進行換 熱處理,得到過熱蒸汽和降溫后的煙氣。利用高溫煙氣與水進行換熱處理產(chǎn)生大量用于發(fā) 電的過熱蒸汽。由此,利用生活垃圾熱解氣燃燒產(chǎn)生的熱量,通過換熱處理,無需外部熱源, 即可獲得大量用于發(fā)電的過熱蒸汽。
[0050] 根據(jù)本實用新型的一些實施例,過熱蒸汽的溫度為300-500攝氏度。由此,該溫度 條件下的水蒸汽易于驅動汽輪機旋轉,從而由汽輪機帶動發(fā)電裝置進行發(fā)電。
[0051 ] S400發(fā)電
[0052] 根據(jù)本實用新型的實施例,通過發(fā)電裝置利用過熱蒸汽進行發(fā)電。由此,將水蒸汽 的熱能轉換為汽輪機轉子旋轉的機械能,驅動同步發(fā)電機旋轉產(chǎn)生電能進行發(fā)電,產(chǎn)品為 清潔的電能,無二次污染,社會效益和經(jīng)濟效益高。
[0053] 根據(jù)本實用新型的具體實施例,過熱蒸汽進入汽輪機,部分熱能轉換為汽輪機轉 子旋轉的機械能,驅動同步發(fā)電機旋轉產(chǎn)生電能,產(chǎn)生的電能部分自用外并入電網(wǎng)。經(jīng)余熱 鍋爐換熱后的200°C以下的煙氣處理后達標排放。
[0054] 根據(jù)本實用新型實施例的利用生活垃圾發(fā)電的方法,生活垃圾經(jīng)熱解后的高溫熱 解油氣直接進入熱解油氣燃燒室燃燒,可以充分回收高溫熱解油氣的顯熱和潛熱,熱電轉 換效率高,并且不會產(chǎn)生大量難以處理的廢水,不需要燃氣凈化和后加工設備。同時熱解油 氣燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣進入余熱鍋爐產(chǎn)生大量的水蒸汽,利用水蒸汽驅動進行發(fā)電,產(chǎn)品 為清潔的電能,無二次污染,有效的實現(xiàn)了廢物利用,不僅解決了生活垃圾的環(huán)境污染問 題,而且得到的產(chǎn)品具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。由此,本實用新型實施例的發(fā)電系統(tǒng) 具有結構簡單、熱效率高、能耗低的優(yōu)點。
[0055] 參考圖5,根據(jù)本實用新型的實施例,該發(fā)電方法進一步包括:
[0056] S500氣化處理
[0057] 根據(jù)本實用新型的實施例,將熱解炭進行氣化處理,得到燃氣,并利用燃氣為熱解 處理提供燃料。由此,經(jīng)氣化處理將難以利用的、經(jīng)濟價值低的熱解炭加工得到可燃的、易 于利用的、經(jīng)濟價值高的燃氣,產(chǎn)生的燃氣體進入熱解爐內(nèi)燃燒,燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣作為 垃圾熱解的熱源,并且,熱解炭氣化后僅會產(chǎn)生少量的殘渣,真正實現(xiàn)了垃圾的減量化、無 害化和資源化處理。
[0058] 參考圖6,根據(jù)本實用新型的實施例,該發(fā)電方法進一步包括:
[0059] S600預熱處理
[0060] 根據(jù)本實用新型的實施例,利用降溫后的煙氣可以對助燃氣進行預熱處理,得到 預熱后的助燃氣和冷卻的煙氣,其中,預熱后的助燃氣用于直接燃燒處理。由此,通過換熱 處理,不僅可以回收煙氣中水蒸汽的汽化潛熱,而且可以將煙氣中的水蒸汽變?yōu)橐簯B(tài)水進 行回收利用。
[0061] 下面參考具體實施例,對本實用新型進行說明,需要說明的是,這些實施例僅僅是 說明性的,而不能理解為對本實用新型的限制。
[0062] 實施例1:
[0063]采用某市生活垃圾為原料,垃圾含水率55%,成分組成如表1,參考圖7,利用該生 活垃圾進行發(fā)電,具體步驟如下:
[0064] 表1生活垃圾成分組成(wt%)
[0065]
[0066] (1)生活垃圾經(jīng)輸送系統(tǒng)送到加料裝置,加料裝置經(jīng)進料口向旋轉床熱解爐布料 區(qū)加料,在輸送過程中揀出其中的大塊無機物,如磚頭、石塊、大件玻璃金屬制品等。
