CN105351941A - 一种生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺，是将原生活垃圾经过分选、粉碎和干燥，然后进行热解气化生成可燃气体，焚烧可燃气体，将焚烧所得热气通过换热制备出蒸汽，将蒸汽通入蒸汽发电机进行发电。本发明一种生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺，热解气化的热能转换率更高，大大提高发电效率，增加的经济效益足以抵消因增加工序而提高的成本；垃圾干燥后先在无氧或贫氧条件下进行热解气化而不是直接焚烧，大大降低二恶英的产生；产生的可燃气经过二次气体850度以上蓄温焚烧可以均匀地分解二恶英。尾气用于干燥垃圾，由于粉碎后垃圾料的吸附作用，烟气基本无排放。

Description

一种生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺

技术领域

本发明涉及生活垃圾的处理技术领域，尤其涉及一种生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺。

背景技术

我国是世界第一大碳排放国、第二大能源消费国，然而我国的煤炭以及石油资源储备并不丰富，人均占有量较低，面临能源危机，而且石化能源在使用过程中释放大量的有害气体，污染环境，影响人民的身体健康。电能清洁无污染，能够方便的转换成机械能、光能、热能等其他形式的能量，而被人们广泛利用。现在，电能已经和人们的日常生活密不可分。而随着社会的发展，城市化进程的加快，城市人口增加，人民生活水平提高，城市生活垃圾的产量在不断地增加，生活垃圾的成分亦日趋复杂，对环境的污染和人民健康的危害日益严重，也限制了城市的发展。

如果对生活垃圾进行直接焚烧，会排放出大量的污染气体加剧对环境的危害。现在人们日常的生活用电大多靠火力发电，对能源的消耗不言自明。为了解决能源问题，人们已经研制出多种对秸秆、树叶等生物质进行热解气化的技术方案及设备，生成可燃气体，并广泛应用于农村代替秸秆焚烧用来煮饭、取暖等，不仅提高了效能而且大大减少了烟气的排放。如果能够运用以上技术将生活垃圾热解气化生成可燃气体，利用这些可燃气体进行发电，不仅能够解决生活垃圾的处理问题，还能为人们的日常生活提供电能，将为生活垃圾的处理带来革命性的影响，并能在一定程度上解决能源匮乏的问题。

申请号为201220184786.3的中国专利公开了名为“垃圾衍生燃料燃气-蒸汽联合循环发电装置”的实用新型专利，申请号201220184784.4的中国专利公开了名为“垃圾衍生燃料组合式燃气-蒸汽联合循环发电装置”的实用新型专利，申请号为201220382981.7的中国专利公开了名为“一种污泥、垃圾衍生燃料组合燃气-蒸汽联合循环发电系统”的实用新型专利，这些技术方案虽然在一定程度上达到了以上目的，但普遍存在不能够充分利用热能，尾气直接或经过简单处理后间接排放到空气中，尾气中的热能被浪费，含有热能的尾气不仅会引起温室效应而且会造成二次污染，垃圾焚烧或热解气化后产生的炉渣直接堆放或填埋也会影响土质污染水源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够恰当的利用和处理生活垃圾处理过程中的所有产物，充分利用垃圾焚烧的热能，二恶英充分分解有害气体零排放的生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺。

本发明的上述目的是通过下列技术方案来实现的：

一种生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺，是将原生活垃圾经过分选、粉碎和干燥，然后进行热解气化生成可燃气体，焚烧可燃气体，将焚烧所得热气通过换热制备出蒸汽，将蒸汽通入蒸汽发电机进行发电；

包括以下几个步骤：

1）垃圾分选：分选出原生活垃圾中的金属、玻璃、石块等无机物（对无机物进行回收和再利用），保留生活垃圾中的有机物；

2）垃圾粉碎：将分选去无机物后剩余的有机生活垃圾放入粉碎机中粉碎；

3）垃圾干燥：将粉碎后的有机生活垃圾放入干燥设备进行干燥处理；

4）垃圾热解气化：将干燥后的有机生活垃圾放入热解气化炉，进行热解气化，得可燃气体；

5）燃气焚烧：将生活垃圾热解气化所得可燃气体通入燃烧室焚烧，得热气；

6）换热：将焚烧所得热气通入到换热装置，得热蒸汽；

7）蒸汽发电：将热蒸汽通入到蒸汽发电机发电。

进一步的，将步骤6）热气通入到换热装置换热之后形成的余热气体通入到步骤3）中的干燥设备，利用余热气体的热能对粉碎后的有机生活垃圾进行干燥；从而有效而充分的利用热能，减少温室效应。

进一步的，将余热气体通入到干燥设备之前，对余热气体进行调节降温使温度降至150~200℃（优选温度降至180℃）；热气通入到换热装置换热之后形成的余热气体一般还处于比较高的温度，直接用于干燥甚至会点燃垃圾，而且垃圾本身会产生沼气，利用高温气体进行干燥很是危险。

进一步的，将步骤7）热蒸汽通入到蒸汽发电机发电之后产生的热水通入到步骤6）的换热装置中，为换热装置产生热蒸汽提供水源，热水更容易气化为蒸汽。

本发明的有益效果是：

1、热解气化的热能转换率更高，大大提高发电效率，增加的经济效益足以抵消因增加工序而提高的成本；

2、垃圾干燥后先在无氧或贫氧条件下进行热解气化而不是直接焚烧，大大降低二恶英的产生；产生的可燃气经过二次气体850度以上蓄温焚烧，保证炉温均匀地分解二恶英，避免固体焚烧因炉内温度不均导致部分燃料达不到分解二恶英所需温度而产生二恶英；尾气（余热气体）用于干燥垃圾，由于粉碎后垃圾料的吸附作用，烟气基本无排放；

