CN106391673A - 处理生活垃圾的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种处理生活垃圾的系统和方法，该系统包括：预处理单元，其具有生活垃圾入口、无机垃圾出口和有机垃圾出口；旋转床热解炉，其沿着炉底转动方向依次形成进料区、干燥区、热解区和出料区，进料区设置有有机垃圾入口，热解区设置有高温油气出口，出料区设置有热解炭出口；油气分离净化单元，其具有高温油气入口、净化热解气出口和热解油出口；循环流化床锅炉，其具有热解炭入口、热解油入口、净化热解气入口和过热蒸汽出口；蒸汽轮机发电机组，其具有过热蒸汽入口。采用该系统可以解决现有技术中存在的热解油和热解气难以利用的问题，从而真正实现了垃圾的减量化、无害化和资源化处理，具有很好的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于固体废弃物资源化处理领域，具体而言，本发明涉及处理生活垃圾的系统和方法。
背景技术
随着经济的迅速发展、人口的不断增长以及人民生活水平的日益提高，我国生活垃圾的产生量也急剧增加，目前中国城市生活垃圾年产生量约2亿吨，且每年还在以10％左右的速度增长，给环境造成了很大的负担，全国大城市中有2/3面临“垃圾围城”的困境。
目前垃圾处理常用的填埋、堆肥方式已陷入占用大量用地、堆肥产品无销路的困境，而垃圾焚烧处理的方式始终无法摆脱二噁英污染的问题。垃圾热解法可使生活垃圾在无氧或者缺氧条件下发生分解，生成燃气、燃油、固体炭三种可再利用能源。不过垃圾热解气杂质较多，热值较低，成分复杂，很难进行利用，同时气化煤气热值更低，利用起来更加困难。
生活垃圾中低温热解是在无氧或缺氧的条件下，将生活垃圾经预处理加热到较高温度，使垃圾中的有机物发生热解以及热化学转化反应，生成H2、CO、CH4等可燃性气体、油水混合液及固体产物的过程。由于热解温度较高，大部分热解油会发生二次裂解生成小分子气体，生成的可燃气体可为热解装置加热使用，是一种污染小、投资低、回报好的垃圾处理技术。
现有的生活垃圾热解技术一般包括预处理系统、热解系统、油气分离系统及净化系统等，其存在的主要问题有：(1)热解油难以利用，垃圾热解油性质复杂、腐蚀性高、粘度较大、易堵塞管道，因此在实际运行中需要经常停车维修清理管道；(2)现有的生活垃圾热解技术所制得的热解炭还需流化床气化，工序复杂，经济效益差、初始投资也较高；(3)热解后得到的热解炭中含有较多重金属，需要进行填埋处理，不能直接作为“燃料”出售，因此减量化效果不好，可能还会带来二次污染；(4)现有生活垃圾热解技术产品热值较低，而且大部分垃圾热解厂都建在人烟稀少的地区，从而导致热解油气炭利用困难、投资费用过大，同时对燃烧设备还有严格要求，较难推广。
因此，现有处理生活垃圾的技术有待进一步改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理生活垃圾的系统和方法，采用该系统可以解决现有技术中存在的热解油和热解气难以利用的问题，从而真正实现了垃圾的减量化、无害化和资源化处理，具有很好的经济效益。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理生活垃圾的系统。根据本发明的实施例，所述系统包括：
预处理单元，所述预处理单元具有生活垃圾入口、无机垃圾出口和有机垃圾出口；
旋转床热解炉，所述旋转床热解炉中沿着炉底转动方向依次形成进料区、干燥区、热解区和出料区，所述进料区设置有有机垃圾入口，所述热解区设置有高温油气出口，所述出料区设置有热解炭出口，所述有机垃圾入口与所述有机垃圾出口相连；
油气分离净化单元，所述油气分离净化单元具有高温油气入口、净化热解气出口和热解油出口，所述高温油气入口与所述高温油气出口相连，所述净化热解气出口与所述旋转床热解炉相连；
