本實(shí)用新型屬于固體廢棄物資源化處理領(lǐng)域,具體而言,本實(shí)用新型涉及處理生活垃圾的系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、人口的不斷增長(zhǎng)以及人民生活水平的日益提高,我國(guó)生活垃圾的產(chǎn)生量也急劇增加,目前中國(guó)城市生活垃圾年產(chǎn)生量約2億噸,且每年還在以10%左右的速度增長(zhǎng),給環(huán)境造成了很大的負(fù)擔(dān),全國(guó)大城市中有2/3面臨“垃圾圍城”的困境。
目前垃圾處理常用的填埋、堆肥方式已陷入占用大量用地、堆肥產(chǎn)品無(wú)銷路的困境,而垃圾焚燒處理的方式始終無(wú)法擺脫二噁英污染的問(wèn)題。垃圾熱解法可使生活垃圾在無(wú)氧或者缺氧條件下發(fā)生分解,生成燃?xì)?、燃油、固體炭三種可再利用能源。不過(guò)垃圾熱解氣雜質(zhì)較多,熱值較低,成分復(fù)雜,很難進(jìn)行利用,同時(shí)氣化煤氣熱值更低,利用起來(lái)更加困難。
生活垃圾中低溫?zé)峤馐窃跓o(wú)氧或缺氧的條件下,將生活垃圾經(jīng)預(yù)處理加熱到較高溫度,使垃圾中的有機(jī)物發(fā)生熱解以及熱化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng),生成H2、CO、CH4等可燃性氣體、油水混合液及固體產(chǎn)物的過(guò)程。由于熱解溫度較高,大部分熱解油會(huì)發(fā)生二次裂解生成小分子氣體,生成的可燃?xì)怏w可為熱解裝置加熱使用,是一種污染小、投資低、回報(bào)好的垃圾處理技術(shù)。
現(xiàn)有的生活垃圾熱解技術(shù)一般包括預(yù)處理系統(tǒng)、熱解系統(tǒng)、油氣分離系統(tǒng)及凈化系統(tǒng)等,其存在的主要問(wèn)題有:(1)熱解油難以利用,垃圾熱解油性質(zhì)復(fù)雜、腐蝕性高、粘度較大、易堵塞管道,因此在實(shí)際運(yùn)行中需要經(jīng)常停車維修清理管道;(2)現(xiàn)有的生活垃圾熱解技術(shù)所制得的熱解炭還需流化床氣化,工序復(fù)雜,經(jīng)濟(jì)效益差、初始投資也較高;(3)熱解后得到的熱解炭中含有較多重金屬,需要進(jìn)行填埋處理,不能直接作為“燃料”出售,因此減量化效果不好,可能還會(huì)帶來(lái)二次污染;(4)現(xiàn)有生活垃圾熱解技術(shù)產(chǎn)品熱值較低,而且大部分垃圾熱解廠都建在人煙稀少的地區(qū),從而導(dǎo)致熱解油氣炭利用困難、投資費(fèi)用過(guò)大,同時(shí)對(duì)燃燒設(shè)備還有嚴(yán)格要求,較難推廣。
因此,現(xiàn)有處理生活垃圾的技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此,本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種處理生活垃圾的系統(tǒng),采用該系統(tǒng)可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的熱解油和熱解氣難以利用的問(wèn)題,從而真正實(shí)現(xiàn)了垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化處理,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
在本實(shí)用新型的一個(gè)方面,本實(shí)用新型提出了一種處理生活垃圾的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,所述系統(tǒng)包括:
預(yù)處理單元,所述預(yù)處理單元具有生活垃圾入口、無(wú)機(jī)垃圾出口和有機(jī)垃圾出口;
旋轉(zhuǎn)床熱解爐,所述旋轉(zhuǎn)床熱解爐中沿著爐底轉(zhuǎn)動(dòng)方向依次形成進(jìn)料區(qū)、干燥區(qū)、熱解區(qū)和出料區(qū),所述進(jìn)料區(qū)設(shè)置有有機(jī)垃圾入口,所述熱解區(qū)設(shè)置有高溫油氣出口,所述出料區(qū)設(shè)置有熱解炭出口,所述有機(jī)垃圾入口與所述有機(jī)垃圾出口相連;
油氣分離凈化單元,所述油氣分離凈化單元具有高溫油氣入口、凈化熱解氣出口和熱解油出口,所述高溫油氣入口與所述高溫油氣出口相連,所述凈化熱解氣出口與所述旋轉(zhuǎn)床熱解爐相連;
