[发明专利]用于污染场地原位热脱附修复的燃烧传热和余热回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种污染场地修复系统，具体地，涉及用于污染场地原位热脱附修复的燃烧传热和余热回收系统。

背景技术

热脱附(Thermal Desorption)技术可广泛适用于挥发性有机物、半挥发性有机物、石油烃类或汞污染场地的原位或者异位修复。该技术通过直接或间接加热的方式，将污染土壤和/或地下水加热至接近甚至超过目标污染物的沸点，通过控制体系温度和高温持续时间有选择地促使目标污染物解吸、气化、挥发、分解或者增加其流动性，使目标污染物与土壤介质分离、去除，从而实现污染场地修复的目的。

原位热脱附修复技术可以在污染场地原位实施，无需对污染土壤进行开挖等作业，主要由场地原位加热单元、污染物抽提与回收单元以及废水/废气处理单元等构成。其中场地原位加热单元是原位热脱附技术的核心，其通过在场地内将电能、热能或者化学能等不同形式的能量以原位电阻发热、电热转换或燃烧产热后原位热传导加热或者原位蒸汽注射加热等方式转化或转移至污染场地，使受污染的土壤和/或地下水逐步升温达到目标修复温度并维持一定时间，从而可将目标污染物从原本赋存的土壤介质分离去除。在高温条件下抽提系统会将目标污染物通过地下水或土壤气的形式从地下污染区域转移至地面进行回收，或者通过废水/废气处理单元处理后达标排放。该技术对污染物的污染程度和场地地质和水文地质条件不敏感，可以有效修复重污染、地质和水文地质条件复杂的污染场地。

目前，原位热脱附修复技术在国内污染场地修复中的工程应用仍然较为有限，限制其推广应用的主要原因在于部分场地临时性的大规模用电不易获取、蒸汽注射加热脱附技术易受到场地地质条件和目标温度上限的限制、原位加热所需能源成本较高、场地地下水流不易控制、脱附出的土壤气体不易有效捕集而逃逸污染环境、抽提出的污染物冷凝回收效率较低、产生的高湿度废气不易处理、废水性质复杂较难处理等各种困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于污染场地修复的系统，能够完成燃烧、热风传导和余热回收，有效修复重污染、地质和水文地质条件复杂的污染场地。

为了达到上述目的，本发明提供了用于污染场地原位热脱附修复的燃烧传热和余热回收系统，其中，所述的系统包含热风炉、气气换热器、鼓风机、引风机、排气筒、加热井群以及管道；所述的热风炉设有助燃空气进口、二次风进口和热风出口；所述的气气换热器设有热风进口、冷风进口、排气口和二次风出口，所述的二次风出口通过管道与热风炉的二次风进口连接；所述的加热井群包含若干加热井，所述的加热井上设有热风入口和热风排口，加热井的热风入口分别通过管道与热风炉的热风出口连接，加热井的热风排口分别通过管道与排气筒或气气换热器热风进口连接，气气换热器的排气口也通过管道与排气筒连接；所述的排气筒与引风机连接；所述的鼓风机包含助燃风机和进风风机，所述的助燃风机安装在热风炉的助燃空气进口处，所述的进风风机安装在气气换热器的冷风进口处。

上述的用于污染场地原位热脱附修复的燃烧传热和余热回收系统，其中，所述的热风炉，其助燃空气进口和二次风进口处设有阀门，热风出口处设有压力感应探头。所述的热风炉为集中式热风炉，使用天然气、石油气或柴油等作为燃料，通过燃烧燃料产生高温热风作为原位加热热源。所述的热风炉内设有燃烧器、燃烧室、混合室即炉膛。对于规模较大的热风炉，助燃空气由鼓风机根据燃料供给量按比例从助燃空气进口输入热风炉，通过燃烧器将燃料燃烧产生高温热风；对于小型热风炉，助燃空气由系统末端引风机运行产生的负压吸入助燃空气进口，通过调节助燃空气进口处的阀门开度大小手动调节空气吸入量。新鲜二次风通过系统末端引风机运行而在热风炉的混合室34内产生的负压从二次风进口吸入，或直接使用专门的鼓风机通过气气换热器送入热风炉。从热风出口出炉的热风温度通过调节燃烧器负荷或调节二次风进口处阀门开度大小的方式进行调节。在热风出口处设置的压力感应探头，当检测到此处压力高于设置的负压值时燃烧器会自动关闭，当此处压力低于设置的负压值时燃烧器会自动启动。

上述的用于污染场地原位热脱附修复的燃烧传热和余热回收系统，其中，所述的热风炉，其产生的热风经过安装在场地内的加热井与土壤完成间接换热，完成换热的热风通过引风机的作用从排气筒排入大气，或进入安装在热风炉二次风进口前端的气气换热器，与新鲜冷风进行换热后再通过排气筒排放大气。