專利名稱：醫(yī)療垃圾焚燒工藝及其系統(tǒng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療廢物處理技術(shù)，特別是公開一種醫(yī)療廢物高溫焚燒工藝及其系統(tǒng)設(shè)備，適用于各類醫(yī)療廢物的處理。
背景技術(shù)：
按照國家《醫(yī)療廢物分類目錄》，醫(yī)療廢物分為感染性廢物、病理性廢物、損傷性廢物、藥物性廢物和化學(xué)性廢物五種。
目前國際上正在應(yīng)用的醫(yī)療廢物處理方法有高溫蒸汽滅菌法、微波消毒法、化學(xué)消毒法、等離子體法、高溫焚燒法等。
(1)高溫蒸汽滅菌法高溫蒸汽滅菌法是利用高溫高壓蒸汽消毒消滅細(xì)菌的最常使用的一種方法。早在二十世紀(jì)，人們已經(jīng)開始用高溫蒸汽給外科和試驗(yàn)室重復(fù)使用的器械殺菌。蒸汽在高溫高壓下具有穿透力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在103kPa(表壓)、121℃條件下，維持20分鐘，能殺滅絕大部分的微生物，高溫蒸汽滅菌法是一種簡便、可靠、經(jīng)濟(jì)、快速和容易被公眾接受的滅菌方法。
但采用蒸汽高溫滅菌法時(shí)需對化學(xué)性廢物、病理性廢物和藥物性廢物等另作處置和處理。
高溫蒸汽滅菌法目前在美國、澳大利亞和日本有應(yīng)用實(shí)例。
(2)微波消毒法用于消毒的微波頻率一般為(2450±50)MHz與(915±25)MHz兩種。微波在介質(zhì)中通過時(shí)被介質(zhì)吸收而產(chǎn)生熱，該類介質(zhì)被稱為微波的吸收介質(zhì)，如水就是微波的強(qiáng)吸收介質(zhì)之一；而當(dāng)微波能在介質(zhì)中通過不易被介質(zhì)吸收時(shí)，該類介質(zhì)為微波的良導(dǎo)體，在這種介質(zhì)中產(chǎn)生的熱效應(yīng)很低。熱能的產(chǎn)生是通過物質(zhì)分子以每秒幾十億次振動(dòng)、摩擦而產(chǎn)生熱量，從而達(dá)到高熱消毒的作用；同時(shí)微波還具有電磁場效應(yīng)、量子效應(yīng)、超電導(dǎo)作用等影響微生物生長與代謝。一般含水的物質(zhì)對微波有明顯的吸收作用，升溫迅速，消毒效果好。微波的消毒機(jī)理目前尚無定論，一般認(rèn)為是以熱效應(yīng)為主，非熱效應(yīng)為輔，通過多種效應(yīng)共同作用的結(jié)果。影響微波消毒效果的因素有醫(yī)療廢物的性質(zhì)、含水率、溫度、醫(yī)療廢物量、協(xié)同劑。由于微波的熱效應(yīng)會使藥物性廢物和化學(xué)性廢物產(chǎn)生不同的化學(xué)變化，釋放復(fù)雜的有毒有害物質(zhì)。因此微波消毒不適于處理這兩類廢物。
在目前國際上應(yīng)用的較多的醫(yī)療廢物處理方法中，微波處理技術(shù)是繼焚燒之后經(jīng)證實(shí)并取得廣泛應(yīng)用的醫(yī)療廢物處理技術(shù)之一，近幾年在美國、歐洲、加拿大等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到應(yīng)用。
(3)化學(xué)消毒法化學(xué)處理技術(shù)在消毒和滅菌方面有著較長的歷史和較廣泛的應(yīng)用?；瘜W(xué)法處理醫(yī)療廢物通常要與機(jī)械破碎處理結(jié)合使用，一般是將破碎后的醫(yī)療廢物與化學(xué)消毒劑(如石灰粉、次氯酸鈉、次氯酸鈣、二氧化氯等)混合均勻，并停留足夠的時(shí)間，在消毒過程中有機(jī)物質(zhì)被分解、傳染性病菌被殺滅或失活。
化學(xué)消毒法用于處理醫(yī)療廢物是近年來興起的，目前在美國和澳大利亞等國獲得應(yīng)用。
(4)等離子體法用等離子體法處理醫(yī)療廢物是一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，它消毒殺菌的原理是利用等離子體電弧窯產(chǎn)生的10000℃高溫殺死醫(yī)療廢物中的所有微生物、摧毀殘留的細(xì)胞毒性藥物、藥品和有毒的化學(xué)藥劑，并使之難以辨認(rèn)。理論上，任何化合物在電弧窯中都可轉(zhuǎn)化為玻璃體狀的物質(zhì)，經(jīng)這種方法處理后的醫(yī)療廢物可以直接填埋，不會對環(huán)境造成危害。但等離子體法的初投資和運(yùn)行費(fèi)用均很高，僅在美國個(gè)別地點(diǎn)采用。