循環(huán)流化床鍋爐,所述循環(huán)流化床鍋爐具有熱解炭入口、熱解油入口、凈化熱解氣入口和過(guò)熱蒸汽出口,所述熱解炭入口與所述熱解炭出口相連,所述熱解油入口與所述熱解油出口相連,所述凈化熱解氣入口與所述凈化熱解氣出口相連;
蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組,所述蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組具有過(guò)熱蒸汽入口,所述過(guò)熱蒸汽入口與所述過(guò)熱蒸汽出口相連。
由此,根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)通過(guò)采用預(yù)處理單元處理生活垃圾,可以顯著降低生活垃圾中的含水率,從而可以顯著提高后續(xù)熱解過(guò)程中的熱解效率,并且通過(guò)預(yù)處理可以有效去除生活垃圾中的金屬和玻璃、磚塊等無(wú)機(jī)物,從而可以減少后續(xù)旋轉(zhuǎn)床熱解爐的能耗,同時(shí)提高了后續(xù)產(chǎn)生的熱解炭的利用價(jià)值,然后通過(guò)將部分經(jīng)油氣分離凈化裝置處理所得的凈化熱解氣供給至旋轉(zhuǎn)床熱解爐作為燃料使用,可以顯著降低該熱熱解爐對(duì)外界燃料的依賴,并且可以降低熱解爐燃料成本,同時(shí)旋轉(zhuǎn)床熱解爐內(nèi)為絕氧環(huán)境,因此在熱解過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生二噁英等污染物,因此也無(wú)需增加額外的處理設(shè)施,從而降低了整個(gè)處理生活垃圾的處理成本,其次通過(guò)將熱解炭、熱解油和剩余凈化熱解氣供給至循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)進(jìn)行直燃產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽用于產(chǎn)生高品位的電,一方面可充分回收熱解油中的顯熱和潛熱,且不會(huì)產(chǎn)生大量難以處理的廢水,亦不存在熱解油堵塞管道的問(wèn)題,另一方面因熱解炭疏松易破碎,在從旋轉(zhuǎn)床熱解爐出料的同時(shí)可完成破碎過(guò)程,因此在進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)時(shí)熱解炭的粒徑較小,可提高循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的燃燒效率,且燃燒后僅會(huì)產(chǎn)生少量殘?jiān)?。由此,采用該系統(tǒng)可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的熱解油和熱解氣難以利用的問(wèn)題,從而真正實(shí)現(xiàn)了垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化處理,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
另外,根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
任選的,所述預(yù)處理單元包括依次相連的分選裝置、磁選裝置、粉碎裝置和堆濾裝置。由此,可以有效除去生活垃圾中的雜質(zhì),增加熱解炭的利用價(jià)值,減少有機(jī)垃圾中的含水率,減少后續(xù)旋轉(zhuǎn)床熱解爐的能耗,得到粒徑較小的有機(jī)垃圾,提高后續(xù)旋轉(zhuǎn)床熱解爐內(nèi)熱解效率。
任選的,所述油氣分離凈化單元包括激冷噴淋裝置和凈化裝置,所述高溫油氣入口和所述熱解油出口設(shè)置在所述激冷噴淋裝置上,所述激冷噴淋裝置還設(shè)置有冷卻油入口和熱解氣出口,所述凈化熱解氣出口設(shè)置在所述凈化裝置上,所述凈化裝置還設(shè)置有熱解氣入口,所述熱解氣出口與所述熱解氣入口相連。由此,可有效分離高溫油氣中的熱解油和熱解氣,降低熱解油和熱解氣的溫度,同時(shí)因采用冷卻油對(duì)高溫油氣進(jìn)行激冷噴淋,可避免后續(xù)進(jìn)行油水分離處理,提高處理生活垃圾系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
附圖說(shuō)明
本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是根據(jù)本實(shí)用新型再一個(gè)實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)床熱解爐的部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)處理生活垃圾的方法流程示意圖;
