CN114321960A - 一种垃圾焚烧烟气的处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾焚烧烟气的处理系统，包括：高温分解单元，对通入的垃圾焚烧烟气进行加热，分解其中的二噁英；降温单元，与高温分解单元连通，对加热分解后得到的烟气进行降温处理，抑制二噁英的再生成；过滤单元，与降温单元连通，对降温后的烟气进行过滤，除去其中的粉尘及固相二噁英；湿除尘单元，与过滤单元连通，过滤后的烟气通入湿除尘单元，利用湿除尘单元中的潮湿环境吸附并除去烟气中残余的粉尘。本发明中，垃圾焚烧烟气中含有的二噁英可通过高温分解除去，干法及湿法配合可最大限度的降低处理后烟气中的粉尘含量，同时，湿除尘单元中的潮湿环境具有对烟气进一步降温的作用，有效抑制了二噁英的再生，确保了二噁英的脱除率。

Description

一种垃圾焚烧烟气的处理系统

技术领域

本发明属于垃圾焚烧烟气净化技术领域，具体地说，涉及一种垃圾焚烧烟气的处理系统。

背景技术

近些年，随着城市化进程和人们生活水平的提高，生活垃圾产量巨大，实现垃圾无害化处理成为当前需解决的重要问题。垃圾焚烧作为一种目前普遍采用的垃圾处理方式，产生的垃圾焚烧烟气中含有大量粉尘和危害极大的二噁英，无法直接进行排放。现有处理技术及工艺无法高效深度地降低垃圾焚烧烟气中粉尘、二噁英等污染物的含量，导致烟气的排放对环境造成了明显危害。

现有技术中，脱除垃圾焚烧烟气中的二噁英广泛采用“布袋除尘器+活性炭喷射”技术。其主要原理为通过布袋除尘器过滤垃圾焚烧烟气除去粉尘，以及通过活性炭吸附垃圾焚烧烟气中的二噁英。上述方法的脱除效果相对较好，但仍存在下列问题：

1、活性炭消耗量大；

2、活性炭在温度超过500℃时会发生燃烧，活性炭一旦燃烧会直接烧毁后续使用的布袋除尘器；

3、一部分二噁英吸附在飞灰颗粒上，另一部分以气态悬浮的形式存在于烟气中，由于飞灰等固态颗粒物的影响，活性炭对这部分的气态悬浮二噁英吸附效果不理想。

不仅如此，常规布袋除尘器的入口处存在射流，这种现象使得布袋除尘器内的气流不够稳定均匀，直接影响布袋除尘器对固体杂质的去除效果且缩短了滤袋的寿命。因此，为了解决常规的“布袋除尘器+活性炭喷射”技术的一系列缺点和问题，如何实现足够安全、同时又能高效深度脱除垃圾焚烧烟气中的粉尘和二噁英成为亟待解决的问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种垃圾焚烧烟气的处理系统，其通过依次连通的高温分解单元、降温单元、过滤单元和湿除尘单元对垃圾焚烧烟气进行处理，尤其是设置在末端的湿除尘单元，既可以与过滤单元配合，提高粉尘的脱除率，又可以在处理过程即将结束时对烟气进行进一步降温，有效抑制二噁英的再生，确保二噁英的脱除率。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种垃圾焚烧烟气的处理系统，包括：

高温分解单元，对通入的垃圾焚烧烟气进行加热，分解其中的二噁英；

降温单元，与高温分解单元连通，对加热分解后得到的烟气进行降温处理，抑制二噁英的再生成；

过滤单元，与降温单元连通，对降温后的烟气进行过滤，除去其中的粉尘及固相二噁英；

湿除尘单元，与过滤单元连通，过滤后的烟气通入湿除尘单元，利用湿除尘单元中的潮湿环境吸附并除去烟气中残余的粉尘。

进一步地，所述湿除尘单元包括水雾生成装置，所述水雾生成装置向进入湿除尘单元的烟气喷洒水雾，使烟气中残留的粉尘被水雾吸附；

优选地，所述烟气进入湿除尘单元的流动方向与水雾的喷洒方向呈一定夹角，所述夹角优选为90°；

优选地，所述水雾生成装置喷洒的水雾的温度高于环境温度20℃～30℃，水雾的温度优选为30℃～60℃；其中，所述环境温度为当前的大气温度；

优选地，所述烟气的流量为所喷洒水雾流量的5000～10000倍。

在上述方案中，湿除尘单元通过喷洒水雾与烟气混合的方式吸附残留的粉尘，并通过对水雾温度的控制，实现对烟气进一步降温的目的，使最终排放的烟气达到合适的温度。水雾的温度略高于环境温度，有利于喷洒出的水雾保持较为均匀的气液分布状态，避免小液滴快速结合成粒径较大的液滴，进而使得液滴可以保持在更加适合粘附粉尘的粒径范围。

结合空气动力学和热交换原理，以及对喷洒水雾的移动、扩散、温度、分布均匀度的分析，并根据大量测试发现，将烟气的流量控制为所喷洒水雾流量的5000～10000倍时，水雾对粉尘颗粒的粘附效果更好，从而可以实现更高的粉尘脱除率。

