垃圾焚烧飞灰烧结处理新工艺及炉内气流特性研究1.doc

垃圾焚烧飞灰烧结处理新工艺及炉内气流特性研究（北京科技大学 机械工程学院，北京，100083） 摘要：关键词：；；；中图分类号： 文献标识码： of MSWI Sintering Furnace and Research of Its Flow Characteristic ZHAO Jun-dong , WANG Heng , YANG Yong-chang , SONG Guang-dong , DU Hui-jie (School of Mechanical Engineering, University of Science Technology Beijing, Beijing 100083, China) Abstract: A new MSWI fly ash harmless treatment process -- Low temperature fixed bed sintering is presented. Compared with other methods, this process just uses crushed coal as fuel, without consumption of fuel oil, natural gas or other high quality energy. Matching up to a MSW power plant with a capacity of 1000t/d, a sintering furnace configuration and main operation parameters have been determined. As a preparatory work, the cold state flow characteristic of this furnace has been simulated under different condition, such as tuyere number, tuyere diameter, blast velocity and pellet size. The results show that the flow speed distribution in the furnace becomes quite uniform in the condition of 6 tuyeres; and pellet size has a big influence on the pressure drop in the vertical direction. In order to get a good permeability, the pellet size of 10-20mm is desirable. Key words: MSWI；fly ash；sinteringD.B.Ward等人[3]开发出了一套以天然气为燃料的旋风炉飞灰低温烧结系统，该系统为减少燃料消耗，采用了蓄热式换热器对空气进行预热。Ming-yen Wey[4]等人在使用回转窑对垃圾飞灰进行烧结试验的同时，指出烧结之后对产物水洗是可以有效地降低飞灰的毒性；还有一些学者尝试在进行飞灰烧结时使用其它加热方式，Sun-Yu Chou等人[5]尝试使用微波对飞灰进行烧结，Kaneko,Gen-Yo[6,7]对使用放电等离子体对飞灰进行烧结做了一些研究。上述这些飞灰烧结方法由于工艺复杂、耗能高或尚处于试验阶段，均未见有较大规模的实际应用。 本文提出一种操作管理十分简单，仅使用煤炭或其他固体可燃物为燃料的低温高效飞灰烧结工艺--低温固定床烧结处理工艺。用此种垃圾焚烧飞灰无害化处理方法，不需要消耗燃油、天然气等优质能源，其工艺可以借鉴冶金工业中烧结和球团的生产工艺，简单成熟，容易实现大型化。 2. 低温固定床烧结处理工艺 2.1 工艺流程 如图1所示，垃圾焚烧飞灰、固体燃料及助熔剂在混料器中掺混均匀后，在圆盘造粒机中进行造粒，造粒得到的球团烧结料经给料器送入到烧结炉中，以均匀速度连续下降。预热空气从烧结炉的风口鼓入，自下而上地与球团中的煤粉进行层燃燃烧反应。球团中的助熔剂和飞灰吸收了燃烧放出的热量后，开始发生固结反应，再经过烧结炉下部的保温段后，得到结构致密的固化体，之后在冷却机中急冷后，得到最终产物。烧结炉出来的烟气先对空气进行预热，然后经布袋除尘器收集飞灰后，排放出去。冷却机中的热空气经旋风分离器除尘后与预热空气一起鼓入到烧结炉中参与燃烧。除尘器中收集到的飞灰再返回到混料器中重新进行烧结。 废玻璃是一种有效的助熔剂，其融熔温度低，来源广泛，特别是垃圾焚烧炉的底排渣中就有大量的废玻璃，其他的助熔剂还有硼砂、CaF2