[發明專利]一種水泥窯協同處理城市生活垃圾的系統及方法

有效

• 申請號: 201410111571.2
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103934254A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 馬明亮;魏文榮;陸秉權;馬雷
• 申請（專利權）人: 北京凱盛建材工程有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00;C04B7/36;C05F9/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 魯兵

1.一種水泥廠協同處理城市生活垃圾的系統，包括以下管道連接的各系統：

生活垃圾預處理系統，其包括順序使用的垃圾堆棚、垃圾分選裝置、干燥裝置和破碎裝置等；

蒸汽發生系統，其包括順序使用的污水凈化裝置和蒸汽發生器等；

生活垃圾氣化系統，其包括順序使用的下吸式固定床氣化爐、氣體凈化裝置和焦油裂解裝置等；

發電系統，其包括順序使用的燃氣輪機和發電機組等；

水泥生產系統，其包括生料預分解裝置、窯尾煙室、回轉窯、篦冷機以及廢氣處理裝置等。

2.根據權利要求1所述水泥廠協同處理城市生活垃圾的系統，其特征在于，垃圾堆棚的滲瀝液出口連通污水凈化裝置進水口；垃圾分選裝置的灰土出口通往生料預分解裝置；破碎裝置的出口連通下吸式固定床氣化爐的物料入口，蒸汽發生器的蒸汽出口連通下吸式固定床氣化爐的蒸汽入口，篦冷機的高溫空氣出口連通下吸式固定床氣化爐的空氣入口；下吸式固定床氣化爐的可燃合成氣出口連通氣體凈化裝置的入口，下吸式固定床氣化爐的爐灰出口通往生料預分解裝置；蒸汽發生器的尾氣通入干燥裝置，干燥裝置的廢氣以及垃圾堆棚的臭氣通往篦冷機的入口，篦冷機的高溫空氣出口分別通往蒸汽發生器、下吸式固定床氣化爐和焦油裂解裝置。

3.一種水泥廠協同處理城市生活垃圾的方法，具體步驟為：

1）城市生活垃圾進入垃圾堆棚進行堆酵處理，期間：

產生的臭氣輸往水泥生產系統的篦冷機；

產生的垃圾滲瀝液輸往污水凈化裝置，凈化后的上清液和自來水配比后輸往蒸汽發生器產生蒸汽；

產生的生活垃圾進入垃圾分選裝置；

2）由垃圾分選裝置分選出有機可燃物、廚余、灰土、金屬、玻璃等，其中：

廚余進行堆肥處理；

金屬、玻璃等可回收物作回收處理；

灰土與水泥生產系統的生料配比后進入生料預分解裝置；

有機可燃物依次輸往垃圾干燥裝置、破碎裝置進入下吸式固定床氣化爐；

3）由下吸式固定床氣化爐生成可燃合成氣，作為燃料輸出至燃氣輪機，燃氣輪機推動發電機組發電；產生的電能用于水泥生產系統；

下吸式固定床氣化爐產生的爐灰與水泥生產系統的生料配比后進入生料預分解裝置；

4）將水泥生料、來自分選裝置的灰土以及來自下吸式固定床氣化爐的爐灰進行配比后進入水泥生產系統，依次通過生料預分解裝置、窯尾煙室、回轉窯產生高溫熟料進入篦冷機換熱后產出水泥熟料。

4.根據權利要求3所述水泥廠協同處理城市生活垃圾的方法，其特征在于：

步驟1）中蒸汽發生器產生的蒸汽通往下吸式固定床氣化爐；尾氣輸往垃圾干燥裝置；

步驟1）污水凈化裝置凈化過程產生的有機污泥輸往窯尾煙室進行高溫裂解。

5.根據權利要求3或4所述水泥廠協同處理城市生活垃圾的方法，其特征在于：

步驟2）中垃圾分選裝置對生活垃圾中的含氯物質進行分選和分揀，使分選出的有機可燃物中氯元素含量小于0.025%；

步驟2）中干燥裝置的廢氣輸往篦冷機；

步驟2）所述垃圾干燥裝置的熱源是蒸汽發生器的尾氣和燃氣輪機的尾氣；經垃圾干燥裝置、破碎裝置后的有機可燃物粒徑小于5cm，水分含量小于25%（質量百分數）。

6.根據權利要求3或4或5所述水泥廠協同處理城市生活垃圾的方法，其特征在于：

步驟3）中的可燃合成氣輸出至燃氣輪機前先通過一氣體凈化裝置，氣體凈化裝置分出的焦油通過一焦油裂解裝置產生焦油裂解氣，焦油裂解氣通入燃氣輪機中作為燃料；焦油裂解裝置的熱源是來自篦冷機的部分高溫空氣；

步驟3）中燃氣輪機的燃料是來自垃圾氣化系統的可燃合成氣和焦油裂解氣；燃氣輪機產生的尾氣輸往垃圾干燥裝置，發電機組產生的電能用做水泥生產系統的動力。

7.根據權利要求6所述水泥廠協同處理城市生活垃圾的方法，其特征在于：焦油裂解裝置中加入催化劑，催化劑可以是白云石、堿金屬催化劑、鎳基催化劑等。

8.根據權利要求3或4或5或6或7所述水泥廠協同處理城市生活垃圾的方法，其特征在于：步驟3）中下吸式固定床氣化爐的氣化劑來自蒸汽發生器的蒸汽和來自篦冷機的部分高溫空氣；下吸式固定床氣化爐中高溫空氣過量系數為0.2～0.4；蒸汽與有機可燃物的質量比為0.2～0.8。