循环流化床锅炉，所述循环流化床锅炉具有热解炭入口、热解油入口、净化热解气入口和过热蒸汽出口，所述热解炭入口与所述热解炭出口相连，所述热解油入口与所述热解油出口相连，所述净化热解气入口与所述净化热解气出口相连；
蒸汽轮机发电机组，所述蒸汽轮机发电机组具有过热蒸汽入口，所述过热蒸汽入口与所述过热蒸汽出口相连。
由此，根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统通过采用预处理单元处理生活垃圾，可以显著降低生活垃圾中的含水率，从而可以显著提高后续热解过程中的热解效率，并且通过预处理可以有效去除生活垃圾中的金属和玻璃、砖块等无机物，从而可以减少后续旋转床热解炉的能耗，同时提高了后续产生的热解炭的利用价值，然后通过将部分经油气分离净化装置处理所得的净化热解气供给至旋转床热解炉作为燃料使用，可以显著降低该热热解炉对外界燃料的依赖，并且可以降低热解炉燃料成本，同时旋转床热解炉内为绝氧环境，因此在热解过程中不会产生二噁英等污染物，因此也无需增加额外的处理设施，从而降低了整个处理生活垃圾的处理成本，其次通过将热解炭、热解油和剩余净化热解气供给至循环流化床锅炉内进行直燃产生过热蒸汽用于产生高品位的电，一方面可充分回收热解油中的显热和潜热，且不会产生大量难以处理的废水，亦不存在热解油堵塞管道的问题，另一方面因热解炭疏松易破碎，在从旋转床热解炉出料的同时可完成破碎过程，因此在进入循环流化床锅炉内时热解炭的粒径较小，可提高循环流化床锅炉内的燃烧效率，且燃烧后仅会产生少量残渣。由此，采用该系统可以解决现有技术中存在的热解油和热解气难以利用的问题，从而真正实现了垃圾的减量化、无害化和资源化处理，具有很好的经济效益。
另外，根据本发明上述实施例的处理生活垃圾的系统还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述预处理单元包括依次相连的分选装置、磁选装置、粉碎装置和堆滤装置。由此，可以有效除去生活垃圾中的杂质，增加热解炭的利用价值，减少有机垃圾中的含水率，减少后续旋转床热解炉的能耗，得到粒径较小的有机垃圾，提高后续旋转床热解炉内热解效率。
在本发明的一些实施例中，所述油气分离净化单元包括激冷喷淋装置和净化装置，所述高温油气入口和所述热解油出口设置在所述激冷喷淋装置上，所述激冷喷淋装置还设置有冷却油入口和热解气出口，所述净化热解气出口设置在所述净化装置上，所述净化装置还设置有热解气入口，所述热解气出口与所述热解气入口相连。由此，可有效分离高温油气中的热解油和热解气，降低热解油和热解气的温度，同时因采用冷却油对高温油气进行激冷喷淋，可避免后续进行油水分离处理，提高处理生活垃圾系统的经济性。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种处理生活垃圾的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：
(1)将生活垃圾供给至所述预处理单元进行预处理，以便得到无机垃圾和有机垃圾；
(2)将所述有机垃圾供给至所述旋转床热解炉的进料区，使得所述有机垃圾依次经过所述干燥区和所述热解区，以便得到高温油气和热解炭，并且所述热解炭经所述出料区排出；
(3)将所述高温油气供给至所述油气分离净化单元进行分离净化处理，以便得到净化热解气和热解油，并将所述净化热解气的一部分供给至所述旋转床热解炉；
(4)将所述净化热解气的另一部分、所述热解炭和所述热解油供给至所述循环流化床锅炉中进行燃烧，以便得到过热蒸汽；
(5)将所述过热蒸汽供给至所述蒸汽轮机发电机组进行发电。