圖5是根據(jù)本實(shí)用新型再一個(gè)實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)處理生活垃圾的方法流程示意圖;
圖6是根據(jù)本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本實(shí)用新型,而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
在本實(shí)用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系,除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
在本實(shí)用新型的一個(gè)方面,本實(shí)用新型提出了一種處理生活垃圾的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,參考圖1,該系統(tǒng)包括:預(yù)處理單元100、旋轉(zhuǎn)床熱解爐200、油氣分離凈化單元300、循環(huán)流化床鍋爐400和蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組500。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,預(yù)處理單元100具有生活垃圾入口101、無(wú)機(jī)垃圾出口102和有機(jī)垃圾出口103,且適于將生活垃圾進(jìn)行預(yù)處理,以便得到無(wú)機(jī)垃圾和有機(jī)垃圾。由此,有利于提高整個(gè)生活垃圾發(fā)電系統(tǒng)的處理效率。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,預(yù)處理單元100可以包括依次相連的分選裝置、磁選裝置、粉碎裝置和堆濾裝置(未示出)。由此,可以有效除去生活垃圾中的雜質(zhì),增加熱解炭的利用價(jià)值,減少有機(jī)垃圾中的含水率,減少后續(xù)旋轉(zhuǎn)床熱解爐的能耗,得到粒徑較小的有機(jī)垃圾,提高后續(xù)旋轉(zhuǎn)床熱解爐內(nèi)熱解效率。
具體的,先將生活垃圾進(jìn)行分選處理,除去生活垃圾中的金屬、玻璃、磚塊等大塊無(wú)機(jī)物;接著進(jìn)行磁選處理,進(jìn)一步除去生活垃圾中的金屬雜質(zhì),得到有機(jī)垃圾,從而增加后續(xù)所得熱解炭的利用價(jià)值;然后經(jīng)過(guò)粉碎裝置,減小有機(jī)垃圾的粒徑,有利于加快有機(jī)垃圾在后續(xù)旋轉(zhuǎn)床熱解爐的熱解;最后,將有機(jī)垃圾進(jìn)行堆濾處理,可顯著降低有機(jī)垃圾的含水率,有利于降低后續(xù)旋轉(zhuǎn)床熱解爐的能耗,從而降低整個(gè)處理生活垃圾系統(tǒng)的處理能耗。
根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例,所得有機(jī)垃圾中的含水率可以不高于40wt%。由此,可以顯著提高后續(xù)旋轉(zhuǎn)床熱解爐中的熱解效率。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,參考圖1和2,旋轉(zhuǎn)床熱解爐200沿著爐底轉(zhuǎn)動(dòng)方向依次形成進(jìn)料區(qū)21、干燥區(qū)22、熱解區(qū)23和出料區(qū)24,進(jìn)料區(qū)21設(shè)置有有機(jī)垃圾入口201,熱解區(qū)23設(shè)置有高溫油氣出口202,出料區(qū)24設(shè)置有熱解炭出口203,有機(jī)垃圾入口201與有機(jī)垃圾出口103相連,且適于將有機(jī)垃圾依次經(jīng)過(guò)干燥區(qū)和熱解區(qū)進(jìn)行處理,以便得到高溫油氣和熱解炭,并且所得熱解炭經(jīng)出料區(qū)中設(shè)置的熱解炭出口排出。
