[发明专利]一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统

说明书

本发明的一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统，其特征在于，包括：旋风熔融炉，设置于前述旋风熔融炉上的一次风口、二次风口，城市固废掺烧口，主炉膛，炉底排渣口，燃尽风OFA喷口，排渣水池，对流受热面，空气预热器，送风机，分配风箱，煤粒仓，城市固废储仓，破碎机，干燥管，气固分离器，除尘器，酸洗池，烟气净化器，烟囱。本发明的有益之处在于：克服了城市固废因水分高、热值低而难以着火、燃烧、燃尽的问题；极大减少了城市固废燃烧时大气污染物二噁英的排放，实现了对城市固废燃烧后灰、渣的无害化处理；能够对城市固废中的部分重金属资源进行回收；便于运行调整，掺烧比例和锅炉负荷易于调节，混烧燃料适用性广。

技术领域

本发明属于城市固废处理及热能工程技术领域，尤其涉及一种高效低污染掺烧城市固废的旋风熔融炉燃烧系统。

背景技术

随着我国国民经济的迅猛发展，城市规模不断扩展壮大，城市固废产量也在相应增大。城市固废主要包括城市生活垃圾等，据统计我国人均每天产生0.8～1.1kg城市生活垃圾，全国主要城市的年产生活垃圾约达2.0×10⁸t。目前城市生活垃圾的处理方法主要有填埋法、堆肥法和焚烧法。

填埋法，占地面积大，并且存在垃圾渗滤液渗透的风险。随着城市生活垃圾产量的增大，目前我国很多垃圾填埋场都即将填满，城市固废面临着无处填埋的困境。

堆肥法，主要适用于餐厨垃圾等，需要可靠完善的垃圾分类制度作保障。

焚烧法，是一种有效处理城市固废的方法。如对城市生活垃圾采用焚烧法处理，可使城市生活垃圾减容85％以上，减重75％以上，同时还可以对城市生活垃圾进行热量回收。然而城市固废由于其自身的特点，在焚烧处理时也面临着一定的技术难题：

①城市固废如城市生活垃圾、污泥浆等一般水分含量高、热值低，在燃烧时存在着火、燃烧、燃尽困难的问题；

②城市固废焚烧时会产生大量的大气污染物二噁英，二噁英具有较强的毒性，对生态环境和人体健康都有极大危害；二噁英在高温下会分解，而城市固废由于高水分、低热值，一般采用链条炉或流化床锅炉进行燃烧，燃烧温度低，污染物二噁英排放高；

③城市固废焚烧后的灰、渣中含有大量的重金属，有时甚至会吸附大量的污染物二噁英，如若处置不当，重金属等污染物则会逸散到环境中去，造成二次污染。目前对城市固废焚烧后灰、渣的主要处理方式有稳定化填埋技术、熔融法处理技术等，稳定化填埋技术存在着灰、渣中重金属重新逸散到环境中的风险，而熔融法处理技术则在城市固废焚烧完毕后设置额外的熔融炉来专门熔融飞灰，熔融过程中需要额外投入燃气进行二次焚烧，这种对焚烧后灰、渣进行熔融的二次再处理将额外耗费大量的资源和能源。

目前比较先进的城市固废处理技术为“城市固废气化—熔融处理系统”，该技术的基本思路为先将城市固废进行热解或者气化，得到可燃的气化气和焦炭，再将所得的焦炭送入熔融炉中进行燃烧，并排出液态渣，而气化气可通过气体燃烧器进行燃烧，放出的热量用于干燥、热解或气化城市固废，气化气和焦炭燃烧后产生的高温烟气通入余热锅炉中进行热量回收，余热锅炉产生的蒸汽用于发电。这种技术具有较高的灰渣回收率和较低的二噁英排放，然而该技术工艺系统复杂、所需设备较多，如需要专用的气化气燃烧器、城市固废干燥器、热解炉或者气化炉、熔融炉以及余热锅炉等，生产运行工序繁多，投资花费较大。此外，该处理系统受城市固废的燃料特性及处理负荷的影响较大，当城市固废所含水分过高或热值过低时，或者处理负荷波动较大时，处理系统的运行调节及可持续运行将会面临较大问题。

鉴于以上城市固废焚烧处理技术的缺点，急需要开发一种高效低污染的城市固废处理系统，用于达到以下技术目标：

第一，克服水分含量高、热值低的城市固废在燃烧时存在的着火、燃烧、燃尽困难的问题；

第二，减少城市固废燃烧时大气污染物二噁英的排放，同时实现对城市固废燃烧后灰、渣的无害化处理；