[发明专利]一种用于处理污染土的活化窑及其控制方法

说明书

本发明公开了一种用于处理污染土的活化窑，包括窑体，在窑体的窑膛内安装有横向的炉桥，炉桥将窑膛分为上下两层，上层为物料活化层和下层为风道层；窑体上设有空气进气口、两个烟气进气口和两个烟气出气口，在窑体上还设有进料口和出料口；在进料口处设有进料门，在出料口处设有出料门；在烟气进气口和烟气出气口处均安装有变频烟气风机和风闸，在空气进气口处安装有空气风机闸。还公开了用于处理污染土的活化窑的控制方法，活化过程包括物料添加、物料加热、第一温度活化、第二温度活化、冷却和出料，通过对活化过程的有效控制，可以缩短物料的活化周期、提高污染土处理能力，具有排放烟气污染低、操作简便等优点。

技术领域

本发明涉及窑炉设备，具体涉及一种用于处理污染土的活化窑及其控制方法。

背景技术

“污染土”，近代大力发展工业，产生了的很多污染物，由于无组织的排放或排放系统失效，使其渗入土层，导致土的物理、力学、化学性质发生变化，因此形成了污染土。污染土主要包括有机污染土和重金属污染土，例如土壤中含有VOC、SVOC、总石油烃、氰化物、多环芳烃等有机污染物和铜、锌、铅、镉、镍等重金属，会直接影响生产活动，有害于人类健康、动物繁衍、植物生长。

“煤矸石”是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石，是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，含碳量在20%～30%，具有低发热值的特点。随着我国煤矿业的快速发展，每年会累积很多煤矸石，具有关数据显示，中国历年已积存煤矸石约1000Mt，并且每年仍继续排放约100Mt，不仅堆积占地，而且还能自燃，污染空气或引起火灾。

虽然煤矸石是一种固体废弃物，但若对其进行合理使用，也是一种有效的资源，可以作为低热值燃料来对污染土进行处理，处理后的残留物可以制作水泥混合材料等。现有的污染土处理活化窑存在以下不足：1、活化窑建造的尺寸一般都较大，长度和宽度一般在十米以上，高度也在六米左右，活化窑的进料门或出料门也比较重，进料门或出料门的开闭难以控制，目前，一般是通过人工推拉控制，但这样费时费力，而且活化窑窑壁的温度也较高，作业人员的安全存在风险。2、活化窑的活化周期长，处理污染土的能力不足，例如“重庆巨人立建材有限公司”之前建造的活化窑，存在窑炉进风量和出风量受限的情况，窑炉进风量和出风量约为2000~4000立方米/小时，每台活化窑的生产周期约为15天，每台活化窑月产量约800吨，全年按10个月生产计算，每台活化窑年生产能力仅8千吨。3、窑炉燃烧后的烟气处理一般采用双碱法脱硫除尘系统，烟气处理方式单一且速度慢，“重庆巨人立建材有限公司”之前建造的烟气处理系统的烟气处理能力仅为30000立方米/小时。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是：如何设计一种用于处理污染土的活化窑和活化窑的控制方法，来解决活化窑活化周期长、处理污染土能力不足的问题，具有排放烟气污染低、操作简便等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种用于处理污染土的活化窑，包括窑体，在窑体的窑膛内沿水平方向安装有横向的炉桥，炉桥将窑膛分为物料活化层和风道层，物料活化层处于风道层的正上方；窑体的顶部为向上拱起的弧形；窑体上对应风道层的位置设有贯穿窑壁的三个进气口，分别为第一烟气进气口、第二烟气进气口和空气进气口，窑体顶部设有两个出气口，分别为第一烟气出气口和第二烟气出气口；在窑体上还设有进料口和出料口，进料口设置在窑体侧面顶部，出料口设置在窑体侧面对应炉桥的位置；在进料口处设有进料门，在出料口处设有出料门；在第一烟气进气口、第二烟气进气口、第一烟气出气口和第二烟气出气口处均安装有变频烟气风机和风闸，在空气进气口处安装有变频空气风机和风闸；还包括第一电动提升机构和第二电动提升机构，第一电动提升机构与进料门连接，能够使进料门沿窑体侧壁上下移动以控制进料门的开闭；第二电动提升机构与出料门连接，能够使出料门沿窑体侧壁上下移动以控制出料门的开闭。

作为优选，所述空气风机的风量为5000~30000立方米/小时，功率为22KW。