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专利号: 2016101951840
申请人: 吕瑞新
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 燃烧设备;燃烧方法
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种生活垃圾焚烧烟气中二噁英类大气污染物的处理装置,其特征在于处理装置由如下顺序连接的设备构成:一级强化燃烧炉(1),二级强化燃烧炉(2),氮化硅多孔陶瓷过滤器(3),逆流换热余热锅炉(4),组合式热管换热器(5),滤袋除尘器(6),酸性气体脱除系统(7),活性炭吸附塔(8)和引风机(9);其中:①.所述的一级强化燃烧炉(1)和二级强化燃烧炉(2)采用管道式燃烧器,配置自动控制系统,对于燃料流量、空气流量进行自动控制,确保燃烧器内的温度≥1000℃;

②.所述的组合式热管换热器(5)是由管内充有不同工质的热管组成的组合式热管换热器;热管内采用的工质分别是不同配比的钠-钾合金和水;在钠-钾合金工质中,钾的重量百分比为46%~89%;

所述处理装置的运行方法包括如下步骤:

①.烟气强化燃烧

来自生活垃圾焚烧炉的烟气,首先进入一级强化燃烧炉(1),然后进入二级强化燃烧炉(2)强化燃烧;使得烟气中携带的有机可燃物继续充分燃烧;同时,在生活垃圾焚烧过程中产生的二噁英类化合物及前驱物得以热分解;

②.高温烟气过滤除尘净化

经步骤①强化燃烧后的烟气进入氮化硅多孔陶瓷过滤器(3),过滤除尘净化;烟尘颗粒吸附的二噁英类化合物及前驱物绝大部分被截留;

③.余热锅炉热能回收

经步骤②过滤除尘净化后的烟气,进入逆流换热余热锅炉(4),与锅炉内工质逆流换热,将其携带的高温热能传递给锅炉工质;烟气自身温度降低到≤700℃,实现余热一级回收;

④.烟气经组合式热管换热器急剧降温

来自步骤③经余热锅炉(4)回收热能后的烟气进入组合式热管换热器(5)的蒸发段即受热段与热管内的液态工质换热,将烟气携带的热能传导给热管内的液态工质;热管内的液态工质受热气化,产生的气态工质靠热管空间内微小的压差,经过中间的传输段,流向冷凝段;在冷凝段,气态工质对冷源(热管外的流体)释放潜热而冷凝,冷凝的液态工质靠吸液芯的毛细管作用,又流回到蒸发段,继续重复上述过程;如此周而复始,将烟气携带的热能传导给余热锅炉(4)的入口冷工质,用于提高余热锅炉进水温度;或加热空气,用于废杂铜熔炼炉、一级强化燃烧炉(1)和二级强化燃烧炉(2)的进风温度;或者产出热风、热水外送,供其他用户使用;同时,在2秒钟时间内将烟气自身温度降低到200℃以下,并继续降温至90℃以下,流出组合式热管换热器(5);烟气急剧降温,同时实现烟气余热二次回收;

⑤.滤袋除尘

来自步骤④组合式热管换热器(5)的烟气进入滤袋除尘器(6)过滤、进一步去除烟尘;

⑥.酸性气体脱除

来自步骤⑤经滤袋除尘器(6)过滤除尘后的烟气进入酸性气体脱除系统(7),脱除硫化物以及其它酸性气体污染物,如H2S、NOx、CO、CO2、HCl;

⑦.活性炭吸附

来自步骤⑥经脱除酸性气体后的烟气进入活性炭吸附塔(8),经活性炭吸附,脱除生活垃圾焚烧烟气中的各种大气污染物,并去除臭气味,达标后,经引风机(9)排放。

2.按照权利要求1的生活垃圾焚烧烟气中二噁英类大气污染物的处理装置,其特征在于步骤①所述的二级强化燃烧炉(2)还设有电子打火控制开关,实现燃料油或燃料气的自动点火,确保当烟气中的CO达到设定浓度后,即点火燃烧。

3.按照权利要求1所述的生活垃圾焚烧烟气中二噁英类大气污染物的处理装置,其特征在于步骤②中采用的氮化硅多孔陶瓷过滤器(3),选用氮化硅、氧化铝和氧化钇组成的氮化硅泡沫陶瓷材料制造,三者的质量百分比组成为氮化硅:氧化铝:氧化钇=90:2:8。

4.按照权利要求1的生活垃圾焚烧烟气中二噁英类大气污染物的处理装置,其特征在于步骤③中所述的逆流换热余热锅炉(4)烟气与锅炉余热回收工质之间的换热采用双套管式逆流换热方式,或三套管式逆流换热方式;其中:所述的双套管式逆流换热方式,换热装置由数根直径不同的二直管套装配置组合构成,烟气走中心管,余热回收工质走环隙管,二者流动方向相反,实现逆流换热;

所述的三套管式逆流换热方式,换热装置由直径不同的三直管套装配置构成,烟气走中心管和外环隙,余热回收工质走内环隙管,二者流动方向相反,实现逆流换热。

5.按照权利要求1的生活垃圾焚烧烟气中二噁英类大气污染物的处理装置,其特征在于所述钠-钾合金的配比是钠-钾合金中钾的重量百分比为60%~80%。

6.按照权利要求1的生活垃圾焚烧烟气中二噁英类大气污染物的处理装置,其特征在于步骤④中所述的组合式热管换热器(5)为生活垃圾焚烧炉、一级强化燃烧炉(1)和二级强化燃烧炉(2)提供高温助燃空气,改善燃烧状况,提高燃烧效率,节约燃料,或者为其他热风用户提供≥350℃的清洁干燥用热风。

7.按照权利要求1所述的生活垃圾焚烧烟气中二噁英类大气污染物的处理装置,其特征在于步骤⑥的酸性气体脱除方法,采用NaOH水溶液溶液为酸性气体脱除剂,以Ca(OH)2水溶液为再生剂,当NaOH水溶液失效后,通过Ca(OH)2水溶液再生后,重复使用。

8.按照权利要求1的生活垃圾焚烧烟气中二噁英类大气污染物的处理装置,其特征在于步骤①中所述的生活垃圾焚烧炉是循环流化床焚烧炉。

9.按照权利要求1所述的生活垃圾焚烧烟气中二噁英类大气污染物的处理装置,其特征在于所述逆流换热余热锅炉(4)的工质是水或者低沸点有机工质。

10.按照权利要求1所述的生活垃圾焚烧烟气中二噁英类大气污染物的处理装置,其特征在于逆流换热余热锅炉(4)和组合式热管换热器(5)回收的热能,直接以热能的形式使用,或者将回收的热能转变为电能或机械能。