垃圾焚烧飞灰资源化处置系统

944 编辑：中冶有色技术网来源：广州环保投资集团有限公司

2023-12-19 16:21:08

权利要求书： 1.一种垃圾焚烧飞灰资源化处置系统，它包括破碎机，助溶剂仓，进料系统，等离子熔融炉，急冷塔，引风机，垃圾焚烧炉，烟气净化系统，烟囱，其特征是有焚烧飞灰输送管，飞灰储仓，造粒机，水淬机，所述的焚烧飞灰输送管一端连接烟气净化系统的飞灰输出口，焚烧飞灰输送管另一端连接飞灰储仓的进飞灰口，飞灰储仓的出灰口连接造粒机的进灰口，造粒机的飞灰颗粒输出口连接进料系统的飞灰回收口，水淬机的玻璃碎输入口连接等离子熔融炉玻璃输出口。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧飞灰资源化处置系统，其特征是造粒机输出的成型飞灰颗粒直径小于30mm。

说明书：一种垃圾焚烧飞灰资源化处置系统技术领域[0001] 本实用新型创造属于生活垃圾焚烧飞灰处置技术领域，涉及等离子体熔融系统，还涉及生活垃圾焚烧发电系统，具体是一种垃圾焚烧飞灰资源化处置系统。

背景技术[0002] 生活垃圾焚烧飞灰是生活垃圾焚烧烟气净化系统收集而得到的粉状物质，含有重金属和二噁英，属于危险废物。近年来，我国生活垃圾焚烧发电快速发展《，“十三五”全国城

镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》表示，2020年全国生活垃圾焚烧日处理规模将达到

59.14万吨。因此，随着生活垃圾焚烧发电规模的的不断扩大，焚烧飞灰产量将与日俱增。

[0003] 目前，全国生活垃圾焚烧飞灰采用的主要处置技术是螯合填埋技术，螯合填埋的方法虽然成本低、运行维护简单，但是占用大量宝贵的土地资源，同时存在重金属析出和二

噁英等二次污染的风险。随着生活垃圾焚烧飞灰产量的不断增加、城市土地资源日益紧张

和环保监管的日趋严格，生活垃圾焚烧飞灰亟待无害化、减量化和资源化处置。

[0004] 等离子飞灰熔融技术是通过等离子体炬产生高温将二噁英等有机物质分解，同时将无机物玻化成一种密实、环境稳定性强的熔融玻璃体，飞灰中的重金属被固化在玻璃体

中。熔融玻璃体密度大，重金属浸出毒性远低于国家标准，可以当作建筑原料予以利用，真

正实现焚烧飞灰的无害化、减量化和资源化处置。

[0005] 等离子飞灰熔融技术是实现生活垃圾焚烧飞灰亟待无害化、减量化和资源化处置的有效技术，同时存在能耗、投资及运行成本高问题，阻碍了等离子飞灰熔融技术的发展。

发明内容[0006] 本实用新型的目的是提供一种垃圾焚烧飞灰资源化处置系统,主要解决的问题是提高飞灰熔融效果、减低能耗、减少系统占地面积、降低投资和运行成本。

[0007] 本实用新型技术解决方案是在破碎机，助溶剂仓，进料系统，等离子熔融炉，水机，急冷塔，引风机，垃圾焚烧炉，烟气净化系统，烟囱的基础上，特点是有焚烧飞灰输送管，飞

灰储仓，造粒机，所述的焚烧飞灰输送管一端连接烟气净化系统的飞灰输出口，焚烧飞灰输

送管另一端连接飞灰储仓的进飞灰口，飞灰储仓的的出灰口连接造粒机的进灰口，造粒机

的飞灰颗粒输出口连接进料系统的飞灰回收口，水淬机的玻璃碎输入口连接等离子熔融炉

玻璃输出口。

[0008] 以上所述造粒机输出的成型飞灰颗粒直径小于30mm。[0009] 本实用新型的基本工作原理和工作流程：生活垃圾焚烧发电厂烟气净化系统收集的焚烧飞灰经过气力输送至飞灰储仓，再输送至造粒机进口，经过造粒机成型为直径小于

30mm的均匀颗粒。整套气力输送和造粒装置均采用全封闭形式，在飞灰储仓和造粒机上部

均设置仓顶除尘器，避免产生二次扬尘。

[0010] 助溶剂即是废弃玻璃经过破碎机进行破碎后输送至助溶剂仓暂存。[0011] 经过破碎的助溶剂和成型的飞灰颗粒按比例配伍进入进料系统，进料系统带自动称重计算系统，根据飞灰成分调整添加助溶剂比例为20％?45％。合适的添加比例可以降低

熔融温度，增加熔池的流动性，增强重金属熔融固化效果，降低系统能耗。

[0012] 焚烧飞灰和助溶剂经过进料系统进入等离子熔融炉，熔融炉内温度可达1300?1600℃，在高温的作用下，二噁英等有机物彻底分解，重金属被固化为玻璃态熔渣。等离子

熔融炉设置两个排液口，分别为侧面玻璃体排液口和底部重金属排液口。熔融浆液积累到

一定量后通过侧面排液口引出熔融炉进去水淬机进行快速冷却，得到稳定性强的玻璃体，

可作为建筑材料，实现焚烧飞灰的资源化。

[0013] 等离子熔融炉的高温烟气经过急冷塔快速冷却至200℃以下，防止二噁英的再合成。急冷塔出口烟气接入生活垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧炉再次进行焚烧，随后进入垃圾