进一步地，所述湿除尘单元包括：

水雾喷洒腔室，所述水雾生成装置设置在水雾喷洒腔室内部；

以及气水分离腔室，与水雾喷洒腔室连通，内部设置气水分离机构，用于将吸附有粉尘的水雾与烟气分离；

优选地，所述水雾喷洒腔室由下至上延伸，其底部设置进气口，顶部与气水分离腔室连通；所述水雾生成装置设置在水雾喷洒腔室的底部，向上喷洒水雾；

更优地，所述水雾喷洒腔室内设置第一导流机构，所述第一导流机构设置在进气口上方，在水雾喷洒腔室内形成螺旋向上延伸的导流通道。

进一步地，所述气水分离腔室由上至下延伸，其顶部与水雾喷洒腔室连通，底部设置出气口；

所述气水分离机构包括上下分布的若干折流板，所述折流板从气水分离腔室的侧壁倾斜向下延伸；所述折流板分别设置在气水分离腔室的其中两个相对设置的侧壁上，且两个侧壁上的折流板交错设置；

优选地，所述折流板的延伸末端设置凸起于折流板表面的挡流部。

进一步地，所述过滤单元包括两个布袋除尘装置，降温后的烟气依次经过两个布袋除尘装置进行两次过滤；

所述过滤单元还包括活性炭喷射装置，用于向经过第一次过滤的烟气喷射活性炭颗粒，吸附烟气中残留的气相二噁英；

优选地，所述活性炭颗粒喷出的速度为3m/s～5m/s；

优选地，所述活性炭颗粒的粒径为0.5mm～2.5mm；

优选地，两个布袋除尘装置通过管路连通，所述活性炭喷射装置设置在所述管路的进口端，向所述管路中喷射活性炭颗粒；

更优地，所述活性炭颗粒的喷射方向与烟气的流动方向成一定夹角，所述夹角优选为90°。

进一步地，所述布袋除尘装置包括内部设置滤袋的布袋除尘室，所述布袋除尘室内设置若干相互平行的导流板；

优选地，相邻两个导流板之间的间距均相等；

优选地，所述导流板的延伸方向与烟气进入布袋除尘室的流动方向成一定夹角，所述夹角优选为45°；

优选地，所述导流板靠近布袋除尘室上进口的一侧设置凸起于导流板表面的缓冲部。

进一步地，所述布袋除尘装置包括布袋除尘室，所述布袋除尘室内设置至少两个滤袋；

所述布袋除尘装置还包括安装杆，所述安装杆的一端位于布袋除尘室内部与所述滤袋连接，另一端延伸至布袋除尘室外部；所述安装杆沿其轴线可移动的安装在布袋除尘室上；

优选地，所述安装杆为中空结构，在安装杆内部形成吹气通道，所述吹气通道连通气泵；所述滤袋与安装杆内部的吹气通道连通，且滤袋与吹气通道之间设置电磁阀。

进一步地，所述高温分解单元包括：

燃烧室，垃圾焚烧烟气通入所述燃烧室进行加热分解；

加热装置，用于加热通入的垃圾焚烧烟气；

喷氧装置，向燃烧室中通入氧气；

优选地，通过所述喷氧装置将燃烧室内的氧气浓度控制在6％～8％；

优选地，所述燃烧室具有烟气入口和烟气出口，所述烟气入口处设置用于检测氧气浓度的氧浓度检测器，所述烟气出口处设置温度检测器；

优选地，所述喷氧装置为在线调节式喷氧罐。

在上述方案中，垃圾焚烧烟气通入燃烧室中被加热至800℃以上，能够使其中含有的二噁英充分分解。通过喷氧装置向燃烧室中通入氧气，并将氧气浓度控制在6％～8％，可确保有足够的氧气参与二噁英的分解过程，保证烟气可以被加热至800℃以上实现彻底的分解。

进一步地，所述燃烧室由下至上延伸设置，所述烟气入口设置在燃烧室的底部区域，烟气出口设置在燃烧室的顶部区域；燃烧室内部设置第二导流机构，在燃烧室内部形成螺旋向上延伸的烟气通道；

所述加热装置设置在燃烧室底部，且低于第二导流机构的下端以及烟气入口；

优选地，所述喷氧装置向燃烧室的底部区域通入氧气；

优选地，所述加热装置为横平式电加热炉。

进一步地，所述降温单元包括降温腔室，以及设置在所述降温腔室中的热交换器；所述烟气通入降温腔室内，与热交换器换热实现降温；

优选地，所述降温腔室的出口处设置温度检测器。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明中，通过依次连通的高温分解单元、降温单元、过滤单元和湿除尘单元对垃圾焚烧烟气进行处理，高温分解单元可通过加热分解除去垃圾焚烧烟气中的大部分二噁英，经过降温单元对烟气降温防止二噁英再生成。末端的湿除尘单元提供了潮湿环境，可以与过滤单元配合，实现干法及湿法的多级过滤，最大限度的降低处理后烟气中的粉尘含量。同时，潮湿环境还可以在烟气排出前进一步降低烟气的温度，有效抑制二噁英的再生，确保了二噁英的脱除率，减轻了环境污染。

本发明中，湿除尘单元由水雾喷洒腔室和气水分离腔室组成，烟气与水雾混合后沿第一导流机构形成的导流通道进入气水分离腔室，第一导流机构延长了烟气流动路径，可减缓烟气流速并使水雾充分呈液滴化，进而在气水分离腔室内可通过与折流板碰撞，实现气水有效且充分分离。

本发明中，在布袋除尘室内设置若干相互平行的导流板，进入布袋除尘室内的烟气经过各个导流板之间的间隙到达滤袋处，能够使烟气气流更加均匀稳定，进而改善滤袋对其中固体杂质的过滤效果。在两个布袋除尘装置之间设置活性炭喷射装置，提高了活性炭对气相二噁英的吸附效果，同时吸附后再次进行过滤，可实现活性炭的回收。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明实施例中垃圾焚烧烟气的处理系统的示意图；

