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EP1399695B1 - Dispositif de purification de gaz de carneau pour incinerateur - Google Patents

Dispositif de purification de gaz de carneau pour incinerateur Download PDF

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Publication number
EP1399695B1
EP1399695B1 EP02754776A EP02754776A EP1399695B1 EP 1399695 B1 EP1399695 B1 EP 1399695B1 EP 02754776 A EP02754776 A EP 02754776A EP 02754776 A EP02754776 A EP 02754776A EP 1399695 B1 EP1399695 B1 EP 1399695B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
integrated
incineration
heat recovery
section
flue gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02754776A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1399695A1 (fr
Inventor
Hendrik Seghers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keppel Seghers Holdings Pte Ltd
Original Assignee
Keppel Seghers Holdings Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keppel Seghers Holdings Pte Ltd filed Critical Keppel Seghers Holdings Pte Ltd
Priority to ES02754776T priority Critical patent/ES2305274T3/es
Priority to EP02754776A priority patent/EP1399695B1/fr
Publication of EP1399695A1 publication Critical patent/EP1399695A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1399695B1 publication Critical patent/EP1399695B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J7/00—Arrangement of devices for supplying chemicals to fire
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/50—Control or safety arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/30—Oxidant supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/60—Additives supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2217/00—Intercepting solids
    • F23J2217/20—Intercepting solids by baffles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00—Treatment devices
    • F23J2219/10—Catalytic reduction devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00—Treatment devices
    • F23J2219/20—Non-catalytic reduction devices

Definitions

  • the present invention relates to an incineration device with integrated heat recovery and flue gas purification and particularly to an incineration device for the incineration of waste, such as domestic and industrial waste.
  • the invention further relates to the use of such a device for the Incineration or thermal treatment - like gasification, pyrolysis or drying - of waste and waste products of the residual fraction of alternative processing techniques for the processing of waste, biomass and also contaminated combustibles of Industrial, agricultural or fossil origin.
  • These combustibles can be denoted by the collective name 'contaminated combustibles' or 'secondary combustibles'.
  • the most important contaminants present in the flue gasses of incineration installations for incinerating contaminated combustibles - like waste, biomass, residual products or carbons with a high sulphur content - are carbon monoxide, unburned hydrocarbons, sulphur oxides (SOx), hydrochloric acid (HCI) and other haloid acids (HF, HBr), nitrogen oxides (NOx), heavy metals (dust), polychlorobiphenyls (PCB's), polychlorodibenzodioxins (PCDD's), polychlorodibenzofurans (PCDF's) and other halogenated aromatic and aliphatic hydrocarbons.
  • US-A-5.501.161 describes a process for the thermal treatment of dusty and/or finely divided solids, which occur in the purification of flue gasses.
  • the thermal treatment can serve to destroy halogenated, especially aromatic hydrocarbons and to remove ammonia and/or other volatile substances.
  • the solids are supplied along a pre-set route to a filter device by means of a gas stream, the gas having at least the temperature of the thermal treatment.
  • the solids can be subjected to a thermal post-treatment after filtration.
  • EP-A-0.5.501.161 describes a device for the production of a homogeneously divided and directed stream of flue gas, whereby the verticai stream of gas is bent off by the terminal walls in a plural drain tank and by a cascade of two or more blades (S1, S2, ...Sn) to separate the dust from the flue gas.
  • the blades are positioned and dimensioned in such a way that the stream path of the flue gasses makes sharp bends. This sudden change in stream direction allows the deposition of the ash, which is entrained along with the flue gasses, in the lower part of the kettle house.
  • Flue gasses usually contain large amounts of nitrogen oxides (NO x ), especially nitrogen monoxide (NO), which oxides are formed in the air upon incineration of waste or fossil fuel.
  • NO x nitrogen oxides
  • NO nitrogen monoxide
  • the SNCR-process is the thermal reaction, in which reducing chemicals are used to reduce NOx to nitrogen (gas) in the absence of a catalyst.
  • the most frequently used embodiment consists of the injection of ammonia, urea or another ammonia forming substance into the incinerator or burner, at a temperature between approximately 700°C and 1100°C, depending on which reducing agent is used.
  • ammonia, urea or another ammonia forming substance into the incinerator or burner, at a temperature between approximately 700°C and 1100°C, depending on which reducing agent is used.
  • N 2 and H 2 O are formed. See for example EP-A-0.079.171 .
  • a SNCR-installation of the DeNOx section typically consists of a storage module for the reagent, dosage modules and injection lances.
  • the reagent is pumped from the storage module into the dosage modules.
  • the reagent, the pressurised air and the injection water are dosed in function of the relevant parameters.
