[发明专利]一种飞灰处置的局部富氧燃烧装置及控制方法

说明书

本发明属于垃圾焚烧技术领域，更具体地，涉及一种飞灰处置的局部富氧燃烧装置及控制方法。本发明在焚烧炉烟道口周围内壁上间隔设置多个温度传感器，并在烟道口周围间隔布置多个高速氧枪，设置PID控制系统，温度传感器、控制阀组等均与PID控制系统电性连接；PID控制系统对温度传感器的温度信号进行实时采集，对烟道口附近的温度进行实时监测，PID控制系统根据采集到的温度信号并进行处理，与预设值进行比较，发出信号控制控制阀组和控制器，以分别控制富氧气体、助燃气体、助燃燃料的供给量，从而控制烟道口附近的温度，实现烟道口的局部富氧燃烧。本发明在烟道口进行局部富氧燃烧，提高了燃烧效率，同时降低了能源消耗。

技术领域

本发明属于垃圾焚烧技术领域，更具体地，涉及一种飞灰处置的局部富氧燃烧装置及控制方法。

背景技术

垃圾焚烧过程中会产生大量的飞灰，飞灰产生量占生活垃圾总量的3％～5％。飞灰是指生活垃圾焚烧后在烟气净化、热回收利用等系统中收集的焚烧残余物，一般包括吸收塔飞灰和除尘器飞灰，其中含有烟道灰、加入的化学药剂及化学反应物等。焚烧飞灰中含有重金属、二噁英和氯元素，氯含量可高达20％。有研究表明^[3]，存在大量的氯会为二恶英的合成提供氯源，促进二噁英有毒物质的生成，同时，还会促进重金属的挥发性。其中，二噁英是一类性质非常稳定的亲脂性剧毒固体化合物，其对土壤环境亲和，易在生物体中积累，具有很高的持久性和累积性，经食物链的放大可对人类健康造成严重的危害，其毒性相当于砒霜的900倍，具有较高的致癌、致畸、致突作用。国际癌症中心已将二噁英列为人类一级致癌物。飞灰中所含重金属主要有铅、镉、铬、铜、锌等，相关研究表明这些重金属主要以可交换态和碳酸盐结合态的形态存在，在环境中遇水浸沥，或酸性条件下很容易被浸出，如此将对自然环境和人体健康产生深远的影响。因此，加强对飞灰处理处置方式及资源化利用途径的研究，抑制和减少飞灰中的二噁英的形成和加强飞灰中的重金属的固化效果，对保护自然环境和维护人体健康具有重要的意义。

目前，针对飞灰中的二噁英和重金属的处置，多采取高温处理技术，将垃圾焚烧飞灰经高温处理，二噁英等有机污染物被彻底分解，重金属被熔融固化。研究认为，二噁英在850℃以上高温、停留时间大于2s的条件下就会完全被分解并不易再转化和成。采用富氧燃烧方法可以提高焚烧炉燃烧温度，对彻底分解二恶英，可以起到重要作用。针对这个特点，研究学者们利用富氧燃烧技术的方法焚烧垃圾并开展相应的应用。

中国专利CN104006391B，公开了一种应用富氧燃烧技术的医疗垃圾焚烧炉，采用的是第一燃烧室和第二燃烧室相结合的方式，通过分别对第一第二燃烧室的温度检测，以及分别控制第一第二燃烧室的助燃气体、富氧气体和助燃燃料的供给量，在第一燃烧室(主燃烧室)实现对垃圾初步燃烧，然后在第二燃烧室(副燃烧室)实现烟气的富氧燃烧。这种方法对二噁英的分解有比较好的分解作用，但在一定程度上也增加了焚烧系统的复杂程度。首先，两个燃烧室需要两套温控系统和燃料助燃剂供给系统。而且，对于单一焚烧炉的焚烧系统，采取第一第二燃烧室协同工作的方法，需要在焚烧炉内部增加一个隔层，也会增加燃烧炉的加工难度。其次，为了实现富氧燃烧，需要增加富氧气体、助燃气体和助燃燃料，使整个燃烧室处于富氧燃烧的状态，燃烧室在工作时间内一直处于高温状态(950℃-1000)，虽然这种方法可以增加垃圾焚烧的效率，但从能源的角度，绿色经济的角度来看，富氧气体和助燃燃料会有一定程度的资源浪费，同时也增加了垃圾焚烧的成本。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的缺陷，提供一种飞灰处置的局部富氧燃烧装置及控制方法，有效提高了焚烧效率，且降低了资源浪费。