图2是本发明实施例中高温分解单元的示意图；

图3是本发明实施例中降温单元的示意图；

图4是本发明实施例中过滤单元的示意图；

图5是本发明实施例中湿除尘单元的示意图。

图中：100、高温分解单元；110、燃烧室；111、烟气入口；112、烟气出口；113、第二导流机构；120、加热装置；130、喷氧装置；200、降温单元；210、降温腔室；220、热交换器；300、过滤单元；310、布袋除尘装置；3101、一级布袋除尘装置；3102、二级布袋除尘装置；311、布袋除尘室；312、滤袋；313、导流板；314、缓冲部；315、安装杆；316、电磁阀；317、卸灰阀；320、活性炭喷射装置；330、管路；400、湿除尘单元；401、进气口；402、出气口；403、湿除尘壳体；404、分隔板；410、水雾喷洒腔室；411、水雾生成装置；412、第一导流机构；420、气水分离腔室；430、折流板；431、挡流部。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1至图5所示，本实施例提供一种垃圾焚烧烟气的处理系统，包括：

高温分解单元100，对通入的垃圾焚烧烟气进行加热，分解其中的二噁英；

降温单元200，与高温分解单元100连通，对加热分解后得到的烟气进行降温处理，抑制二噁英的再生成；

过滤单元300，与降温单元200连通，对降温后的烟气进行过滤，除去其中的粉尘及固相二噁英；

湿除尘单元400，与过滤单元300连通，过滤后的烟气通入湿除尘单元400，利用湿除尘单元400中的潮湿环境吸附并除去烟气中残余的粉尘。

本实施例的处理系统包括沿烟气流动方向依次设置的高温分解单元100、降温单元200、过滤单元300和湿除尘单元400，垃圾焚烧处理后产生的垃圾焚烧烟气直接通入高温分解单元100中，在其中被加热至800℃以上，分解其中的二噁英。然后烟气被送入降温单元200，使烟气温度降至200℃以下，防止二噁英的再生成。降温后的烟气通入过滤单元300，通过物理过滤的方式除去烟气中的粉尘和固相二噁英，最终进入湿除尘单元400。在湿除尘单元400中，烟气经过潮湿环境，使得其中的残余粉尘可被潮湿环境吸附，从烟气中脱出，最大程度上降低了处理系统最终排出的烟气中粉尘和二噁英的含量，减轻了环境污染。

在上述方案中，尤其是处理系统末端设置的湿除尘单元400，可以与过滤单元300配合，实现干法及湿法的多级过滤，最大限度的降低处理后烟气中的粉尘含量。同时，烟气经过潮湿环境实现了进一步降温，在烟气排出前再次降低了烟气的温度，有效防止烟气中残余的微量二噁英再次生成，确保了二噁英的脱除率，还可以使排出的烟气温度达到合适的温度，增大了处理系统运行的安全性。

具体地，如图1和图2所示，所述处理系统中的高温分解单元100包括：

燃烧室110，垃圾焚烧烟气通入燃烧室110进行加热分解；

加热装置120，用于加热通入的垃圾焚烧烟气；

喷氧装置130，向燃烧室110中通入氧气。

在垃圾焚烧的过程中，较容易在燃烧温度为300℃到400℃时生成二噁英，且二噁英在垃圾焚烧烟气中的主要存在形式为固态颗粒物。二噁英在温度705℃以下时较为稳定，不易分解，在800℃以上的高温条件下能够分解。本实施例的处理系统通过将含有二噁英的垃圾焚烧烟气通入燃烧室110再次进行800℃以上的高温焚烧，使其分解，然后通过降温单元200降温至200℃以下的安全低温，抑制其再生成，可在很大程度上降低烟气中的二噁英含量。

本实施例中，燃烧室110具有烟气入口111和烟气出口112，烟气入口111处设置用于检测氧气浓度的氧浓度检测器，可检测二噁英高温反应时的氧气浓度，根据检测结果控制喷氧装置130向燃烧室110通入氧气。本实施例中喷氧装置130向燃烧室110中通入氧气，使燃烧室110中的氧气浓度维持在6％～8％，可确保有足够的氧气参与二噁英的分解过程，使加热装置120与喷出的氧气配合可将烟气温度加热至800℃以上。烟气出口112处设置温度检测器，对排出的烟气温度进行检测，保证烟气温度高于800℃使得二噁英能够较为彻底的分解。

进一步地，燃烧室110由下至上延伸设置，烟气入口111设置在燃烧室110的底部区域，烟气出口112设置在燃烧室110的顶部区域。进入燃烧室110的垃圾焚烧烟气由下向上流动进行加热分解，氧浓度检测器安装在烟气入口111的上方。喷氧装置130向燃烧室110的底部区域通入氧气，一方面与通入的垃圾焚烧烟气进行混合，另一方面还可以带动垃圾焚烧烟气向燃烧室110的烟气出口112流动。

燃烧室110内部设置第二导流机构113，其在燃烧室110内部形成螺旋向上延伸的烟气通道。加热装置120设置在燃烧室110底部，且低于第二导流机构113的下端以及烟气入口111。