  • Reagent, pressurised air and/or water are preferably injected into the flue gasses by means of injection lances, preferably into the first draught of the kettle.
  • the same reducing agent is injected, although at a temperature range between approximately 150 and 700°C, depending on the composition of the flue gas.
  • the ammonia forming substance typically is mixed with the waste gas in a reaction chamber, which is provided with suitable catalysts. Through the reaction of NH 3 on the catalyst surface, NO is converted into N 2 . Through the occurrence of the side reactions 3 and 4, the actual consumption of ammonia is usually somewhat higher than stoichiometrically. If the amount of SO 2 is high, ammonium hydrogen sulphate is formed by the cascading effect of the last three reactions. This compound can block and de-activate the catalyst at a temperature of 230-270°C (depending on the supplier and the specific process conditions). Therefore, the temperature always needs to be kept sufficiently high.
  • a SCR-installation of the DeNOx section typically consists of a storage module for the reagent, a dosage module, injection lances or an injection grit, and a catalytic reactor.
  • the furnace gasses need to be heated again to the desired temperature, for instance by means of a gas burner, steam battery, heat exchangers and the like. In occurring instances, the furnace gasses need to be cooled by means of heat exchangers, and the like.
  • the reagent is pumped from the storage module into the dosage modules.
  • the reagent, pressurised air and the injection water are dosed in function of the relevant parameters.
  • Reagent, pressurised air, and/or water are preferably injected or sprayed into the furnace gasses.
  • Injection of the reagent into the furnace gasses is preferably carried out by means of a plurality of sprinkler heads, followed by a static mixer in the flue duct or by means of a grit that is introduced into the flue duct.
  • a SCR-installation is typically introduced after a flue gas purification and at least after a first dedusting of the flue gasses (for example in an electrofilter).
  • absorbents adsorbents and/or absorbents
  • absorbents adsorbents and/or absorbents
  • Suitable and known absorbents are for instance lime, calcium hydroxide, sodium bicarbonate, zeolites and clay minerals.
  • dioxins and related or similar compounds for example PCB's, PCDD's and PCDF's
  • PCB's, PCDD's and PCDF's are already present in the domestic waste that is incinerated in the waste incineration devices, but also that they are destroyed during the incineration.
  • new dioxins are formed, especially at a temperature range between 450-250°C.
  • the formation of the dioxins is enhanced by a number of parameters, such as:
  • the emission of dioxins, furans and similar compounds is prevented by contacting the flue gasses with an absorbent, namely active carbon, and/or with a catalyst (for the latter, see for example US-5.512.259 ).
  • an absorbent namely active carbon
  • a catalyst for the latter, see for example US-5.512.259 .
  • the adsorption preferably occurs at lower temperatures (T ⁇ 150°C), whereas the catalytic reaction preferably is carried out at temperatures between 150° and 500°C.
  • the object of the present invention is to provide an incineration device according to claim 1.
  • the different sections of the integrated incineration device may operate separately or overlap with each other, whereby in one section a plurality of contaminants are treated or are simultaneously present.
  • the different actions of the sections can be carried out in one single part of the device.
  • the invention further comprises the use of an integrated incineration device, as herein described and defined, for the incineration of contaminated combustibles, such as waste, for example domestic and industrial waste.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view to an embodiment of the device of the invention.
  • the incinerator, heat recovery in the form of an integrated steam kettle, and also the different sections for flue gas purification are indicated.
  • the present invention provides an incineration device, comprising an incinerator with integrated heat recovery, for example in the form of a steam kettle, a thermal oil kettle or a gas-gas heat exchanger, a therein completely or partially integrated flue gas purification device, which flue gas purification device comprises primary or secondary means for preventing the formation and emission of contaminants, whereby the capturing and the destruction of contaminants occurs in a stage as early as possible in the process of incineration/recovery of energy.
  • an incineration device comprising an incinerator with integrated heat recovery, for example in the form of a steam kettle, a thermal oil kettle or a gas-gas heat exchanger, a therein completely or partially integrated flue gas purification device, which flue gas purification device comprises primary or secondary means for preventing the formation and emission of contaminants, whereby the capturing and the destruction of contaminants occurs in a stage as early as possible in the process of incineration/recovery of energy.
  • 'primary means' means are understood that directly interfere with the incineration process.
  • 'Secondary means' are means, which limit the re-formation of contaminants or catch and/or destroy formed contaminants.
  • the flue gas purification is integrated as much as possible In the Incinerator installation with integrated heat recovery (hereafter also referred to as "incinerator-kettle").
