危险废物焚烧余热利用系统及危险废物焚烧利用综合系统的制作方法

1.本实用新型涉及危险废物处理技术领域，尤其涉及一种危险废物焚烧余热利用系统及危险废物焚烧利用综合系统。


背景技术：

2.根据2016年新修订《国家危险废物名录》的定义，危险废物为1)具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等一种或者几种危险特性的；2)不排除具有危险特性，可能对环境或者人体健康造成有害影响，需要按照危险废物进行管理的。在危险废物处理方法中焚烧是最为有效、应用最广泛的方法。危险废物焚烧的主要炉型有回转窑、炉排炉、液体喷射炉、流化床焚烧炉、多层床焚烧炉和热解炉等，其中，回转窑炉因结构简单、易于操作和控制、对危险废物的适应能力强、技术成熟、运行历史悠久等优点被广泛采用，是危险废物焚烧处理应用最多的炉型。
3.危险废物经过破碎后送入回转窑进行焚烧，回转窑焚烧产生的烟气进入二燃室再次燃烧、燃尽，二燃室的设计保证烟气在1100℃以上的温度下滞留时间大于2s。再次燃烧后的烟气首先经余热锅炉降温至550℃，在余热锅炉的第一炉膛处喷入尿素溶液以脱除烟气中的氮氧化物，余热锅炉为单锅筒、膜式壁结构的自然循环锅炉。余热锅炉出口烟气经过急冷塔快速降温，为避免二噁英在低温时的再次合成，设计在1s内将烟气温度降至200℃以下，冷却系统为双流体喷雾系统。急冷后的烟气经干法脱酸后，进入袋式除尘器过滤、除尘，袋式除尘器采用高效覆膜滤料布袋。烟气除尘后再经洗涤塔和湿法脱酸塔进一步洗涤脱酸，之后利用烟气加热器进行再热，通过烟囱后达标排放，以消除烟气排放的“白烟”现象。
4.危险废物在回转窑内焚烧产生的热量一部分转换为回转窑筒体的散热，还有一部分为由高温烟气的热量。这两部分热量都值得回收利用，从而减少危险废物焚烧处理的额外能量消耗，提升经济性。
5.现有的回转窑焚烧余热利用技术，将回转窑、二燃室焚烧产生的高温烟气送入余热锅炉，在余热锅炉中，高温烟气与水换热产生蒸汽，烟气温度相应降低，降温后的烟气经过净化处理后达标排放。余热锅炉产生的蒸汽，一部分用作锅炉给水加热除氧、烟气排放前的再热，剩余的蒸汽通过蒸汽冷凝器冷却，蒸汽冷凝水回收利用，蒸汽热量散失到大气中。
6.回转窑筒体外表面温度达到约200℃，大量的热量通过筒体散失到大气中而没有得到回收利用，造成能量浪费，而且筒体的高温给巡检、操作等带来安全隐患。余热锅炉产生蒸汽的利用途径过于简单，相当份额(约30％)的蒸汽热量进入大气，未得到利用，造成了能量的浪费。


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种对回转窑焚烧系统余热进行回收利用的危险废物焚烧余热利用系统及具有该危险废物焚烧余热利用系统的危险废物焚烧利用综合系统。
8.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种危险废物焚烧余热利用系统，用于对回转窑焚烧系统余热进行回收利用，所述危险废物焚烧余热利用系统包括设置在回转窑的筒体外周以回收筒体热量的集热罩、连接在所述集热罩和热水用户端之间的第一热水供水管、连接在所述集热罩和热水用户端之间的第一热水回水管、设置在所述第一热水回水管上的循环水泵；
9.所述集热罩和热水用户端通过所述第一热水供水管和第一热水回水管连接形成一个热水供应回路。
10.优选地，所述集热罩呈c形，通过支撑结构定位在所述筒体的外围，与所述筒体的外表面之间留有间隙。
11.优选地，所述集热罩为一整体的c形罩体结构，所述第一热水供水管和第一热水回水管上分别设有隔离阀。