在上述方案中，由第二导流机构113形成的烟气通道下端靠近燃烧室110底部的加热装置120，上端靠近燃烧室110的烟气出口112。烟气通道呈螺旋形延伸，延长了烟气在燃烧室110中的流动路径，增加了其通过燃烧室110所需时间，进而可以保证其中的二噁英能够充分分解。

本实施例的优选方案中，加热装置120为横平式电加热炉，喷氧装置130为在线调节式喷氧罐。

如图1和图3所示，处理系统的降温单元200包括降温腔室210，以及设置在降温腔室210中的热交换器220。经高温分解单元100加热分解后的烟气通入降温腔室210内，与热交换器220换热实现降温，使烟气温度降至200℃以下后排出。

优选地，降温腔室210的出口处设置温度检测器，用于检测出口处的烟气温度，从而保证排出的烟气温度低于200℃，以防止烟气中再度生成二噁英。

本实施例中，热交换器220优选采用换热管排，烟气通入降温腔室210中，与换热管排接触，从而与其中流动的低温工质进行热交换，使烟气温度降至200℃以下。

经降温单元200降温处理后的烟气中存在粉尘、少量的颗粒态二噁英颗粒和气相二噁英，再通入过滤单元300进行进一步处理。

具体地，如图1和图4所示，过滤单元300包括两个布袋除尘装置310，分别为一级布袋除尘装置3101和二级布袋除尘装置3102，降温后的烟气依次经过两个布袋除尘装置310进行两次过滤。过滤单元300还包括活性炭喷射装置320，用于向经过第一次过滤的烟气喷射活性炭颗粒，吸附烟气中残留的气相二噁英。

在上述方案中，烟气经过一级布袋除尘装置3101，可过滤除去烟气中粒径在0.1μm～100μm范围内的固态杂质，包括颗粒态二噁英颗粒及部分粉尘。活性炭喷射装置320向第一次过滤后的烟气喷射活性炭颗粒，活性炭颗粒可以与烟气中的气相二噁英吸附混合，形成粒径0.1μm左右的颗粒物，再随烟气一同进入二级布袋除尘装置3102，由二级布袋除尘装置3102过滤除去烟气中粒径0.1μm左右的颗粒态杂质，进一步降低了烟气中的二噁英含量，同时还实现了活性炭颗粒的回收，使活性炭颗粒可以循环利用，节省了活性炭用量。

本实施例中，两个布袋除尘装置310通过管路330连通，活性炭喷射装置320设置在管路330的进口端，向管路330中喷射活性炭颗粒。在管路330远离二级布袋除尘装置3102的一端喷射活性炭颗粒，保证烟气在进入二级布袋除尘装置3102前可以与活性炭颗粒充分混合，有利于提高对气相二噁英的吸附率。

优选地，所述活性炭颗粒的喷射方向与烟气的流动方向成一定夹角，所述夹角优选为90°。活性炭颗粒的喷射方向与烟气的流动方向相互垂直，更有利于活性炭颗粒与烟气的充分混合，进而更加充分彻底地吸附烟气中的气相二噁英。

本实施例中，所喷射的活性炭颗粒的粒径为0.5mm～2.5mm，上述粒径范围的活性炭颗粒可以起到更好的吸附效果，提高气相二噁英的去除效果。

烟气流量与活性炭颗粒喷射量的比为12500m³/kg～25000m³/kg。具体地，烟气流量控制为25000m³/h～50000m³/h，活性炭颗粒的喷射量为2kg/h。进一步地，存储活性炭颗粒的存储装置向活性炭喷射装置320输送活性炭颗粒用于喷射。该存储装置每小时共进行4次输送，每次输送量为0.5kg，且每次输送持续时间为5min。每次输送结束，间隔10min后开始下一次输送，从而向活性炭喷射装置320均匀地供给活性炭颗粒。

活性炭喷出的速度为3m/s～5m/s，能够与烟气充分接触，从而尽量充分地吸附烟气中的气相二噁英。

本实施例中，布袋除尘装置310包括内部设置滤袋312的布袋除尘室311，布袋除尘室311内设置若干相互平行的导流板313。

具体地，相邻两个导流板313之间的间距均相等。导流板313的延伸方向与烟气进入布袋除尘室311的流动方向成一定夹角，所述夹角优选为45°。烟气由布袋除尘室311的进口进入，通过导流板313之间的间隔向上方的滤袋312所在处流动，烟气中的固态杂质被滤袋312阻挡附着在滤袋312外侧，除去固态杂质的烟气经过滤袋312后从布袋除尘室311上部的出口排出。

由于导流板313与烟气流动方向呈一定夹角，可减缓烟气的流动速度。而通过多个导流板313进行导流，还可以对烟气起到均布的效果，使烟气气流均匀稳定化，避免烟气气流到达滤袋312处时的冲击力过大，从而能够使滤袋312更好地过滤烟气中的粉尘、固相二噁英颗粒以及吸附有二噁英的活性炭颗粒等固态杂质。

优选地，导流板313靠近布袋除尘室311上进口的一侧设置凸起于导流板313表面的缓冲部314。缓冲部314的设置可以进一步减缓烟气的流速，进而提高滤袋312的过滤效果。

本实施例中，布袋除尘室311内设置至少两个滤袋312。布袋除尘装置310还包括安装杆315，安装杆315的右端位于布袋除尘室311内部与滤袋312连接，左端延伸至布袋除尘室311外部。安装杆315沿其轴线可移动的安装在布袋除尘室311上，方便拆卸及更换滤袋312的操作。

