一种危险废物焚烧炉控制氧含量的方法与流程

1.本发明涉及危险废物焚烧技术领域, 具体涉及危险废物焚烧炉控制氧含量的方法。


背景技术：

2.目前可燃有机废物一般通过危险废物焚烧炉进行焚烧减量化，其炉渣和飞灰再进行填埋；危险废物焚烧流程一般是通过回转窖（或链条炉）、二燃室、余热锅炉（脱硝）、急冷塔、半干脱酸塔、布袋除尘器、一级碱洗塔、二级碱洗塔、活性炭吸附塔、引风机和排气囱（在线监测）。回转窖主要将危险废物进行氧化分解为二氧化碳、一氧化碳、水、二氧化硫、氯化氢、氟化氢、氮氧化物、二噁英等物质，二燃室配有辅助燃料燃烧机（或利用喷枪雾化易燃危险废物），保障二燃室温度在1100度以上、停留时间不低于2秒，将回转窖未完全氧化的物质进一步氧化分解，尤其是将二噁英等氧化分解为无毒无害的物质；余热锅炉主要是回收危险废物氧化分解的热量，用于产生蒸汽并用于生产、生活等方面，并在余热锅炉适当的位置喷入尿素或氨水还原剂进行脱硝，出余热锅炉烟气约500度，需要进行急冷至250度以下，防止二噁英再次合成;半干脱酸塔主要是石灰粉、活性炭等喷入装置内进行吸收二氧化硫、氯化氢、氟化氢、酸性氮氧化物等酸性物质和重金属氧化物、二噁英；布袋除尘器主要除去烟气中的颗粒物及重金属盐类，为防止布袋除尘器结霜堵塞，一般布袋除尘器进口温度控制在200－220度，出口温度在180度左右；一级碱洗塔和二级碱洗塔主要用于进一步洗涤烟气中的酸性物质，活性炭吸附塔主要利用活性炭吸附烟气中的重金属盐类和二噁英，最终烟气经引风机排至烟囱，经在线监测合格达标排放。
3.当焚烧高热值危险废物时，国家标准(gb18484-2020)规定危险废物焚烧炉烟气氧含量标准值为11%，污染物的浓度是以氧含量为11%进行折算，烟气中氧含量增高，污染物浓度折算值变大，甚至超标。现有技术中当焚烧炉燃烧一些高热值危险废物时，为保证炉温，就通入大量的空气，致使烟气氧含量超过11%，此时必须采用措施控制烟气氧含量使其达到标准值11%以下，一般采用降低生产负荷或增加喷雾水降温或通入蒸汽、或通入氮气等惰性气体降温。通入蒸汽或氮气等惰性气体，生产成本较高，经济上不划算；通入喷雾水降温，但水汽化热较大，热量回收利用率较低，副产的蒸汽量降低。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了解决焚烧炉燃烧高热值危险废物致使烟气氧含量超标的问题，提出的一种危险废物焚烧炉控制氧含量的方法。
5.本发明采用了如下技术方案：本发明提供的一种危险废物焚烧炉控制氧含量的方法，包括危险废物焚烧经过回转窖、二燃室、余热锅炉、急冷塔、半干脱酸塔、布袋除尘器、一级碱洗塔、二级碱洗塔、活性炭吸附塔、引风机和排气囱；其特征在于包括以下步骤：利用风机抽取系统中包括余热锅炉后各设备出口的部分烟气，再循环进入回转窖头部或二燃室底部，代替部分新鲜空气，确保
二燃室燃烧温度不超过1200℃，保障燃烧的烟气氧含量不超11%。
6.在上述技术方案的基础上，有以下进一步的技术方案：在余热锅炉出口处取气，用高温风机将500℃高温烟气（总风量的20-80%）加压循环回流至回转窖进风口处和(或)二燃室底部出渣口处，高温烟气经过与回转窖进风口处进入回转窖和（或）经过二燃室底部进风口进入二燃室，与正常控制助燃的空气共同参与危险废物燃烧，控制二燃室温度1100-1200℃,保障烟气氧含量在11%。
7.在急冷塔出口处取气，用高温风机将250℃高温烟气（总风量的10-60%）加压循环至回转窖进风口处和（或）二燃室底部进风口处，高温烟气经过回转窖进风口处进入回转窖和(或)经过二燃室底部进风口进入二燃室，与正常控制助燃的空气共同参与危险废物燃烧，控制二燃室温度在1100℃-1200℃,保障烟气氧含量在11%。
8.在半干脱酸塔出口处取气，用高温风机将210℃高温烟气（总风量的10-60%）加压循环至回转窖进风口处和(或)二燃室底部进风口处，高温烟气经过回转窖进风口处进入回转窖和（或）经过二燃室底部进风口进入二燃室，与正常控制助燃的空气共同参与危险废物燃烧，控制二燃室温度1100℃-1200℃，保障烟气氧含量在11%。
9.从布袋除尘器后抽取烟气（总风量的10-60%）加压循环至回转窖进风口处和或二燃室底部进风口处，这样烟气中的颗粒物较少，循环风机使用一般不锈钢材料即可，投资较少，但烟气温度较低，热量利用率较低，且布袋的阻力较大，所需要的风机的功率较大。