12.优选地，所述集热罩包括多个c形罩体模块；每一所述c形罩体模块的进口通过热水分管连接所述第一热水供水管，出口通过回水分管连接所述第一热水回水管，并且所述热水分管和所述回水分管上分别设有隔离阀。
13.优选地，所述危险废物焚烧余热利用系统还包括吸收式热泵、连接在所述吸收式热泵和余热锅炉之间的第一蒸汽管、连接在所述吸收式热泵和冷水用户端之间的冷水供水管、连接在所述吸收式热泵和冷水用户端之间的冷水回水管、连接在所述吸收式热泵和热水用户端之间的第二热水供水管、连接在所述吸收式热泵和热水用户端之间的第二热水回水管。
14.优选地，所述危险废物焚烧余热利用系统还包括连接在所述吸收式热泵和凝结水收集装置之间的第一排水管。
15.优选地，所述危险废物焚烧余热利用系统还包括蒸汽负荷调节单元；所述蒸汽负荷调节单元回收余热锅炉的蒸汽热量，为回转窑和/或二燃室的助燃空气进行预热。
16.优选地，所述蒸汽负荷调节单元包括蒸汽冷凝器、连接在所述蒸汽冷凝器和余热锅炉之间的第二蒸汽管、设置在所述第二蒸汽管上的调节阀、设置在所述蒸汽冷凝器进风侧的风机、连接在所述蒸汽冷凝器与回转窑和/或二燃室之间的送气管；
17.进入所述蒸汽冷凝器的空气与来自所述余热锅炉的蒸汽进行热交换，升温后通过所述送气管送入所述回转窑和/或二燃室内。
18.优选地，所述蒸汽负荷调节单元还包括连接在所述蒸汽冷凝器和凝结水收集装置之间的第二排水管。
19.优选地，所述危险废物焚烧余热利用系统还包括烟气加热器；
20.所述烟气加热器通过第一进烟管连接布袋除尘器，通过第二进烟管连接湿式脱酸塔，通过出烟管连接洗涤塔；
21.所述布袋除尘器输出的烟气进入所述烟气加热器，与湿式脱酸塔排出的烟气在所述烟气加热器内进行热交换，升温后通过所述出烟管输送至所述洗涤塔内。
22.本实用新型还提供一种危险废物焚烧利用综合系统，包括回转窑焚烧系统以及以上任一项所述的危险废物焚烧余热利用系统。
23.优选地，所述回转窑焚烧系统包括依次连接的回转窑、二燃室、余热锅炉、急冷塔、布袋除尘器、洗涤塔及湿式脱酸塔。
24.本实用新型的危险废物焚烧余热利用系统，对回转窑筒体余热进行回收利用，避免能量浪费，降低筒体周围区域的温度，规避高温窑体对运行人员的烫伤风险，提高安全性。
附图说明
25.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
26.图1是本实用新型一实施例的危险废物焚烧利用综合系统的连接框图；
27.图2是本实用新型另一实施例的危险废物焚烧利用综合系统中集热罩在回转窑筒体上的结构示意图。
具体实施方式
28.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
29.如图1所示，本实用新型一实施例的危险废物焚烧利用综合系统，包括回转窑焚烧系统以及危险废物焚烧余热利用系统。回转窑焚烧系统用于对危险废物进行焚烧处理，去除其中的有害物质，最终形成达到排放标准的废渣和烟气。危险废物焚烧余热利用系统用于对回转窑焚烧系统余热进行回收利用，提高危险废物能源的回收效率，降低危险废物焚烧处理的能源消耗。
30.其中，回转窑焚烧系统包括依次连接的回转窑1、二燃室2、余热锅炉3、急冷塔4、干式脱酸塔5、布袋除尘器6、洗涤塔7、湿式脱酸塔8，还包括凝结水收集装置9及除氧器91等。除氧器91对进入余热锅炉3内的水进行除氧处理。
31.回转窑1是一种圆柱形、卧式危险废物焚烧设备，回转窑1分窑头、筒体、窑尾、传动机构等部分。回转窑1的筒体为圆柱形钢结构件，筒体内衬由耐火材料和保温材料制成，工作时筒体以较低的速度旋转，对内部物料进行搅动，利于物料均匀、彻底地焚烧。