3、通过对生活垃圾分类处理，将不可回收利用的有机质进行焚烧，将获得的热能进行发电，从而变废为宝，解决垃圾污染的同时为人们生活创造福祉。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

具体实施例

下面通过实施例来更加详细说明本发明的技术方案，但保护范围不限于此。

下述实施例中涉及到的干燥设备可以选用另一名为“一种生活垃圾干燥设备”的发明专利中所公开的设备。

下述实施例中涉及到的热解气化炉可以选用另一名为“一种生活垃圾热解气化炉”的发明专利中所公开的设备或其它同类产品。

下述实施例中涉及到的燃烧室可以选用另一名为“一种生活垃圾热解可燃气高温燃烧装置”的实用新型专利中所公开的装置，或其它同类产品。

下述实施例中涉及到的换热装置，见另一名为“一种生活垃圾热解气燃烧换热装置”的实用新型专利。

实施例：本发明生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺按一下步骤：1）分选出原生活垃圾中的金属、玻璃、石块等无机物，分选的过程可以是人工拣选也可机选，人工拣选以人眼明显能看到（的无机物）为度，使用若干工人可以提高效率，将分选出的无机物如：金属、玻璃等进行回收和再利用，将分选出来的无机物如：石块、砖头等可用于制备建筑用材，保留生活垃圾中的有机物（有机成分）；2）将分选去无机物后剩余的有机生活垃圾放入粉碎机中粉碎，使用普通的垃圾粉碎机进行粉碎即可；3）将粉碎后的有机生活垃圾放入干燥设备进行干燥处理，干燥处理过程中产生的臭气或潮气通入尾气处理池如：石灰池或其它处理设施，处理后排放；4）将干燥后的有机生活垃圾放入热解气化炉，进行热解气化，得到可燃气体；5）将生活垃圾热解气化所得可燃气体通入燃烧室焚烧，收集所得热气；6）将所得热气通入到换热装置，热气对换热装置中的水进行加热生成热蒸汽；7）将由步骤6）所得的热蒸汽通入到蒸汽发电机进行发电。

在上述实施方案中，步骤4）中生活垃圾经热解气化以后生成可燃气体，并且在炉底形成炉渣（残渣），将炉渣与步骤1）中分选出的石块、砖头等用于制作建筑材料，特别是炉渣（残渣）是烧制砖块的理想原材料。将步骤6）中热气通入到换热装置换热之后形成的余热气体经调节降温达到安全温度范围之后（成为附图中所示的干燥热气）通入到步骤3）中的干燥设备，利用余热气体的热能对粉碎后的有机生活垃圾进行干燥，从而有效而充分的利用热能，减少热量排放对环境的破坏。对于余热气体的调节降温，一般降低至150~200℃即可通入到干燥设备对生活垃圾进行干燥，为兼顾生产的安全、高效，选择180℃作为最佳干燥热气的温度。将步骤7）中热蒸汽通入到蒸汽发电机发电之后，热蒸汽失温之后变成热水，将热水通入到上述步骤6）中的换热装置中，为换热装置产生热蒸汽提供水源，热水更容易气化为蒸汽，也进一步提高了能量的利用效率。

本实施例中的技术方案于2013年8月—2014年2月的实际应用，取得了发电效率和发电量均提高57%以上，二恶英分解更彻底和烟气经吸附后，尾气处理成本节约60%以上的良好效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于木领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺，其特征在于：所述生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺，是将原生活垃圾经过分选、粉碎和干燥，然后进行热解气化生成可燃气体，焚烧可燃气体，将焚烧所得热气通过换热制备出蒸汽，将蒸汽通入蒸汽发电机进行发电；

包括以下几个步骤：

1）垃圾分选：分选出原生活垃圾中的金属、玻璃、石块等无机物（对无机物进行回收和再利用），保留生活垃圾中的有机物；

2）垃圾粉碎：将分选去无机物后剩余的有机生活垃圾放入粉碎机中粉碎；

3）垃圾干燥：将粉碎后的有机生活垃圾放入干燥设备进行干燥处理；

4）垃圾热解气化：将干燥后的有机生活垃圾放入热解气化炉，进行热解气化，得可燃气体；

5）燃气焚烧：将可燃气体通入燃烧室焚烧，得热气；

6）换热：将焚烧所得热气通入到换热装置，得热蒸汽；

7）蒸汽发电：将热蒸汽通入到蒸汽发电机发电。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺，其特征在于：将步骤6）热气通入到换热装置换热之后形成的余热气体通入到步骤3）中的干燥设备，对粉碎后的有机生活垃圾进行干燥。

3.根据权利要求2所述的生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺，其特征在于：将余热气体通入到干燥设备之前，对余热气体进行调节降温使温度降至150~200℃（优选温度降至180℃）。

4.根据权利要求1~3任一项所述的生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺，其特征在于：将步骤7）热蒸汽通入到蒸汽发电机发电之后产生的热水通入到步骤6）的换热装置中，为换热装置产生热蒸汽提供水源。