  • This integration has led to an entire new concept for an incinerator-kettle device, by which a very low amount of contaminants in the flue gasses can be obtained.
  • This integration allows the installation for flue gas purification, connected in series, to operate as a safety filter or "police filter", meaning that it operates as a second step which captures eventual emission peaks, such that no exceeding of emission occurs, even when process failures occur.
  • the incineration chamber or incinerator which is used in the device of the invention, is usually of the conventional type.
  • the incineration chamber or incinerator substantially consists of a carrier for the combustible, a space for the incineration of volatile substances and an after-incineration chamber.
  • an after-incineration chamber preferably a grate incinerator, a fluid bed incinerator or a static incinerator is used as incinerator, without, however, excluding other types of incinerators known to a person skilled in the art.
  • the after-incineration chamber is a space that is connected in series with the described incinerator or incineration chamber. This space serves, by the supply of additional Incineration air or supporting combustible or not, for the complete incineration (oxidation) of the gasses coming from the thermal treatment, like gasification, pyrolysis or drying.
  • the waste or the combustible is introduced onto the grate, into the fluid bed or into the static incinerator, respectively, by means of an adapted feeding mechanism.
  • different processes occur, namely: the drying of the waste, degasification of the waste, gasification of the waste leading to the formation of volatile substances which flow to the empty incinerator space and after-incineration chamber, pyrolysis of the solid compounds and the incineration of the gasses.
  • the composition of the flue gasses is strongly Influenced by the control of the 'incineration process'.
  • Parameters for example the amount of air that is conducted through the waste layer or the bed, the temperature in the waste layer or the fluid bed, and the speed of the air in the waste layer or through the fluid bed are contributing to the form and concentration of for instance heavy metals in the flue gasses, the composition of the fly ashes, the amount of NOx in the flue gasses, the potential for the dioxin formation of the fly ashes and the like.
  • the formation of contaminants in flue gasses can be controlled by the addition of reagents in the waste.
  • the invention also relates to other thermal processes - like gasification, pyrolysis, drying - by which the solid, pasty, liquid or gaseous - contaminated combustibles are converted to gasses considerably.
  • the heat recovery section which is used in the device of the invention, generally is of the conventional type and is completely or partially integrated in the incinerator or (after)-incineration chamber.
  • the heat recovery section consists of a heat exchanging surface with fitting dimensions, which contacts the gasses from the thermal process, such that the available energy is transferred to another medium.
  • a steam kettle a kettle on thermal oil or an organic fluid or a gas-gas heat exchanger is used, without, however, excluding other types of heat exchangers known to a person skilled In the art or otherwise.
  • a typical embodiment comprises a steam kettle, whereby the incinerator and the after-incineration chamber are completely integrated in the kettle. Different sections can be discriminated in the kettle, depending on whether the kettle is defined from the gas side or the water side.
  • a characterising feature of the invention is that the incinerator and the (after)-incineration chamber are part of the heat recovery section.
  • the extent of integration is also determined by the caloric value of the contaminated combustible, whereby it needs to be understood that the heat recovery section is only partially or not at all integrated in the incinerator or the (after)-incineration chamber for a combustible with a low caloric value.
  • Absorbents also comprise, as defined here before, adsorbents.
  • the yield of the reaction is also dependent on the temperature. An optimal consumption of one or more absorbents is achieved when they can react with the acid components in the flue gasses in one or more temperature windows.
  • the invention provides the injection of one or more absorbents into the after-incineration chamber, at a temperature which is preferably in the range between 900° and 1050°C.
  • the reagent and the reaction products are removed from the flue gasses at a substantially lower temperature (T>100°C), such that a substantial temperature range is covered and a sufficient long contacting period between the reagents at different optimal temperatures is achieved.
  • T>100°C substantially lower temperature
  • the composition of the flue gasses in waste incineration installations is different as compared to installations that are burned with fossil fuels. Therefore, the use of absorbents at high temperature according to the invention in waste incineration is a substantial progress as compared to existing technologies.
  • the reduction of emissions of SOx in the incineration device of the invention can be achieved by one or more of the following steps:
  • the formation of NOx during the incineration process can be limited by an adjusted temperature control and air management in such a way that a stepped incineration is achieved.
  • these measures are part of the incinerator control of modem installations.
  • a recirculation of flue gas can be provided in order to further prevent the formation of NOx.
  • the concentration of NOx in the flue gasses of waste incineration Installations can be limited to approximately 200-400 mg/Nm 3 (11% oxygen, dry).
  • a DeNOx section in the incineration device.
  • This section reduces the nitrogen oxides present In the flue gasses to nitrogen gas by the injection of a reducing agent, for example ammonia or a nitrogen containing organic compound such as urea, or unsaturated hydrocarbons.