以上四種處理方法，均不能排除處理之后減量不多，需要進(jìn)行衛(wèi)生填埋或再處理的量仍然較大，并且有些還要進(jìn)行前處理工作。
(5)焚燒法焚燒法是目前世界上用得最多的一種方法。采用焚燒法將醫(yī)療廢物加熱焚燒至850～1100℃以上并且在此高溫下保持一定的時(shí)間，可以將它完全分解并焚燒成灰燼，減容減量徹底加之輔以尾氣的凈化處理，不僅可以完全消滅細(xì)菌、病毒，而且使有害物徹底變?yōu)闊o害化的殘?jiān)约胺贌鬅煔馀欧胚_(dá)到無害化標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)，醫(yī)療廢物減容量達(dá)到90％以上，大大減少了最終填埋的費(fèi)用。
目前，醫(yī)療廢物焚燒處置主要有如下幾種形式①較大規(guī)模的醫(yī)療機(jī)構(gòu)自建醫(yī)療廢物焚燒爐，自行處理，但一般無合格的煙氣凈化設(shè)施，污染了醫(yī)療機(jī)構(gòu)周邊的環(huán)境；②與醫(yī)療廢物集中處理中心簽約，由處理中心集中焚燒處理；③將醫(yī)療廢物與生活垃圾混合焚燒。目前的焚燒工藝較為簡單、原始，操作環(huán)境惡劣，無法滿足國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求，與生活垃圾混合處置更是環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中嚴(yán)令禁止的。醫(yī)療廢物的不恰當(dāng)處置，對城市的衛(wèi)生環(huán)境、人身健康會產(chǎn)生了較大的影響，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會安定亦產(chǎn)生了一定程度的負(fù)面影響，如何改善當(dāng)前醫(yī)療廢物的處置狀況、消除醫(yī)療廢物處置過程的危害，是急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種醫(yī)療垃圾焚燒工藝及其系統(tǒng)設(shè)備，該發(fā)明適用于各類醫(yī)療廢物的處理。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種醫(yī)療垃圾焚燒工藝，工藝流程經(jīng)過進(jìn)料機(jī)構(gòu)、焚燒爐、余熱鍋爐、急冷塔、煙氣凈化系統(tǒng)等，其特征在于所述的進(jìn)料機(jī)構(gòu)，采用周轉(zhuǎn)箱導(dǎo)軌液壓裝置，將存放有醫(yī)療廢物的周轉(zhuǎn)箱輸送到一定位置，并通過該裝置將醫(yī)療廢物從周轉(zhuǎn)箱內(nèi)傾倒入溜槽內(nèi)，再經(jīng)過流槽內(nèi)的翻板以及推料機(jī)構(gòu)，將醫(yī)療廢物送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，傾倒空的周轉(zhuǎn)箱由液壓裝置自動(dòng)翻轉(zhuǎn)回復(fù)，然后退出。整個(gè)進(jìn)料過程均在封閉無人接觸的條件下進(jìn)行，從進(jìn)料到料封、推料全部采用液壓系統(tǒng)控制。所述的焚燒系統(tǒng)采用回轉(zhuǎn)窯、爐排和二燃室組合式焚燒爐，回轉(zhuǎn)窯對醫(yī)療廢物的品種和熱值均具有較好的適應(yīng)性，回轉(zhuǎn)窯出口處爐排的設(shè)置，可以有效保證醫(yī)療廢物中難燃燒的物質(zhì)在焚燒過程中產(chǎn)生爐渣的熱灼減率最低，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療廢物的減量化；在回轉(zhuǎn)窯和二燃室內(nèi)均布置燃燒器和助燃空氣，確保醫(yī)療廢物在所要求的溫度下進(jìn)行燃燒，確保煙氣在規(guī)定溫度(≥850℃)以上具有不小于2秒的停留時(shí)間，使有毒有害氣體徹底分解。