本實(shí)用新型涉及城市生活垃圾處理利用技術(shù)，特別是涉及一種城市生活垃圾處理和發(fā)電利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2014年6月18日授權(quán)公告一件專利號(hào)為201210089261.6，發(fā)明名稱為“一種城市生活垃圾處理和利用系統(tǒng)工藝”的發(fā)明專利，該項(xiàng)專利由堆放子系統(tǒng)、粉碎與篩選子系統(tǒng)、熱解氣化子系統(tǒng)、燃燒子系統(tǒng)、熱電子系統(tǒng)、余熱回收與利用子系統(tǒng)、煙道氣處理與資源化子系統(tǒng)、固渣回收與資源化子系統(tǒng)8個(gè)子系統(tǒng)所組成，該系統(tǒng)集生活垃圾高溫?zé)峤鈿饣?延時(shí)富氧燃燒-發(fā)電-低品位熱利用-煙氣資源化處理和利用-殘?jiān)Y源化處理和利用等技術(shù)于一身，其目的是為了實(shí)現(xiàn)城市生活垃圾處理全過程的能源化、資源化、無害化和生態(tài)化。雖然該項(xiàng)專利在城市生活垃圾處理和利用中取得一定技術(shù)突破，但其仍然存在許多不足：

1、垃圾熱值低，熱解效率慢，可燃?xì)鉄嶂挡桓?。由于城市生活垃圾處理?jīng)過粉碎與篩選后直接送入熱解氣化子系統(tǒng)，垃圾含水量高，造成垃圾熱值低，熱解效率慢，產(chǎn)生可燃?xì)鉄嶂挡桓撸瑥亩钩鞘猩罾幚硭俣却蟠蛘劭邸?/p>

2、發(fā)電效率低。生活垃圾高溫?zé)峤鈿饣a(chǎn)生的可燃?xì)馔ㄟ^燃燒子系統(tǒng)進(jìn)行延時(shí)富氧燃燒產(chǎn)生高溫氣體再進(jìn)入熱電子系統(tǒng)的蒸汽鍋爐，加熱鍋爐水產(chǎn)生高壓蒸汽，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，能量在轉(zhuǎn)換過程損耗大，發(fā)電效率低。

3、煙氣處理成本高，總體能耗大。燃燒子系統(tǒng)在延時(shí)富氧燃燒過程排出的煙道氣被輸送至煙道氣處理與資源化子系統(tǒng)，進(jìn)行煙塵、SO3和HCl等水溶性酸性成份脫除以及脫硝，煙氣處理成本高，總體能耗大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種能夠提高城市生活垃圾能源化發(fā)電效率的城市生活垃圾處理和發(fā)電利用系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)解決方案：一種城市生活垃圾處理和發(fā)電利用系統(tǒng)，它包含堆放子系統(tǒng)、預(yù)處理子系統(tǒng)、熱解氣化子系統(tǒng)、固渣回收與資源化子系統(tǒng)，其特征在于它還設(shè)有可燃?xì)饫鋮s凈化壓縮處理子系統(tǒng)、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組子系統(tǒng)，其中：

所述可燃?xì)饫鋮s凈化壓縮處理子系統(tǒng)主要由可燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)和可燃?xì)饧訅簷C(jī)組成；

所述熱解氣化子系統(tǒng)的可燃?xì)獬隹谂c所述可燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)的氣體入口相聯(lián)接，所述可燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)的氣體出口通過所述可燃?xì)饧訅簷C(jī)與所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組子系統(tǒng)的進(jìn)氣口相聯(lián)接。

本實(shí)用新型為了降低制造成本，對(duì)所述技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)置：所述可燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)采用煤氣冷卻凈化裝置。

本實(shí)用新型為了進(jìn)一步提高垃圾處理的廢水回收利用，避免廢水污染，同時(shí)節(jié)約可燃?xì)饫鋮s凈化過程的水資源消耗，對(duì)所述技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)置：還設(shè)有無害化水處理子系統(tǒng)，所述無害化水處理子系統(tǒng)的廢水輸入口分別通過第一滲濾液管道、第三管道與所述堆放子系統(tǒng)的廢水出口及所述可燃?xì)饫鋮s凈化壓縮處理子系統(tǒng)的廢水出水口相聯(lián)接，所述無害化水處理子系統(tǒng)的水出口通過第六管道與所述可燃?xì)饫鋮s凈化壓縮處理子系統(tǒng)的進(jìn)水口相聯(lián)接。