  • a reducing agent for example ammonia or a nitrogen containing organic compound such as urea, or unsaturated hydrocarbons.
  • a two-stepped DeNOx installation is integrated in the incinerator-kettle part of the incineration device.
  • the NOx is reduced in a first step starting from the initial value to a pre-set value by means of the SNCR principle. This occurs in the after-incineration chamber.
  • a catalyst volume is provided at the exit of the steam kettle, preferably between the evaporator bindles and the economiser, the catalyst volume eventually being preceded by an additional injection of the reducing agent. NOx is further reduced to the pre-set emission value in this second step.
  • the invention also comprises a combined injection of reducing agent with adsorbents and absorbents, for example lime and zeolite.
  • reducing agent for example lime and zeolite.
  • Such a combined injection has the following advantages: a higher reactivity of the reagent by a higher degree of molecular collisions (reducing agent in suspension of lime and zeolite), simplification of the device, simplified process control, enhanced efficiency (lower consumption of reagents).
  • the formation of dust In the incinerator c.q. the incineration process or the thermal conversion process is limited by one or more of the following measures:
  • the dedusting preferably occurs in two steps: a first dedusting in the empty draughts (radiation part) of the kettle or before the transition between the empty draughts and the overheater bindles, followed by a final dedusting at the exit of the kettle, for example by means of a classical cloth filter.
  • the first step is new and constitutes, especially in combination with the second step, a substantial improvement as compared to the state of the art.
  • the second step as such is known and is for the moment used as such in the majority of HVI's.
  • the emissions of PCDD, PCDF, PCB and other halogenated aromatic or aliphatic hydrocarbons are reduced by one or more of the following steps:
  • features are provided, which prevent or limit the re-formation of PCDD, PCDF, PCB and similar compounds. These features comprise one or more of the following embodiments:
  • the catalyst is now positioned in less purified flue gasses, as a consequence of which features are required with which for example the deposition of salts on the catalyst surface, poisoning of the catalyst by alkali metals and sulphur and deposition of dust may be avoided or the consequences thereof be compensated.
  • These features include according to the invention, one or more of the following steps:
  • pollutants are only measured in the fireplace, possibly a limited number of compounds is measured before or after one of the flue gas purification steps (e.g. oxygen at the exit of the kettle, HCl before the half wet reactor, dust after the sleeve filter , etc.).
  • one of the flue gas purification steps e.g. oxygen at the exit of the kettle, HCl before the half wet reactor, dust after the sleeve filter , etc.
  • An essential part of the present invention consists of implementing different measuring principles and control theories. Therewith, parameters such as usability at high temperature, interference of dust or other chemical components, possibility of measuring values in one plane in stead of a point, have been evaluated. Also the most suitable control philosophy has been determined.
  • a measuring and control section which comprises one or more of the steps described hereafter:
  • FIG 1 an embodiment of an incinerating device of this invention is shown, in which the incinerator with after-incineration chamber (which may also be part of the first draught or of the radiation part of the recuperation kettle), the recuperation kettle consisting of a radiation part and convection part, as well as the various sections for the purification of the flue gasses are indicated with a few of the corresponding preferred temperature profiles.
  • the incinerator with after-incineration chamber which may also be part of the first draught or of the radiation part of the recuperation kettle
  • the recuperation kettle consisting of a radiation part and convection part, as well as the various sections for the purification of the flue gasses are indicated with a few of the corresponding preferred temperature profiles.
  • the flue gas stream flows subsequently through a desulphurisation section (DeSOx) and neutralisation of hydrogen-halogen compounds, a section for the removal of nitrogen oxides (DeNOx), a section for dedusting and removal of heavy metals (DeDust) and a section for removing dioxins and compounds related thereto (DeDiox).
  • DeSOx desulphurisation section
  • DeNOx nitrogen oxides
  • DeDust heavy metals
  • DeDiox dioxins and compounds related thereto
  • the formation of CO and unburned hydrocarbons (CxHy) is limited to a minimum by controlling the gasification - incineration process, as described above.