由此，根据本发明实施例的处理生活垃圾的方法通过采用预处理单元处理生活垃圾，可以显著降低生活垃圾中的含水率，从而可以显著提高后续热解过程中的热解效率，并且通过预处理可以有效去除生活垃圾中的金属和玻璃、砖块等无机物，从而可以减少后续旋转床热解炉的能耗，同时提高了后续产生的热解炭的利用价值，然后通过将部分经油气分离净化装置处理所得的净化热解气供给至旋转床热解炉作为燃料使用，可以显著降低该热热解炉对外界燃料的依赖，并且可以降低热解炉燃料成本，同时旋转床热解炉内为绝氧环境，因此在热解过程中不会产生二噁英等污染物，因此也无需增加额外的处理设施，从而降低了整个处理生活垃圾的处理成本，其次通过将热解炭、热解油和剩余净化热解气供给至循环流化床锅炉内进行直燃产生过热蒸汽用于产生高品位的电，一方面可充分回收热解油中的显热和潜热，且不会产生大量难以处理的废水，亦不存在热解油堵塞管道的问题，另一方面因热解炭疏松易破碎，在从旋转床热解炉出料的同时可完成破碎过程，因此在进入循环流化床锅炉内时热解炭的粒径较小，可提高循环流化床锅炉内的燃烧效率，且燃烧后仅会产生少量残渣。由此，采用该方法可以解决现有技术中存在的热解油和热解气难以利用的问题，从而真正实现了垃圾的减量化、无害化和资源化处理，具有很好的经济效益。
另外，根据本发明上述实施例的处理生活垃圾的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述预处理依次包括分选处理、磁选处理、粉碎处理和堆滤处理。由此，可以有效除去生活垃圾中的杂质，增加热解炭的利用价值，减少有机垃圾中的含水率，减少后续旋转床热解炉的能耗，得到粒径较小的有机垃圾，提高后续旋转床热解炉内热解效率。
在本发明的一些实施例中，步骤(3)按照下列步骤进行：(3-1)将所述高温油气和所述冷却油供给至所述激冷喷淋塔中进行换热处理，以便得到热解气和热解油；(3-2)将所述热解气供给至所述净化装置中进行净化处理，以便得到净化热解气。由此，可有效分离高温油气中的热解油和热解气，同时因采用冷却油对高温油气进行激冷喷淋，可避免后续进行油水分离处理，提高处理生活垃圾系统的经济性。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述有机垃圾的含水率不高于40wt％。由此，可显著降低后续旋转床热解炉的能耗。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述干燥区的温度为300～400摄氏度，所述热解区的温度为600～900摄氏度。由此，可显著提高旋转床热解炉内的热解效率。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的处理生活垃圾的系统结构示意图；
图2是根据本发明再一个实施例的处理生活垃圾的系统中旋转床热解炉的部分结构示意图；
图3是根据本发明又一个实施例的处理生活垃圾的系统结构示意图；
图4是根据本发明一个实施例的处理生活垃圾的方法流程示意图；
图5是根据本发明又一个实施例的处理生活垃圾的方法流程示意图；
图6是根据本发明又一个实施例的处理生活垃圾的系统结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理生活垃圾的系统。根据本发明的实施例，参考图1，该系统包括：预处理单元100、旋转床热解炉200、油气分离净化单元300、循环流化床锅炉400和蒸汽轮机发电机组500。
根据本发明的实施例，预处理单元100具有生活垃圾入口101、无机垃圾出口102和有机垃圾出口103，且适于将生活垃圾进行预处理，以便得到无机垃圾和有机垃圾。由此，有利于提高整个生活垃圾发电系统的处理效率。
根据本发明的一个实施例，预处理单元100可以包括依次相连的分选装置、磁选装置、粉碎装置和堆滤装置(未示出)。由此，可以有效除去生活垃圾中的杂质，增加热解炭的利用价值，减少有机垃圾中的含水率，减少后续旋转床热解炉的能耗，得到粒径较小的有机垃圾，提高后续旋转床热解炉内热解效率。