所述的煙氣凈化系統(tǒng)采用急冷塔、半干法脫硫反應(yīng)器和布袋除塵器組合系統(tǒng)，所述的急冷塔可以在極短的時(shí)間內(nèi)將煙氣冷卻，避開重新合成劇毒物質(zhì)二惡英的溫度區(qū)間，所述的半干法脫硫反應(yīng)器(半干脫酸塔)是指焚燒煙氣中酸性氣體(主要是HCl、SOx)，在其中與噴入的石灰漿液接觸，進(jìn)行傳熱傳質(zhì)反應(yīng)，石灰漿水被煙氣加熱而氣化，同時(shí)煙氣中的酸性氣體被吸附在石灰表面，同石灰產(chǎn)生中和反應(yīng)生成固態(tài)的鹽類。所述的布袋除塵器，可以有效的去處煙氣中的煙塵，布袋的過濾材料采用PTFE表面過濾材料，具備耐酸、耐堿、防水解、耐高溫的特點(diǎn)，持續(xù)工作溫度可達(dá)240℃，酸性氣體濃度≤1000PPM時(shí)，對濾料不存在任何影響。
一種醫(yī)療垃圾焚燒系統(tǒng)設(shè)備，包括進(jìn)料機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)窯、爐排和二燃室焚燒爐、余熱鍋爐、急冷塔、煙氣凈化系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)設(shè)備組成一個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，該自控系統(tǒng)應(yīng)用了澳大利亞CIT公司MOX及德國西門子公司SIMATIC S7-400的DCS自動(dòng)控制集散控制系統(tǒng)，自控系統(tǒng)中分為進(jìn)料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)。所述進(jìn)料系統(tǒng)包括程序依次連接的醫(yī)療廢物周轉(zhuǎn)箱、儲存場所、升降機(jī)、進(jìn)料間、水平輸送機(jī)A、傾翻裝置、進(jìn)料口、溜槽、溜槽翻板、推料裝置、閘板和回轉(zhuǎn)窯。所述的焚燒爐采用回轉(zhuǎn)窯、爐排和二燃室組合式焚燒爐，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)設(shè)有輕柴油助燃裝置和一次風(fēng)噴口，二燃室設(shè)有輕柴油燃燒裝置和二次風(fēng)噴口。所述的煙氣凈化系統(tǒng)中設(shè)置一臺急冷塔、一臺半干法脫硫反應(yīng)器和一臺布袋除塵器。所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)采用醫(yī)療垃圾進(jìn)料翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是周轉(zhuǎn)箱自動(dòng)翻轉(zhuǎn)進(jìn)料以及整個(gè)焚燒過程均在封閉的條件下進(jìn)行，無任何外泄情況發(fā)生，有效防止有害物質(zhì)和惡臭對周圍操作環(huán)境的污染；回轉(zhuǎn)窯、爐排和二燃室組合式焚燒爐對醫(yī)療廢物的品種和熱值均具有較好的適應(yīng)性，回轉(zhuǎn)窯出口處爐排的設(shè)置，可以有效保證醫(yī)療廢物中難燃物質(zhì)在焚燒過程中產(chǎn)生的爐渣的熱灼減率最低，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療廢物焚燒處理的減量化；在回轉(zhuǎn)窯和二燃室內(nèi)均布置燃燒器和助燃空氣，確保醫(yī)療廢物在所要求的溫度下進(jìn)行燃燒，確保煙氣在規(guī)定溫度(≥850℃)以上具有不小于2秒的停留時(shí)間，使有毒有害氣體徹底分解；煙氣經(jīng)過余熱鍋爐有效利用了余熱，急冷系統(tǒng)則避免了二惡英的再合成，煙氣凈化則采用半干法脫酸和除塵工藝，使排放滿足國家法規(guī)要求。最終實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療廢物的資源化、減量化和無害化處理。
四

圖1是本發(fā)明醫(yī)療垃圾焚燒工藝流程圖；圖2是本發(fā)明進(jìn)料系統(tǒng)的流程框圖；圖3是本發(fā)明焚燒系統(tǒng)的流程框圖；圖4是本發(fā)明余熱利用系統(tǒng)的流程框圖；圖5是本發(fā)明煙氣凈化系統(tǒng)的流程框圖；圖6是本發(fā)明燃油系統(tǒng)流程框圖；圖7是本發(fā)明壓縮空氣的流程框圖。
