[實用新型]一種基于雙床熱解的生活垃圾梯級利用系統

有效

• 申請號: 201822081208.7
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN209397162U
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（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）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C10J3/60
• 分類號: C10J3/60;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基于雙床熱解的生活垃圾梯級利用系統，包括用于將垃圾焦炭充分氧化燃燒，產生蒸汽以供熱或發電的循環流化床燃燒系統；用于將干燥后的生活垃圾轉化為焦炭及合成氣的固定床垃圾熱解系統；用于將合成氣冷卻凈化，分離出焦油等雜質并得到可燃氣的合成氣處理系統。本實用新型將垃圾焦炭替代煤粉燃燒，減少耗煤的同時高效處置生活垃圾，并且通過耦合燃燒和熱解兩過程生產了焦油、可燃氣及熱電產品，并可基于市場需求調控熱解溫度，得到不同的產物分配，實現了垃圾的梯級利用。

技術領域

本實用新型屬于固廢處置領域，特別涉及一種基于雙床熱解的生活垃圾梯級利用系統。

背景技術

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電，但現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生的二噁英等有害物質，對環境造成不可避免的二次污染。

垃圾的熱解氣化技術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，隨著政府對環境問題的愈發重視，燃燒電廠正在逐漸被淘汰，利用燃燒電廠的鍋爐及其成熟的煙氣處理系統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，其物性參數與煤粉差異過大，無法直接應用于燃燒系統。而垃圾焦炭機械強度較小，經過破碎其物性參數更接近于煤，易于替代煤粉。

因此，有必要設計一種垃圾燃燒耦合垃圾熱解氣化的系統，將垃圾轉化為可燃焦炭、液態焦油及可燃氣，再將焦炭燃燒得到熱電產品，實現垃圾的梯級利用。

發明內容

本實用新型的目的是實現生活垃圾的高效穩定熱解，并將熱解后的垃圾焦炭送入燃燒鍋爐替代煤粉燃燒生產蒸汽，達到對垃圾資源梯級利用。

為此，本實用新型的第一個技術方案是：一種基于雙床熱解的生活垃圾梯級利用系統，其特征在于：包括

用于將垃圾焦炭充分氧化燃燒，產生蒸汽以供熱或發電的循環流化床燃燒系統；

用于將干燥后的生活垃圾轉化為焦炭及合成氣的固定床垃圾熱解系統；

用于將合成氣冷卻凈化，分離出焦油等雜質并得到可燃氣的合成氣處理系統；

所述循環流化床燃煤系統包括流化床燃燒爐、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；流化床燃燒爐右側下方與回料腿相連接，流化床燃燒爐底部設有下渣口；

所述的固定床垃圾熱解系統包括固定床熱解爐和熱解爐出口旋風分離器，固定床熱解爐左側上方與燃燒爐出口旋風分離器相連接，左側下方通過回料腿連接流化床燃燒爐；所述固定床熱解爐頂部與熱解爐出口旋風分離器連接相通，熱解爐底部設有氣化劑入口；所述熱解爐出口旋風分離器通過流量控制閥門分為兩路，一路連接熱解爐底部的氣化劑入口，另一路連接合成氣處理系統。

優選地，所述固定床垃圾熱解系統還包括焦炭破碎機及螺旋給料機，固定床熱解爐右側上方設有垃圾給料口，與螺旋給料機相連；所述固定床熱解爐左側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。

優選地，所述合成氣處理系統包括電子除油器、CO₂吸附塔、脫水塔及換熱器，電子除油器下方設有焦油出口，上方連接換熱器；所述換熱器外接風機，且與流化床燃燒爐底部的下渣口相連通；所述換熱器依次連接CO₂吸附塔及脫水塔。