具體的,旋轉(zhuǎn)床熱解爐主體設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)床熱解爐、上下蓄熱式燃?xì)廨椛涔苋紵鳌⒁约坝蜌獬隹?、出料等機(jī)構(gòu)。其爐底為可轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形爐底,位于上下蓄熱式燃?xì)廨椛涔苋紵髦虚g,蓄熱式燃?xì)廨椛涔苋紵鞑贾糜诃h(huán)形爐壁,以熱輻射的方式提供垃圾熱解所需的熱量。環(huán)形爐底與上蓄熱式燃?xì)廨椛涔苤虚g布置有焦油噴淋裝置,蓄熱式燃?xì)廨椛涔軆?nèi)的煙氣與旋轉(zhuǎn)床熱解爐內(nèi)的氣氛隔絕,旋轉(zhuǎn)床熱解爐處于無(wú)氧狀態(tài)。在熱解區(qū)末端爐體上端設(shè)置高溫油氣出口,用以排出垃圾熱解過(guò)程中產(chǎn)生的高溫油氣,末端爐體底部設(shè)置熱解炭出口,用以排出垃圾熱解炭,旋轉(zhuǎn)床熱解爐的出料采用雙螺旋出料機(jī)。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,干燥區(qū)的溫度和熱解區(qū)的溫度并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,干燥區(qū)的溫度可以為300~400攝氏度,熱解區(qū)的溫度可以為600~900攝氏度。由此,可以顯著提高有機(jī)垃圾的熱解效率。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,油氣分離凈化單元300具有高溫油氣入口301、凈化熱解氣出口302和熱解油出口303,高溫油氣入口301與高溫油氣出口202相連,凈化熱解氣出口302與旋轉(zhuǎn)床熱解爐200相連,且適于將高溫油氣進(jìn)行分離凈化處理,以便得到凈化熱解氣和熱解油,并將凈化熱解氣的一部分供給至上述旋轉(zhuǎn)床熱解爐。由此,可有效分離高溫油氣中的熱解油和熱解氣,降低熱解油和熱解氣的溫度,提高處理生活垃圾系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,參考圖3,油氣分離凈化單元300可以包括激冷噴淋裝置31和凈化裝置32,并且高溫油氣入口301和熱解油出口303設(shè)置在激冷噴淋裝置上31,而且激冷噴淋裝置31還設(shè)置有冷卻油入口311和熱解氣出口312,凈化熱解氣出口302設(shè)置在凈化裝置32上,而且凈化裝置32還設(shè)置有熱解氣入口321,熱解氣出口312與熱解氣入口321相連,且適于將旋轉(zhuǎn)床熱解爐中得到的高溫油氣和冷卻油供給至激冷噴淋塔中進(jìn)行換熱處理,得到熱解氣和熱解油;并將分離得到的熱解氣供給至凈化裝置中進(jìn)行凈化處理,得到凈化熱解氣,然后將得到的凈化熱解氣的一部分供給至旋轉(zhuǎn)床熱解爐的輻射管作為燃料使用。由此,可有效分離高溫油氣中的熱解油和熱解氣,降低熱解油和熱解氣的溫度,同時(shí)因采用冷卻油對(duì)高溫油氣進(jìn)行激冷噴淋,可避免后續(xù)進(jìn)行油水分離處理,提高處理生活垃圾系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。具體的,冷卻油可以為冷卻的熱解油。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,參考圖1,循環(huán)流化床鍋爐400具有熱解炭入口401、熱解油入口402、凈化熱解氣入口403和過(guò)熱蒸汽出口404,熱解炭入口401與熱解炭出口203相連,熱解油入口402與熱解油出口303相連,凈化熱解氣入口403與凈化熱解氣出口302相連,且適于將凈化熱解氣的另一部分、熱解炭和熱解油進(jìn)行燃燒,以便得到過(guò)熱蒸汽。由此,通過(guò)將熱解炭、熱解油和剩余凈化熱解氣供給至循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)進(jìn)行直燃產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽用于產(chǎn)生高品位的電,一方面可充分回收熱解油中的顯熱和潛熱,且不會(huì)產(chǎn)生大量難以處理的廢水,亦不存在熱解油堵塞管道的問(wèn)題,另一方面因熱解炭疏松易破碎,在從旋轉(zhuǎn)床熱解爐出料的同時(shí)可完成破碎過(guò)程,因此在進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)時(shí)熱解炭的粒徑較小,可提高循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的燃燒效率,且燃燒后僅會(huì)產(chǎn)生少量殘?jiān)?。由此,采用該系統(tǒng)可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的熱解油和熱解氣難以利用的問(wèn)題,從而真正實(shí)現(xiàn)了垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化處理,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組500具有過(guò)熱蒸汽入口501,過(guò)熱蒸汽入口501與過(guò)熱蒸汽出口404相連,且適于將上述得到的過(guò)熱蒸汽進(jìn)行發(fā)電。