五具體實(shí)施例方式根據(jù)附圖1，本發(fā)明工藝流程如下進(jìn)料系統(tǒng)1，周轉(zhuǎn)箱中的醫(yī)療廢物通過進(jìn)料系統(tǒng)的升降機(jī)、進(jìn)料裝置、翻板、推料裝置進(jìn)入焚燒系統(tǒng)；焚燒系統(tǒng)2，醫(yī)療廢物隨著回轉(zhuǎn)窯翻轉(zhuǎn)、干燥、著火、燃燒、并在爐排中燃盡，燃燒產(chǎn)生的未完全燃燒的煙氣進(jìn)入二燃室繼續(xù)燃燒，并保證煙氣在850度以上的高溫停留兩秒以上產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入余熱利用系統(tǒng)；余熱利用系統(tǒng)3，高溫?zé)煔馔ㄟ^余熱利用系統(tǒng)的主要設(shè)備余熱鍋爐后，煙氣溫度降低，同時(shí)回收余熱產(chǎn)生蒸汽，煙氣凈化系統(tǒng)4，煙氣凈化系統(tǒng)的主要設(shè)備是急冷塔、半干法脫硫反應(yīng)器和布袋除塵器，煙氣經(jīng)過該系統(tǒng)后其中的酸性氣體、重金屬、二惡英類物質(zhì)以及粉塵等得以去除；煙囪5，凈化后的煙氣通過引風(fēng)機(jī)從煙囪排至大氣。
根據(jù)附圖2，本發(fā)明進(jìn)料系統(tǒng)流程如下(1)裝有醫(yī)療廢物的周轉(zhuǎn)箱從運(yùn)輸車上卸下，并運(yùn)至醫(yī)療廢物儲存場所；(2)醫(yī)療廢物周轉(zhuǎn)箱被送至升降機(jī)下部，在升降機(jī)的作用下到達(dá)進(jìn)料間；(3)在進(jìn)料間中，周轉(zhuǎn)箱被運(yùn)至水平輸送機(jī)A(水平輸送機(jī)A具有位置檢測和定位裝置)；(4)水平輸送機(jī)將醫(yī)療廢物周轉(zhuǎn)箱輸送到指定位置(即進(jìn)料口側(cè)面)，依靠液壓傾翻裝置將醫(yī)療廢物周轉(zhuǎn)箱翻轉(zhuǎn)135°，箱內(nèi)的醫(yī)療廢物在重力作用下通過進(jìn)料口進(jìn)入溜槽；(5)進(jìn)入溜槽的醫(yī)療廢物通過溜槽翻板落至推料裝置前端，在推料裝置的作用下被送入入回轉(zhuǎn)窯；(6)清空的周轉(zhuǎn)箱通過水平輸送機(jī)B送出，在升降機(jī)的作用下運(yùn)至地面；(7)到達(dá)地面的周轉(zhuǎn)箱被運(yùn)至周轉(zhuǎn)箱清洗間；(8)清洗后周轉(zhuǎn)箱被運(yùn)至清潔周轉(zhuǎn)箱儲存間。
根據(jù)附圖3，本發(fā)明焚燒爐采用回轉(zhuǎn)窯、爐排和二燃室組合式焚燒爐。
焚燒系統(tǒng)流程(1)醫(yī)療廢物被推料裝置推入回轉(zhuǎn)窯頭部；(2)回轉(zhuǎn)窯頭部設(shè)有輕柴油助燃裝置和一次風(fēng)噴口，醫(yī)療廢物隨著回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動(dòng)不斷翻滾，與一次風(fēng)充分混合，迅速被干燥并著火燃燒，醫(yī)療廢物可以依靠自身的熱值著火燃燒，直至燃燼，焚燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入二燃室；(3)回轉(zhuǎn)窯中部分未燃燼的醫(yī)療廢物和燃燼的爐渣，從回轉(zhuǎn)窯的尾部(外側(cè)設(shè)有冷卻風(fēng)口)落至爐排繼續(xù)燃燒直至燃燼，產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入二燃室，燃燼的爐渣依靠重力落至排渣機(jī)；(4)二燃室中設(shè)有輕柴油燃燒裝置和二次風(fēng)噴口，為防止醫(yī)療廢物在儲存場所儲存過程中可能產(chǎn)生的惡臭外逸，二次風(fēng)從儲存場所抽取，經(jīng)過空氣加熱器加熱后進(jìn)入二燃室，爐排風(fēng)機(jī)向爐排供風(fēng)，進(jìn)入二燃室的煙氣被二次風(fēng)迅速混合并繼續(xù)燃燒，二燃室需要相當(dāng)高的燃燒溫度(≥850℃)和在此溫度下不小于2秒的煙氣停留時(shí)間，以使煙氣中有毒有害物質(zhì)得以分解，并控制二惡英類物質(zhì)的產(chǎn)生。(5)二燃室燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入余熱鍋爐。
