[發明專利]一種耦合化學鏈空分技術的垃圾焚燒系統及方法

在審

• 申請號: 202011475268.2
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112555834A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 孟桂祥;卿夢磊;姚勝;王祝成;韓國慶;曹壽峰;梁昊;徐凱;王暉
• 申請（專利權）人: 蘇州西熱節能環保技術有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F23G5/00
• 分類號: F23G5/00;F23G5/44;F23J15/02;F23J15/04;C01B13/02
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 王麗

本發明耦合化學鏈空分技術的垃圾焚燒系統，包括化學鏈空分裝置、垃圾焚燒爐以及煙氣處理裝置，化學鏈空分裝置包括吸氧反應器和釋氧反應器；垃圾焚燒爐包括爐體、過熱器和省煤器；煙氣處理裝置包括脫酸裝置、除塵裝置、洗滌塔、蒸氣?煙氣換熱器、SCR反應器和碳捕集裝置，SCR反應器的出口設有煙氣分支管道，煙氣分支管道與釋氧反應器連通。本發明耦合化學鏈空分技術的垃圾焚燒方法包括步驟：S1、分別吸氧反應和釋氧反應；S2、釋氧反應器產物通入垃圾焚燒爐，燃燒煙氣進入煙氣處理裝置；S3、煙氣經脫酸裝置、除塵裝置、洗滌塔、蒸氣?煙氣換熱器和SCR反應器處理；S4、處理后煙氣一部分進入釋氧反應器中，另一部分進入碳捕集裝置。

技術領域

本發明屬于環保技術領域，具體地說，本發明涉及一種耦合化學鏈空分技術的垃圾焚燒系統及方法。

背景技術

隨著我國城市化進程和經濟的不斷發展，城市生活垃圾量逐步增加，“垃圾圍城”的問題亟需解決。當前垃圾無害化處理方式主要有焚燒、填埋、堆肥等三種方式。其中，垃圾焚燒由于具有無害化、減量化、資源化等優點，因此成為了當前主流的垃圾處理方式，同時也給垃圾焚燒發電提供了契機。

由于溫室效應日漸加劇，CO₂減排與捕集成為應對全球氣候變化的關鍵舉措。當前，電力行業是我國最大的二氧化碳排放來源，因此垃圾焚燒發電廠在解決城市生活垃圾的同時也應當考慮如何對其產生的煙氣進行CO₂捕集。化學鏈空分技術是新型的制氧技術，它具有低能耗制氧的優勢。將化學鏈空分技術與傳統電廠相結合，將電廠的尾部煙氣與制取的氧氣混合代替空氣與燃料燃燒，那么產物中主要是CO₂和H₂O，通過簡單冷凝分離過程即可獲得高純度CO₂，實現了CO₂減排與捕集。

與此同時，因為垃圾焚燒產生的煙氣中水蒸氣和HCl含量較高，導致其余熱鍋爐低溫腐蝕較嚴重，垃圾焚燒廠中空氣預熱器中普遍采用蒸氣，如汽包抽取的飽和蒸氣和一次母管的蒸氣作為加熱介質對空氣進行預熱，據估計所利用的蒸氣量一般占蒸氣總量10％-15％，這將降低電廠的發電效率。

綜上所述，亟需提供一種耦合化學鏈空分技術的垃圾焚燒系統及方法，以解決現有技術的垃圾焚燒系統中所存在的空氣與垃圾的直接燃燒，產生大量熱力型NO_x以及CO₂捕集等技術問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種耦合化學鏈空分技術的垃圾焚燒系統及方法，以解決現有技術的垃圾焚燒系統中所存在的空氣與垃圾的直接燃燒，產生大量熱力型NO_x以及CO₂等技術問題。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種耦合化學鏈空分技術的垃圾焚燒系統，包括通過管道依次連接在一起的化學鏈空分裝置、垃圾焚燒爐以及煙氣處理裝置，所述化學鏈空分裝置包括吸氧反應器和釋氧反應器；所述垃圾焚燒爐包括爐體、過熱器和省煤器；所述煙氣處理裝置包括通過管道依次連接的脫酸裝置、除塵裝置、洗滌塔、蒸氣-煙氣換熱器、SCR反應器和碳捕集裝置，所述SCR反應器的出口還設置有煙氣分支管道，所述煙氣分支管道與所述釋氧反應器連通。

在上述實施方式的基礎上，在另一改進的實施方式中，所述吸氧反應器和/或所述釋氧反應器為固定床形式或移動床形式或流化床形式。

在上述實施方式的基礎上，在另一改進的實施方式中，所述爐體與所述過熱器之間的管道內還設置有SNCR處理器。

在上述實施方式的基礎上，在另一改進的實施方式中，所述化學鏈空分裝置還包括2個換熱器和2個旋風分離器，所述吸氧反應器的入口和所述釋氧反應器的出口分別設置有1個所述換熱器和1個所述旋風分離器。

在上述實施方式的基礎上，在另一改進的實施方式中，所述脫酸裝置為旋轉噴霧半干式脫酸裝置，用于噴施石灰漿。