[发明专利]用于废弃物转为能源的设备中共燃烧的方法与程序

说明书

发明领域

本发明是有关一种整合了水泥生产方法以及物料燃烧技术的方法，此是通过使自水泥窑排放出的热气体并入至一以市政固体废弃物及工业废弃物在一旋转窑内的焚化为典型的物料燃烧系统内。

发明背景

即便社会在经济上及社会方面有进展，对于一切事务而言仍存在有一代价，而这当中包括了由废弃物处理所招致的庞大代价。伴随着较高的市政标准所带来的是，需处理的废弃物数量以一令人担忧的速度增加，特别对于发达国家而言。虽然已有进行包含减少来源以回收以便减少社区所产生的废弃物的措施，大部分废弃物仍需以掩埋及焚化来处理之。废弃物焚化厂已被广泛接受，水泥窑内的废弃物燃烧在世界上也应用更为广泛，从而成为一个重要的废弃物管理选择方式。先进的污染防制技术也确保排放位准被良好地维持在低于法规限制以下，以使大众能接受这种焚化厂。

于一个传统的(或实际使用的)焚化厂中，废弃物是在一相当低的温度下被燃烧，而由废弃物所产生的排出物在毒性位准上是相当地高。于一燃烧废弃物以作为任选的燃料的水泥窑内，废弃物是被直接地引入水泥窑内，废弃物于该窑内是被用作为一燃料替代品以及一额外的能量来源。本发明涉及到在一新颖的共燃烧程序中整合现有的水泥生产方法以及物料燃烧程序。

水泥制造程序是为一系列的能量密集的单元操作，其特征是为高温、长停留时间、天然的碱性环境、最小量的废弃物产生以及高热容量。于水泥制造中所使用的主要原料是为石灰石、铜熔渣、硅石及飞灰的一完好界定的混合物。该原料混合物如所称的于一研磨机内被粉碎以达成所需的被称为生料的细微粉末，然后将之均质化并由预热器系统(一串呈阶段式配置的旋风器)的顶端加入。在这个四阶段预热器系统中，生料于一上升的热气体逆向流中被逐步地加热。热气体是通过位于旋转窑的燃烧端处的煤燃料的燃烧而产生的。于一中间处理过程中，生料在一被称为预煅烧器的反应器内被加热至高达900℃的石灰石的煅烧点。于煅烧完全后，生料被排放至旋转式窑的供料端内且被进一步加热。于旋转式窑内，当材料通过煅烧、转移、烧结及冷却的进一步加热区时，会产生化学及矿物学上的变化。在材料有如一被称为熟料的半产品被排出之前，烧结区域可达高至1500℃的温度。然后，熟料于一个格栅冷却器内被冷却，接着于一个G-冷却器内冷却。然后，被冷却的熟料与石膏混合，并在一个最终的研磨及分离处理程序后，获得水泥产物。

物料燃烧程序是由焚化未经处理的固态废弃物以及通过释出其热能所组成者。废弃物是于一熔炉内被燃烧，其中废弃物的整体体积被减少。于燃烧程序完成之后，残余物被排放至一个熔渣处理系统内。来自于燃烧程序的热气体通过一个废弃物加热锅，气体于该处被冷却且产生蒸气。能量通过使蒸气通过一个涡轮机以及产生电力而被回收。然后，被冷却的气体被通入一个烟道气处理系统，于该处污染物被除去。

依据本发明，本申请发明人认识到水泥的生产涉及在高温下的密集燃烧以及大部分的热气流体可被应用以供热回收，且来自水泥熟料冷却器的热气体可被改道且并入至一个废弃物焚化炉内。本申请发明人断定一个共燃烧方法可通过燃烧的3-Ts(亦即温度、紊流与时间)的最佳化应用来确保二氧(杂)芑能分解至低于0.033ng/Nm³的现今空气排放法规限制值；

·温度—焚化炉因格外高的燃烧效率及窑内的烧尽而被广泛用于物料燃烧且已证实高分解及移除效率。在高于950℃且高达1200℃的温度下，燃料的有机组份可以完全分解。

·紊流—不会发生于一个移动中的炉栅焚化炉内的紊流混合，在回收源自于废弃物共料的热上给予旋转炉—非常高的热效率。

·时间—基于焚化炉的长度以及二级燃烧室的结构，可确保较长的停留时间来供反应以及完全的烧炉。

发明内容发明概要

本发明的目的是在一新开发出的共燃烧方法中来整合水泥生产方法及用于固体废弃物的物料燃烧技术，其中来自熟料冷却程序的热气体流被合并至市政固体废弃物或工业废弃物的焚化系统中。

为达成上述目的，本申请共燃烧方法特别地可包含下述装置：

1.水泥加工系统

2.废弃物接受及处理系统

3.废弃物共燃烧系统

4.干式涤气(新的预煅烧器)系统

5.动力产生系统

6.二级涤气系统

7.燃烧气体及灰分处理系统

本发明提供一种整合了水泥的制备及市政固体废弃物的焚化的共燃烧方法，其中此等程序中之一者的气体或固体产物或副产物被用于另一程序中，该方法包含下述之一或多者；