具体的，先将生活垃圾进行分选处理，除去生活垃圾中的金属、玻璃、砖块等大块无机物；接着进行磁选处理，进一步除去生活垃圾中的金属杂质，得到有机垃圾，从而增加后续所得热解炭的利用价值；然后经过粉碎装置，减小有机垃圾的粒径，有利于加快有机垃圾在后续旋转床热解炉的热解；最后，将有机垃圾进行堆滤处理，可显著降低有机垃圾的含水率，有利于降低后续旋转床热解炉的能耗，从而降低整个处理生活垃圾系统的处理能耗。
根据本发明的再一个实施例，所得有机垃圾中的含水率可以不高于40wt％。由此，可以显著提高后续旋转床热解炉中的热解效率。
根据本发明的实施例，参考图1和2，旋转床热解炉200沿着炉底转动方向依次形成进料区21、干燥区22、热解区23和出料区24，进料区21设置有有机垃圾入口201，热解区23设置有高温油气出口202，出料区24设置有热解炭出口203，有机垃圾入口201与有机垃圾出口103相连，且适于将有机垃圾依次经过干燥区和热解区进行处理，以便得到高温油气和热解炭，并且所得热解炭经出料区中设置的热解炭出口排出。
具体的，旋转床热解炉主体设备包括旋转床热解炉、上下蓄热式燃气辐射管燃烧器、以及油气出口、出料等机构。其炉底为可转动的环形炉底，位于上下蓄热式燃气辐射管燃烧器中间，蓄热式燃气辐射管燃烧器布置于环形炉壁，以热辐射的方式提供垃圾热解所需的热量。环形炉底与上蓄热式燃气辐射管中间布置有焦油喷淋装置，蓄热式燃气辐射管内的烟气与旋转床热解炉内的气氛隔绝，旋转床热解炉处于无氧状态。在热解区末端炉体上端设置高温油气出口，用以排出垃圾热解过程中产生的高温油气，末端炉体底部设置热解炭出口，用以排出垃圾热解炭，旋转床热解炉的出料采用双螺旋出料机。
根据本发明的一个实施例，干燥区的温度和热解区的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，干燥区的温度可以为300～400摄氏度，热解区的温度可以为600～900摄氏度。由此，可以显著提高有机垃圾的热解效率。
根据本发明的实施例，油气分离净化单元300具有高温油气入口301、净化热解气出口302和热解油出口303，高温油气入口301与高温油气出口202相连，净化热解气出口302与旋转床热解炉200相连，且适于将高温油气进行分离净化处理，以便得到净化热解气和热解油，并将净化热解气的一部分供给至上述旋转床热解炉。由此，可有效分离高温油气中的热解油和热解气，降低热解油和热解气的温度，提高处理生活垃圾系统的经济性。
根据本发明的一个实施例，参考图3，油气分离净化单元300可以包括激冷喷淋装置31和净化装置32，并且高温油气入口301和热解油出口303设置在激冷喷淋装置上31，而且激冷喷淋装置31还设置有冷却油入口311和热解气出口312，净化热解气出口302设置在净化装置32上，而且净化装置32还设置有热解气入口321，热解气出口312与热解气入口321相连，且适于将旋转床热解炉中得到的高温油气和冷却油供给至激冷喷淋塔中进行换热处理，得到热解气和热解油；并将分离得到的热解气供给至净化装置中进行净化处理，得到净化热解气，然后将得到的净化热解气的一部分供给至旋转床热解炉的辐射管作为燃料使用。由此，可有效分离高温油气中的热解油和热解气，降低热解油和热解气的温度，同时因采用冷却油对高温油气进行激冷喷淋，可避免后续进行油水分离处理，提高处理生活垃圾系统的经济性。具体的，冷却油可以为冷却的热解油。
根据本发明的实施例，参考图1，循环流化床锅炉400具有热解炭入口401、热解油入口402、净化热解气入口403和过热蒸汽出口404，热解炭入口401与热解炭出口203相连，热解油入口402与热解油出口303相连，净化热解气入口403与净化热解气出口302相连，且适于将净化热解气的另一部分、热解炭和热解油进行燃烧，以便得到过热蒸汽。由此，通过将热解炭、热解油和剩余净化热解气供给至循环流化床锅炉内进行直燃产生过热蒸汽用于产生高品位的电，一方面可充分回收热解油中的显热和潜热，且不会产生大量难以处理的废水，亦不存在热解油堵塞管道的问题，另一方面因热解炭疏松易破碎，在从旋转床热解炉出料的同时可完成破碎过程，因此在进入循环流化床锅炉内时热解炭的粒径较小，可提高循环流化床锅炉内的燃烧效率，且燃烧后仅会产生少量残渣。由此，采用该系统可以解决现有技术中存在的热解油和热解气难以利用的问题，从而真正实现了垃圾的减量化、无害化和资源化处理，具有很好的经济效益。
根据本发明的实施例，蒸汽轮机发电机组500具有过热蒸汽入口501，过热蒸汽入口501与过热蒸汽出口404相连，且适于将上述得到的过热蒸汽进行发电。由此，有利于实现生活垃圾热解产物的资源化利用。具体的，循环流化床锅炉中产生的过热蒸汽可直接经主汽阀、调节阀进入汽轮机，部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能，驱动同步发电机旋转产生电能。
由此，根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统通过采用预处理单元处理生活垃圾，可以显著降低生活垃圾中的含水率，从而可以显著提高后续热解过程中的热解效率，并且通过预处理可以有效去除生活垃圾中的金属和玻璃、砖块等无机物，从而可以减少后续旋转床热解炉的能耗，同时提高了后续产生的热解炭的利用价值，然后通过将部分经油气分离净化装置处理所得的净化热解气供给至旋转床热解炉作为燃料使用，可以显著降低该热热解炉对外界燃料的依赖，并且可以降低热解炉燃料成本，同时旋转床热解炉内为绝氧环境，因此在热解过程中不会产生二噁英等污染物，因此也无需增加额外的处理设施，从而降低了整个处理生活垃圾的处理成本，其次通过将热解炭、热解油和剩余净化热解气供给至循环流化床锅炉内进行直燃产生过热蒸汽用于产生高品位的电，一方面可充分回收热解油中的显热和潜热，且不会产生大量难以处理的废水，亦不存在热解油堵塞管道的问题，另一方面因热解炭疏松易破碎，在从旋转床热解炉出料的同时可完成破碎过程，因此在进入循环流化床锅炉内时热解炭的粒径较小，可提高循环流化床锅炉内的燃烧效率，且燃烧后仅会产生少量残渣。由此，采用该系统可以解决现有技术中存在的热解油和热解气难以利用的问题，从而真正实现了垃圾的减量化、无害化和资源化处理，具有很好的经济效益。
如上所述，根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统可具有选自下列的优点至少之一：
根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统在生活垃圾预处理过程中不用经过复杂的预处理即可进入旋转床热解炉进行热解，大大缩短了热解工艺流程，避免了预处理效果差、处理设备故障率高的问题。
根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统中的旋转床热解炉内蓄热式燃气辐射管燃烧器内的烟气与旋转床热解炉炉膛内的热解气氛隔绝，垃圾在完全绝氧条件下热解，不会产生二噁英污染。
根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统将热解产生的热解油经分离净化后直接进入循环流化床锅炉内燃烧，可以回收热解油中的显热和潜热，而且不会产生大量难以处理的废水，不存在热解油堵塞管道的问题，同时解决了垃圾热解油难以处理和利用的问题。
根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统将热解产生的热解炭直接送入循环流化床锅炉进行燃烧，仅会产生少量的残渣，真正实现了生活垃圾的减量化、无害化和资源化处理。
根据本发明实施例的处理生活垃圾的系统生活垃圾热解产生的热解炭、热解油和剩余热解气进入循环流化床锅炉燃烧后产生的过热蒸汽进入蒸汽轮机发电机组发电，产品为清洁的电能，而且可以获得国家垃圾发电的补贴，具有很好的经济效益。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种利用上述处理生活垃圾的系统处理生活垃圾的方法。根据本发明的实施例，参考图4，该方法包括：