安装杆315为中空结构，在安装杆315内部形成吹气通道，所述吹气通道连通气泵。滤袋312与安装杆315内部的吹气通道连通，且滤袋312与吹气通道之间设置电磁阀316。布袋除尘装置310使用时，安装杆315、电磁阀316及滤袋312连接为一整体结构，滤袋312外侧随着过滤过程的进行附着固态杂质，逐渐形成厚度不断积累的粉尘层。粉尘层达到一定厚度后，可开启电磁阀316，通过安装杆315内部的吹气通道与电磁阀316进行配合，对滤袋312进行电磁脉冲清灰处理，使附着的固态杂质从滤袋312外侧脱落，落入布袋除尘室311底部。

本实施例的布袋除尘室311底部呈漏斗形，并安装有可开启/关闭的卸灰阀317，可通过开启卸灰阀317排出从滤袋312上清理下来的固态杂质。对于二级布袋除尘装置3102，开启卸灰阀317以排出固态杂质时，还可以从中回收一部分活性炭颗粒加以循环利用。

本实施例中，过滤单元300排出的烟气通入湿除尘单元400进行排放前的最终处理。如图1和图5所示，湿除尘单元400包括水雾生成装置411，水雾生成装置411向进入湿除尘单元400的烟气喷洒水雾进行混合，使烟气中残留的粉尘被水雾吸附。

由于水雾喷洒至空气中时呈分散的小液滴状，更容易与烟气气流充分且均匀地混合，进而实现对其中粉尘的充分吸附。与其他湿法除尘方式相比，例如使烟气通过水幕进行除尘，当烟气流动速度较快时，烟气与水幕中的水实际接触时间较短，而且可能存在对粉尘的吸附脱除不均匀的情况。

但需要说明的是，采用其他湿法除尘方式的湿除尘装置也可以应用在本发明的处理系统中作为湿除尘单元，例如喷淋塔、文丘里除尘器、水洗式除尘器等，只要其可以提供能够吸附粉尘的潮湿环境即可。

本实施例中优选地，烟气进入湿除尘单元400的流动方向与水雾的喷洒方向呈一定夹角，所述夹角优选为90°。烟气流动方向与水雾喷洒方向相互垂直，有利于烟气与水雾的充分混合，从而提高对其中细微粉尘的吸附效率。

具体地，本实施例的湿除尘单元400包括：

水雾喷洒腔室410，水雾生成装置411设置在水雾喷洒腔室410内部；

以及气水分离腔室420，与水雾喷洒腔室410连通，内部设置气水分离机构，用于将吸附有粉尘的水雾与烟气分离。

水雾喷洒腔室410由下至上延伸，其底部设置进气口401，顶部与气水分离腔室420连通。水雾生成装置411设置在水雾喷洒腔室410的底部，位于进气口401下方，向上喷洒水雾与烟气混合。气水分离腔室420由上至下延伸，其顶部与水雾喷洒腔室410连通，底部设置出气口402，经出气口402排出的烟气可进行排放。

详细地，湿除尘单元400包括湿除尘壳体403，湿除尘壳体403内设置由底壁向上延伸的分隔板404，将湿除尘壳体403内部分隔为左右设置的水雾喷洒腔室410和气水分离腔室420。分隔板404的顶端与湿除尘壳体403的顶壁之间具有一定间隔，实现了水雾喷洒腔室410和气水分离腔室420的连通。

烟气由进气口401进入水雾喷洒腔室410，与水雾生成装置411喷洒的水雾混合，烟气中残余的粉尘可与水雾混合而被粘附。烟气与水雾的混合气流在水雾喷洒腔室410中由下至上流动，其中小尺寸的液滴相互接触融合，形成尺寸更大的液滴，再进入气水分离腔室420。在气水分离腔室420中气水分离机构的作用下，液滴化的水雾携带粉尘与烟气分离，最终由出气口402排出的烟气中粉尘含量得到了进一步下降。湿除尘单元400与过滤单元300配合，对烟气中的粉尘进行干湿多级吸附及过滤，最大程度上完成了烟气中粉尘的减量消除。

本实施例中，相比于烟气自身的温度，喷洒的水雾与环境温度更加接近，烟气与水雾的混合还可以进一步降低烟气自身的温度，一方面通过进一步降温有效抑制了二噁英的再生成，另一方面使得烟气达到接近环境温度，能够实现直接排放，也提高了处理系统运行的安全性。

具体地，本实施例中水雾生成装置411所喷射的水雾的温度略高于当前的环境温度，以高出环境温度20℃～30℃为宜。一般情况下，将水雾温度控制在30℃～60℃之间，可以在充分吸附残余粉尘的同时，保证最终排放的烟气温度，确保对二噁英再生的抑制效果。

烟气通入湿除尘单元400的流量控制为所喷洒水雾流量的5000～10000倍。具体地，水雾喷洒流量为5m³/h，烟气流量控制在25000～50000m³/h。将烟气流量与水雾流量控制在上述比例关系下，保证对烟气中残余粉尘的充分吸附，同时避免了烟气湿度过大，在气水分离腔室420内无法充分分离水雾与烟气的情况。

本实施例中，水雾喷洒腔室410底部进气口401的朝向与水雾的喷洒方向相互垂直，从而实现了烟气流动方向与水雾喷洒方向垂直，提高粉尘吸附效率的目的。

本实施例的进一步方案中，水雾喷洒腔室410内设置第一导流机构412，第一导流机构412设置在进气口401上方，在水雾喷洒腔室410内形成螺旋向上延伸的导流通道。

具体地，第一导流机构412形成的导流通道上端靠近水雾喷洒腔室410的顶部，也即水雾喷洒腔室410与气水分离腔室420的连通处。导流通道呈螺旋形延伸，延长了烟气在水雾喷洒腔室410中的流动路径，增加了烟气通过水雾喷洒腔室410所需的时间，使得烟气与水雾混合后可充分稳定，并且能够减缓烟气气流的流速，确保其中与粉尘粘附的水雾充分液滴化，进而在气水分离腔室420内可以将水雾与烟气更加有效地分离开。

另一方面，烟气通过水雾喷洒腔室410所需的时间延长，还有利于烟气在湿除尘单元400中更加充分地降温，确保烟气排出时具有合适的温度。

本实施例中，所述气水分离机构包括上下分布的若干折流板430，折流板430从气水分离腔室420的侧壁倾斜向下延伸。折流板430分别设置在气水分离腔室420的其中两个相对设置的侧壁上，且两个侧壁上的折流板430交错设置。

优选地，出气口402与最低处的折流板430设置在同一个侧壁上，也即，烟气的排出方向与最低处折流板430的延伸方向(也相当于混合气流经过最低处的折流板430时的流动方向)接近反向。

在上述方案中，烟气与水雾的混合气流进入气水分离腔室420，在重力作用下向下流动。折流板430倾斜向下设置，可对混合气流产生一定的阻力，但不影响混合气流整体向下流动的趋势。混合气流向下流动的过程中与气水分离腔室420中的多个折流板430充分接触碰撞，由于水雾和烟气具有惯性差，二者在与折流板430发生碰撞的过程中，烟气可灵活地改变流动方向从而继续向下，而水雾粘合在折流板430表面，流速显著下降，实现气水分离。最终，完成粉尘及二噁英深度脱除的烟气可从出气口402排出，水雾在折流板430表面凝结成液滴，或部分沿折流板430依次流下汇集至气水分离腔室420底部。

混合气流经过最低处的折流板430时的流动方向与最终从出气口402排出时的方向接近相反，水雾凝结形成的液滴汇集后沿折流板430流下时，也倾向于汇集在出气口402所在方向的另一侧，确保了烟气中水雾的脱除率，从而保证了烟气中粉尘的脱除率。

本实施例的优选方案中，折流板430的延伸末端设置凸起于折流板430表面的挡流部431。挡流部431的设置可在各个折流板430的延伸末端对水雾凝结成的液滴起到阻挡作用，减缓气流中水雾流速的效果更加明显，进一步提高了气水分离效果，确保最终排出的烟气中粉尘含量降至最低。

本实施例中，所述处理系统通过对垃圾焚烧烟气中的二噁英进行高温分解、降温抑制再合成，可大幅度降低烟气中的二噁英含量，通过活性炭吸附与布袋除尘过滤相结合的方式，进一步脱除了残留的固相及气相二噁英。处理系统的末端设置湿除尘单元400，与包括布袋除尘装置310的过滤单元300配合，对烟气中的粉尘进行干湿多级吸附过滤，并对烟气进行了进一步降温，最大程度的完成了烟气中粉尘和二噁英的减量消除，大大降低了环境污染。同时，采用所述处理系统对垃圾焚烧烟气进行处理净化的整个过程中，一系列完整的升温降温和末端湿式除尘工艺，以及各个处理单元对应的处理环节中对温度的控制，极大地保证了烟气中的粉尘和二噁英脱除过程的安全性。

实施例二

本实施例提供一种垃圾焚烧烟气的处理方法。

所述处理方法具体包括如下步骤：

1)将垃圾焚烧烟气加热至800℃以上，分解其中的二噁英，得到加热分解后的烟气；

2)对加热分解后的烟气进行降温处理，使烟气的温度降至200℃以下；

3)降温后的烟气进行第一次过滤处理，得到一次过滤烟气；

4)向所述一次过滤烟气中喷射活性炭颗粒，吸附其中的气相二噁英；

5)经活性炭颗粒吸附后的烟气进行第二次过滤处理，得到二次过滤烟气；

6)对所述二次过滤烟气进行湿除尘处理；

7)经湿除尘处理后的烟气进行气水分离处理，分离出的气体排入大气。

在上述处理方法中，垃圾焚烧烟气先被加热至800℃以上，使其中的二噁英充分分解，然后迅速降温至200℃以下，可防止二噁英再生。降温后的烟气经第一次过滤，可除去其中粒径在0.1μm～100μm范围内的固态杂质，包括颗粒态二噁英颗粒及部分粉尘。然后通过与活性炭颗粒混合，使烟气中残留的气相二噁英被活性炭颗粒吸附，形成粒径0.1μm左右的颗粒物，再经第二次过滤处理，除去烟气中粒径0.1μm左右的颗粒态杂质，进一步降低了烟气中的二噁英含量。二次过滤烟气在排入大气前再经湿除尘处理，一方面可通过潮湿环境吸附粒径更小的粉尘颗粒，使其从烟气中脱出，另一方面还可以在烟气排放前对其进行再次降温，进一步二噁英的再次生成，同时使烟气温度更加接近环境温度，从而更适合直接排放。

通过上述处理方法，可以最大限度的降低处理后烟气中的粉尘及二噁英含量，保证了对粉尘与二噁英的脱除率，减轻了垃圾焚烧烟气对环境的污染。

进一步地，步骤6)中所述的湿除尘处理具体为：向二次过滤烟气中喷洒水雾，通过水雾与二次过滤烟气的混合，粘附其中的粉尘颗粒。由于水雾喷洒至空气中时呈分散的小液滴状，更容易与烟气气流充分且均匀地混合，进而实现对其中粉尘的充分吸附。