回轉(zhuǎn)窯、爐排和二燃室組合式焚燒爐具有下列適合醫(yī)療廢物焚燒特點(diǎn)(1)對醫(yī)療廢物的品種和熱值均具有較好的適應(yīng)性；(2)在回轉(zhuǎn)窯和二燃室內(nèi)均布置燃燒器和助燃空氣，確保醫(yī)療廢物在相當(dāng)高的溫度下進(jìn)行燃燒；(3)回轉(zhuǎn)窯出口處爐排的設(shè)置，可以有效降低醫(yī)療廢物焚燒產(chǎn)生爐渣的熱灼減率，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療廢物處理的減量化；(4)可以確保煙氣在規(guī)定溫度(≥850℃)以上具有不小于2秒的停留時(shí)間，使有毒有害物質(zhì)徹底分解。
回轉(zhuǎn)窯的主要部件包括窯體用鋼板卷制，內(nèi)襯耐酸、耐磨、耐高溫和耐交變溫度應(yīng)力的耐火材料，窯尾內(nèi)部沿圓周方向設(shè)耐熱鋼板，窯頭和窯尾設(shè)密封裝置，回轉(zhuǎn)窯變頻傳動(dòng)裝置、齒輪傳動(dòng)裝置，窯頭部設(shè)加料口、燃燒器口、觀察口。
爐排的主要部件包括爐排鋼架、灰斗、推桿、滑動(dòng)小車、滑輪、可調(diào)輪、滑輪、爐排片等。爐排采用液壓傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，爐排傾斜布置，爐排片的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使醫(yī)療廢物或爐渣在爐排上能不斷向前移動(dòng)。
二燃室的主要部件包括筒體用鋼板卷制，內(nèi)襯耐腐蝕、耐高溫的耐火磚，設(shè)溫度測點(diǎn)、壓力測點(diǎn)、二次風(fēng)口、燃燒器口、觀察口，二燃室頂部設(shè)防爆門。
由于醫(yī)療廢物的熱值較高，并且焚燒溫度必須在850℃以上，二燃室出口的煙氣中含有大量的余熱，如果有效利用可以回收大量的熱量，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
根據(jù)附圖4，本發(fā)明選用余熱鍋爐，設(shè)置在二燃室后部，產(chǎn)生的飽和蒸汽參數(shù)為溫度204℃，壓力1.60Mpa。
余熱利用系統(tǒng)流程煙氣側(cè)，從二燃室出來的高溫?zé)煔猓M(jìn)入布置有大量受熱面的余熱鍋爐，高溫?zé)煔馀c受熱面換熱后，煙氣溫度降低，進(jìn)入后續(xù)的煙氣凈化系統(tǒng)；工質(zhì)(蒸汽或水)側(cè)，由于受熱面吸收大量的熱量，余熱鍋爐上升管內(nèi)的飽和水被加熱汽化成飽和蒸氣，沿著上升管進(jìn)入到鍋筒，鍋筒中的飽和蒸氣被引入到分汽缸，分汽缸將飽和蒸汽分成三部分，一部分蒸汽進(jìn)入空氣加熱器，加熱二次空氣，換熱后飽和蒸汽凝結(jié)成水被送入到除氧器中，一部分蒸汽被送入到冷凝器進(jìn)行冷凝換熱，凝結(jié)下來的水也被送入到除氧器中，一部分蒸汽直接送入除氧器內(nèi)，用作熱力除氧；由于余熱鍋爐系統(tǒng)存在一定的工質(zhì)(蒸汽或水)消耗，需要補(bǔ)充一部分水，補(bǔ)水來源于深井水，必須先經(jīng)過軟水裝置，除去深井水中的Ca2+、Mg2+離子將其軟化，然后由補(bǔ)充水泵將軟水送入到除氧器中，在除氧器中從分汽缸來的蒸汽，將空氣加熱器凝結(jié)水、冷凝器凝結(jié)以及補(bǔ)充水泵的軟水加熱，從而除去溶解在其中的氧氣，經(jīng)過除氧后作為給水送入到余熱鍋爐的鍋筒中循環(huán)利用。
本余熱鍋爐為單鍋筒，自然循環(huán)低壓鍋爐，采用支吊結(jié)合的型式，鍋筒支承在鋼架上，膜式壁采用吊式。余熱鍋爐由二個(gè)輻射直立煙道和一個(gè)連接煙道組成以及鍋筒組成。鍋筒布置于輻射煙道上方。構(gòu)架采用鋼結(jié)構(gòu)，按八度地震，三類場地設(shè)防。鍋筒內(nèi)部采用水下孔板加波形板分離器，集中下降管，平臺為柵架平臺。
余熱利用系統(tǒng)主要設(shè)備為余熱鍋爐，還包括除氧器、空氣加熱器、分汽缸、冷凝器、軟水裝置、軟水泵等。
根據(jù)附圖5，本發(fā)明采用的煙氣凈化系統(tǒng)為急冷塔、半干法脫硫反應(yīng)器和布袋除塵器。