焚烧发电厂的烟气净化系统，无需单独设置烟气净化系统，有效减少了飞灰等离子熔融系

统的占地面积，降低了投资和运行成本。

[0014] 垃圾焚烧发电厂烟气净化系统设置SNCR脱硝系统、半干法脱酸系统、干法脱酸系统、活性炭喷射系统、布袋除尘系统、湿法脱酸系统和SCR脱硝系统，可有效脱除烟气中的粉

尘、酸性气体、二噁英和重金属等污染物，等离子烟气中的污染物在烟气净化系统中得到净

化后排入大气。

[0015] 烟气净化系统中的布袋除尘器收集到的焚烧飞灰通过气力输送气力输送至飞灰储仓，造粒后再循环进入等离子熔融系统处置，实现焚烧飞灰的闭环处理。

[0016] 生活垃圾焚烧飞灰本垃圾焚烧飞灰资源化处置系统后，不但实现了焚烧飞灰的无害化、减量化和资源化处置，同时降低了等离子熔融系统能耗、占地面积、投资和运行成本。

[0017] 本实用新型的优点是提高飞灰熔融效果、减低能耗、减少系统占地面积、降低投资和运行成本。

附图说明[0018] 图1是本实用新型的整体结构方框图。具体实施方式[0019] 根据图1所示，本实用新型在破碎机1，助溶剂仓2，进料系统3，等离子熔融炉4，水淬机5，急冷塔6，引风机7，垃圾焚烧炉8，烟气净化系统9，烟囱10的基础上，特点是有焚烧飞

灰输送管11，飞灰储仓12，造粒机13，所述的焚烧飞灰输送管11一端连接烟气净化系统9的

飞灰输出口，焚烧飞灰输送管11另一端连接飞灰储仓12的进飞灰口，飞灰储仓12的的出灰

口连接造粒机13的进灰口，造粒机13的飞灰颗粒输出口连接进料系统3的飞灰回收口，水淬

机5的玻璃碎输入口连接等离子熔融炉4玻璃输出口。

[0020] 以上所述造粒机13输出的成型飞灰颗粒直径为30mm。[0021] 所述助溶剂预处理系统包括破碎机1、助溶剂仓2，将收集的废弃玻璃进行破碎后，运输至助溶剂仓充当助溶剂，降低飞灰熔融温度，实现废弃玻璃的再利用。

[0022] 所述飞灰成型造粒系统包括焚烧飞灰储仓12、造粒机13，焚烧飞灰经过造粒机13成型为直径小于30mm的椭圆颗粒，可以减少焚烧飞灰进入等离子熔融炉的扬尘，有效降低

二次飞灰的产生量。造粒过程中，整体设备处于密闭状态，同时造粒机上部设有仓顶除尘

器，防止造粒过程的扬尘污染。

[0023] 所述进料系统可根据飞灰成分变化，调整飞灰和助溶剂比例，助溶剂添加比例为20％?45％，增强重金属固化效果，降低熔融温度，减少系统耗能。

[0024] 所述等离子熔融炉温度可达1300?1600℃，将二噁英等有机物分解，大部分重金属被固化在熔融玻璃体中。熔融炉底部布置2?4个加热电极，增强整个熔融炉温度分布的均匀

性，提高熔融效果，降低整体耗能

[0025] 所述烟气急冷塔10快速将烟气温度冷却至200℃以下，防止二噁英的再生成。[0026] 所述烟气急冷塔出口接入垃圾焚烧炉8及烟气净化系统9，急冷塔出口的烟气进入垃圾焚烧炉再次燃烧，同时利用生活垃圾焚烧发电厂烟气净化系统净化烟气，不需要单独

设置烟气净化系统，减少了占地面积和投资运行成本。

[0027] 所述烟气净化系统9包括SNCR脱硝系统、半干法脱酸系统、干法脱酸系统、活性炭喷射系统、布袋除尘系统、湿法脱酸系统、SCR脱硝系统，有效脱除烟气中的粉尘、酸性气体、

二噁英和重金属等污染物。

[0028] 所述熔融玻璃体冷却系统将熔融的玻璃体快速冷却成型，玻璃体重金属浸出毒性远低于国家标准，可作为建筑材料使用，实现飞灰的资源化利用。

[0029] 所述烟气净化系统9中的布袋除尘器收集下来的飞灰经气力输送至飞灰储仓12，造粒后再循环进入等离子熔融系统处置，实现焚烧飞灰的闭环处理。

[0030] 与现有的技术相比，本实用新型采用以上技术方案有以下效果：[0031] 1、将废弃玻璃破碎作为助溶剂，不但可以降低熔融温度，增强熔融效果，减少能耗，还实现了废弃玻璃的再利用。

[0032] 2、造粒系统将飞灰成型为30mm以下的颗粒，减少了飞灰熔融系统的二次飞灰产量。

[0033] 3、进料系统根据飞灰成分变化，调整助溶剂添加比例为20％?45％，增强重金属固化效果，降低熔融温度，减少熔融系统耗能。

[0034] 4、急冷塔出口烟气接入垃圾焚烧炉，利用现有垃圾焚烧发电烟气净化系统净化飞灰熔融烟气，无需单独设置烟气净化系统，有效减少整个飞灰熔融系统的占地面积，降低投

资和运行成本。

[0035] 5、实现生活垃圾焚烧飞灰的无害化、减量化和资源化处置。