[发明专利]一种用于垃圾焚烧飞灰烧制陶粒的系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于垃圾焚烧飞灰烧制陶粒的系统和方法，包括飞灰脱盐系统、陶粒烧制系统、生料预制系统、尾气处理系统以及陶粒筛分系统，所述尾气处理系统和陶粒筛分系统的热量输出端均与飞灰脱盐系统相连接，所述飞灰脱盐系统的压滤装置和尾气处理系统的颗粒物输出端均与生料预制系统的输入端相连通。该系统通过对对焚烧飞灰进行稳定化处理，对烧制陶粒系统、尾气处理系统和陶粒筛分系统开展飞灰资源化和热量高效利用，整个系统飞灰处置二次污染小、物质和能源利用率高。

技术领域：

本发明涉及一种用于垃圾焚烧飞灰烧制陶粒的系统和方法。

背景技术：

垃圾飞灰是生活垃圾焚烧处置过程中烟气净化系统的捕集物和烟道及烟囱底部沉降的底灰，具有重金属危害特性以及二噁英等有机污染物危害特性。

垃圾飞灰常见的处理方式主要有水泥固化法、化学处理法和熔融烧结法。水泥固化法将飞灰和水泥、沙等按一定比例混合后固化填埋，整个过程需要采用大体积水泥对飞灰进行固化封存，后期填埋处理时需要占用大量的土地，且飞灰中有毒物质浸出对填埋场要求较高；化学处理法通过特定化学反应对飞灰中重金属进行稳定化处理，将其转化为具有较低溶解性、低毒性的物质，成本高；熔融烧结法通过高温将飞灰熔融固化，对其中的有毒化学物质进行分解，同时在高温下重金属会被稳定固定在二氧化硅的网状晶格中，焙烧后的玻璃体可以作为陶粒，可以更好实现飞灰的无害化和资源化利用。

目前，飞灰烧制陶粒的设备系统和方法专利报道较多，如CN113213191A公开了一种利用垃圾焚烧飞灰的陶粒制备方法及制得的陶粒，该方法以垃圾焚烧飞灰为原料，通过添加石灰石和粘土、粉煤灰、污泥等高硅物质后高温焙烧制得陶粒，然而高温下直接焙烧含飞灰的混合物，飞灰所含的大量氯化合物易挥发且会对所使用的设备系统产生腐蚀；再如CN106424077B、CN113336526A等公开了水预处理焚烧飞灰并制备陶粒的方法，采用水溶解飞灰的可溶性氯盐，将水洗得到飞灰滤饼与污泥混合后进行高温焙烧制备陶粒。这些技术实现了飞灰中氯盐的溶解去除，但是陶粒制备仍是采用单一的烧成窑系统，陶粒烧制过程中对高温烟气和陶粒成品的热量回收没有相应的工艺设备，对于生物质燃料和陶土焙烧产生的颗粒物、烟气中粉尘没有进行综合资源化利用。不仅如此，现有飞灰制备陶粒的设备系统余热利用效率较低，烟气粉尘综合利用率不高，因此有必要开发能够对飞灰制陶过程中热能和材料进行综合利用的系统及方法。

发明内容：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种用于垃圾焚烧飞灰烧制陶粒的系统和方法，设计合理，有效提高系统热量的综合利用，降低系统能耗。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于垃圾焚烧飞灰烧制陶粒的系统，包括飞灰脱盐系统、陶粒烧制系统、生料预制系统、尾气处理系统以及陶粒筛分系统，所述尾气处理系统和陶粒筛分系统的热量输出端均与飞灰脱盐系统相连接，所述飞灰脱盐系统的压滤装置和尾气处理系统的颗粒物输出端均与生料预制系统的输入端相连通。

进一步的，所述飞灰脱盐系统包括水洗搅拌装置、固液分离装置、压滤装置以及蒸发装置，所述水洗搅拌装置的输出端与固液分离装置的输入端相连接，所述固液分离装置的出料端与压滤装置的输入端相连接，固液分离装置的出液端与蒸发装置的输入端相连接。

进一步的，所述生料预制系统包括依次相连接的配料预混装置、造粒装置以及输送装置，所述配料预混装置的输入端与飞灰脱盐系统中压滤装置的输出端相连接。

进一步的，所述陶粒烧制系统包括气动系统和陶粒烧结系统，所述陶粒烧结系统包括依次连接的回转窑封罩、焙烧回转窑、预热回转窑和以及陶粒生料进料装置，所述陶粒生料进料装置的输入端与输送装置的输出端相连接，陶粒生料进料装置的输出端与预热回转窑的烟气排出端连通；所述气动系统的输出端与回转窑封罩相连接，以为空气和燃料输送动力。

进一步的，所述回转窑封罩的陶粒出口端与陶粒筛分系统的输入端相连接，所述陶粒筛分系统的输出端通过第一引风机与飞灰脱盐系统中压滤装置相连接。