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等离子体火炬固废处理

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垃圾渗透液浓缩液处理技术简介

垃圾渗滤液浓缩液处理方案

1.等离子焚烧系统概述
注:本装置适合处理固态、半固态、粘稠油状、液态废弃物,此类废弃物在本文中简称:物料

等离子火炬焚烧装置构成:
A、进料、出料装置:
1、进料水泵。
2、变频调速螺旋出料装置。

B、焚烧炉:
1、焚烧炉由多个窑炉单元级联而成。
2、窑炉单元为不锈钢炉体,内衬陶瓷纤维耐火材料,以耐高温,耐腐蚀的陶瓷板作窑炉内胆,窑炉单元的设计使用年限为15年。
3、窑炉单元配置多组等离子火炬及驱动电源,炉温等工作参数可单独设置,独立运行。
4、窑炉单元内置物料搅拌输送装置。
5、泄爆装置

C、等离子火炬二燃室:
1、二燃室由多个燃烧单元级联而成。
2、燃烧单元为不锈钢炉体,内衬陶瓷纤维耐火材料,以耐高温,耐腐蚀的陶瓷板作燃烧单元内胆,燃烧单元的设计使用年限为15年。
3、燃烧单元配置多组等离子火炬及驱动电源,助燃空气注入设备。
4、泄爆装置

D、尾气处理系统:
1、热交换器回收烟气余热
2、除酸塔。 
3、活性炭喷射装置,喷射活性炭,吸收烟气中的二噁英。
4、旋风除尘、布袋除尘设备清除烟气中的颗粒物。            
5、有机物分解装置(等离子电离),以10万伏高频交流电场,电离分解有机物脱除率可达80%以上。
6、变频引风机。
等离子火炬焚烧装置囊括:等离子火炬、等离子火炬电源、窑炉炉体、窑炉工作模式、搅拌输送、保温耐火材料锚固技术等多项发明专利。
等离子焚烧装置适用固态、半固态、粘稠油状、液态物料的焚烧处理。

2.等离子焚烧系统工作机理
浓缩液由水泵送入焚烧炉,物料在搅拌输送装置作用下,焚烧前移。
等离子体火炬产生穿透力极强的等离子焰,将浓缩液彻底焚烧。
焚烧过程通入1:1.6的过量空气,物料中有机成分充分焚烧,生成CO2、H2O等单质物质,其中汞、锌、铅、锡、铜等重金属以氧化物形式随烟气排出,经活性炭喷射装置,喷射活性炭富集后处理。
等离子火炬焚烧炉内烟气与物料逆向运动,助燃空气由等离子火炬焚烧炉布气机构输入炉体。
物料由干燥区进入焚烧区时含水率已经显著降低,高温烟气自焚烧区经干燥区与物料相向运动。
焚烧炉工作于微负压状态,设有泄爆装置保证设备安全。
烟气净化:碱喷淋+活性炭喷射+袋式除尘+等离子电离装置。
本项目按照《工业危废集中焚烧处置工程建设设计技术规范》设计、建造。

装置处理规模:日处理100吨垃圾渗滤液浓缩液。
3.等离子焚烧系统部件一览
1、水泵及变频调速螺旋出料装置
2、等离子火炬焚烧炉 
3、等离子火炬二燃室
4、烟气热回收、碱喷淋急冷装置
5、旋风除尘、布袋除尘装置
6、引风机
7、焚烧炉监测装置
8、焚烧装置供电系统
9、DCS分散式控制系统
10、报警系统和应急处理安全防爆装置
11、工艺设备间的连接管道
12、电气仪表自控系统及配套设施
13、烟囱

4.等离子焚烧系统部件技术参数
4.1等离子体火炬:
工作温度:       850--1100℃      根据工艺要求设定,自动控制。
输出功率:       500kW          自动调节输出功率,精确控制焚烧炉温度。
使用寿命:                       连续工作5000小时  
             
4.2焚烧炉:
等离子火炬焚烧炉  (微负压)     日处理100吨 
送料装置:     以处理量决定进料频度。   
温度传感器:   实时采集温度数据。
泄压装置保证设备安全  