Landscapes

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Claims (35)

  1. Dispositif d'incinération, approprié à l'incinération de combustibles, lequel dispositif comprend au moins les sections suivantes :
    - une section de récupération de la chaleur ;
    - une chambre d'incinération faisant partie de la section de récupération de la chaleur ;
    - une ou plusieurs sections d'élimination des acides, ladite section ou lesdites sections étant intégrée(s) en aval de la chambre d'incinération dans la section de récupération de la chaleur ; une ou plusieurs sections DeNOx intégrées en aval de la chambre d'incinération dans la section de récupération de la chaleur et/ou d'autres sections de purification des gaz de combustion intégrées dans la section de récupération de la chaleur ;
    - une section de dépoussiérage étagée comprenant une ou plusieurs sections intégrées en aval de la chambre d'incinération dans la section de récupération de la chaleur et/ou d'autres sections de purification des gaz de combustion intégrées dans la section de récupération de la chaleur ;
    - une ou plusieurs sections d'élimination des hydrocarbures chlorés intégrées en aval de la chambre d'incinération dans la section de récupération de la chaleur et/ou d'autres sections de purification des gaz de combustion intégrées dans la section de récupération de la chaleur ;
    - une section de mesure et de contrôle adaptée pour contrôler les différentes étapes de purification des gaz de combustion et de récupération de la chaleur, appropriée pour incinérer les combustibles contaminés.
  2. Dispositif d'incinération intégré selon la revendication 1, dans lequel les différentes sections sont séparées ou se chevauchent, ce qui permet à une pluralité de contaminants d'être traités ou présents simultanément dans une section.
  3. Dispositif d'incinération intégré selon les revendications 1 ou 2, comprenant en outre un moyen d'introduction d'un ou plusieurs absorbants sélectionnés dans le groupe comprenant la chaux vive (CaO), l'hydroxyde de calcium (Ca(OH)2), le bicarbonate de sodium (NaHCO3), le carbonate de sodium (Na2CO3), le carbonate de calcium (CaCO3), les minéraux argileux, les zéolites naturelles, les zéolites synthétiques, la terre de diatomées, C, Al2O3, SiO2, Al2O3-MgO, TiO2, SnO2, WO3 et/ou ZrO2, ou des mélanges de ceux-ci dans la chambre de post-incinération conjointement avec l'air secondaire facultativement par injection sous la forme d'une poudre ou de granules dans les gaz de combustion.
  4. Dispositif d'incinération intégré selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un moyen d'introduction d'un ou plusieurs agents réducteurs, d'ammoniac, d'une substance formant de l'ammoniac, d'hydrocarbures insaturés, d'urée, de vapeurs d'un dispositif de séchage des boues, de vapeurs d'un dispositif de traitement du fumier, d'eaux usées provenant d'un dispositif de traitement du fumier ou de substances humides contenant de l'azote telles que la boue sont introduites dans la partie d'irradiation du dispositif au-dessus des points d'entrée d'air secondaire.
  5. Dispositif d'incinération intégré selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un ou plusieurs rétrécissements et/ou lames dans la section de dépoussiérage pour affecter le sens d'écoulement des gaz de combustion.
    - un moyen de séparation des gaz de combustion de la poussière et des cendres volantes après le changement du sens d'écoulement, et
    - un moyen de limitation de la température maximale des gaz de combustion dans la section de dépoussiérage à 450 deg C.
  6. Dispositif d'incinération intégré selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une section d'économiseur dans laquelle les hydrocarbures halogénés, tels que PCDD, PCDF et PCB sont oxydés de manière catalytique soit :
    - par un catalyseur sélectionné dans le groupe comprenant les zéolites synthétiques, Al2O3, SiO2, Al2O3-MgO, TiO2, SnO2, WO3 et ZrO2, ou des mélanges de ceux-ci et l'oxydation est effectuée à une température allant de 150 deg C à 350 deg C, soit
    - par un catalyseur sélectionné parmi un métal précieux et l'oxydation est effectuée à une température allant de 150 deg C à 550 deg C.
  7. Dispositif d'incinération intégré selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le procédé est contrôlé de façon à ce que :
    - la quantité d'air primaire nécessaire est calculée sur la base de la quantité d'oxygène dans la section intégrée de récupération de la chaleur et de purification des gaz de combustion et le débit de l'air secondaire qui a été insufflé ;
    - la quantité d'air secondaire est calculée sous forme de pourcentage de la quantité totale d'air de combustion, avec un minimum de 0 % et un maximum de 50 %, et est contrôlée par l'écart entre le point de consigne du procédé et la valeur du procédé du débit de vapeur, tel que défini ici, moyennant quoi le point de consigne de procédé est défini sous forme de valeur prédéfinie au niveau de laquelle le contrôle du procédé est dirigé, et la valeur du procédé est la valeur actuelle réelle telle qu'observée dans le procédé ;
    - la quantité d'absorbant est contrôlée sur la base de l'écart entre le point de consigne du procédé et la valeur du procédé de l'une de :
    - la valeur HCl, telle que mesurée à 450 deg C, après dépoussiérage, ou
    - la valeur SOx ou SO2 ou SO3 telle que mesurée à 450 deg C, après dépoussiérage,
    - la quantité d'agent réducteur est contrôlée sur la base de l'écart entre le point de consigne du procédé et la valeur du procédé de la valeur NOx telle que mesurée à 450 deg C, après dépoussiérage.