本實(shí)用新型為了進(jìn)一步提高垃圾處理生態(tài)化效果，減少臭氣、廢水對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)所述技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)置：所述堆放子系統(tǒng)是一個(gè)依據(jù)該套處理和發(fā)電利用系統(tǒng)每天的處理量設(shè)計(jì)的封閉型倉儲(chǔ)設(shè)施，它包含第一封閉型倉儲(chǔ)庫、垃圾自動(dòng)提升輸送裝置和第二封閉型倉儲(chǔ)庫，

所述第一封閉型倉儲(chǔ)庫用于城市生活垃圾集中收運(yùn)后的堆放，在所述第一封閉型倉儲(chǔ)庫的傾角地面上設(shè)有溝渠，所述溝渠的廢水出口通過第一滲濾液管道與所述無害化水處理子系統(tǒng)的廢水輸入口相聯(lián)接，由所述無害水處理子系統(tǒng)對(duì)廢水進(jìn)行無害化處理；

所述第一封閉型倉儲(chǔ)庫的頂部出口通過排氣管道與所述熱解氣化子系統(tǒng)中的配氧進(jìn)氣口相聯(lián)接，將廢氣作為配氧給予完全燃燒；

所述垃圾自動(dòng)提升輸送裝置的進(jìn)料端設(shè)在所述第一封閉型倉儲(chǔ)庫內(nèi)，所述垃圾自動(dòng)提升輸送裝置的出料端與第一輸送帶進(jìn)料端相聯(lián)接，第一輸送帶出料端與所述預(yù)處理子系統(tǒng)中的破碎機(jī)進(jìn)料端相連接。

本實(shí)用新型為了進(jìn)一步提高垃圾熱值，減少垃圾壓濾后的含水量，加快垃圾熱解氣化效率，同時(shí)利用發(fā)電后的廢氣余熱，對(duì)所述技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)置：所述預(yù)處理子系統(tǒng)主要由預(yù)處理車間、破碎機(jī)、壓濾機(jī)和烘干機(jī)組成，用于對(duì)所述第一封閉型倉儲(chǔ)庫運(yùn)送來的垃圾進(jìn)行破碎、壓濾和烘干處理，以便垃圾進(jìn)入所述熱解氣化子系統(tǒng)后更容易被快速升溫至預(yù)定高溫；

所述破碎機(jī)的出料口通過第二輸送帶與所述壓濾機(jī)進(jìn)料口相聯(lián)接，所述壓濾機(jī)的出料口通過第三輸送帶與所述烘干機(jī)進(jìn)料口相聯(lián)接，所述烘干機(jī)的出料口通過第四輸送帶與所述第二封閉型倉儲(chǔ)庫頂部進(jìn)料口相聯(lián)接，所述烘干機(jī)的熱氣進(jìn)氣口通過第五管道與所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組子系統(tǒng)的出氣口相聯(lián)接；

所述預(yù)處理車間的頂部出口通過第二排氣管道與所述第一排氣管道合并與所述熱解氣化子系統(tǒng)中的配氧進(jìn)氣口相聯(lián)接，將廢氣作為配氧給予完全燃燒。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的一種城市生活垃圾處理和發(fā)電利用系統(tǒng)原理示意圖。

圖中：堆放子系統(tǒng)-----Aa為第一封閉型倉儲(chǔ)庫，Ab為第二封閉型倉儲(chǔ)；預(yù)處理子系統(tǒng)------Ba為破碎機(jī)，Bb為壓濾機(jī)，Bc為烘干機(jī)；C為熱解氣化子系統(tǒng)；D為可燃?xì)饫鋮s凈化壓縮處理子系統(tǒng)-------Da為可燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)，Db為電捕焦油器，Dc為可燃?xì)饧訅簷C(jī)；E為燃?xì)獍l(fā)電子系統(tǒng)；F為無害化水處理子系統(tǒng)；G為固渣回收與資源化子系統(tǒng)；

