[實用新型]一種燃煤耦合生活垃圾熱解的雙床發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822016592.2
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN209276460U
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 嚴密;張思成;周宣佑;劉建雍;蘇紅才;王國斌;葉東尼;翁周超
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: C10J3/20
• 分類號: C10J3/20;C10J3/84
• 代理公司: 杭州之江專利事務所(普通合伙) 33216
• 代理人: 朱楓

本實用新型公開了一種燃煤耦合生活垃圾熱解的雙床發(fā)電系統(tǒng)，包括流化床燃煤系統(tǒng)、固定床垃圾氣化系統(tǒng)、合成氣處理系統(tǒng)；流化床的攜熱床料經(jīng)過物料循環(huán)進入氣化爐，以提供氣化所需能量；氣化產(chǎn)生的垃圾焦炭通過回料腿至流化床與煤粉混燒，以保證物料平衡并轉(zhuǎn)化固定碳，氣化爐合成氣經(jīng)冷卻凈化后用作可燃氣。本實用新型耦合燃燒、氣化兩過程，通過氣化將生活垃圾轉(zhuǎn)化成可燃氣及焦炭，并在燃煤爐內(nèi)摻燒焦炭以替代部分原煤，實現(xiàn)了熱、電、氣多聯(lián)產(chǎn)的功能，節(jié)省燃煤的同時高效處理了生活垃圾，避免了垃圾直接焚燒造成的二噁英等污染物，并解決了因物性參數(shù)差異煤無法與垃圾直接摻燒的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于固廢處置領(lǐng)域，特別涉及一種燃煤耦合生活垃圾熱解的雙床發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著城市化進程的加快，“垃圾圍城”的問題日趨突出，如何實現(xiàn)垃圾的資源化無害化處置成為亟待解決的問題。目前應用最廣泛的處置方法是垃圾焚燒發(fā)電，但現(xiàn)階段其處理量仍然無法滿足需求。新建符合標準的垃圾焚燒發(fā)電廠需要耗費巨量資金且面臨著“鄰避效應”等問題，同時垃圾焚燒過程產(chǎn)生的二噁英等有害物質(zhì)，對環(huán)境造成不可避免的二次污染。

垃圾的熱解氣化技術(shù)是另一種熱處理方式，其原理是利用垃圾中有機物的熱不穩(wěn)定性，在無氧或者缺氧條件下加熱，使之在高溫條件下分解，形成可燃氣，液態(tài)焦油，固體可燃焦炭。熱解法相比焚燒法更利于能源的高效再利用，且對環(huán)境更友好。熱解過程是在還原性氣氛下進行的，煙氣排放量小，粉塵夾帶少，且還原性氣氛下SOx、NOx和HCl的生成也會受到一定限制，同時較低的空氣當量比抑制二噁英的生成。

另一方面，隨著政府對環(huán)境問題的愈發(fā)重視，燃煤電廠正在逐漸被淘汰，其汽輪機大多無法滿負荷運行。利用燃煤電廠的鍋爐及其成熟的煙氣處理系統(tǒng)來處置垃圾具有廣闊的應用前景。然而生活垃圾水分高，熱值低，幾何尺寸大，其物性參數(shù)與煤粉差異過大，無法有效地與煤粉直接摻燒。而垃圾焦炭機械強度較小，經(jīng)過破碎其物性參數(shù)更接近于煤，易于與煤混燒。

因此，有必要設計一種燃煤耦合垃圾氣化的系統(tǒng)及方法，將垃圾轉(zhuǎn)化為焦炭并與煤摻燒，同時生成合成氣，實現(xiàn)熱電產(chǎn)品與化工產(chǎn)品的多聯(lián)產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是實現(xiàn)生活垃圾的高效穩(wěn)定氣化，并將氣化后的垃圾焦炭送入燃煤鍋爐與煤摻燒，在不影響燃煤鍋爐系統(tǒng)的情況下替代一部分燃煤負荷，達到利用垃圾資源多聯(lián)產(chǎn)并降低二次污染。

為此，本實用新型的技術(shù)方案是：一種燃煤耦合生活垃圾熱解的雙床發(fā)電系統(tǒng)，包括

用于將垃圾焦炭與煤粉摻燒，產(chǎn)生蒸汽以供熱或發(fā)電的循環(huán)流化床燃煤系統(tǒng)；

用于將干燥后的生活垃圾轉(zhuǎn)化為焦炭及合成氣的固定床垃圾氣化系統(tǒng)；

用于將合成氣冷卻凈化，分離出焦油等雜質(zhì)并得到可燃氣的合成氣處理系統(tǒng)；

所述循環(huán)流化床燃煤系統(tǒng)包括流化床燃燒爐、燃燒爐出口旋風分離器和回料腿，流化床燃燒爐頂部的出口與燃燒爐出口旋風分離器連接相通；

所述固定床垃圾氣化系統(tǒng)包括固定床氣化爐和氣化爐出口旋風分離器，固定床氣化爐左側(cè)上方與燃燒爐出口旋風分離器相連接，左側(cè)下方通過回料腿連接流化床燃燒爐；所述固定床氣化爐頂部與氣化爐出口旋風分離器連接相通，氣化爐出口旋風分離器連接合成氣處理系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述循環(huán)流化床燃煤系統(tǒng)還包括燃燒爐螺旋給料機，流化床燃燒爐左側(cè)下方設有煤粉給料口，與燃燒爐螺旋給料機相連；所述流化床燃燒爐右側(cè)下方與回料腿相連接，流化床燃燒爐底部設有下渣口。

優(yōu)選地，煤粉從燃燒爐螺旋給料機進入到流化床燃燒爐。

優(yōu)選地，所述的固定床垃圾氣化系統(tǒng)還包括焦炭破碎機和氣化爐螺旋給料機，固定床氣化爐右側(cè)上方設有垃圾給料口，與氣化爐螺旋給料機相連；所述固定床氣化爐左側(cè)下方設有焦炭出料口，與焦炭破碎機相連，焦炭破碎機與回料腿相連接；固定床氣化爐下方設有氣化劑入口。