[0067] (2)生活垃圾的干燥、熱解:熱解的主體設備為無熱載體蓄熱式旋轉床熱解爐,它 包括旋轉床熱解爐,蓄熱式燃氣輻射管燃燒器,以及布料、出料等輔助機構。其爐底為可轉 動的環(huán)形爐底,蓄熱式燃氣輻射管燃燒器布置于環(huán)形爐壁,通過燃燒可燃氣以熱輻射的方 式提供垃圾熱解所需熱量,輻射管內(nèi)的煙氣與旋轉床內(nèi)的氣氛隔絕,利用輻射管對生活垃 圾在絕氧條件下進行熱解,可以避免二噁英產(chǎn)生,對環(huán)境無污染。該熱解爐分為兩個區(qū)域, 分別是干燥區(qū)和熱解區(qū),干燥區(qū)溫度350°C,主要作用是將垃圾中的水分進行烘干,熱解區(qū) 溫度700°C,是垃圾完成熱解主反應區(qū),反應生成高溫油氣和垃圾炭;在爐體頂部靠近熱解 區(qū)設置氣體出口,用于收集含有水蒸汽的高溫油氣,其中,高溫油氣的溫度為650°C。
[0068] (3)垃圾炭通過密封雙螺旋出料機出料并送入流化床內(nèi),其中,雙螺旋并排設置, 螺旋互相咬合,由于垃圾經(jīng)過了熱解反應,其中的塑料,織物,木竹等有機物均熱解為熱解 炭,該熱解炭不同于原生垃圾,疏松易于破碎,經(jīng)過雙螺旋的攪拌、擠壓作用,可在出料的同 時完成破碎過程,形成符合流化床氣化的原料。
[0069] (4)高溫油氣燃燒、發(fā)電:來自旋轉床熱解爐的高溫油氣通過管道與熱解油氣燃燒 室相連,主要包括高熱值熱解燃氣和熱解油以及過熱蒸汽,熱解油氣燃燒室采用特殊設計 的燒嘴,熱解燃氣和熱解油可在熱解油氣燃燒室內(nèi)充分燃燒,產(chǎn)生約900°C的高溫煙氣。然 后,900°C的燃燒煙氣進入余熱鍋爐,與鍋爐內(nèi)的水換熱產(chǎn)生300-500°C的過熱蒸汽和換熱 后約400°C煙氣,過熱蒸汽經(jīng)主汽閥、調節(jié)閥進入汽輪機,部分熱能轉換為汽輪機轉子旋轉 的機械能,驅動同步發(fā)電機旋轉產(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270kWh〇
[0070] (5)中溫煙氣余熱回收:經(jīng)余熱鍋爐換熱后的400°C煙氣進入旋轉空氣預熱器,將 熱解油氣燃燒室助燃空氣預熱到300°C,由于旋轉空氣預熱器采用陶瓷蜂窩體材質,具有耐 腐蝕性能強、耐磨損、熱容量大等特點,煙氣溫度可降至80°C,在充分回收煙氣的顯熱和煙 氣中蒸汽的汽化潛熱的同時,可以回收煙氣中大量的冷凝水,冷凝水通過回收管網(wǎng)匯集到 集水罐中,每噸垃圾可回收冷凝水0.35t。由于成分復雜的高溫油氣在熱解油氣燃燒室內(nèi)燃 燒產(chǎn)生煙氣的主要成分為C0 2和水蒸汽,經(jīng)余熱鍋爐和旋轉空氣預熱器換熱后可后可直接 達標排放,無二次污染,可避免傳統(tǒng)油水分離會產(chǎn)生大量難以處理的廢水問題,同時解決了 垃圾熱解油難以處理和利用的問題,具有很好的經(jīng)濟效益和節(jié)能減排效果。
[0071 ] (6)流化床氣化:來自旋轉床熱解爐的熱解炭經(jīng)輸送皮帶、破碎機,進入貯斗中貯 存,熱解炭通過料倉底部的螺旋加料機送入氣化爐底部錐體段??諝夂蛠碜詮U熱鍋爐的過 熱蒸汽混合作為氣化劑和流化介質,從噴嘴進入氣化爐,使入爐原料流化,氣、固兩相發(fā)生 劇烈傳質和傳熱,并發(fā)生燃燒反應和水煤氣反應。氣化溫度約為ll〇〇°C,熱解炭受熱后快速 熱解產(chǎn)生焦油、酚和輕油等,并在床層高溫條件下裂解成小分子。溫度為900°C的出爐煤氣 經(jīng)旋風除塵器后進入洗滌冷卻塔進一步除塵冷卻,出口煤氣溫度降至35°C左右,送入氣柜, 作為旋轉床垃圾熱解的燃料,每噸垃圾可產(chǎn)可燃氣220Nm 3,其成分及熱值如下:
[0072] 表2可燃氣成分及熱值
[0073]
[0074] (7)熱解炭氣化后產(chǎn)生的灰渣經(jīng)水內(nèi)冷的螺旋出渣機排于密閉灰斗,定期排到爐 底渣車,送出界外,剩余殘渣收集做建筑材料或填埋,殘渣量為入廠垃圾的10 %。
[0075] 綜上所述,生活垃圾經(jīng)發(fā)電處理,處理過程中無二噁英產(chǎn)生,氣化殘渣少,環(huán)境污 染小,同時,發(fā)電產(chǎn)生大量的電能,并回收了垃圾中的水分進行再利用,同時,大幅減少了垃 圾的占地面積,節(jié)約土地資源。
[0076] 實施例2:
[0077]采用某市生活垃圾為原料,垃圾含水率45%,成分組成如表2,參考圖7,利用該生 活垃圾進行發(fā)電,具體步驟如下: