飞灰直流熔融处理装置及方法与流程

技术特征：
1.一种飞灰直流熔融处理装置，其特征在于，所述装置包括：混料压制单元(10)，具有飞灰入口、熔剂入口和粘结剂入口，所述混料压制单元(10)用于将飞灰、熔剂和粘结剂混合并压制为多孔块状物料；预热烧结炉(20)，具有多孔块状物料进口(201)和预烧结物料出口(202)，所述多孔块状物料进口(201)与所述混料压制单元(10)相连，所述预热烧结炉(20)用于对所述多孔块状物料进行预热烧结处理以得到预烧结物料；直流电炉(30)，包括炉体(31)、顶电极(32)、底电极(33)及直流电源(34)，所述顶电极(32)穿过所述炉体(31)的顶壁延伸至其内部，所述底电极(33)设置在所述炉体(31)的内部底壁，所述顶电极(32)和所述底电极(33)分别于所述直流电源(34)电连接；所述炉体(31)还设置有加料口(311)、炉渣出口(312)、熔盐出口(313)及排烟口(314)，所述加料口(311)、所述炉渣出口(312)及所述熔盐出口(313)处均具有可开闭部件；所述加料口(311)与所述预烧结物料出口(202)相连，所述直流电炉(30)用于对所述预烧结物料进行熔融处理。2.根据权利要求1所述的飞灰直流熔融处理装置，其特征在于，所述预热烧结炉(20)具有一炉膛(21)，所述炉膛(21)为竖式柱状结构，所述炉膛(21)的顶部具有所述多孔块状物料进口(201)，所述炉膛(21)的底部分布有多个气体热介质入口(211)，所述炉膛(21)的侧壁设置有气体热介质出口(212)。3.根据权利要求2所述的飞灰直流熔融处理装置，其特征在于，所述炉膛(21)的底部靠近所述气体热介质入口(211)处设置有推送机构(22)，所述推送机构(22)的推送方向平行于所述炉膛(21)的轴线，且所述炉膛(21)相对于所述推送机构(22)的侧壁上设置有所述预烧结物料出口(202)。4.根据权利要求2或3所述的飞灰直流熔融处理装置，其特征在于，所述气体热介质入口(211)的进气管路上设置有鼓风设备。5.根据权利要求4所述的飞灰直流熔融处理装置，其特征在于，所述直流电炉(30)的所述排烟口(314)通过所述进气管路与所述气体热介质入口(211)相连。6.根据权利要求5所述的飞灰直流熔融处理装置，其特征在于，所述装置还包括燃烧烟气供应单元，其亦通过所述进气管路与所述气体热介质入口(211)相连。7.根据权利要求1至3中任一项所述的飞灰直流熔融处理装置，其特征在于，所述直流电炉(30)的所述炉体(31)底部具有凹槽，所述底电极(33)镶嵌设置在所述凹槽中，且所述底电极(33)的上表面与所述炉体(31)的底壁平齐。8.根据权利要求7所述的飞灰直流熔融处理装置，其特征在于，所述底电极(33)的上表面的面积大于所述顶电极(32)下端面的面积。9.根据权利要求8所述的飞灰直流熔融处理装置，其特征在于，所述顶电极(32)为柱状电极，所述炉体(31)的顶壁具有与所述柱状电极对应设置的电极孔，所述电极孔位于所述炉体(31)顶壁的中心处。10.根据权利要求9所述的飞灰直流熔融处理装置，其特征在于，所述电极孔与所述柱状电极之间设置有密封件(35)。11.根据权利要求9所述的飞灰直流熔融处理装置，其特征在于，所述炉渣出口(312)设置在所述炉体(31)的底部，所述熔盐出口(313)设置在所述炉体(31)的侧壁上，且将所述熔盐出口(313)距离所述炉体(31)底壁的高度记为h，将所述炉体(31)内部的总高度记为h，则