  8. Dispositif d'incinération intégré selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'économiseur est un économiseur contrôlé, dans lequel la température de fonctionnement du catalyseur est contrôlée dans une gamme de température de 50 deg C.
  9. Dispositif d'incinération intégré selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre des surfaces de condensation terminale pour les métaux lourds volatils créés dans les tirants d'eau légers de la section intégrée de récupération de la chaleur et de purification des gaz de combustion en remettant en circulation les cendres volantes libérées qui ont été refroidies à moins de 300 deg C.
  10. Dispositif d'incinération intégré selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un moyen d'injection de l'absorbant au niveau de la transition entre le premier et deuxième tirant d'eau de la section intégrée de récupération de la chaleur et de purification des gaz de combustion ou au niveau d'un ou plusieurs emplacements dans la section intégrée de récupération de la chaleur et de purification des gaz de combustion afin de créer des surfaces de condensation pour les métaux lourds volatils et pour permettre également une deuxième réaction entre les composants acides restants et l'agent absorbant à base de chaux.
  11. Dispositif d'incinération intégré selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la section DeNOx est construite de façon à ce qu'au moins 50 % du NOx présent dans les gaz de combustion réagissent avec l'ammoniac et 50 % maximum du NOx réagissent avec l'ammoniac sur/dans le catalyseur.
  12. Dispositif d'incinération intégré selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les lames sont refroidies par l'eau et sont maintenues de manière lâche, de sorte qu'elles peuvent être nettoyées par des vibrations et la poussière collectée peut être éliminée de la surface de refroidissement.
  13. Dispositif d'incinération intégré selon l'une quelconque des revendications précédentes, lequel dispositif d'incinération comprend un incinérateur d'un des types suivants :
    - un lit fluidifié ;
    - une grille mobile ;
    - une grille statique.
  14. Dispositif d'incinération intégré selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dépoussiérage supplémentaire est réalisé au moyen d'un multicyclone, d'un filtre en céramique ou d'un filtre métallique, de préférence à une température < 450 deg C, moyennant quoi le dépoussiérage est de préférence complètement intégré dans la partie de convection de la section intégrée de récupération de la chaleur et de purification des gaz de combustion.
  15. Dispositif d'incinération intégré selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un absorbant est
    - en contact avec le courant de gaz de combustion dans une partie du dispositif de manière contrôlée de sorte que l'entraînement de l'absorbant conjointement avec les gaz de combustion est évité,
    - en contact avec les gaz de combustion au moyen d'une série de filtres à lit mobile, et
    - en contact avec les gaz de combustion à différentes températures.
  16. Dispositif d'incinération intégré selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif est approprié à l'incinération de déchets, tels que les déchets domestiques ou industriels, les sous-produits ou produits résiduels industriels, les combustibles fossiles impurs, la biomasse d'origine végétale et/ou animale telle que le bois, la paille, les cultures énergétiques, le fumier, la farine d'os.
  17. Procédé d'incinération de déchets, tels que les déchets domestiques ou industriels, les sous-produits ou produits résiduels industriels, les combustibles fossiles impurs, la biomasse d'origine végétale et/ou animale telle que le bois, la paille, les cultures énergétiques, le fumier, la farine d'os, dans lequel l'incinération est effectuée dans un dispositif tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 16.
  18. Procédé d'incinération de combustibles comprenant les étapes de :
    - incinération des combustibles dans une chambre d'incinération ;
    - récupération de la chaleur en utilisant une section de récupération de la chaleur ; moyennant quoi la chambre d'incinération fait partie de la section de récupération de chaleur ;
    - élimination des acides en utilisation une ou plusieurs sections d'élimination des acides intégrées en aval de la chambre d'incinération, dans la section de récupération de la chaleur ;
    - élimination du NOx en utilisant une ou plusieurs sections DeNOx intégrées en aval de la chambre d'incinération, dans a section de récupération de la chaleur et/ou d'autres sections de purification des gaz de combustion intégrées dans la section de récupération de la chaleur ;
    - élimination de la poussière en utilisant une section de dépoussiérage étagée comprenant une ou plusieurs sections intégrées en aval de la chambre d'incinération dans la section de récupération de la chaleur et/ou d'autres sections de purification des gaz de combustion intégrées dans la section de récupération de la chaleur ;
    - élimination des hydrocarbures chlorés en utilisant une ou plusieurs sections d'élimination des hydrocarbures chlorés intégrées en aval de la chambre d'incinération dans la section de récupération de la chaleur et/ou d'autres sections de purification des gaz de combustion intégrées dans la section de récupération de la chaleur ; moyennant quoi la chambre d'incinération fait partie de la section de récupération de la chaleur ;
    - mesure et contrôle des différentes étapes de purification des gaz de combustion et de récupération de la chaleur, en utilisant une section de mesure et de contrôle appropriée à l'incinération des combustibles contaminés.
