入熔融炉进行熔融,保证每一份飞灰能够彻底熔融,提高了熔融的质量。
    参见图8示出的本申请提供的一种飞灰处理系统实施例3的结构示意图,包括:中间储仓801、预热装置802、燃烧器803、熔融炉804、冷却装置805、热交换器806和烟气处理装置807;
    其中,烟气处理装置807包括:吸附反应器808和焚烧炉809。
    其中,中间储仓801、预热装置802、燃烧器803、熔融炉804、冷却装置805与实施例1结构中相应部分功能一致,此处不再赘述。
    热交换器806,用于将预热装置产生的烟气进行热交换处理,并将所述热交换得到的热量对所述聚集得到的飞灰进行预热处理;
    其中,预热处理过程中产生的烟气,其温度较高,为提高飞灰处理过程中的能源利用率,热交换器806对该烟气的进行热交换处理,以降低烟气的温度,并且利用该交换得到的热量提供给其他需要加热的装置,如将交换得到的热量返回预热装置802中,为飞灰预热提供热量。
    需要说明的是,实施例1中提及的控制器,也可实现对热交换处理的过程控制,如对进出烟气的量以及风速进行检测,通过对一次风的控制实现对进行热交换的烟气的量。
    吸附反应器808,用于将所述烟气通入活性炭,以使所述活性炭吸附所述烟气中的有毒物质;
    焚烧炉809,用于对经过无毒化处理的烟气焚烧。
    其中,该烟气无毒化处理可采用活性炭。
    具体的,吸附反应器808中设置活性炭,将该烟气通入活性炭,利用活性炭的吸附性吸附该烟气中的有毒物质,如部分重金属、碱金属以及二次飞灰等,大量减少了飞灰量,该活性炭可在吸附完成后固化并安全填埋。
    在吸附反应器808对该烟气进行无毒化处理后,该烟气中的有毒物质减少至一允许范围内,将该无毒化处理的烟气输入焚烧炉809中对该烟气进行焚烧,以实现彻底处理飞灰。
    由上述可知,本申请实施例公开的一种飞灰处理装置,还包括对预热处理过程中产生的烟气进行热交换处理,并将该热交换得到热量对飞灰进行预热,提高飞灰处理过程中的能源利用率。
    参见图9示出的本申请提供的一种飞灰处理方法和系统的具体应用场景示意图,在该应用场景中包括:中间储仓901、定量给料机902、送风机903、燃烧器904、预热炉905、熔融炉906、冷却装置907、换热器908、一次风机909、吸附反应器910、引风机911、焚烧炉912和熔渣储仓913;图中表示气体流向。
    本场景中,各类气体的体积均是以标准立方米计算。
    中间储仓901从除尘器、脱酸塔和余热锅炉处聚集飞灰,飞灰的温度大概为100℃-0.22GJ;
    定量给料机902将中间储仓901聚集的飞灰定量以2.66t/h的输送至预热炉905中;
    送风机903将助燃空气通入燃烧器904中,燃烧器将该助燃空气与沼气或天然气燃烧提供热量,其中,其中助燃空气的通入速度为848m3/h,该沼气为135m3/h,天然气为72m3/h,该燃烧器904为预热炉905提供2.66GJ热量;
    预热炉905将飞灰加热到700℃后,输送至熔融炉906中,该飞灰当前热量为1.53GJ;
    预热炉905加热飞灰时,产生烟气,并损失部分热量,其中,该烟气以983m3/h的速度出预热炉905,该烟气的温度为750℃,携带1.05GJ热量,损失热量为0.3GJ;
    烟气通过换热器908进行热交换,该换热器输出的烟气速度为1123m3/h、温度为200℃、携带0.28GJ热量;
    烟气在一次风机909的风力作用下进入吸附反应器910;
    吸附反应器910对烟气中的有毒物质进行处理后,烟气继续在一次风机909的作用下经过引风机911进入焚烧炉912,该一次风机通入换热器的气体 速度为5200m3/h,经过换热器的换热作用,该气体温度180℃携带1.07GJ热量;
    焚烧炉912对烟气进行焚烧处理;
    熔融炉906在接收到预热炉输送的飞灰后,在等离子弧热源的作用下,将该飞灰的温度升至1400℃,该飞灰熔融成热熔渣,该等离子弧热源的功率为1229kWh、4.42GJ热量,为熔融炉提供3.76GJ热量;在该熔融过程中也产生少量烟气以及热损失,该烟气以140m3/h的速度出熔融炉905并送入换热器908进行处理,该烟气的温度为1400℃,携带0.3GJ热量,损失热量为0.6GJ;
    熔融炉906中的热熔渣延排放口流出,该熔渣的温度为1400℃、携带4.39GJ热量;
    热熔渣进入冷却装置907中冷却得到玻璃体熔渣,该冷却装置907采用水冷方式对熔渣进行冷却,进入冷却装置为工艺水,冷却产生的污水进入污水处理设施中进行处理;
    冷却得到的玻璃体熔渣存储到熔渣储仓913。
    需要说明的是,在本场景中各个参数仅适用于本场景,实际实施中的其他场景可根据实际情况设置参数。
    本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的装置而言,由于其与实施例提供的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
    对所提供的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所提供的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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