由此,有利于實(shí)現(xiàn)生活垃圾熱解產(chǎn)物的資源化利用。具體的,循環(huán)流化床鍋爐中產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽可直接經(jīng)主汽閥、調(diào)節(jié)閥進(jìn)入汽輪機(jī),部分熱能轉(zhuǎn)換為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)同步發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。
由此,根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)通過(guò)采用預(yù)處理單元處理生活垃圾,可以顯著降低生活垃圾中的含水率,從而可以顯著提高后續(xù)熱解過(guò)程中的熱解效率,并且通過(guò)預(yù)處理可以有效去除生活垃圾中的金屬和玻璃、磚塊等無(wú)機(jī)物,從而可以減少后續(xù)旋轉(zhuǎn)床熱解爐的能耗,同時(shí)提高了后續(xù)產(chǎn)生的熱解炭的利用價(jià)值,然后通過(guò)將部分經(jīng)油氣分離凈化裝置處理所得的凈化熱解氣供給至旋轉(zhuǎn)床熱解爐作為燃料使用,可以顯著降低該熱熱解爐對(duì)外界燃料的依賴,并且可以降低熱解爐燃料成本,同時(shí)旋轉(zhuǎn)床熱解爐內(nèi)為絕氧環(huán)境,因此在熱解過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生二噁英等污染物,因此也無(wú)需增加額外的處理設(shè)施,從而降低了整個(gè)處理生活垃圾的處理成本,其次通過(guò)將熱解炭、熱解油和剩余凈化熱解氣供給至循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)進(jìn)行直燃產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽用于產(chǎn)生高品位的電,一方面可充分回收熱解油中的顯熱和潛熱,且不會(huì)產(chǎn)生大量難以處理的廢水,亦不存在熱解油堵塞管道的問(wèn)題,另一方面因熱解炭疏松易破碎,在從旋轉(zhuǎn)床熱解爐出料的同時(shí)可完成破碎過(guò)程,因此在進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)時(shí)熱解炭的粒徑較小,可提高循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的燃燒效率,且燃燒后僅會(huì)產(chǎn)生少量殘?jiān)?。由此,采用該系統(tǒng)可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的熱解油和熱解氣難以利用的問(wèn)題,從而真正實(shí)現(xiàn)了垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化處理,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
如上所述,根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)可具有選自下列的優(yōu)點(diǎn)至少之一:
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)在生活垃圾預(yù)處理過(guò)程中不用經(jīng)過(guò)復(fù)雜的預(yù)處理即可進(jìn)入旋轉(zhuǎn)床熱解爐進(jìn)行熱解,大大縮短了熱解工藝流程,避免了預(yù)處理效果差、處理設(shè)備故障率高的問(wèn)題。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)床熱解爐內(nèi)蓄熱式燃?xì)廨椛涔苋紵鲀?nèi)的煙氣與旋轉(zhuǎn)床熱解爐爐膛內(nèi)的熱解氣氛隔絕,垃圾在完全絕氧條件下熱解,不會(huì)產(chǎn)生二噁英污染。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)將熱解產(chǎn)生的熱解油經(jīng)分離凈化后直接進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)燃燒,可以回收熱解油中的顯熱和潛熱,而且不會(huì)產(chǎn)生大量難以處理的廢水,不存在熱解油堵塞管道的問(wèn)題,同時(shí)解決了垃圾熱解油難以處理和利用的問(wèn)題。