煙氣凈化系統(tǒng)流程如下(1)余熱鍋爐出口煙氣進(jìn)入急冷塔，在急冷塔中，高溫?zé)煔馀c經(jīng)過霧化的水直接混合，霧化后的水被迅速蒸發(fā)，并與煙氣混合，使得煙氣溫度在1秒鐘內(nèi)迅速由500℃降至200℃，有效避免二惡英類物質(zhì)的重新合成；(2)急冷塔出口煙氣進(jìn)入半干法脫硫反應(yīng)器(半干脫酸塔)，在半干脫酸塔中，煙氣與經(jīng)過霧化的石灰漿混合、接觸并反應(yīng)，使煙氣中的酸性氣體得以去除；(3)半干脫酸塔出口煙氣在進(jìn)入布袋除塵器前，向煙道中噴射活性炭，對煙氣中的重金屬(醫(yī)療廢物中沸點(diǎn)低于燃燒溫度的重金屬，在燃燒過程中蒸發(fā)至煙氣中；沸點(diǎn)高于燃燒溫度的重金屬則殘存于灰渣中)和二惡英類物質(zhì)進(jìn)行吸附，使其從煙氣中脫除；(4)煙氣進(jìn)入布袋除塵器，在布袋除塵器中，煙氣中存在的顆粒物(如粉塵、石灰與酸性氣體反應(yīng)后生成的物質(zhì)、未反應(yīng)的石灰、吸附有重金屬及二惡英類物質(zhì)的活性炭等)被濾袋攔截，隨濾袋的清灰操作，一并從濾袋上脫落，以飛灰的形式排出；(5)布袋除塵器出口煙氣在引風(fēng)機(jī)的作用下從煙囪排放至大氣。
急冷塔的主要部件包括筒體(鋼板卷制，內(nèi)襯耐火材料)，霧化噴槍、溫度測點(diǎn)，配套設(shè)施包括水供給系統(tǒng)，壓縮空氣供給系統(tǒng)等。
半干脫酸塔的主要部件包括筒體(用鋼板卷制)，旋轉(zhuǎn)噴霧器、溫度測點(diǎn)，以及石灰漿制備槽、石灰漿泵等配套系統(tǒng)等。
布袋除塵器的主要部件包括布袋除塵器本體、濾袋、袋籠、噴吹清灰裝置、出灰裝置、加溫裝置、旁路設(shè)施、控制系統(tǒng)等。
根據(jù)附圖6，為了防止醫(yī)療廢物在焚燒過程中出現(xiàn)低于850℃的工況，本發(fā)明采用輔助燃燒備用手段，設(shè)置燃油系統(tǒng)輔助焚燒。燃油系統(tǒng)主要設(shè)備為輕油罐、輕油泵、日用油箱、以及回轉(zhuǎn)窯燃燒器、二燃室燃燒器。
燃油系統(tǒng)的流程輕柴油通過運(yùn)輸車進(jìn)入廠區(qū)后，將輕柴油輸送至輕油罐內(nèi)，輕油罐內(nèi)的輕柴油通過輕油泵被提升至日用油箱，日用油箱中的輕柴油依靠重力作用分別進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯燃燒器和二燃室燃燒器，當(dāng)醫(yī)療廢物熱值較低時(shí)，可以通過開啟兩個(gè)燃燒器進(jìn)行助燃，使焚燒產(chǎn)生的煙氣在850℃以上停留2秒時(shí)間以上，達(dá)到國家相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。燃燒器為一體化型式，多余的輕柴油通過回流管回至日用油箱中。
由于系統(tǒng)用氣設(shè)備較多，設(shè)置壓縮空氣系統(tǒng)進(jìn)行供給。根據(jù)附圖7，空氣通過空氣壓縮機(jī)被壓縮后，依次通過緩沖罐、過濾器、干燥機(jī)、過濾器進(jìn)入儲氣罐，緩沖罐、儲氣罐用以保證壓縮空氣供氣壓力的穩(wěn)定，干燥機(jī)可以除去壓縮空氣中的水分，過濾器用以去除壓縮空氣中的顆粒物。從儲氣罐中出來的壓縮空氣被分配到半干法脫硫反應(yīng)器、急冷塔、除塵器等工藝設(shè)備，以及各個(gè)用氣儀表。
壓縮空氣系統(tǒng)主要設(shè)備為空氣壓縮機(jī)、緩沖罐、儲氣罐、過濾器、干燥機(jī)。
自動(dòng)化控制是醫(yī)療廢物焚燒處理廠運(yùn)行控制的重要手段，為了確保焚燒處理工藝穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行并嚴(yán)格達(dá)到環(huán)境保護(hù)的要求，本發(fā)明自控系統(tǒng)采用了澳大利亞CIT公司MOX及德國西門子公司SIMATIC S7-400的DCS自動(dòng)控制集散控制系統(tǒng)。
DCS控制系統(tǒng)，從上到下可分為企業(yè)管理層、系統(tǒng)操作層、控制層和現(xiàn)場信號處理層四個(gè)層次。企業(yè)管理層可以采集控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；系統(tǒng)操作層完成對生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控；系統(tǒng)控制層主要完成各種信號的綜合處理；現(xiàn)場信號處理層，采用現(xiàn)場總線來實(shí)現(xiàn)的所有I/O的處理。
