[发明专利]垃圾焚烧烟气净化前的恒定高温处理装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种垃圾焚烧烟气净化前的恒定高温处理装置。在垃圾处理炉焚烧后，对于产生烟气的处理工艺，首先采用恒定高温状态下去除烟气中二恶英成分，再进行后道的烟气净化处理。本发明用于恒定高温去除烟气中二恶英成分的工艺过程，属于锅炉技术领域的垃圾焚烧炉的应用范围。

背景技术：

城市生活垃圾焚烧也带来了严重的环境污染，垃圾焚烧排放的废气中含有浓度较高的酸性气体、重金属、二恶英以及其他剧毒有机类污染物，为此许多发达国家都已制定了严格的垃圾焚烧污染物排放标准。日本环境厅调查表明；大城市地区的二恶英污染，80％-90％来源于垃圾焚烧；其次是化工、产业的废料污染；所以完善和强化城市垃圾焚烧炉的设置及烟尘气的排放处理设备已经成为关键中的关键。

根据研究报告，焚烧产生的二恶英机理可能有以下三种：①由于焚烧炉中温度较低或停留时间太短造成垃圾中有机物如PCBs，PCDD/Fs等不能有效分解而形成Dioxins(二恶英)；②由氯化有机芳香族类的二恶英前趋物在下游设备的低温区域(250～350℃)下生成；③由非氯化有机物、氯盐、氧气和水分子在飞灰中的金属盐类化合物(如CuCl2)等催化剂的催化下，由如同化工上的迪亚康(Deacon)反应在下游设备的低温区域(250～350℃)下生成。

研究表明：垃圾焚烧炉在运行工况组织良好的条件下，燃烧温度大于800℃，烟气停留时间大于2s，二恶英分解效率为99％以上，因此，控制燃烧热量是保证燃烧温度的关键因素。由于我国城市生活垃圾具有水分高、组分复杂、热值低、随季节变化等特点，从而控制垃圾给料又是保证燃烧温度的关键因素。

而控制垃圾给料有3个不确定因素：①垃圾发热量的不确定变化使入炉燃烧时放出的热量不确定；②垃圾水分的不确定变化使燃烧的终了时间不确定；③垃圾形状、比容的不确定变化使垃圾给料量不确定。垃圾组分、形状和热值是复杂多变的。这些是燃烧控制系统难以把握的不确定因素，极易导致燃烧温度低于800℃、烟气停留时间不能保证大于2s的状况，在此状况下，烟气中会含有大量二恶英，不符合排放国家标准。

为了消除烟气中含有的二恶英，目前均采用在反应器前喷入活性炭，在后部的除尘器将吸附二恶英后的活性炭捕捉下来。此法在活性炭和烟气均匀混合以及足够的吸附时间前提下可以达到较高的吸附净化效率，国际上大多数大型现代化垃圾电厂都采用这种方法。上述工艺存在活性炭使用成本高、含有二恶英的活性炭处理成本高的缺陷。

发明内容：

为克服上述成本高的缺陷，本发明采用在垃圾焚烧烟气净化前、进行一定时间段的高温分解处理的工艺方法，去除烟气中二恶英成分。本发明采用“定形高温复合相变蓄热材料”对烟气进行加热，“定形高温复合相变蓄热材料”的等温相变温度为850℃，恒定温度为国家规定850℃，通过烟气热传感器进行反馈，在开始垃圾焚烧前或烟气低于850℃时自动电加热“定形高温复合相变蓄热材料”，烟气在850℃高温管路里停留时间控制在6s以上，达到850℃的烟气停留时间远高于国家标准规定的2s，彻底去除了烟气中的二恶英成分。

本发明的主要解决方案是这样实现的：

如附图1、2所示，本发明垃圾焚烧烟气净化前的恒定高温处理装置的外壳1为筒杯状，上下均为法兰盘结构，便于与管路安装；外壳1与法兰孔盘7通过焊接进行联接，红外高温测量仪的传感器6装在法兰孔盘7上，传感器6与法兰孔盘7之间有隔热垫8；定形高温复合相变蓄热材料3装在保持筒4内，定形高温复合相变蓄热材料3上面盖有密封的隔热板5；定形高温复合相变蓄热材料3内装有四个电热管9，电热管9上面塞有隔热材料2，电热管9的电线也外包隔热材料2后，并依次穿过定形高温复合相变蓄热材料3、保持筒4、隔热材料2、外壳1；保持筒4有五个垂直柱孔，用来通过烟气、并对低于850℃的烟气进行加热；外壳1所有内表面均有隔热材料2，保持筒4放在外壳1底部上面的隔热材料2之上。

通常使用的蓄热材料有显热蓄热材料、相变型潜热蓄热材料两大类。显热蓄热材料热量的吸收和释放完全依靠耐火材料的显热容变化，这种蓄热材料不仅体积大、造价高、热惯性大、输出功率逐渐下降等缺点，但具有固态特性、体积变化小的优点。相变型潜热蓄热材料主要是通过相变蓄热材料的固液相变过程中相变潜热的吸收和释放来实现热量的储存与输出，但其融化后具有液态特性；具有储热密度大、相变温度选择范围宽、过程易控制、且储(放)热过程近似等温等优点。