本实施例所述的处理方法中各个步骤的具体参数与上述实施例一中的处理系统对垃圾焚烧烟气进行处理时所采用的参数相同，在此不再赘述。

试验例1

本试验例考察湿除尘单元中，水雾生成装置所喷洒水雾的温度对二噁英及粉尘脱除率的影响，将垃圾焚烧烟气通入上述实施例所述的处理系统，改变水雾温度，对最终排出的烟气进行成分分析，测试结果如以下表1所示。

表1水雾温度对二噁英及粉尘脱除率的影响

水雾温度(℃)	20	30	40	50	60	70	80
								二噁英脱除率(％)	93.5	97.3	95.4	96.4	95.5	91.2	89.5
粉尘脱除率(％)	90.5	97.8	97.1	96.5	96.7	90.3	88.7

从以上测试结果中可以看出，将水雾温度控制在30～60℃时，烟气中二噁英与粉尘的脱除率均可达到95％以上，可以直接排入大气中而基本不会对环境造成影响。这一温度区间下喷洒处的水雾具有良好的分散度，液滴粒径，从而对烟气中的固体颗粒具有更好的粘附度。而水雾温度低于30℃或高于60℃时，虽然也实现了高于85％的脱除率，但相比采用30～60℃水雾时，脱除率存在一定程度上的下降。因此，本方案中水雾温度优选控制在30～60℃，可以实现二噁英与粉尘更加高效的脱除，从而更加有效地降低垃圾焚烧烟气排放后对环境的危害。

试验例2

本试验例考察湿除尘单元中，烟气流量与水雾生成装置所喷洒水雾流量的比例关系对二噁英及粉尘脱除率的影响，将垃圾焚烧烟气通入上述实施例所述的处理系统，保持水雾流量为5m³/h，改变烟气流量，对最终排出的烟气进行成分分析，测试结果如以下表2所示。

表2烟气流量与水雾流量比例对二噁英及粉尘脱除率的影响

烟气流量(m<sup>3</sup>/h)	12500	25000	37500	50000	62500
						烟气流量与水雾流量倍数	2500	5000	7500	10000	12500
二噁英脱除率(％)	92.1	97.3	97.1	97.0	89.2
						粉尘脱除率(％)	91.5	97.9	97.6	97.2	90.1

以上测试结果表明，将烟气流量与水雾喷洒流量的倍数关系控制在的5000～10000倍，可以实现更高的二噁英及粉尘脱除率，两者的脱除率均可以达到97％及以上。烟气流量过大时，由于通过水雾的速度过快无法充分混合，降低了水雾对烟气中固体颗粒的吸附效果。烟气流量偏低时，水雾对其中固体杂质的吸附效果同样较差，导致二噁英及粉尘的脱除率降低。

试验例3

本试验例考察高温分解单元中，燃烧室内氧气浓度对二噁英及粉尘脱除率的影响，将垃圾焚烧烟气通入上述实施例所述的处理系统，控制喷氧装置改变燃烧室内氧气浓度，对最终排出的烟气进行成分分析，测试结果如以下表3所示。

表3氧气浓度对二噁英及粉尘脱除率的影响

氧气浓度(％)	4	6	7	8	10
						二噁英脱除率(％)	92.1	97.5	98.1	98.0	93.5
粉尘脱除率(％)	91.9	97.3	97.6	97.1	92.4

以上测试结果显示，对垃圾焚烧烟气进行加热时，燃烧室内氧气浓度控制在6％～8％可以实现更高的二噁英及粉尘脱除率，两者的脱除率均可以达到97％以上。而氧气浓度超出以上范围时，二噁英及粉尘的脱除率均出现一定程度上的下降。因而本方案中，对垃圾焚烧烟气被加热时，将环境中的氧气浓度优选控制在6％～8％，以达到更好的处理效果。

试验例4

本试验例考察过滤单元中，活性炭喷射装置所喷射的活性炭颗粒的粒径大小对二噁英及粉尘脱除率的影响，将垃圾焚烧烟气通入上述实施例所述的处理系统，改变加入活性炭喷射装置中的活性炭颗粒的粒径大小，对最终排出的烟气进行成分分析，测试结果如以下表4所示。

表4活性炭粒径大小对二噁英及粉尘脱除率的影响

活性炭颗粒的粒径(mm)	0.3	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
								二噁英脱除率(％)	91.4	98.1	97.9	97.4	97.6	97.0	92.5
粉尘脱除率(％)	90.9	97.5	97.1	97.5	97.3	97.2	91.3

本试验例的测试结果表明，采用粒径为0.5mm～2.5mm的活性炭颗粒向烟气中喷射，可以实现更好的吸附效果，进而使最终排放的烟气中二噁英及粉尘的脱除率不低于97％。而活性炭颗粒的粒径过大或过小时，会在一定程度上降低二噁英及粉尘的脱除率。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种垃圾焚烧烟气的处理系统，其特征在于，包括：

