[发明专利]焚烧炉灰的处理方法和设备

说明书

发明领域

本发明涉及用于安全、经济地处置废弃物的处理焚烧炉的灰分产物的方法和设备。

背景技术

常见的化石燃料发电设备和其他焚烧设备，如废弃物焚烧炉，产生来自燃料燃烧的作为残余物留在燃烧室中的大量的底灰，以及在烟囱排放中随着气体燃烧产物(管道气体)排出的飞灰。灰分产物可包括其被认为是对环境有害的大量有毒物质，如单质金属、金属氧化物、硫和氯。灰分组分经常导致限制灰分的排放，并可能在收集和将灰分运送到有害废物站点上需要大量的费用，所述站点可能不方便选址，并需要大量的安置费，且这种站点自身形成环境的危害。

通过各种处理加工灰分，从而形成意欲导致减少的危害并减少安置费用的建议已经被提出。这些建议在很大程度上未被采用，且对更为有效和节约的处理灰分存在需要和需求。

发明内容

在第一方面中，处理来自焚烧装置的灰分的方法包括：从焚烧炉收集灰分；向气化／玻璃化反应器加料收集的灰分和另外的进料；在气化／玻璃化反应器中使该灰分和另外的进料玻璃化，从而形成熔料的熔渣；使该熔渣从气化／玻璃化反应器流出，并在气化／玻璃化反应器之外固化；使该灰分和该另外的进料中的挥发性组分气化；以及使用气化／玻璃化反应器中产生的合成气增强该焚烧炉的热环境。

另一方面中，设备包括焚烧炉，气化／玻璃化反应器，第一加料通道，其用于将底灰从焚烧炉底部输送到气化／玻璃化反应器，焚烧炉排气飞灰回收系统，第二加料通道，其用于将由该回收系统收集的飞灰输送到气化／玻璃化反应器，以及笫三通道，其用于将气化／玻璃化反应器中生成的合成气送回到焚烧炉。

另一方面中，处理来自焚烧装置的灰分的方法包括：从焚烧炉收集灰分，将 收集的灰分加料到玻璃化反应器，在玻璃化反应器中使该灰分玻璃化，从而形成熔料的熔渣，使该熔渣从玻璃化反应器中流出并在该玻璃化反映器外固化，使该灰分和该另外的进料中的挥发性组分气化，以及将该玻璃化反应器中生成的管道气送至热交换器，其中该热交换器连接到接收来自焚烧炉的排出物的热回收蒸汽产生器。

另一方面中，设备包括焚烧炉，玻璃化反应器，第一加料通道，用于将底灰从焚烧炉底部输送到气化／玻璃化反应器，焚烧炉排气飞灰回收系统，其包括热回收蒸汽产生器，第二加料通道，其用于将由该回收系统收集的飞灰输送到玻璃化反应器，以及玻璃化反应器排气飞灰回收系统，其包括连接到该热回收蒸汽产生器的热交换器。

附图说明

图1为实例的灰分处理系统的方框图。

图2为另一实例的灰分处理系统的方框图。

图3为实例的灰分处理系统一些部分的示意性说明。

图4为另一实例的灰分处理系统一些部分的示意性说明。

发明内容

对其中底灰和飞灰之一或者两者可以为了处置而进行处理的设备和方法进行说明。在各种实施方式中，该方法可以包括以下的的所有或者一些步骤，如：从焚烧炉排放物收集飞灰或者从焚烧炉收集底灰，将收集的飞灰和底灰加料到气化／玻璃化反应器(GVR)，可选地，将除了灰分以外的另外的进料提供给GVR，该进料可以是任意适合气化的物质如城市固体废物(MSW)、垃圾衍生燃料(RDF)、生物质、煤、有害废物、医用废物、煤或者其他含碳产品的液体废物流体、或者这些物质的任意组合，使灰分以及在该进料中任意其他惰性成分在GVR中玻璃化，从而形成包括来自该进料的大量(比如，高达约90％或更多)有害物质的熔料的熔渣，使熔渣从GVR流出并在GVR外固化以为安全处理不危害环境做准备，气化飞灰、底灰和另外的进料中的挥发性组分，以及将GVR中生成的任意合成气送回到焚烧炉，其可以在焚烧炉中燃烧以增强焚烧炉的热环境。

实施该方法的设备可以采取各种形式，其中，包括整个系统中的部分的组合，焚烧炉、气化／玻璃化反应器(GVR)、如等离子体气化／玻璃化反应器(PGVR)、将底灰从焚烧炉底部输送到GVR的第一加料管、可包括一个或多个热回收蒸汽产生器(或者锅炉或者热交换器)的焚烧炉排气飞灰回收系统、洗涤器、以及在焚烧炉和排放烟囱之间的袋式过滤器、以及将由回收系统收集的飞灰输送到GVR的第二加料管。该GVR可以包括熔渣出炉口以及可提供外部熔渣容器来固化熔渣。