S100：将生活垃圾供给至预处理单元进行预处理
该步骤中，将生活垃圾供给至预处理单元进行预处理，以便得到无机垃圾和有机垃圾。由此，有利于提高整个生活垃圾发电系统的处理效率。
根据本发明的一个实施例，预处理过程可以包括分选处理、磁选处理、粉碎处理和堆滤处理。具体的，先将生活垃圾进行分选处理，除去生活垃圾中的金属、玻璃、砖块等大块无机物；接着进行磁选处理，进一步除去生活垃圾中的金属杂质，得到有机垃圾，从而增加后续所得热解炭的利用价值；然后经过粉碎装置，减小有机垃圾的粒径，有利于加快有机垃圾在后续旋转床热解炉的热解；最后，将有机垃圾进行堆滤处理，可显著降低有机垃圾的含水率，有利于降低后续旋转床热解炉的能耗，从而降低整个处理生活垃圾系统的处理能耗。
根据本发明的一个实施例，所得有机垃圾中的含水率可以不高于40wt％。由此，可以显著提高后续旋转床热解炉中的热解效率。
S200：将有机垃圾供给至旋转床热解炉的进料区，使得有机垃圾依次经过干燥区和热解区
该步骤中，将有机垃圾供给至旋转床热解炉的进料区，使得有机垃圾依次经过干燥区和热解区，以便得到高温油气和热解炭，并且热解炭经出料区排出。由此，可显著提高旋转床热解炉的热解效率。
根据本发明的一个实施例，干燥区的温度和热解区的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，干燥区的温度可以为300～400摄氏度，热解区的温度可以为600～900摄氏度。由此，可以显著提高有机垃圾的热解效率。
S300：将高温油气供给至油气分离净化单元进行分离净化处理，并将净化热解气的一部分供给至旋转床热解炉
该步骤中，将高温油气供给至油气分离净化单元进行分离净化处理，以便得到净化热解气和热解油，并将净化热解气的一部分供给至旋转床热解炉。由此，可有效分离高温油气中的热解油和热解气，降低热解油和热解气的温度，提高处理生活垃圾系统的经济性。
根据本发明的一个实施例，参考图5，油气分离净化处理可以按照下列步骤进行：
S31：将高温油气和冷却油供给至激冷喷淋塔中进行换热处理
该步骤中，将旋转床热解炉中产生的高温油气和冷却油供给至激冷喷淋塔中进行换热处理，以便得到热解气和热解油。由此，可有效分离高温油气中的热解油和热解气，降低热解油和热解气的温度，同时因采用冷却油对高温油气进行激冷喷淋，可避免后续进行油水分离处理，提高处理生活垃圾系统的经济性。具体的，冷却油可以为冷却的热解油。
S32：将热解气供给至净化装置中进行净化处理，并将分离得到的净化热解气的一部分供给至旋转床热解炉作为燃料使用
该步骤中，将热解气供给至净化装置中进行净化处理，以便得到净化热解气，并将所得净化热解气的一部分供给至旋转床热解炉作为燃料使用。由此，显著降低该热热解炉对外界燃料的依赖，并且可以降低热解炉燃料成本。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对净化处理的具体操作方式进行选择。
S400：将净化热解气的另一部分、热解炭和热解油供给至循环流化床锅炉中进行燃烧
该步骤中，将净化热解气的另一部分、热解炭和热解油供给至循环流化床锅炉中进行燃烧，以便得到过热蒸汽。由此，通过将热解炭、热解油和剩余净化热解气供给至循环流化床锅炉内进行直燃产生过热蒸汽用于产生高品位的电，一方面可充分回收热解油中的显热和潜热，且不会产生大量难以处理的废水，亦不存在热解油堵塞管道的问题，另一方面因热解炭疏松易破碎，在从旋转床热解炉出料的同时可完成破碎过程，因此在进入循环流化床锅炉内时热解炭的粒径较小，可提高循环流化床锅炉内的燃烧效率，且燃烧后仅会产生少量残渣。由此，采用该方法可以解决现有技术中存在的热解油和热解气难以利用的问题，从而真正实现了垃圾的减量化、无害化和资源化处理，具有很好的经济效益。
S500：将过热蒸汽供给至蒸汽轮机发电机组进行发电