1為垃圾自動(dòng)提升輸送裝置，2為第一輸送帶，3為第二輸送帶，4為第三輸送帶，5為第四輸送帶；6為吊裝輸送裝置；7為第一管道；8為第二管道；9為第三管道；10為第四管道，11為第五管道；12為第一排氣管道；13為第六管道；14為第七管道；15為第一滲濾液管道；16為第二滲濾液管道；17為第二排氣管道。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，本實(shí)施例包含堆放子系統(tǒng)(Aa、Ab)、預(yù)處理子系統(tǒng)(Ba、Bb、Bc)、熱解氣化子系統(tǒng)C、可燃?xì)饫鋮s凈化壓縮處理子系統(tǒng)D、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組子系統(tǒng)(E)、無害化水處理子系統(tǒng)F、固渣回收與資源化子系統(tǒng)G，其中：

(1)所述堆放子系統(tǒng)(Aa、Ab)是一個(gè)依據(jù)該套處理和發(fā)電利用系統(tǒng)每天的處理量設(shè)計(jì)的封閉型倉儲(chǔ)設(shè)施，它包含第一封閉型倉儲(chǔ)庫Aa、垃圾自動(dòng)提升輸送裝置1和第二封閉型倉儲(chǔ)庫Ab，

所述第一封閉型倉儲(chǔ)庫Aa用于城市生活垃圾集中收運(yùn)后的堆放，在所述第一封閉型倉儲(chǔ)庫Aa的傾角地面上設(shè)有溝渠，所述溝渠的廢水出口通過第一滲濾液管道15與所述無害化水處理子系統(tǒng)F的廢水輸入口相聯(lián)接，由所述無害水處理子系統(tǒng)F對(duì)廢水進(jìn)行無害化處理；

所述第一封閉型倉儲(chǔ)庫Aa的頂部出口通過第一排氣管道12與所述熱解氣化子系統(tǒng)C中的配氧進(jìn)氣口相聯(lián)接，將廢氣作為配氧給予完全燃燒；

所述垃圾自動(dòng)提升輸送裝置1的進(jìn)料端設(shè)在所述第一封閉型倉儲(chǔ)庫Aa內(nèi)，所述垃圾自動(dòng)提升輸送裝置1的出料端與第一輸送帶2進(jìn)料端相聯(lián)接，第一輸送帶2出料端與所述預(yù)處理子系統(tǒng)B中的破碎機(jī)Ba進(jìn)料端相連接。

(2)所述預(yù)處理子系統(tǒng)B主要由預(yù)處理車間、破碎機(jī)Ba、壓濾機(jī)Bb和烘干機(jī)Bc組成，用于對(duì)所述第一封閉型倉儲(chǔ)庫Aa運(yùn)送來的垃圾進(jìn)行破碎、壓濾和烘干處理，以便垃圾進(jìn)入所述熱解氣化子系統(tǒng)C后更容易被快速升溫至預(yù)定高溫；

所述破碎機(jī)Ba的出料口通過第二輸送帶3與所述壓濾機(jī)Bb進(jìn)料口相聯(lián)接，所述壓濾機(jī)Bb的出料口通過第三輸送帶4與所述烘干機(jī)Bc進(jìn)料口相聯(lián)接，所述烘干機(jī)Bc的出料口通過第四輸送帶5與所述第二封閉型倉儲(chǔ)庫Ab頂部進(jìn)料口相聯(lián)接，所述烘干機(jī)Bc的熱氣進(jìn)氣口通過第五管道11與所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組子系統(tǒng)E的出氣口相聯(lián)接；

所述預(yù)處理車間的頂部出口通過第二排氣管道17與所述第一排氣管道12合并與所述熱解氣化子系統(tǒng)C中的配氧進(jìn)氣口相聯(lián)接，將廢氣作為配氧給予完全燃燒。

(3)所述熱解氣化子系統(tǒng)C主要由熱解氣化爐Ca、進(jìn)料箱Cb及其自動(dòng)進(jìn)料機(jī)構(gòu)、壓力與進(jìn)氣控制單元、溫控儀器和氣相組成檢測(cè)儀器等組成。

所述熱解氣化子系統(tǒng)C中的熱解氣化爐Ca可燃?xì)忭敳砍隹谕ㄟ^第一管道7與所述可燃?xì)饫鋮s凈化壓縮處理子系統(tǒng)D中的所述可燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)Da的氣體入口相聯(lián)接。