工藝控制主要包括四個(gè)方面(1)進(jìn)料系統(tǒng)的控制；(2)焚燒系統(tǒng)的控制；(3)余熱利用系統(tǒng)的控制；(4)煙氣凈化系統(tǒng)的控制。
進(jìn)料系統(tǒng)的控制包括(1)在水平輸送機(jī)上設(shè)置感應(yīng)開關(guān)，感應(yīng)周轉(zhuǎn)箱的具體位置；(2)控制液壓裝置，對翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行操縱控制；(3)溜槽上部設(shè)置攝像頭，通過控制室內(nèi)的工業(yè)電視，監(jiān)視溜槽內(nèi)醫(yī)療廢物情況；(4)翻板開啟和關(guān)閉連鎖的控制；(5)推料裝置的控制。
焚燒系統(tǒng)的控制包括(1)回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制；(2)二燃室頂部設(shè)溫度測點(diǎn)，監(jiān)視燃燒狀況；(3)二燃室出口處設(shè)壓力測點(diǎn)，控制爐膛負(fù)壓；(4)設(shè)置火焰監(jiān)測裝置。
余熱利用系統(tǒng)的控制包括(1)鍋筒水位的監(jiān)測與控制；(2)鍋筒壓力的監(jiān)測與控制；(3)蒸汽流量的測量及控制；(4)余熱鍋爐出口溫度的監(jiān)測。
煙氣凈化系統(tǒng)的控制包括(1)急冷塔入口、出口溫度控制；(2)急冷塔噴水量的控制；(3)半干脫酸塔出口設(shè)溫度控制；(4)石灰漿液噴入量的控制；(5)布袋除塵器進(jìn)口設(shè)溫度控制；(6)布袋除塵器清灰控制裝置；(7)石灰漿制備系統(tǒng)的液位控制等。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)療垃圾焚燒工藝，用于各類醫(yī)療廢物的高溫焚燒處理，工藝流程經(jīng)過進(jìn)料機(jī)構(gòu)、焚燒爐、余熱鍋爐、急冷塔、煙氣凈化系統(tǒng)，其特征在于所述的進(jìn)料機(jī)構(gòu)采用存放垃圾的周轉(zhuǎn)箱自動(dòng)翻轉(zhuǎn)進(jìn)料，焚燒爐采用回轉(zhuǎn)窯、爐排和二燃室組合式焚燒爐，余熱鍋爐回收余熱產(chǎn)生蒸汽，高溫?zé)煔馔ㄟ^急冷塔，并經(jīng)過半干法脫硫反應(yīng)器和布袋除塵器煙氣凈化處理后達(dá)標(biāo)排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療垃圾焚燒工藝，其特征在于所述的進(jìn)料機(jī)構(gòu)采用整個(gè)進(jìn)料過程均在封閉無人接觸的條件下進(jìn)行從進(jìn)料、封料到推料以及爐排全部采用液壓系統(tǒng)控制的周轉(zhuǎn)箱導(dǎo)軌液壓裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)療垃圾焚燒工藝，其特征在于所述的焚燒爐采用回轉(zhuǎn)窯、爐排和二燃室組合式焚燒爐，回轉(zhuǎn)窯在前，二燃室在后，爐排在下，在回轉(zhuǎn)窯和二燃室內(nèi)均布置燃燒器和助燃空氣，煙氣在規(guī)定溫度(≥850℃)以上具有不小于2秒的停留時(shí)間，徹底分解有毒有害氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療垃圾焚燒工藝，其特征在于所述的煙氣凈化系統(tǒng)急冷塔、半干法脫硫反應(yīng)器和布袋除塵器組合系統(tǒng)，系統(tǒng)中除有防止二惡英再合成的急冷裝置外，還有石灰漿供應(yīng)裝置、冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)及飛灰輸送、儲存系統(tǒng)，所述的半干法脫硫反應(yīng)器是將焚燒煙氣中的主要酸性氣體HCl、SOx，在半干法脫硫反應(yīng)器中與噴入的石灰漿液接觸，進(jìn)行傳熱傳質(zhì)反應(yīng)，石灰漿水被煙氣加熱而氣化，同時(shí)煙氣中的有害氣體少部分被吸附在石灰表面，絕大部分同石灰產(chǎn)生中和反應(yīng)生成固態(tài)的鹽類。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的醫(yī)療垃圾焚燒工藝，其特征在于所述的布袋除塵器的過濾材料采用耐酸、耐堿、防水解、耐高溫的PTFE表面過濾材料。