4.3二燃室                
等离子火炬及电源、助燃空气、紧急排放烟囱、出灰口、氧传感器检测尾气氧含量,控制燃烧室进风量,实现富氧焚烧。

4.4烟气处理系统
余热回收:    余热交换器降低烟气温度,回收烟气余热提高系统效率。
除酸急冷塔:      30%氢氧化钠溶液,脱除二氧化硫及酸性物质。
活性炭喷射装置:    向烟气管道喷射活性炭吸收烟气中的二噁英及重金属。
除尘:   旋风除尘+布袋除尘器清除烟气中的颗粒物。
等离子电离装置:       含高压电源、等离子反应器等
引风机:    变频调速风机,克服布袋除尘风阻,使焚烧系统工作于微负压状态。
烟  囱          含烟囱、固定风绳等

4.5控制器                       DCS分散式控制系统
温度传感器:                    实时采集温度数据。

5.等离子焚烧系统技术优势
等离子火炬热效率高于90%,使用寿命长达5000小时,远高于国内外同行水平。
运营成本低:直接焚烧物料,无需添加辅助燃料,设备及厂房投资低。
维护成本低:直接焚烧物料,无需添加辅助燃料,设备及厂房投资低。
设备制造标准化:缩短生产周期,降低生产成本,以统一的质量及检验标准,流水化的作业方式生产高质量的产品,满足市场需要。
以日处理100吨物料设备为例的方案比较:
如物料热值低,采用流化床处理则必需掺煤助燃,烟气排放量很大,运营成本居高不下。
等离子火炬焚烧炉可以直接处理固态、半固态、液态物料。
设备处理能力:100t/d。
余热回收:以热交换器回收余热。

工艺流程:
1、等离子火炬焚烧。
2、烟气净化:湿干法+活性炭喷射+袋式除尘。
3、除尘飞灰经鳌和剂和水泥固化处理后填埋,物料焚烧产生的余热以热交换器回收利用。
4、设监测、控制、报警和应急处理系统,安装防爆装置。
物料由水泵送入焚烧炉焚烧。
焚烧产生的余热以热交换器回收。
焚烧烟气采用湿法+活性炭喷射+袋式除尘净化工艺,满足烟气排放要求。
飞灰采用螯合剂和水泥固化处理,整个生产过程由中央控制室集中控制。

水泵送入等离子火炬焚烧炉,焚烧产生的烟气由等离子火炬二燃室以900至1100℃高温在富氧条件下焚烧,彻底清除烟气中的有机成分。
烟气经热交换器、除酸、布袋除尘,由等离子电离装置脱硝后达标排放。
烟气排放符合《危险废物焚烧污染控制标准》、(GB18484-2001以及征求意见稿)的要求。

物料焚烧系统工作参数:
物料焚烧量 100t/d,焚烧炉出口烟气温度>850℃ ,烟气在焚烧炉内停留时间>2s,烟气在二燃室内停留时间>2s。
烟气处理是指对物料焚烧后产生烟气的净化处理。烟气处理内容包括HCl、SO2、NOX、粉尘、重金属及二噁英等有害物的脱除。
烟气治理系统采用湿法+活性炭喷射+袋式除尘净化工艺。

烟气处理工艺流程: 
等离子二燃室燃尽尾气中的有机物之后,由热交换器(回收烟气余热)、脱酸塔(30%氢氧化钠)脱除二氧化硫、硫化氢等酸性物质。
活性炭喷射系统,吸附烟气中残留的重金属及其它有害物质。
布袋除尘设备:选用耐酸、碱、腐蚀,可以耐受瞬间260℃高温的布袋除尘设备。
等离子电离有机物处理及脱硝装置,清除残存的有机物(包括二恶英等)、氮氧化合物,确保烟气排放符合国家排放标准。

4、风机:引风机配置变频调速器,确保系统始终处于微负压状态。

5、DCS分散式控制系统:DCS分散式控制系统,分为现场与控制室监控两个部分。
控制系统设有系统急停、风机延时关闭等功能,保证设备安全。

6等离子火炬二燃室技术特性如下:
二燃室的结构设计上严格执行“3T”标准,即烟气在二燃室的停留时间>2 秒,二燃室燃烧温度>1100℃,经二燃室的处理烟气中的二噁英等有机物质完全分解。
二燃室内安装有温度传感器、氧传感器,通过检测烟气中的氧含量,调节二燃室进风量,保证有机物充分氧化焚烧。

