[发明专利]一种多工艺协同危险废物处置及余热利用系统及方法

权利要求书

1.一种多工艺协同危险废物处置及余热利用系统，其特征在于：包括危废处理单元、烟气净化单元和余热利用单元；

所述危废处理单元包括依次设置的物料混料器(1)、热解炉(2)、等离子熔融炉(9)、第一混合器(7)和燃烧室(15)，对危险废物依次进行破碎、中温热解、等离子高温熔融处理后形成无害玻璃体排出，同时，热解炉(2)产生的热解气通过高温除尘器(5)除尘后与等离子熔融炉(9)产生的烟气通过第一混合器(7)混合，混合后的烟气进入燃烧室(15)进行二次燃烧，二次燃烧的高温烟气一部分进入热解炉(2)作为热解热源，另一部分进入烟气净化单元；

所述烟气净化单元包括余热锅炉(16)、第二混合器(29)、急冷塔(30)、干法脱酸塔(31)、布袋除尘器(32)、碱洗塔(33)、烟气再热器(34)、引风机(35)和烟囱(36)，二次燃烧后的高温烟气通过余热锅炉(16)进行换热和脱硝处理，使得高温烟气降为中温烟气，中温烟气与热解炉(2)热解换热后的烟气通过第二混合器(29)混合，混合后的烟气依次进入急冷塔(30)、干法脱酸塔(31)、布袋除尘器(32)、碱洗塔(33)、烟气再热器(34)、引风机(35)、烟囱(36)后排出，同时，余热锅炉(16)换热后产生过热蒸汽，过热蒸汽作为余热利用单元的输入；

所述余热利用单元包括汽轮机(20)、ORC蒸发器(24)、除氧器(18)、ORC涡轮(22)、ORC凝汽器(27)和双轴电机(21)；余热锅炉(16)换热后产生过热蒸汽，过热蒸汽驱动汽轮机(20)做功后，分别进入烟气再热器(34)和ORC蒸发器(24)换热后冷凝为凝结水，凝结水进入除氧器(18)除氧处理后进入余热锅炉(16)再次蒸发产生过热蒸汽；有机工质在ORC蒸发器(24)内蒸发产生过热蒸汽，过热蒸汽驱动ORC涡轮(22)做功后，通过ORC凝汽器(27)凝结为有机工质，该有机工质再次进入ORC蒸发器(24)蒸发换热产生过热蒸汽；汽轮机(20)与ORC涡轮(22)分别驱动双轴电机(21)的两个轴，双轴电机(21)将机械能转化为电能。

2.根据权利要求1所述的多工艺协同危险废物处置及余热利用系统，其特征在于：所述余热利用单元还包括过热蒸汽调节阀(19)、饱和蒸汽调节阀(23)、ORC涡轮旁通阀(25)、ORC工质泵(28)、ORC工质泵旁通阀(26)、蒸汽排空阀(37)、烟气再热调节阀(38)和锅炉给水泵(17)；

所述过热蒸汽调节阀(19)设置在余热锅炉(16)和汽轮机(20)之间的管路上，所述饱和蒸汽调节阀(23)设置在汽轮机(20)与ORC蒸发器(24)之间的管路上，所述ORC涡轮旁通阀(25)并联设置在ORC涡轮(22)的进口与出口，所述ORC工质泵(28)设置在ORC凝汽器(27)与ORC蒸发器(24)之间的管路上，所述ORC工质泵旁通阀(26)并联设置在ORC凝汽器(27)的进口与ORC工质泵(28)出口；所述蒸汽排空阀(37)的进口设置在过热蒸汽调节阀(19)的进口管路上，所述烟气再热调节阀(38)设置在汽轮机(20)与烟气再热器(34)之间的管路上，所述锅炉给水泵(17)设置在余热锅炉(16)与除氧器(18)之间的管路上。

3.根据权利要求2所述的多工艺协同危险废物处置及余热利用系统，其特征在于：所述余热锅炉(16)的一侧设置有尿素溶液喷枪，在余热锅炉(16)的烟气在900～1000℃温度区间喷入尿素溶液脱除烟气NOx。

4.根据权利要求1或2或3所述的多工艺协同危险废物处置及余热利用系统，其特征在于：还包括造粒单元，所述造粒单元包括造粒机(13)和输送装置；所述高温除尘器(5)、燃烧室(15)、余热锅炉(16)、急冷塔(30)、干法脱酸塔(31)、布袋除尘器(32)产生的飞灰通过输送装置输送到造粒机(13)进行造粒，造粒后的飞灰进入等离子熔融炉(9)再次进行等离子高温熔融处理。