[发明专利]一种集中式飞灰高温熔融玻璃化利用的系统及方法

说明书

本发明公开一种集中式飞灰高温熔融玻璃化利用系统及方法，包括依次连接的旋涡燃烧室、燃尽室、炉膛、余热回收系统和烟气处理系统，旋涡燃烧室的进料口分别与制氧机、燃料缓冲罐、添加剂缓冲罐和飞灰缓冲罐的输出端连接，燃料缓冲罐的输入端与燃料储罐连接，添加剂缓冲罐的输入端与添加剂储罐连接，飞灰缓冲罐的输入端与用于集中储存飞灰的密封储罐连接，烟气处理系统用于捕集烟气中的二次飞灰并将其再次送入熔融系统。以解决焚烧飞灰高温熔融过程中处理工艺复杂、燃料消耗量大、玻璃化不彻底、经济性差的问题。

技术领域

本发明涉及高温熔融玻璃化技术领域，具体涉及一种集中式飞灰高温熔融玻璃化利用 的系统及方法。

背景技术

随着经济的高速发展，城市垃圾也在不断的增加。随着城市生活垃圾热值逐年提高， 产量不断增大，我国许多城市采取了焚烧法处理城市生活垃圾。生活垃圾焚烧后，矿物质 元素及各种有害元素浓缩于焚烧灰渣中，有毒元素的含量比一般土壤大10～100倍，且垃 圾焚烧灰渣中含有高浓度的二恶英《国家危险废物名录》已经明确规定生活垃圾焚烧飞灰 为危险废物，飞灰的处置必须严格按照危险废物的标准进行。

目前，垃圾焚烧锅炉产生的大量飞灰的处理办法有水泥固化、螯合剂稳定化等，通过 这些方法处理后，不容易发生二次污染。采用水泥固化螯合剂稳定化技术，水泥固化体的 浸出速率较高，水泥固化体增容比较高，不仅飞灰体积增大，还需作预处理或需要加入添 加剂，因而可能影响水泥浆的凝固，并会使成本增加，而且水泥的碱性能使铵离子变成氨 气释出，处理化学泥渣时，由于生成胶状物，使混合物的排料较困难。

高温熔融法是目前公认的无害化处理垃圾焚烧的重要途径。飞灰在熔融升温过程中， 其内含有的大量二恶英类有毒有机物被高温分解而彻底消除，大量重金属随熔融物冷却后 包封在化学性能异常稳定的玻璃体内，从而实现飞灰的无害化处理。研究表明，采用高温 熔融法处理飞灰的耗能很大，因而飞灰处理的成本很高，同时，熔融炉的高温尾气因含有 大量重金属和烟尘而无法直排大气，需要复杂的降温、重金属脱除和除尘等设备，系统复 杂，一次投资和运行维护的成本都很高。

中国发明专利CN1632376A公布了一种垃圾焚烧飞灰的旋风炉高温熔融处理方法，是 利用飞灰与煤粉按照一定比例混合后送入旋风炉燃烧至高温熔融，旋风炉处于还原状态， 过量空气系数0.8～0.9，重金属沉落到底部熔渣池底，并能实现重金属与熔渣从各自单独的 熔渣口流出。

中国发明专利CN1632376A公布了一种垃圾焚烧飞灰的高温熔融处理方法，按质量比 为1:8～10:0.05～0.08混合垃圾飞灰、水和水洗添加剂，置于紫外光照射的条件下，在50～55℃ 温度下，在180-200r/min的搅拌速率下，水洗处理15～20min，混合物压滤处理，得到滤液 和飞灰滤饼，然后将压滤所得的液体经过蒸馏处理后得到可回收利用的水以及可外售的混 合盐，将飞灰滤饼与焦炭粉按质量比为1:0.20-0.25混合均匀得到飞灰物料；飞灰物料粉碎 后，烘干至含水率≤6％，然后添加质量为飞灰物料质量的1～1.5％的复合助熔剂混匀，再 置于温度为1100～1200℃条件下进行熔炼处理，将熔炼产生的废气经过净化处理后排出， 并将熔炼后的物料进行提炼分离，即可得到熔融渣和金属合金。

中国发明专利CN100354052C公布了一种垃圾焚烧处理的飞灰熔融添加剂，公布了采 用30～50％的B₂O₃、25～40％的SiO₂、7～20％的MgO研磨成106～256目混匀。

现有技术中没有记载针对各个不同的垃圾焚烧厂产生的大量飞灰如何集中处理。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：本发明工艺的目的是提供一种集中式飞灰高温熔融玻 璃化利用的系统及方法，以解决焚烧飞灰高温熔融过程中处理工艺复杂、燃料消耗量大、 玻璃化不彻底、经济性差的问题。采用飞灰集中处理站式设计，利用纯氧作为助燃气体进 行飞灰熔融，系统紧凑、简洁，并结合智能化控制，系统自动化程度高，经济性好。