10.从一级洗涤塔、二级洗涤塔、活性炭吸附塔及引风机后抽取烟气(总风量的10-60%），烟气中的颗粒物较少，循环风机使用一般不锈钢材料即可，投资较少，但烟气温度较低50－160℃，热量利用率较低，整个系统的阻力较大，所需要的风机的功率较大，且气体经洗涤冷却后，已达到烟气的露点温度，对一般的碳钢材料腐蚀较大，需要做好防腐处理。
11.本发明的有益效果：烟气再循环可以保障烟气氧含量不超标，烟气污染物浓度不会折高；较加入其它惰性气体（蒸汽、氮气）或水蒸汽，节约成本；可控制二燃室温度不超标，保障生产长周期安全运行；实现低氧燃烧，可降低氮氧化物浓度，减少脱硝剂用量，同时降低二噁英浓度。
具体实施方式
12.实施例1，将热值不同的多种危险废物（包括废活性炭、污泥、废包装袋、废手套和蒸馏残渣）经分析其热值，按一定的比例混合配伍，使其达到适宜的热值5000千卡/千克，加入回转窖进行焚烧（不低于850℃），正常控制助燃空气量（常温新鲜空气）。回转窖燃烧的烟气进入二燃室，二燃室内辅以液体危险废物（如含少量甲苯、二甲苯、苯甲酸甲酯、硬脂酸甲酯、硬脂酰苯甲酰甲烷等）以及天然气进一步燃烧，二燃室燃烧机为长明火以保障安全。在保障生产能力正常的情况下，如果控制助燃空气量保证氧含量不大于11%，由于危险废物的热值较高，则二燃室温度就大于1200℃，致使烧坏炉墙；如果保证二燃室温度1100-1200℃，就要增加空气量，导致烟气氧含量超过11%，折算污染物浓度（烟尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和氯化氢等）变高甚至超标。
13.从余热锅炉出口处取气，用高温风机将高温烟气（500℃，总风量的20-80%）加压循环回流至回转窖进风口处和(或)二燃室底部出渣口处，高温烟气经过回转窖进风口处进入回转窖和（或）经过二燃室底部进风口进入二燃室，与正常控制助燃的空气共同参与危险废
物燃烧，控制二燃室温度1100-1200℃,保障烟气氧含量在11%，折算污染物浓度不会变大。
14.循环风机出口管道上设置逆止阀，防止热烟气走近路排放，但从余热锅炉出口取气，温度较高（500℃），需要的循环风量较大，可以产生较多的蒸汽，热利用率较高，需要耐高温材质的风机和管道，投资较多。
15.实施例2，从急冷塔出口处取气，用高温风机将250℃高温烟气加压循环（总风量的10－60%）至回转窖进风口处和（或）二燃室进风口处，高温烟气经过回转窖进风口处进入回转窖和（或）经过二燃室底部进风口进入二燃室，与正常控制助燃的空气共同参与危险废物燃烧，控制二燃室温度1100℃-1200℃,保障烟气氧含量在11%，折算污染物浓度不会变大。
16.这需要的循环风量较大，风机和管道的材质与实施例１的材料相当，但回收的热量次之，因烟气中的颗粒物相对较高，对风机和管道的磨损较大。
17.实施例3，从半干脱酸塔出口处用高温风机将210℃高温烟气（总风量的10-60%）加压循环至回转窖进风口处和（或）二燃室底部进风口处，这样需要的循环风量较大，高温烟气经过回转窖进风口处进入回转窖和（或）经过二燃室底部进风口进入二燃室，与正常控制助燃的空气共同参与危险废物燃烧，控制二燃室温度1100℃-1200℃, 保障烟气氧含量在11%，折算污染物浓度不会变大。
18.风机和管道的材质与实施例２相当，但回收的热量次之，因急冷喷入较多的水和脱酸喷入的碱石灰和活性炭，烟气中的含水量和颗粒物相对较高，对风机和管道的磨损较大。
19.实施例4，从布袋除尘器后抽取烟气（总风量的10-60%）加压循环至回转窖进风口处和（或）二燃室底部进风口处，这样烟气中的颗粒物较少，温度适当，循环风机使用一般不锈钢材质即可，投资较少，但烟气温度较低，热量利用率较低，布袋的阻力较大，所消耗的风机功率较大；实施例5，从一级洗涤塔、二级洗涤塔、活性炭吸附塔及引风机后均可抽取烟气（总风量的10-60%），烟气中的颗粒物较少，循环风机的材料一般不锈钢即可，投资较少，但烟气温度较低50－160℃，热量利用率较低，整个系统的阻力较大，所需要的风机的功率较大；气体经冷却后，已达到烟气的露点温度，对一般的碳钢材料腐蚀较大，需要做好防腐处理。
20.同理，烟气从各处理塔器均可以再循环。再循环不仅可控制炉温和氧含量，增加生产负荷，不增加烟气排放总量，而且可使有机物在低氧条件下氧化，可大大降低氮氧化物的生成量，同时减少了脱硝剂的消耗量，保证烟气达标排放。

技术特征：
1.一种危险废物焚烧炉控制氧含量的方法，危险废物焚烧经过回转窖、二燃室、余热锅炉、急冷塔、半干脱酸塔、布袋除尘器、一级碱洗塔、二级碱洗塔、活性炭吸附塔、引风机和排气囱，其特征在于：利用风机抽取系统中包括余热锅炉后各设备出口的部分烟气，再循环进入回转窖头部或二燃室底部，代替部分新鲜空气，确保二燃室燃烧温度不超过1200℃及燃烧的烟气氧含量不超11%。2.根据权利要求1所述的一种危险废物焚烧炉控制氧含量的方法，其特征在于：在余热锅炉出口处用高温风机将500℃高温烟气总风量的20－80%加压循环回流至回转窖进风口处和或二燃室底部出渣口处，高温烟气经过回转窖进风口处进入回转窖和或经过二燃室底部进风口进入二燃室，与正常控制助燃的空气共同参与危险废物燃烧，二燃室控制温度1100－1200℃，保障烟气氧含量在11%。3.根权利要求1所述的一种危险废物焚烧炉控制氧含量的方法，其特征在于：急冷塔出口处用高温风机将250℃高温烟气总风量的10－60%加压循环至回转窖进风口处和或二燃室底部进风口处，高温烟气经过回转窖进风口处进入回转窖和或经过二燃室底部进风口进入二燃室，与正常控制助燃的空气共同参与危险废物燃烧，控制二燃室温度1100-1200℃,保障烟气氧含量在11%。4.根据权利要求1所述的一种危险废物焚烧炉控制氧含量的方法，其特征在于：半干脱酸塔出口处用高温风机将210℃高温烟气总风量的10－60%加压循环至回转窖进风口处和或二燃室底部进风口处，高温烟气经过回转窖进风口处进入回转窖和或经过二燃室底部进风口进入二燃室，与正常控制助燃的空气共同参与危险废物燃烧，控制二燃室温度1100-1200℃,保障烟气氧含量在11%。5.根据权利要求1所述的一种危险废物焚烧炉控制氧含量的方法，其特征在于：从布袋除尘器后抽取烟气总风量的10－60%加压循环至回转窖进风口处和或二燃室进风口处，这样烟气中的颗粒物较少，温度适当，循环风机使用一般不锈钢材料即可，投资较少，但烟气温度较低，热量利用率较低，布袋的阻力较大，所需要的风机的功率较大。6.根据权利要求1所述的一种危险废物焚烧炉控制氧含量的方法，其特征在于：从一级洗涤塔、二级洗涤塔、活性炭吸附塔及引风机后抽取烟气总风量的10－60%，加压循环至回转窖进风口处和或二燃室进风口处，烟气中的颗粒物较少，循环风机的材料使用一般不锈钢即可，投资较少，但烟气温度较低50-160℃，热量利用率较低，整个系统的阻力较大，所需要的风机的功率较大，且气体经冷却后，已达到烟气的露点温度，对一般的碳钢材料腐蚀较大，烟气风管道需要做好防腐处理。

技术总结
本发明涉及一种危险废物焚烧炉控制氧含量的方法，危险废物焚烧经过回转窖、二燃室、余热锅炉、急冷塔、半干脱酸塔、布袋除尘器、一级碱洗塔、二级碱洗塔、活性炭吸附塔、引风机和排气囱，其特征在于：利用风机抽取系统中包括余热锅炉后各设备出口的部分烟气，再循环进入回转窖头部和（或）二燃室底部，代替部分新鲜空气，确保二燃室温度不超过1200℃，保障燃烧的烟气氧含量不超11%，保证炉墙的安全和污染物折标浓度不升高，利用烟气替代新鲜空气，保障氧含量不超11%；同时降低氧浓度，具有降低氮氧化物生成的协同作用。化物生成的协同作用。


技术研发人员：魏长亭 李平 童庆军 许鹏
受保护的技术使用者：安徽佳先功能助剂股份有限公司
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/8/5