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)將熱解產(chǎn)生的熱解炭直接送入循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行燃燒,僅會(huì)產(chǎn)生少量的殘?jiān)?,真正?shí)現(xiàn)了生活垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化處理。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)生活垃圾熱解產(chǎn)生的熱解炭、熱解油和剩余熱解氣進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐燃燒后產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電,產(chǎn)品為清潔的電能,而且可以獲得國(guó)家垃圾發(fā)電的補(bǔ)貼,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
為了方便理解,下面參考圖4-5對(duì)采用本實(shí)用新型實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)處理生活垃圾的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,參考圖4,該方法包括:
S100:將生活垃圾供給至預(yù)處理單元進(jìn)行預(yù)處理
該步驟中,將生活垃圾供給至預(yù)處理單元進(jìn)行預(yù)處理,以便得到無(wú)機(jī)垃圾和有機(jī)垃圾。由此,有利于提高整個(gè)生活垃圾發(fā)電系統(tǒng)的處理效率。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,預(yù)處理過(guò)程可以包括分選處理、磁選處理、粉碎處理和堆濾處理。具體的,先將生活垃圾進(jìn)行分選處理,除去生活垃圾中的金屬、玻璃、磚塊等大塊無(wú)機(jī)物;接著進(jìn)行磁選處理,進(jìn)一步除去生活垃圾中的金屬雜質(zhì),得到有機(jī)垃圾,從而增加后續(xù)所得熱解炭的利用價(jià)值;然后經(jīng)過(guò)粉碎裝置,減小有機(jī)垃圾的粒徑,有利于加快有機(jī)垃圾在后續(xù)旋轉(zhuǎn)床熱解爐的熱解;最后,將有機(jī)垃圾進(jìn)行堆濾處理,可顯著降低有機(jī)垃圾的含水率,有利于降低后續(xù)旋轉(zhuǎn)床熱解爐的能耗,從而降低整個(gè)處理生活垃圾系統(tǒng)的處理能耗。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,所得有機(jī)垃圾中的含水率可以不高于40wt%。由此,可以顯著提高后續(xù)旋轉(zhuǎn)床熱解爐中的熱解效率。
S200:將有機(jī)垃圾供給至旋轉(zhuǎn)床熱解爐的進(jìn)料區(qū),使得有機(jī)垃圾依次經(jīng)過(guò)干燥區(qū)和熱解區(qū)
該步驟中,將有機(jī)垃圾供給至旋轉(zhuǎn)床熱解爐的進(jìn)料區(qū),使得有機(jī)垃圾依次經(jīng)過(guò)干燥區(qū)和熱解區(qū),以便得到高溫油氣和熱解炭,并且熱解炭經(jīng)出料區(qū)排出。由此,可顯著提高旋轉(zhuǎn)床熱解爐的熱解效率。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,干燥區(qū)的溫度和熱解區(qū)的溫度并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例,干燥區(qū)的溫度可以為300~400攝氏度,熱解區(qū)的溫度可以為600~900攝氏度。由此,可以顯著提高有機(jī)垃圾的熱解效率。
S300:將高溫油氣供給至油氣分離凈化單元進(jìn)行分離凈化處理,并將凈化熱解氣的一部分供給至旋轉(zhuǎn)床熱解爐
該步驟中,將高溫油氣供給至油氣分離凈化單元進(jìn)行分離凈化處理,以便得到凈化熱解氣和熱解油,并將凈化熱解氣的一部分供給至旋轉(zhuǎn)床熱解爐。由此,可有效分離高溫油氣中的熱解油和熱解氣,降低熱解油和熱解氣的溫度,提高處理生活垃圾系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,參考圖5,油氣分離凈化處理可以按照下列步驟進(jìn)行:
