[发明专利]一种多级气固分离装置串联布置的垃圾焚烧CFB锅炉

说明书

本发明公开了一种多级气固分离装置串联布置的垃圾焚烧CFB锅炉，包括焚烧垃圾的CFB锅炉炉膛和尾部烟道，还包括串联于炉膛烟气出口和尾部烟道之间的N级气固分离装置，N为正整数，且N≥2，炉膛、第二级分离器至第N级气固分离装置底部均设置放灰口，N级气固分离装置的第一级气固分离装置的烟气入口与炉膛烟气出口连接，其下部物料出口通过回料装置与炉膛相连，第N级气固分离装置的烟气出口与尾部烟道相连。本发明是一种具有低二噁英、低尘排放，低投资、低运行成本的显著优势的垃圾焚烧CFB锅炉。

技术领域

本发明适用于以城市生活垃圾为燃料的垃圾焚烧CFB锅炉。

背景技术

近年来，随着国家对污染物治理工作力度的加大，生活垃圾焚烧锅炉尾部飞灰被划入危险废弃物名录。

生活垃圾焚烧锅炉有CFB和炉排两种形式，就生活垃圾处置彻底程度而言，CFB锅炉有着炉排锅炉无法比拟的优势。但是，用CFB锅炉燃烧生活垃圾会形成大量的飞灰，使得烟气中的氯元素在锅炉尾部200℃～450℃温度段形成二噁英这种剧毒物质，它们存在于飞灰中，如果任其排放将损害人们的身体健康，是国家标准严格禁止的行为；且飞灰中含有大量重金属物质，他们处于不稳定的状态，容易从飞灰中释放出来。为了处置这些飞灰，垃圾电厂不得不花费大量的运行费用将它们进行无害化处理，以达到国家允许的排放要求，堆放到填埋场。

而用炉排焚烧锅炉处置生活垃圾时，尽管许多方面远不及CFB锅炉处置效果好，但是由于其燃烧产生的飞灰量少，电厂处置飞灰的运行费用低，所以电厂经济性好，生活垃圾电厂纷纷摈弃CFB炉型采用炉排炉型焚烧生活垃圾。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种具有低二噁英、低尘排放，低投资、低运行成本的显著优势的垃圾焚烧CFB锅炉。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种多级气固分离装置串联布置的垃圾焚烧CFB锅炉，包括焚烧垃圾的CFB锅炉炉膛和尾部烟道，还包括串联于炉膛烟气出口和尾部烟道之间的N级气固分离装置，N为正整数，且N≥2，炉膛、第二级气固分离装置至第N级气固分离装置底部均设置放灰口，N级气固分离装置的第一级气固分离装置的烟气入口与炉膛烟气出口连接，其下部物料出口通过回料装置与炉膛相连，第N级气固分离装置的烟气出口与尾部烟道相连，第一级至第N级气固分离装置之间的各级气固分离装置的烟气入口与上一级气固分离装置的烟气出口相连，各级气固分离装置的烟气出口与下一级气固分离装置的烟气入口相连，且从第一级气固分离装置至第N级气固分离装置的气固分离效率逐渐增高。

本专利中，生活垃圾中含有大量的氯元素，同时含有一定量的各种重金属，与常规化石燃料完全不同，生活垃圾在燃烧过程中，会生成无色、无味、透明的固体——剧毒物质二噁英，同时飞灰中会附着大量的重金属，这些重金属包括铜、铁。在200℃～450℃温度区间，氯的前驱物以铜、铁的低价金属氧化物作为催化剂，与烟气中的多种成分发生从头合成二噁英的化学反应，二噁英附着在飞灰中随烟气离开锅炉本体，在除尘器中被分离下来进入灰仓。国家标准规定，作为危险固体废弃物的生活垃圾焚烧锅炉尾部的飞灰不能随意处置，必须经过无害化处理合格后方允许进入填埋场填埋。由此可见，锅炉尾部出口的飞灰量越大，意味着垃圾电厂处置飞灰的运行费用越高，电厂经济性越差。

本专利串联了更为高效的多级气固分离装置。从第N级气固分离装置出口的烟气，其温度约在500℃～950℃之间，远离二噁英从头合成反应的温度区域，大大降低了经过200℃～450℃温度区间的飞灰量，这意味着大大降低了飞灰中作为反应催化剂的铜、铁的低价金属氧化物的含量，使烟气中的氯元素失去形成二噁英的化学反应的条件，从而起到抑制二噁英生成、节省处置飞灰运行费用的作用。

而且，多级气固分离装置，可以延长粉尘的燃烧时间，提高燃尽度，CO排放量大大减少。