(4)所述可燃?xì)饫鋮s凈化壓縮處理子系統(tǒng)D主要由可燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)Da和可燃?xì)饧訅簷C(jī)Dc組成，其中，所述燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)Da采用煤氣冷卻凈化裝置，它對(duì)熱解氣化爐Ca出來溫度高達(dá)800-900度可燃?xì)膺M(jìn)行降溫，同時(shí)進(jìn)行除塵、除水、除油、去硫，使可燃?xì)夥先細(xì)獍l(fā)電機(jī)組的要求。

所述可燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)Da的氣體出口通過所述可燃?xì)饧訅簷C(jī)Dc和第二管道8與所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組子系統(tǒng)E的進(jìn)氣口相聯(lián)接，所述可燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)Da中的電捕焦油器Db的焦油排出口連接焦油池，焦油池的廢焦油出口通過第四管道10與所述熱解氣化爐Ca中的爐腔相連接。

(5)所述無害化水處理子系統(tǒng)F的廢水輸入口分別通過第一滲濾液管道15、第三管道9與所述堆放子系統(tǒng)(Aa、Ab)的廢水出口及所述可燃?xì)饫鋮s凈化壓縮處理子系統(tǒng)D的廢水出水口相聯(lián)接，所述無害化水處理子系統(tǒng)F的水出口通過第六管道13與所述可燃?xì)饫鋮s凈化壓縮處理子系統(tǒng)D的進(jìn)水口相聯(lián)接。

(6)所述固渣回收與資源化子系統(tǒng)G由粉碎機(jī)、攪拌機(jī)、擠壓成型機(jī)和蒸汽蒸箱組成，所述熱解汽化爐Ca中的垃圾被熱解氣化后，剩下的固渣將從熱解汽化爐底部管道14排出，進(jìn)入所述固渣回收與資源化子系統(tǒng)G，固渣經(jīng)過處理將被制成加氣混凝土磚，實(shí)現(xiàn)資源化利用。

城市生活垃圾通過垃圾集中收運(yùn)被堆放于第一封閉型倉儲(chǔ)庫Aa中，垃圾滲濾液通過帶傾角的地面和溝渠集中由滲濾液管道15流入無害化水處理子系統(tǒng)F中，其垃圾散發(fā)出的臭氣也將通過第一封閉型倉儲(chǔ)庫Aa頂部的排氣管道12送至熱解氣化子系統(tǒng)C作為配氧完全燃燒，而垃圾本身則通過自動(dòng)提升輸送裝置1送至預(yù)處理子系統(tǒng)B進(jìn)行破碎、壓濾、烘干，以便垃圾進(jìn)入熱解氣化子系統(tǒng)C后更容易被快速升溫至預(yù)定高溫。

破碎機(jī)Ba、壓濾機(jī)Bb和烘干機(jī)Bc在工作中散發(fā)出的臭氣將通過預(yù)處理車間頂部的排氣管道17與第二封閉型倉儲(chǔ)庫Ab頂部的排氣管道12合并送至所述熱解汽化爐Ca底部進(jìn)入爐內(nèi)作為配氧完全燃燒。

預(yù)處理子系統(tǒng)B中破碎機(jī)Ba、壓濾機(jī)Bb和烘干機(jī)Bc在工作中產(chǎn)生的廢水，經(jīng)過第二滲濾液管道16收集到無害化水處理子系統(tǒng)F進(jìn)行無害化處理。

在熱解氣化爐Ca工作時(shí)，通過連接于第一封閉型倉儲(chǔ)庫Aa頂部與預(yù)處理子系統(tǒng)B與熱解氣化爐Ca之間的管道，可連續(xù)不斷將垃圾釋放氣輸送至熱解氣化爐Ca內(nèi)一并燃燒，以實(shí)現(xiàn)垃圾廢氣的無害化和熱能化，

烘干處理后的垃圾通過輸送帶5運(yùn)送至第二封閉型倉儲(chǔ)庫Ab進(jìn)行中間過渡存放，然后由吊裝輸送裝置6從第二封閉型倉儲(chǔ)庫Ab運(yùn)送至熱解氣化子系統(tǒng)C頂部的進(jìn)料箱內(nèi)，再由進(jìn)料箱機(jī)構(gòu)的自動(dòng)進(jìn)料機(jī)構(gòu)實(shí)施自動(dòng)進(jìn)料操作，