S31:將高溫油氣和冷卻油供給至激冷噴淋塔中進(jìn)行換熱處理
該步驟中,將旋轉(zhuǎn)床熱解爐中產(chǎn)生的高溫油氣和冷卻油供給至激冷噴淋塔中進(jìn)行換熱處理,以便得到熱解氣和熱解油。由此,可有效分離高溫油氣中的熱解油和熱解氣,降低熱解油和熱解氣的溫度,同時(shí)因采用冷卻油對(duì)高溫油氣進(jìn)行激冷噴淋,可避免后續(xù)進(jìn)行油水分離處理,提高處理生活垃圾系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。具體的,冷卻油可以為冷卻的熱解油。
S32:將熱解氣供給至凈化裝置中進(jìn)行凈化處理,并將分離得到的凈化熱解氣的一部分供給至旋轉(zhuǎn)床熱解爐作為燃料使用
該步驟中,將熱解氣供給至凈化裝置中進(jìn)行凈化處理,以便得到凈化熱解氣,并將所得凈化熱解氣的一部分供給至旋轉(zhuǎn)床熱解爐作為燃料使用。由此,顯著降低該熱熱解爐對(duì)外界燃料的依賴,并且可以降低熱解爐燃料成本。需要說(shuō)明的是,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)凈化處理的具體操作方式進(jìn)行選擇。
S400:將凈化熱解氣的另一部分、熱解炭和熱解油供給至循環(huán)流化床鍋爐中進(jìn)行燃燒
該步驟中,將凈化熱解氣的另一部分、熱解炭和熱解油供給至循環(huán)流化床鍋爐中進(jìn)行燃燒,以便得到過(guò)熱蒸汽。由此,通過(guò)將熱解炭、熱解油和剩余凈化熱解氣供給至循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)進(jìn)行直燃產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽用于產(chǎn)生高品位的電,一方面可充分回收熱解油中的顯熱和潛熱,且不會(huì)產(chǎn)生大量難以處理的廢水,亦不存在熱解油堵塞管道的問(wèn)題,另一方面因熱解炭疏松易破碎,在從旋轉(zhuǎn)床熱解爐出料的同時(shí)可完成破碎過(guò)程,因此在進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)時(shí)熱解炭的粒徑較小,可提高循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的燃燒效率,且燃燒后僅會(huì)產(chǎn)生少量殘?jiān)?。由此,采用該方法可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的熱解油和熱解氣難以利用的問(wèn)題,從而真正實(shí)現(xiàn)了垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化處理,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
S500:將過(guò)熱蒸汽供給至蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電
該步驟中,將過(guò)熱蒸汽供給至蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。由此,有利于實(shí)現(xiàn)生活垃圾熱解產(chǎn)物的資源化利用。具體的,循環(huán)流化床鍋爐中產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽可直接經(jīng)主汽閥、調(diào)節(jié)閥進(jìn)入汽輪機(jī),部分熱能轉(zhuǎn)換為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)同步發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理生活垃圾的系統(tǒng)實(shí)施處理生活垃圾的方法通過(guò)采用預(yù)處理單元處理生活垃圾,可以顯著降低生活垃圾中的含水率,從而可以顯著提高后續(xù)熱解過(guò)程中的熱解效率,并且通過(guò)預(yù)處理可以有效去除生活垃圾中的金屬和玻璃、磚塊等無(wú)機(jī)物,從而可以減少后續(xù)旋轉(zhuǎn)床熱解爐的能耗,同時(shí)提高了后續(xù)產(chǎn)生的熱解炭的利用價(jià)值,然后通過(guò)將部分經(jīng)油氣分離凈化裝置處理所得的凈化熱解氣供給至旋轉(zhuǎn)床熱解爐作為燃料使用,可以顯著降低該熱熱解爐對(duì)外界燃料的依賴,并且可以降低熱解爐燃料成本,同時(shí)旋轉(zhuǎn)床熱