该步骤中，将过热蒸汽供给至蒸汽轮机发电机组进行发电。由此，有利于实现生活垃圾热解产物的资源化利用。具体的，循环流化床锅炉中产生的过热蒸汽可直接经主汽阀、调节阀进入汽轮机，部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能，驱动同步发电机旋转产生电能。
根据本发明实施例的处理生活垃圾的方法通过采用预处理单元处理生活垃圾，可以显著降低生活垃圾中的含水率，从而可以显著提高后续热解过程中的热解效率，并且通过预处理可以有效去除生活垃圾中的金属和玻璃、砖块等无机物，从而可以减少后续旋转床热解炉的能耗，同时提高了后续产生的热解炭的利用价值，然后通过将部分经油气分离净化装置处理所得的净化热解气供给至旋转床热解炉作为燃料使用，可以显著降低该热热解炉对外界燃料的依赖，并且可以降低热解炉燃料成本，同时旋转床热解炉内为绝氧环境，因此在热解过程中不会产生二噁英等污染物，因此也无需增加额外的处理设施，从而降低了整个处理生活垃圾的处理成本，其次通过将热解炭、热解油和剩余净化热解气供给至循环流化床锅炉内进行直燃产生过热蒸汽用于产生高品位的电，一方面可充分回收热解油中的显热和潜热，且不会产生大量难以处理的废水，亦不存在热解油堵塞管道的问题，另一方面因热解炭疏松易破碎，在从旋转床热解炉出料的同时可完成破碎过程，因此在进入循环流化床锅炉内时热解炭的粒径较小，可提高循环流化床锅炉内的燃烧效率，且燃烧后仅会产生少量残渣。由此，采用该方法可以解决现有技术中存在的热解油和热解气难以利用的问题，从而真正实现了垃圾的减量化、无害化和资源化处理，具有很好的经济效益。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例
采用某市生活垃圾为原料，生活垃圾含水率55％，成分组成如表1。
表1 生活垃圾成分组成(wt％)
参考图6，将生活垃圾供给至预处理单元，依次经过分选、磁选、粉碎和堆滤处理，去除其中的大块无机垃圾，如砖头、石块、大件玻璃金属制品等，得到含水率为不高于40wt％的有机垃圾，然后将所得有机垃圾供给至旋转床热解炉中的进料区，并且依次经过炉内的干燥区和热解区进行处理，其中，干燥区温度350摄氏度，主要作用是将有机垃圾中的水分进行烘干，热解区温度700摄氏度，是垃圾完成热解主反应区，反应生成高温油气和垃圾炭，在旋转床热解炉顶部靠近热解区设置高温油气出口，用于收集含有水蒸汽的高温油气，热解炭经出料区的热热解炭出口排出，然后将高温油气和冷却油供给至激冷喷淋塔中进行换热处理，得到热解气和热解油；将热解气供给至净化装置中进行净化处理，得到净化热解气，其中一部分净化热解气供给至旋转床热解炉中，为旋转床热解炉的辐射管提高燃料，然后将净化热解气的另一部分、热解炭和热解油供给至循环流化床锅炉中进行充分燃烧(旋转床热解炉中产生的热解炭采用密封双螺旋出料机出料并送入循环流化床锅炉内，双螺旋并排设置，螺旋互相咬合，由于生活垃圾经过了热解反应，其中的塑料，织物，木竹等有机物均热解为碳化物，该碳化物不同于原生垃圾，疏松易于破碎，经过双螺旋的搅拌和挤压作用，可在出料的同时完成破碎过程，形成符合循环流化床锅炉所需的原料)，与循环流化床锅炉给水换热产生300-500摄氏度的过热蒸汽，过热蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机，部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能，驱动同步发电机旋转产生电能，产生的电能部分自用外并入电网，每吨垃圾可发电238kWh。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种处理生活垃圾的系统，其特征在于，包括：
预处理单元，所述预处理单元具有生活垃圾入口、无机垃圾出口和有机垃圾出口；