32.危险废物在回转窑1内焚烧产生烟气和炉渣。烟气进入二燃室2以再次燃烧，确保未燃尽的可燃成分彻底燃烧，最后再进入余热锅炉3，不可燃成分以炉渣形式从二燃室2底部排出。余热锅炉3排出的高温烟气经过急冷塔4快速降温。急冷后的烟气经干式脱酸塔5进行干法脱酸后，进入袋式除尘器6过滤、除尘，袋式除尘器6采用高效覆膜滤料布袋。烟气除尘后再经洗涤塔7和湿法脱酸塔8进一步洗涤脱酸，最后从烟囱排放。
33.余热锅炉3的排气口可设有分汽缸，将排出的蒸汽分成多路，分别流向不同装置。
34.正常工作时，回转窑1的筒体外表面温度约为200℃，为避免筒体的大量热量散失到环境中，本实用新型通过危险废物焚烧余热利用系统对回转窑1筒体的热量进行回收、利用，减少热量浪费和额外的能源消耗。
35.参考图1，危险废物焚烧余热利用系统包括集热罩10、第一热水供水管11、第一热水回水管12以及循环水泵13。
36.集热罩10设置在回转窑1的筒体外围，用于回收筒体的热量。集热罩10内注有水，利用筒体表面的热量对水进行加热形成热水。优选地，集热罩10整体呈c形，通过支撑结构定位在筒体的外围，主要包裹筒体的上半部分并与筒体的外表面之间留有间隙，不随筒体旋转且不影响筒体的旋转，方便拆装，不影响回转窑1的检修。支撑结构可以包括支架、连接
杆等各种结构，底部可固定在筒体下方的回转窑1底座上。
37.第一热水供水管11连接在集热罩10和热水用户端之间，将经集热罩10后的热水供给热水用户端，热水用户端可以是暖气片、热水管网等为办公场合、生活场合等提供暖气或热水的设备等。第一热水回水管12连接在集热罩10和热水用户端之间，热水用户端返回的热水通过第一热水回水管12返流至集热罩10内以进行再加热。
38.集热罩10和热水用户端通过第一热水供水管11和第一热水回水管12连接形成一个热水供应回路。循环水泵13设置在第一热水回水管12上，为管内水循环提供动力，将热水供向热水用户端，将从热水用户端返回的冷水送至集热罩10进行再次加热，如此往复循环，实现回转窑筒体热量的回收。
39.如图1所示，在本实施例中，集热罩10为一整体的c形罩体结构，其轴向方向的长度根据筒体所需要进行余热回收的轴向段长度设置。第一热水供水管11和第一热水回水管12上分别设有隔离阀，用于控制管的通断。
40.在其他实施例中，如图2所示，集热罩10也可以分体设置，例如包括多个c形罩体模块101。每一c形罩体模块101的进口通过回水分管121连接第一热水回水管12，出口通过热水分管111连接第一热水供水管11，并且热水分管111和回水分管121上分别设有隔离阀，控制管的通断。该实施例中，多个c形罩体模块101相互独立设置，方便各自进行维修、更换等；并且，当其中任一个出现故障时，仍有其他的c形罩体模块101对回转窑1的筒体的余热进行回收。
41.上述通过对筒体表面余热的回收，集热罩10的外表面温度低于50℃，在该区域内规避高温窑体对运行人员的烫伤风险，提高安全性。
42.危险废物焚烧余热利用系统还包括吸收式热泵20、第一蒸汽管21、冷水供水管22、冷水回水管23、第二热水供水管24以及第二热水回水管25。
43.第一蒸汽管21连接在吸收式热泵20和余热锅炉3之间，将余热锅炉排出的蒸汽输送至吸收式热泵20，作为吸收式热泵20的驱动热源，无需额外的能源消耗，节能减排，同时提升了经济性。
44.冷水供水管22和冷水回水管23均连接在吸收式热泵20和冷水用户端之间，在吸收式热泵20和冷水用户端之间形成一个冷水供应回路；进入吸收式热泵20的水经冷却后形成冷冻水，通过冷水供水管22供给冷水用户端；冷水用户端返回的水通过冷水回水管23返流至吸收式热泵20内以进行再冷却。冷水用户端可以是制冷装置、冷却水设备等为办公场合、生活场合等提供冷源的设备等。