解爐內(nèi)為絕氧環(huán)境,因此在熱解過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生二噁英等污染物,因此也無(wú)需增加額外的處理設(shè)施,從而降低了整個(gè)處理生活垃圾的處理成本,其次通過(guò)將熱解炭、熱解油和剩余凈化熱解氣供給至循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)進(jìn)行直燃產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽用于產(chǎn)生高品位的電,一方面可充分回收熱解油中的顯熱和潛熱,且不會(huì)產(chǎn)生大量難以處理的廢水,亦不存在熱解油堵塞管道的問(wèn)題,另一方面因熱解炭疏松易破碎,在從旋轉(zhuǎn)床熱解爐出料的同時(shí)可完成破碎過(guò)程,因此在進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)時(shí)熱解炭的粒徑較小,可提高循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的燃燒效率,且燃燒后僅會(huì)產(chǎn)生少量殘?jiān)?。由此,采用該方法可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的熱解油和熱解氣難以利用的問(wèn)題,從而真正實(shí)現(xiàn)了垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化處理,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
下面參考具體實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述,需要說(shuō)明的是,這些實(shí)施例僅僅是描述性的,而不以任何方式限制本實(shí)用新型。
實(shí)施例
采用某市生活垃圾為原料,生活垃圾含水率55%,成分組成如表1。
表1生活垃圾成分組成(wt%)
參考圖6,將生活垃圾供給至預(yù)處理單元,依次經(jīng)過(guò)分選、磁選、粉碎和堆濾處理,去除其中的大塊無(wú)機(jī)垃圾,如磚頭、石塊、大件玻璃金屬制品等,得到含水率為不高于40wt%的有機(jī)垃圾,然后將所得有機(jī)垃圾供給至旋轉(zhuǎn)床熱解爐中的進(jìn)料區(qū),并且依次經(jīng)過(guò)爐內(nèi)的干燥區(qū)和熱解區(qū)進(jìn)行處理,其中,干燥區(qū)溫度350攝氏度,主要作用是將有機(jī)垃圾中的水分進(jìn)行烘干,熱解區(qū)溫度700攝氏度,是垃圾完成熱解主反應(yīng)區(qū),反應(yīng)生成高溫油氣和垃圾炭,在旋轉(zhuǎn)床熱解爐頂部靠近熱解區(qū)設(shè)置高溫油氣出口,用于收集含有水蒸汽的高溫油氣,熱解炭經(jīng)出料區(qū)的熱熱解炭出口排出,然后將高溫油氣和冷卻油供給至激冷噴淋塔中進(jìn)行換熱處理,得到熱解氣和熱解油;將熱解氣供給至凈化裝置中進(jìn)行凈化處理,得到凈化熱解氣,其中一部分凈化熱解氣供給至旋轉(zhuǎn)床熱解爐中,為旋轉(zhuǎn)床熱解爐的輻射管提高燃料,然后將凈化熱解氣的另一部分、熱解炭和熱解油供給至循環(huán)流化床鍋爐中進(jìn)行充分燃燒(旋轉(zhuǎn)床熱解爐中產(chǎn)生的熱解炭采用密封雙螺旋出料機(jī)出料并送入循環(huán)流化床鍋爐內(nèi),雙螺旋并排設(shè)置,螺旋互相咬合,由于生活垃圾經(jīng)過(guò)了熱解反應(yīng),其中的塑料,織物,木竹等有機(jī)物均熱解為碳化物,該碳化物不同于原生垃圾,疏松易于破碎,經(jīng)過(guò)雙螺旋的攪拌和擠壓作用,可在出料的同時(shí)完成破碎過(guò)程,形成符合循環(huán)流化床鍋爐所需的原料),與循環(huán)流化床鍋爐給水換熱產(chǎn)生300-500攝氏度的過(guò)熱蒸汽,過(guò)熱蒸汽經(jīng)主汽閥、調(diào)節(jié)閥進(jìn)入汽輪機(jī),部分熱能轉(zhuǎn)換為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)同步發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能,產(chǎn)生的電能部分自用外并入電網(wǎng),每噸垃圾可發(fā)電238kWh。
在本說(shuō)明書(shū)的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。