6.一種由權(quán)利要求1～5中任意一項(xiàng)工藝應(yīng)用的醫(yī)療垃圾焚燒系統(tǒng)設(shè)備，包括進(jìn)料機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)窯、爐排和二燃室焚燒爐、余熱鍋爐、急冷塔、煙氣凈化系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)設(shè)備組成一個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，該自控系統(tǒng)應(yīng)用了澳大利亞CIT公司MOX及德國西門子公司SIMATIC S7-400的DCS自動(dòng)控制集散控制系統(tǒng)，自控系統(tǒng)中分為進(jìn)料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)療垃圾焚燒系統(tǒng)設(shè)備，其特征在于所述進(jìn)料系統(tǒng)包括程序依次連接的醫(yī)療廢物周轉(zhuǎn)箱、儲存場所、升降機(jī)、進(jìn)料間、水平輸送機(jī)A、傾翻裝置、進(jìn)料口、溜槽、溜槽翻板、推料裝置、閘板和回轉(zhuǎn)窯。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)療垃圾焚燒系統(tǒng)設(shè)備，其特征在于所述的焚燒爐采用回轉(zhuǎn)窯、爐排和二燃室組合式焚燒爐，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)設(shè)有輕柴油助燃裝置和一次風(fēng)噴口，二燃室設(shè)有輕柴油燃燒裝置和二次風(fēng)噴口。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)療垃圾焚燒系統(tǒng)設(shè)備，其特征在于所述的煙氣凈化系統(tǒng)中設(shè)置一臺急冷塔、一臺半干法脫硫反應(yīng)器和一臺布袋除塵器。
全文摘要
本發(fā)明為一種醫(yī)療垃圾焚燒工藝及其系統(tǒng)設(shè)備，用于各類醫(yī)療廢物的高溫焚燒處理，工藝流程經(jīng)過進(jìn)料機(jī)構(gòu)、焚燒爐、余熱鍋爐、急冷塔、煙氣凈化系統(tǒng)等，其特征在于所述的進(jìn)料機(jī)構(gòu)采用存放垃圾的周轉(zhuǎn)箱自動(dòng)翻轉(zhuǎn)進(jìn)料，焚燒爐采用回轉(zhuǎn)窯、爐排和二燃室組合式焚燒爐，余熱鍋爐回收余熱產(chǎn)生蒸汽，高溫?zé)煔馔ㄟ^急冷塔，并經(jīng)過半干法脫硫反應(yīng)器和布袋除塵器煙氣凈化處理后達(dá)標(biāo)排放。其系統(tǒng)設(shè)備包括進(jìn)料機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)窯、爐排和二燃室焚燒爐、余熱鍋爐、急冷塔、煙氣凈化系統(tǒng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是周轉(zhuǎn)箱自動(dòng)翻轉(zhuǎn)進(jìn)料以及整個(gè)焚燒過程均在充分密閉的條件下進(jìn)行，無任何外泄情況發(fā)生，有效防止有害物質(zhì)和惡臭對周圍操作環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療廢物的資源化、減量化和無害化處理。
文檔編號F23G5/00GK1884912SQ20061002865
公開日2006年12月27日 申請日期2006年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月6日
發(fā)明者劉建華 申請人:上海金州環(huán)境工程有限公司