45.第二热水供水管24以及第二热水回水管25均连接在吸收式热泵20和热水用户端之间，在吸收式热泵20和热水用户端之间形成一个热水供应回路；进入吸收式热泵20的水经加热后形成热水供给热水用户端；热水用户端返回的热水通过第二热水回水管25返流至吸收式热泵20内以进行再加热。热水用户端可以是暖气片、热水管网等为办公场合、生活场合等提供暖气或热水的设备等。
46.吸收式热泵20在冷水供应回路和热水供应回路的设置，可分别在夏季供冷、冬季供热，满足生活办公区域的供冷供热需求。吸收式热泵20优选溴化锂吸收式热泵。
47.危险废物焚烧余热利用系统还包括连接在吸收式热泵20和凝结水收集装置9之间的第一排水管26。吸收式热泵20产生的水经第一排水管26输送至凝结水收集装置9进行收
集。凝结水收集装置9收集的水可通过除氧器91后供给余热锅炉3再被加热成为蒸汽，如此往复循环，实现了热量和水的循环回收利用。
48.进一步地，危险废物焚烧余热利用系统还包括蒸汽负荷调节单元；蒸汽负荷调节单元用于回收余热锅炉3的蒸汽热量，为回转窑1和/或二燃室2的助燃空气进行预热，提高燃烧效率，又能对蒸汽负荷进行调节，保证蒸汽产量
‑
用量平衡。
49.蒸汽负荷调节单元可包括蒸汽冷凝器30、连接在蒸汽冷凝器30和余热锅炉3之间的第二蒸汽管31、设置在第二蒸汽管31上的调节阀32、设置在蒸汽冷凝器30进风侧的风机33、连接在蒸汽冷凝器30与回转窑1和/或二燃室2之间的送气管34。余热锅炉3排出的蒸汽通过第二蒸汽管31进入蒸汽冷凝器30，与通过蒸汽冷凝器30的空气进行热交换，使空气升温后通过送气管34送入回转窑1和/或二燃室2内。
50.调节阀32通过调节开度来调节第二蒸汽管31的输送量，结合风机33的风量调节，控制蒸汽冷凝器30的负荷，进而保证整体蒸汽用量与产量匹配。
51.蒸汽负荷调节单元还包括连接在蒸汽冷凝器30和凝结水收集装置9之间的第二排水管35，将蒸汽冷凝器30冷凝产生的水输送至凝结水收集装置9进行收集。
52.进一步地，本实用新型中的危险废物焚烧余热利用系统还包括烟气加热器40。
53.烟气加热器40通过第一进烟管41连接布袋除尘器6，通过第二进烟管42连接湿式脱酸塔8，通过出烟管43连接洗涤塔7。
54.其中，布袋除尘器6输出的烟气(170℃左右)进入烟气加热器40，与湿式脱酸塔8排出的烟气在烟气加热器40内进行热交换，升温后通过出烟管43输送至洗涤塔7内。从上述可知，利用布袋除尘器6输出的烟气的热量对湿式脱酸塔8排出的烟气进行加热(加热至135℃左右)，无需外部蒸汽作为热源，消除最后烟囱排放的“白烟”现象。
55.综上，本实用新型中，通过对回转窑筒体余热的回收利用，以处理量100吨/天回转窑满负荷运行计算，可回收热量约0.3mw，基本满足系统自身，办公生活得到供暖需求，无需额外能源消耗，节能减排。通过吸收式热泵的设置，以蒸汽作为驱动热源，可分别在夏季供冷、冬季供热，满足生活办公区域的供冷供热需求。根据用户端特点的不同，通过蒸汽转换、烟气直接利用两种方式对焚烧烟气的余热进行利用，在满足危废焚烧工艺自身用热需求的前提下，同时解决了工程办公生活的采暖、供冷和生活热水需求，与传统的焚烧烟气降温系统相比，余热利用手段更加多样，利用率更高，减少额外能源消耗，提高了经济性。
56.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。