  19. Procédé selon la revendication 18, dans lequel un ou plusieurs absorbants sélectionnés dans le groupe comprenant la chaux vive (CaO), l'hydroxyde de calcium (Ca(OH)2), le bicarbonate de sodium (NaHCO3), le carbonate de sodium (Na2CO3), le carbonate de calcium (CaCO3), les minéraux argileux, les zéolites naturelles, les zéolites synthétiques, la terre de diatomées, C, Al2O3, SiO2, Al2O3-MgO, TiO2, SnO2, WO3 et/ou ZrO2, ou des mélanges de ceux-ci sont introduits dans la chambre de post-incinération conjointement avec l'air secondaire facultativement par injection sous la forme d'une poudre ou de granules dans les gaz de combustion et facultativement ultérieurement séparés des gaz de combustion dans la zone de dépoussiérage, la température du gaz de combustion étant comprise entre environ 800 et 1200 deg C.
  20. Procédé selon les revendications 18 ou 19, dans lequel :
    - un ou plusieurs agents réducteurs, de l'ammoniac, une substance formant de l'ammoniac, des hydrocarbures insaturés, de l'urée, des vapeurs d'un dispositif de séchage des boues, des vapeurs d'un dispositif de traitement du fumier, des eaux usées provenant d'un dispositif de traitement du fumier ou des substances humides contenant de l'azote telles que la boue sont introduits dans la partie d'irradiation du dispositif au-dessus des points d'entrée d'air secondaire, et
    - lors de la fourniture d'ammoniac, d'une substance formant de l'ammoniac, d'urée, de vapeurs d'un dispositif de séchage des boues, de vapeurs d'un dispositif de traitement du fumier, d'eaux usées provenant d'un dispositif de traitement du fumier ou de substances humides contenant de l'azote telles que la boue, la température du gaz de combustion est comprise entre environ 820 et 1050 deg C.
  21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 20, dans lequel :
    - le sens d'écoulement des gaz de combustion est affecté par un ou plusieurs rétrécissements et/ou lames dans la section de dépoussiérage,
    - les gaz de combustion sont séparés de la poussière et des cendres volantes après le changement du sens d'écoulement, et
    - la température maximale des gaz de combustion dans la section de dépoussiérage est de 450 deg C.
  22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 21, dans lequel les hydrocarbures halogénés du dispositif, tels que PCDD, PCDF et PCB sont oxydés de manière catalytique dans l'économiseur soit :
    - par un catalyseur sélectionné dans le groupe comprenant les zéolites synthétiques, Al2O3, SiO2, Al2O3-MgO, TiO2, SnO2, WO3 et ZrO2, ou des mélanges de ceux-ci et l'oxydation est effectuée à une température allant de 150 deg C à 350 deg C, soit
    - par un catalyseur sélectionné parmi un métal précieux et l'oxydation est effectuée à une température allant de 150 deg C à 550 deg C.
  23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 22, lequel procédé est contrôlé de façon à ce que :
    - la quantité d'air primaire nécessaire est calculée sur la base de la quantité d'oxygène dans la section intégrée de récupération de la chaleur et de purification des gaz de combustion et le débit de l'air secondaire qui a été insufflé ;
    - la quantité d'air secondaire est calculée sous forme de pourcentage de la quantité totale d'air de combustion, avec un minimum de 0 % et un maximum de 50 %, et est contrôlée par l'écart entre le point de consigne du procédé et la valeur du procédé du débit de vapeur, tel que défini ici, moyennant quoi le point de consigne de procédé est défini sous forme de valeur prédéfinie au niveau de laquelle le contrôle du procédé est dirigé, et la valeur du procédé est la valeur actuelle réelle telle qu'observée dans le procédé ;
    - la quantité d'absorbant est contrôlée sur la base de l'écart entre le point de consigne du procédé et la valeur du procédé de l'une de :
    - la valeur HCl, telle que mesurée à 450 deg C, après dépoussiérage, ou
    - la valeur SOx ou SO2 ou SO3 telle que mesurée à 450 deg C, après dépoussiérage,
    - la quantité d'agent réducteur est contrôlée sur la base de l'écart entre le point de consigne du procédé et la valeur du procédé de la valeur NOx telle que mesurée à 450 deg C, après dépoussiérage.