高温分解单元，对通入的垃圾焚烧烟气进行加热，分解其中的二噁英；

降温单元，与高温分解单元连通，对加热分解后得到的烟气进行降温处理，抑制二噁英的再生成；

过滤单元，与降温单元连通，对降温后的烟气进行过滤，除去其中的粉尘及固相二噁英；

湿除尘单元，与过滤单元连通，过滤后的烟气通入湿除尘单元，利用湿除尘单元中的潮湿环境吸附并除去烟气中残余的粉尘。

2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧烟气的处理系统，其特征在于，所述湿除尘单元包括水雾生成装置，所述水雾生成装置向进入湿除尘单元的烟气喷洒水雾，使烟气中残留的粉尘被水雾吸附；

优选地，所述烟气进入湿除尘单元的流动方向与水雾的喷洒方向呈一定夹角，所述夹角优选为90°；

优选地，所述水雾生成装置喷洒的水雾的温度高于环境温度20℃～30℃，水雾的温度优选为30℃～60℃；

优选地，所述烟气的流量为所喷洒水雾流量的5000～10000倍。

3.根据权利要求1或2所述的垃圾焚烧烟气的处理系统，其特征在于，所述湿除尘单元包括：

水雾喷洒腔室，内部设置有水雾生成装置；

以及气水分离腔室，与水雾喷洒腔室连通，内部设置气水分离机构，用于将吸附有粉尘的水雾与烟气分离；

优选地，所述水雾喷洒腔室由下至上延伸，其底部设置进气口，顶部与气水分离腔室连通；所述水雾生成装置设置在水雾喷洒腔室的底部，向上喷洒水雾；

更优地，所述水雾喷洒腔室内设置第一导流机构，所述第一导流机构设置在进气口上方，在水雾喷洒腔室内形成螺旋向上延伸的导流通道。

4.根据权利要求3所述的垃圾焚烧烟气的处理系统，其特征在于，所述气水分离腔室由上至下延伸，其顶部与水雾喷洒腔室连通，底部设置出气口；

所述气水分离机构包括上下分布的若干折流板，所述折流板从气水分离腔室的侧壁倾斜向下延伸；所述折流板分别设置在气水分离腔室的其中两个相对设置的侧壁上，且两个侧壁上的折流板交错设置；

优选地，所述折流板的延伸末端设置凸起于折流板表面的挡流部。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的垃圾焚烧烟气的处理系统，其特征在于，所述过滤单元包括两个布袋除尘装置，降温后的烟气依次经过两个布袋除尘装置进行两次过滤；

所述过滤单元还包括活性炭喷射装置，用于向经过第一次过滤的烟气喷射活性炭颗粒，吸附烟气中残留的气相二噁英；

优选地，所述活性炭颗粒喷出的速度为3m/s～5m/s；

优选地，所述活性炭颗粒的粒径为0.5mm～2.5mm；

优选地，两个布袋除尘装置通过管路连通，所述活性炭喷射装置设置在所述管路的进口端，向所述管路中喷射活性炭颗粒；

更优地，所述活性炭颗粒的喷射方向与烟气的流动方向成一定夹角，所述夹角优选为90°。

6.根据权利要求5所述的垃圾焚烧烟气的处理系统，其特征在于，所述布袋除尘装置包括内部设置滤袋的布袋除尘室，所述布袋除尘室内设置若干相互平行的导流板；

优选地，相邻两个导流板之间的间距均相等；

优选地，所述导流板的延伸方向与烟气进入布袋除尘室的流动方向成一定夹角，所述夹角优选为45°；

优选地，所述导流板靠近布袋除尘室上进口的一侧设置凸起于导流板表面的缓冲部。

7.根据权利要求5或6所述的垃圾焚烧烟气的处理系统，其特征在于，所述布袋除尘装置包括布袋除尘室，所述布袋除尘室内设置至少两个滤袋；

所述布袋除尘装置还包括安装杆，所述安装杆的一端位于布袋除尘室内部与所述滤袋连接，另一端延伸至布袋除尘室外部；所述安装杆沿其轴线可移动的安装在布袋除尘室上；

优选地，所述安装杆为中空结构，在安装杆内部形成吹气通道，所述吹气通道连通气泵；所述滤袋与安装杆内部的吹气通道连通，且滤袋与吹气通道之间设置电磁阀。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的垃圾焚烧烟气的处理系统，其特征在于，所述高温分解单元包括：

燃烧室，垃圾焚烧烟气通入所述燃烧室进行加热分解；

加热装置，用于加热通入的垃圾焚烧烟气；

喷氧装置，向燃烧室中通入氧气；

优选地，通过所述喷氧装置将燃烧室内的氧气浓度控制在6％～8％；

优选地，所述燃烧室具有烟气入口和烟气出口，所述烟气入口处设置用于检测氧气浓度的氧浓度检测器，所述烟气出口处设置温度检测器；

优选地，所述喷氧装置为在线调节式喷氧罐。

9.根据权利要求8所述的垃圾焚烧烟气的处理系统，其特征在于，所述燃烧室由下至上延伸设置，所述烟气入口设置在燃烧室的底部区域，烟气出口设置在燃烧室的顶部区域；燃烧室内部设置第二导流机构，在燃烧室内部形成螺旋向上延伸的烟气通道；

所述加热装置设置在燃烧室底部，且低于第二导流机构的下端以及烟气入口；

优选地，所述喷氧装置向燃烧室的底部区域通入氧气；

优选地，所述加热装置为横平式电加热炉。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的垃圾焚烧烟气的处理系统，其特征在于，所述降温单元包括降温腔室，以及设置在所述降温腔室中的热交换器；所述烟气通入降温腔室内，与热交换器换热实现降温；

优选地，所述降温腔室的出口处设置温度检测器。

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