垃圾在熱解氣化爐Ca氣化后，得到的可燃?xì)怏w將通過熱解氣化爐頂部的第一管道7被負(fù)壓源源不斷引至所述可燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)Da進(jìn)行處理，其中，電捕焦油器Db捕捉所述可燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)Da正在冷卻凈化的可燃?xì)庵械慕褂?，并將捕捉到的焦油收集到焦油池中，然后通過第四管道10送回?zé)峤鈿饣癄tCa中重新進(jìn)行熱解氣化。

可燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)Da對(duì)可燃?xì)饫鋮s凈化處理后的廢水，通過第三管道9歸集到無害化水處理子系統(tǒng)F，無害水處理子系統(tǒng)F處理后的水經(jīng)過第六管道13送回可燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)Da中，用作可燃?xì)饫鋮s凈化水使用。

經(jīng)過冷卻凈化后的可燃?xì)馔ㄟ^可燃?xì)饧訅簷C(jī)Db加壓，使可燃?xì)庾兂筛邏嚎s氣體，進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組子系統(tǒng)E中，從而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，并向當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)提供電力。燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的尾氣通過第五管道11進(jìn)入預(yù)處理子系統(tǒng)B中的烘干機(jī)Bc，作為烘干用熱能，最后安全排放。

可燃?xì)饨?jīng)過加壓，可燃?xì)庾兂筛邏嚎s氣體，使燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的進(jìn)氣量加大，發(fā)電效率更高，而且經(jīng)壓縮的可燃?xì)饪蓛?chǔ)存在高壓儲(chǔ)氣罐里，能使發(fā)電機(jī)組進(jìn)氣更加平穩(wěn)。

無害化水處理子系統(tǒng)F對(duì)從第一封閉型倉儲(chǔ)庫Aa、預(yù)處理子系統(tǒng)B、可燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)Da中通過第一滲濾液管道15、第二滲濾液管道16、第三管道9收集來的廢水進(jìn)行處理，處理后的水作為冷卻凈化水經(jīng)過第六管道13送回可燃?xì)饫鋮s凈化系統(tǒng)Da進(jìn)行循環(huán)使用。

熱解汽化爐Ca中的垃圾被熱解氣化后，剩下的固渣將從熱解汽化爐底部第七管道14排出，進(jìn)入固渣回收與資源化子系統(tǒng)G，固渣經(jīng)過處理將被制成加氣混凝土磚，實(shí)現(xiàn)資源化利用。

綜上所述，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果：

1、能源化發(fā)電效率高，發(fā)電量多。生活垃圾高溫?zé)峤鈿饣a(chǎn)生的可燃?xì)饨?jīng)冷卻凈化、壓縮直接通過燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組直接發(fā)電，發(fā)電效率高。同時(shí)由于垃圾經(jīng)過烘干再進(jìn)行熱解，垃圾熱值增加，熱解效率和可燃?xì)鉄嶂荡蟠筇岣?，大大增加發(fā)電量，是原有技術(shù)發(fā)電量的兩倍。

2、資源化利用率高。燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組發(fā)電后的余熱被用于垃圾烘干；垃圾處理過程產(chǎn)生的廢水經(jīng)無害化處理被應(yīng)用于可燃?xì)饫鋮s凈化；固渣經(jīng)過處理被制成混凝土磚，生活垃圾資源化利用率大大提高。

3、無害化處理和生態(tài)化效果好。垃圾處理過程產(chǎn)生的廢水經(jīng)無害化處理被重新再利用；臭氣、廢氣被作為配氧給予完全燃燒；廢焦油被熱解氣化子系統(tǒng)重新燃燒，避免對(duì)環(huán)境再次污染，無害化處理和生態(tài)化效果非常好。

4、垃圾處理總體能耗大大降低。垃圾處理過程所需水資源、烘干熱能、電能都實(shí)現(xiàn)自給，大大降低垃圾處理總體能耗。

5、垃圾處理速度大大提高。由于垃圾經(jīng)過烘干再進(jìn)行熱解，熱解效率大大加快，從而提高垃圾處理速度，減輕垃圾堆積壓力，提高垃圾倉儲(chǔ)庫的周轉(zhuǎn)效率。

以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于實(shí)用新型的保護(hù)范圍。