[发明专利]放射性可燃废物焚烧处理方法及其专用设备

说明书

                           技术领域

本发明属于放射性固体废物处理工艺及其设备，具体涉及一种放射性固体废物焚烧工艺及其专用设备。

                           背景技术

目前，焚烧是处理放射性固体废物的最有效的方法之一，可燃的放射性废物经焚烧处理后使有机物变为无机物，可最大程度地减少废物体积，大大降低了废物的处置费，增加了处置过程的安全性，避免对环境造成的危害。

CONF-930906即1993年核废物管理和环境补偿国际会议录第3卷关于环境补偿和环境管理问题P301～P304发表了一篇“处理放射性废物焚烧系统运行试验”(Operational experience of the Juelichincineration system in the treatment of radioactive waste)的报告，文中介绍了Juelich实验室处理放射性可燃废物的焚烧工艺及系统设备。其主要内容是废物经两道闸阀送入手套箱，经手拣后可燃物送入热解炉的上炉排上，不可燃物装桶。在热解炉中间位置点火。来自冷空气和烟气的一次风由热解炉的上部进入，烟气从上炉排下引出与送入的二次空气混合后送到第二燃烧室(炉)燃烧。二次风分别由上、下炉排送入热解炉。上炉排掉到下炉排的灰和残炭，由炉排送入的二次风烧尽。由第二燃烧室出来的烟气经过三段气-气换热冷却后经旋风、袋滤和高效过滤器过滤除尘后进入洗涤器除去烟气中的酸性气体，最后由引风机送入烟囱排放。    

该工艺及设备存在的缺点姑且不论其热解炉设计不合理，致使废物热解过程中气流走向是由上而下，不符合正确的热解原理，即由下而上排布的灰层、烧焦层、热解层和预热层的热解过程；该工艺把热解气分两次燃烧，特别是第一次在热解炉中燃烧时，二次空气从炉排送入，难以和热解气混合，致使部分热解气由于没有得到充分的氧而在高温区产生不完全燃烧的烟炱，虽然在第二燃烧室内可以继续燃烧，但一旦烟炱产生则很难被烧尽，达不到完全燃烧的目的。除此之外，其主要缺点是烟气的冷却是采用气-气换热器冷却方式，烟气的除尘净化采用旋风、袋滤和高效过滤器除尘方法，这种冷却、净化方式主要适用于焚烧处理纯天然纤维素的放射性可燃废物，不适用于焚烧处理含有大量塑料和橡胶的放射性可燃废物。因为塑料和橡胶的添加剂中含有铅、锌等金属，焚烧后在烟气中的氯化物作用下会产生大量粘性的铅、锌氯化物和氧化物微尘，在烟气冷却和除尘净化过程中会粘附在热交换器的内管、滤袋和高效过滤器上，降低它们的冷却、过滤效率，甚至使其堵塞失效。而且塑料和橡胶焚烧后还会产生三、四苯芘和二噁等有毒气体，现有的工艺和设备中没有相应的净化此类有毒气体的措施和设备。目前我国现存的放射性可燃废物状况是没有规范的分类，废物中含有大量的塑料和橡胶，在焚烧后给烟气的冷却和净化带来困难。

                           发明内容

本发明的目的是提供一种能焚烧处理含纯天然纤维类和合成材料类混合废物，燃烧后烟气冷却、净化效果好的放射性可燃废物焚烧处理方法及其专用设备。

本发明是这样实现的：一种放射性可燃废物焚烧处理方法，依次包括如下步骤：

(1)依次对废物进行放射性测量、分拣、破碎、混合和打包等前处理过程；

(2)按规定的时间间隔和投放量将经前处理过的废物送入热解炉中，使其在400℃～500℃温度下受热分解，生成热解焦和挥发分，热解焦在热解炉中在600℃～800℃温度下继续燃烧成灰被收集，挥发分与预热的二次空气混合后喷入高温燃烧炉中，在900℃～1100℃温度下被烧成烟气；

(3)由燃烧炉出来的高温烟气先由冷风稀释，使其温度由900℃降到500℃～600℃，再使其受高压喷水雾化急冷，使其温度继续降到200℃～230℃，并使烟气中的微尘在喷水中凝聚成大微粒，便于在后续工艺中除尘净化；

(4)冷却后的烟气经净化处理后由引风机送入烟囱排放，其中，在步骤(4)中，烟气净化依次按如下步骤进行：

A.烟气先经丝网凝集器凝集其中的大部分含铅、锌的粘性粉尘；

B.再用预敷在滤袋表面的非粘性粉尘粘附其余的含铅、锌的粘性粉尘后进入袋滤器过滤；

C.由袋滤器出来的烟气经高温高效过滤器和活性炭床组合装置除去烟气中的三、四苯芘和二噁有毒气体；

D.由高温高效过滤器和活性炭床出来的烟气经低能文丘里装置和吸收塔用碱液吸收中和其中的酸性气体后经再加热和高效过滤器由引风机送入烟囱排放。