旋转床热解炉，所述旋转床热解炉中沿着炉底转动方向依次形成进料区、干燥区、热解区和出料区，所述进料区设置有有机垃圾入口，所述热解区设置有高温油气出口，所述出料区设置有热解炭出口，所述有机垃圾入口与所述有机垃圾出口相连；
油气分离净化单元，所述油气分离净化单元具有高温油气入口、净化热解气出口和热解油出口，所述高温油气入口与所述高温油气出口相连，所述净化热解气出口与所述旋转床热解炉相连；
循环流化床锅炉，所述循环流化床锅炉具有热解炭入口、热解油入口、净化热解气入口和过热蒸汽出口，所述热解炭入口与所述热解炭出口相连，所述热解油入口与所述热解油出口相连，所述净化热解气入口与所述净化热解气出口相连；
蒸汽轮机发电机组，所述蒸汽轮机发电机组具有过热蒸汽入口，所述过热蒸汽入口与所述过热蒸汽出口相连。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预处理单元包括依次相连的分选装置、磁选装置、粉碎装置和堆滤装置。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述油气分离净化单元包括激冷喷淋装置和净化装置，所述高温油气入口和所述热解油出口设置在所述激冷喷淋装置上，所述激冷喷淋装置还设置有冷却油入口和热解气出口，所述净化热解气出口设置在所述净化装置上，所述净化装置还设置有热解气入口，所述热解气出口与所述热解气入口相连。
4.一种采用权利要求1～3任一项所述的系统处理生活垃圾的方法，其特征在于，包括：
(1)将生活垃圾供给至所述预处理单元进行预处理，以便得到无机垃圾和有机垃圾；
(2)将所述有机垃圾供给至所述旋转床热解炉的进料区，使得所述有机垃圾依次经过所述干燥区和所述热解区，以便得到高温油气和热解炭，并且所述热解炭经所述出料区排出；
(3)将所述高温油气供给至所述油气分离净化单元进行分离净化处理，以便得到净化热解气和热解油，并将所述净化热解气的一部分供给至所述旋转床热解炉；
(4)将所述净化热解气的另一部分、所述热解炭和所述热解油供给至所述循环流化床锅炉中进行燃烧，以便得到过热蒸汽；
(5)将所述过热蒸汽供给至所述蒸汽轮机发电机组进行发电。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述预处理依次包括分选处理、磁选处理、粉碎处理和堆滤处理。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤(3)按照下列步骤进行：
(3-1)将所述高温油气和所述冷却油供给至所述激冷喷淋塔中进行换热处理，以便得到热解气和热解油；
(3-2)将所述热解气供给至所述净化装置中进行净化处理，以便得到净化热解气。
7.根据权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述有机垃圾的含水率不高于40wt％。
8.根据权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述干燥区的温度为300～400摄氏度，所述热解区的温度为600～900摄氏度。
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Address after: 102200 Beijing city Changping District Machi Town cow Road No. 18 Applicant after: Shenwu science and technology group Limited by Share Ltd Address before: 102200 Beijing city Changping District Machi Town cow Road No. 18 Applicant before: Beijing Shenwu Environment Energy Technology Group Co., Ltd. |