h/h为1/4～1/2。12.根据权利要求11所述的飞灰直流熔融处理装置，其特征在于，将所述顶电极(32)的下端距离所述炉体(31)底壁的高度记为h’，则h’/h为1/6～1/3，且所述顶电极(32)的下端低于所述熔盐出口(313)。13.一种飞灰直流熔融处理方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1至12中任一项所述的装置，其包括以下步骤：步骤s1，通过混料压制单元(10)将飞灰、熔剂和粘结剂混合并压制为多孔块状物料；步骤s2，将所述多孔块状物料在预热烧结炉(20)中进行预热烧结处理，得到预烧结物料；步骤s3，使顶电极(32)和底电极(33)与直流电源(34)电连接，将所述预烧结物料通过加料口(311)送入直流电炉(30)的炉体(31)进行熔融处理，且在所述熔融处理的过程中保持所述加料口(311)、炉渣出口(312)及熔盐出口(313)处的可开闭部件为关闭状态。14.根据权利要求13所述的飞灰直流熔融处理方法，其特征在于，所述步骤s2中，通过所述预热烧结炉(20)的气体热介质入口(211)向炉膛(21)通入1100～1200℃的高温烟气以对所述多孔块状物料进行所述预热烧结处理，且控制所述预烧结物料的温度为900～1000℃。15.根据权利要求14所述的飞灰直流熔融处理方法，其特征在于，所述多孔块状物料为圆柱形或立方体型蜂窝煤形状，其具有平行设置的多个通孔；优选地，所述多孔块状物料的体积为785～1000cm3，所述通孔的径向宽度为5～10mm；在所述预热烧结处理过程中，将所述多孔块状物料按照多层放置在所述炉膛(21)内，并使所述通孔沿所述预热烧结炉(20)的轴向方向延伸；优选地，随着所述预热烧结处理过程的进行，通过所述炉膛(21)底部的推送机构(22)周期性地将所述预烧结物料通过预烧结物料出口(202)送出，然后使所述预烧结物料进入所述直流电炉(30)进行所述熔融处理。16.根据权利要求14所述的飞灰直流熔融处理方法，其特征在于，所述高温烟气包括所述直流电炉(30)的排烟口(314)排出的熔融烟气及燃烧烟气供应单元提供的燃烧烟气；优选地，将煤粉和空气送入所述燃烧烟气供应单元进行燃烧反应以提供所述燃烧烟气。17.根据权利要求14至16中任一项所述的飞灰直流熔融处理方法，其特征在于，所述熔融处理过程中，所述炉体(31)内的熔池包括上部的熔盐层和下部的熔渣层，控制所述熔渣层的温度为1250～1400℃，所述熔盐层的温度为1100～1250℃，且所述炉体(31)内的表压为8～12pa。18.根据权利要求14至16中任一项所述的飞灰直流熔融处理方法，其特征在于，所述飞灰为垃圾焚烧飞灰；所述熔剂为含铁和/或含硅物料，优选为硅石、铁矿粉、铁尾矿、铜渣中的一种或多种；所述粘结剂为膨润土。19.根据权利要求18所述的飞灰直流熔融处理方法，其特征在于，所述飞灰、所述熔剂及所述粘结剂的重量比为1:(0.3～0.5):(0.01～0.05)。

技术总结
本发明提供了一种飞灰直流熔融处理装置及方法。该装置包括混料压制单元、预热烧结炉和直流电炉，直流电炉包括炉体、顶电极、底电极及直流电源，顶电极穿过炉体的顶壁延伸至其内部，底电极设置在炉体的内部底壁，顶电极和底电极分别于直流电源电连接；炉体还设置有加料口、炉渣出口、熔盐出口及排烟口，加料口、炉渣出口及熔盐出口处均具有可开闭部件；加料口与预烧结物料出口相连，直流电炉用于对预烧结物料进行熔融处理。本发明有效解决了现有技术中处理氯盐含量较高的飞灰时存在的水耗高、能耗高、电炉运行不稳定等的问题。电炉运行不稳定等的问题。电炉运行不稳定等的问题。


技术研发人员：王云 陈宋璇 陈学刚 裴忠冶 胡立琼 高术杰 祁永峰
受保护的技术使用者：中国恩菲工程技术有限公司
技术研发日：2022.08.22
技术公布日：2022/11/29