[發明專利]一種垃圾氣化熱電聯供系統

有效

• 申請號: 201810183516.2
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108424790B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 王樹眾;蔡建軍;趙軍;匡草
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F23G5/027
• 分類號: F23G5/027;C02F103/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

本發明公開了一種垃圾氣化熱電聯供系統，包括原生垃圾預處理系統，原生垃圾預處理系統的原生垃圾料倉分兩路，一路與垃圾滲濾液處理系統連接，另一路與垃圾氣化合成系統的氣化爐連接，垃圾滲濾液處理系統和垃圾氣化合成系統均與垃圾灰渣處理系統連接；垃圾氣化合成系統還經過合成氣凈化系統與合成氣余熱利用系統的合成氣換熱器連接，合成氣凈化系統的洗滌塔經過合成氣發電系統與煙氣凈化及余熱系統連接，用于實現垃圾氣化以及系統的熱、電聯供。結合燃氣輪機對燃氣的高熱值、低焦油、低金屬量要求，對垃圾進行氣化工藝以及氣后續的合成氣凈化工藝進行了有效凈化處理，處理后的合成氣可滿足燃氣輪機的燃燒要求，最終實現垃圾氣化發電、供熱要求。

技術領域

本發明屬于垃圾減量化、無害化處理技術領域，具體涉及一種垃圾氣化熱電聯供系統。

背景技術

當前我國垃圾清運總量約為1.79億噸/年，由于處理技術水平低下，大量垃圾僅僅被運到城市郊區或者城鄉結合部隨意堆放或簡單填埋，“垃圾圍城”現象日益嚴重，制約著我國的現代化進程和城市化發展。

衛生填埋法和堆放是當前我國垃圾的主要處理方式，占我國垃圾處理總量的88％，但這兩種方法既沒有實現垃圾的“無害化”，又沒有做到“資源化”和“減量化”。就目前的研究來看，以垃圾焚燒技術為代表的熱利用方式，是較適合目前普通城市生活垃圾終極處理技術，但該技術仍然存在一些技術難題，制約了其發展，歸結起來主要有以下幾點：

1)垃圾熱值較低，難以滿足焚燒爐需求

焚燒法處理生活垃圾，需要垃圾的熱值較高(大約5000kJ/kg以上)，含水率較低。發達國家的垃圾中的可燃成分較高，含水率在10％以下，所以垃圾著火燃燒都較為容易。而我國垃圾總體含水率高，南方城市垃圾含水率通常在40％至50％左右，這就增大了垃圾焚燒爐運行的難度，需要添加輔助燃料(如煤炭、重油等)才能保證垃圾焚燒爐的穩定運行。

2)焚燒法處理生活垃圾，易帶來二次污染

由于垃圾成分的多樣性、易變性、焚燒過程影響因素的復雜性等，現階段垃圾焚燒技術不可避免的容易對環境造成的二噁英、重金屬等二次污染，使得許多垃圾焚燒項目推進受阻。

i垃圾焚燒產生二噁英污染：

當前常規的垃圾焚燒過程中，二噁英主要通過兩種途徑來生成：一種是含氯的有機物通過不完全燃燒產生二噁英；另一種是在尾氣冷卻階段含氯煙氣由重金屬催化產生二噁英。由于垃圾成分復雜多變，容易造成燃燒不充分，并且垃圾中氯元素含量較高，二噁英可在此過程中通過第一種途徑大量生成；即便是燃燒反應控制在很高的溫度下，燃燒進行得很完全，由于垃圾中存在大量的重金屬元素，二噁英仍然會通過重金屬的催化作用在尾部煙道通過第二種途徑再次生成。而二噁英目前無法實現在線監測，沒有高效的脫除手段，通常只能采取激冷和活性炭吸附等手段進行處理，處理達標成本很高，大大影響垃圾發電的經濟效益，甚至會造成虧損，這也就是垃圾焚燒過程中二噁英問題難以克服的主要原因。

ii垃圾焚燒產生重金屬污染：

由于當前我國垃圾分類不徹底，所以我國垃圾中重金屬的成分較高，而垃圾焚燒過程中，垃圾中易揮發的重金屬會隨著煙氣及飛灰排放到大氣中，不易揮發的重金屬則在垃圾焚燒底渣中大量存在。垃圾焚燒飛灰屬于危險廢棄物，其中含有大量的Pb、Cr、Cd等重金屬元素，其對環境具有很強的危害，必須要進行妥善地處理，目前通常采用水泥固化、化學酸洗等方法，成本較高，且處理不徹底。

因此，衛生填埋、焚燒等常規垃圾處理技術具有不可避免的技術缺點，因此需要尋找一種更加先進的垃圾無害化處理技術。以生活垃圾氣化為代表的熱化學轉化利用方式，是比較適合生活垃圾的處理技術。針對我國垃圾特點，建立適用于我國垃圾的可以實現垃圾資源化、無害化、減量化處理的氣化系統是對垃圾進行處理的有效方法。

發明內容