7不锈钢板式热交换器:不锈钢板式热交换器,降低烟气温度,回收烟气余热提高系统效率。
急冷降温装置 :烟气在急冷塔内迅速降温至200℃以下(1s内),有效抑制二噁英的再生成。
烟气中的酸性物质与碱液充分反应中和的同时,吸收、分解烟气中的有机物(PCDD、PCDF等)和重金属。
急冷泵为急冷降温装置供给碱液。
碱液池包括滤清、碱液添加装置。
活性炭喷射系统 :烟气经急冷降温后由活性炭吸附装置吸附清理包括二噁英在内的有机物、重金属和二氧化硫等酸性物质。
旋风除尘器:旋风除尘器,预先清理部分烟尘、颗粒物以延长布袋除尘装置的使用期限。
布袋除尘:布袋除尘装置,滤除拦截烟气中的颗粒物。


8、等离子电离有机物处理及脱硝装置
等离子电离装置原理:以高频交流电场,电离分解有机物、氮氧化合物,脱硝率可达80%以上。

焚烧系统工艺流程:



6. 主要设备说明
等离子火炬隧道窑焚烧装置特点 :
依据三T原则,物料内有机物充分氧化分解,有机物去除率达99.99%以上,有效控制臭气及氮氧化合物产生,烟气无异味、无恶臭、无烟完全燃烧。                    
焚烧装置负荷能力强,足以应付各种热值物料混烧,适用范围广。          
焚烧装置设计成一定顷斜度,保证物料均匀推进。

等离子火炬隧道窑焚烧炉设计原则:
a. 焚烧温度
焚烧温度是指物料中的有机物质在高温下氧化、分解,直至破坏需达到的温度。一般来说提高焚烧温度有利于废物中有毒物质的破坏,并可抑制黑烟的产生,但过高的焚烧温度会加大了电能的消耗量。
在保证销毁率的前提下采用适当的焚烧温度,是系统经济高效运行的重要措施。

等离子火炬二燃室:
等离子火炬二燃室概述 
等离子隧道窑焚烧产生的烟气由等离子火炬二燃室,补充足量空气继续焚烧。
二燃室温度T≥1100℃。停留时间t≥2s。
二燃室的燃烧效率≥99.9%,焚毁去除率≥99.99%,有毒成分(有毒气体和二恶英等)在二燃室得到充分的分解清除。



等离子火炬二燃室特点:
壳体采用不锈钢材料制造,内衬厚150mm,可耐受1500℃高温的陶瓷纤维,不锈钢壳体温度低于80度。
二燃室设有紧急排放烟囱;紧急排放烟囱全自动系统跳脱装置的开关阀采用气、电互锁,响应速度快,即便短时间停电也能正常工作。

除酸急冷塔概述:
急冷塔使用浓度为35%的NaOH溶液,碱性溶液与酸性气体反应后生成盐类,烟气中水分被蒸发,温度急剧下降。
急冷塔HCL去除率高于85%,SO2去除率达80%以上,急冷塔较活性炭吸附装置对各种有机污染物(如PCDD、PCDF等)及重金属去除效率高。
急冷塔具有降温、除酸、除尘多种功能。

活性炭喷射系统:
在急冷塔和布袋除尘器之间串联干式反应装置,利用活性炭吸附烟气中二噁英以及其他有害气体。
干式反应装置主要设备包括:活性炭料仓、给料装置、气送管路和干式反应器。
料仓中的活性炭粉经给料装置,由高压空气输送至文丘里喷射器喉部,当气固两相相遇时,由于文丘里喷射器喉部截面缩小,烟气速度增加,产生高度紊流使气、固混合。
活性炭与烟气中的二噁英及其它碳氢化合物充分接触吸收。
烟气先由旋风除尘器滤出部分颗粒物后,进入布袋除尘器。
未吸附完全的活性炭粉末被吸附在布袋表面,继续中和反应和吸附二噁英及其它碳氢化合物。干式反应装置的脱酸效率达到80%以上。

旋风除尘器:旋风除尘器结构简单,滤除尾气中部分颗粒物,减轻布袋除尘装置负荷,延长布袋除尘使用寿命。

等离子有机物处理及脱硝装置:等离子电离装置清除残留的二噁英和氮氧化合物,确保尾气达标排放。

等离子电离装置优点:效率高,运行可靠,维护简便。


7. 电气控制
控制方式:
采用DCS分散式控制系统,对物料处理全过程进行监控。



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