  24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 23, dans lequel l'économiseur est un économiseur contrôlé, dans lequel la température de fonctionnement du catalyseur est contrôlée dans une gamme de température de 50 deg C.
  25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 24, dans lequel les cendres volantes libérées sont refroidies à moins de 300 deg C et remises en circulation sur les tirants d'eau légers de la section intégrée de récupération de la chaleur et de purification des gaz de combustion afin de créer des surfaces de condensation terminale pour les métaux lourds volatils.
  26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 25, dans lequel l'absorbant est injecté au niveau de la transition entre le premier et deuxième tirant d'eau de la section intégrée de récupération de la chaleur et de purification des gaz de combustion ou au niveau d'un ou plusieurs emplacements dans la section intégrée de récupération de la chaleur et de purification des gaz de combustion afin de créer des surfaces de condensation pour les métaux lourds volatils et pour permettre également une deuxième réaction entre les composants acides restants et l'agent absorbant à base de chaux.
  27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 26, dans lequel l'élimination DeNOx comprend les étapes suivantes :
    - incinération dans l'incinérateur à un faible excédent d'air afin de réduire la formation de NOx ;
    - première élimination de NOx en appliquant le principe SNCR ;
    - élimination supplémentaire de NOx, moyennant quoi une quantité supplémentaire d'ammoniac ou de substance formant de l'ammoniac est injectée après dépoussiérage et à une température inférieure à 450 deg C ;
    - introduction d'un catalyseur DeNOx dans la section d'économiseur de la section intégrée de récupération de la chaleur et de purification des gaz de combustion dans laquelle le catalyseur est maintenu dans la fenêtre de température suivante :
    - catalyseur à base d'oxyde de titane entre 200 et 450 deg C ;
    - catalyseur à base de zéolite entre 200 et 450 deg C ;
    - catalyseur à base d'oxyde de fer entre 350 et 450 deg C ;
    - carbone/coke activé entre 100 et 150 deg C ;
    - purification continue du catalyseur au moyen de l'injection de vapeur, d'air pressurisé, de gaz de combustion purifiés ou d'ondes (acoustiques) au-dessus de la surface du catalyseur.
  28. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 27, dans lequel au moins 50 % du NOx présent dans les gaz de combustion réagissent avec l'ammoniac et 50 % maximum du NOx réagissent avec l'ammoniac sur/dans le catalyseur.
  29. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 28, dans lequel le catalyseur est purifié au moyen d'ondes ultrasoniques, d'une augmentation temporaire de la température du catalyseur qui est soit :
    - appliquée de manière externe, soit
    - appliquée de manière interne par une réaction exothermique due à l'accumulation de carbone et d'hydrocarbures non brûlés sur la surface du catalyseur et qui sont oxydés par un agent oxydant.
  30. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 29, dans lequel les lames sont refroidies par l'eau et sont maintenues de manière lâche, de sorte qu'elles peuvent être nettoyées par des vibrations et la poussière collectée peut être éliminée de la surface de refroidissement.
  31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 30, dans lequel le dispositif d'incinération comprend un incinérateur d'un des types suivants :
    - un lit fluidifié ;
    - une grille mobile ;
    - une grille statique.
  32. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 31, dans lequel le dépoussiérage supplémentaire est réalisé au moyen d'un multicyclone, d'un filtre en céramique ou d'un filtre métallique, de préférence à une température < 450 deg C, moyennant quoi le dépoussiérage est de préférence complètement intégré dans la partie de convection de la section intégrée de récupération de la chaleur et de purification des gaz de combustion.
  33. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 32, dans lequel un absorbant est
    - en contact avec le courant de gaz de combustion dans une partie du dispositif de manière contrôlée de sorte que l'entraînement de l'absorbant conjointement avec les gaz de combustion est évité,
    - en contact avec les gaz de combustion au moyen d'une série de filtres à lit mobile, et
    - en contact avec les gaz de combustion à différentes températures.
  34. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 33, dans lequel un catalyseur d'oxydation est également introduit dans les gaz de combustion, à une température comprise entre 250 deg C et 550 deg C, pour l'oxydation de NO en NO2, de SO2 en SO3 et de CO en CO2.
  35. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 34, dans lequel les combustibles sont des déchets tels que les déchets domestiques ou industriels, des sous-produits ou produits résiduels industriels, des combustibles fossiles impurs, une biomasse d'origine végétale et/ou animale telle que le bois, la paille, les cultures énergétiques, le fumier, la farine d'os.
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