生活垃圾熱解氣化生產可燃氣的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于固體廢棄物資源化處理領域,具體而言,本發(fā)明涉及生活垃圾熱解氣 化生產可燃氣的方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 由于我國城市生活垃圾采用混合收集的方式,垃圾組成成分復雜,包括廚余物、塑 料、橡膠、紙類、木竹、織物、玻璃、金屬等,各個成分粒度、硬度、含水率等特性不同,如廚余 物含水率高,輕質塑料難以破碎等,在熱解處理中,經常需要采用復雜的預處理將原生生活 垃圾制備成符合要求的原料,才能入爐。預處理一般包括分選(磁選、風選、人工分揀),破 碎,烘干,成型等,預處理流程長,工序復雜,其存在的問題主要包括:(1)現有的預處理技 術很難保證分選、破碎效率,因此不僅浪費了大量人力物力,而且往往經過預處理的垃圾還 是無法完全滿足要求;(2)現存的熱解爐如回轉窯、流化床等均要求入爐含水率較低,熱解 反應必需對垃圾進行烘干,不管采用間接熱源還是直接熱源,烘干都會產生大量煙氣,這種 煙氣臭氣濃度高,必須要進一步除臭才能達標排放;(3)預處理設備一般單臺處理能力較 低,需要配備多臺設備,同時設備故障率高,很難維持連續(xù)穩(wěn)定運行。
[0003] 若不采用預處理將垃圾直接入爐進行熱解,現有技術存在的問題包括:(1)垃圾 的高含水率(49% -60% )導致系統(tǒng)熱效率極低,熱解氣中夾雜水蒸氣,熱值低,后續(xù)利用困 難;(2)熱解過程不完全,熱解時間過長,產品品質差。另外,垃圾熱解油粘性大,成分復雜, 熱值較低,很難進行進一步的利用,同時這些熱解油還會堵塞管道,影響生產的正常運行。
【發(fā)明內容】
[0004] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此,本發(fā)明的 一個目的在于提出一種生活垃圾熱解氣化生產可燃氣的方法和系統(tǒng)。
[0005] 根據本發(fā)明的一個方面,本發(fā)明提出了一種生活垃圾熱解氣化生產可燃氣的方 法,根據本發(fā)明實施例的生活垃圾熱解氣化生產可燃氣的方法包括:
[0006] 將生活垃圾在蓄熱式旋轉床熱解爐內進行干燥處理和熱解處理,以便得到富含水 蒸氣的高溫油氣和垃圾炭;
[0007] 利用所述富含水蒸氣的高溫油氣作為氣化劑對所述垃圾炭進行氣化處理,以便得 到氣化混合氣;以及
[0008] 將所述氣化混合氣進行除塵凈化處理,以便得到可燃氣。
[0009] 采用本發(fā)明上述實施例的生活垃圾熱解氣化生產可燃氣的方法,可以有效地將廢 棄的原生生活垃圾在蓄熱式旋轉床熱解爐內一步完成干燥處理和熱解處理,最終生成富含 水蒸氣的高溫油氣和垃圾炭。高溫油氣通過油氣管道進入流化床氣化裝置作為氣化劑使 用,垃圾炭經過爐體的雙螺旋可實現破碎功能的密封出料機出料,并送入流化床氣化裝置 氣化,氣化得到氣化混合物經過除塵凈化后得到可燃氣產品,臭氣在熱解氣化過程中得到 祛除。整個工藝過程無預處理步驟,通過簡單的流程便完成了干燥、熱解,除臭的目的,最終 得到可燃氣,工藝流程短、運行成本低,資源化、能源化水平高,產品經濟效益好,二次污染 少,無二噁英產生,易于實現垃圾熱解的工業(yè)化和規(guī)?;?。
[0010] 另外,根據本發(fā)明上述實施例的生活垃圾熱解氣化生產可燃氣的方法還可以具有 如下附加的技術特征:
[0011] 在本發(fā)明的一些實施例中,將所述可燃氣的一部分作為所述蓄熱式旋轉床熱解爐 的燃料。
[0012] 在本發(fā)明的一些實施例中,所述生活垃圾的含水量為40-60%。
[0013] 在本發(fā)明的一些實施例中,所述干燥處理的溫度為300-400攝氏度,所述熱解處 理的溫度為600-900攝氏度。
[0014] 在本發(fā)明的一些實施例中,所述氣化處理的溫度為850-1300攝氏度。
[0015] 在本發(fā)明的一些實施例中,所述干燥處理和熱解處理的時間總共為1. 5-3. 5小 時。
[0016] 根據本發(fā)明的第二方面,本發(fā)明提出了一種生活垃圾熱解氣化生產可燃氣的系 統(tǒng),包括:
[0017] 蓄熱式旋轉床熱解爐,所述蓄熱式旋轉床熱解爐包括:
[0018] 殼體,所述殼體形成環(huán)狀爐腔,所述環(huán)狀爐腔被分割為下部相連通的干燥腔室和 熱解腔室,所述干燥腔室具有進料口,所述熱解腔室具有高溫油氣出口和垃圾炭出口,所述 蓄熱式旋轉床熱解爐適于將所述生活垃圾進行干燥處理和熱解處理,以便得到富含水蒸氣 的高溫油氣和垃圾炭;
[0019] 布料爐盤,所述布料爐盤可轉動地位于所述環(huán)狀爐腔的下部;
[0020] 多個輻射管,多個所述輻射管設置在所述殼體的內周壁上;
[0021] 驅動裝置,所述驅動裝置設置在所述殼體的下方且與所述布料爐盤相連,以便驅 動所述布料爐盤轉動;
[0022] 流化床氣化裝置,所述流化床氣化裝置具有垃圾炭入口,氣化劑入口,混合氣出口 和除塵灰入口,所述流化床氣化裝置的垃圾炭入口與蓄熱式輻射管旋轉床的垃圾炭出口相 連,所述流化床氣化裝置的氣化劑入口與蓄熱式輻射管旋轉床的高溫油氣出口相連,所述 流化床氣化裝置適于對所述富含水蒸氣的高溫油氣和垃圾炭進行氣化處理,以便得到氣化 混合氣;
[0023] 除塵凈化裝置,所述除塵凈化裝置具有混合氣入口,可燃氣出口和除塵灰出口,所 述混合氣入口與所述混合氣出口相連,所述除塵灰出口與所述除塵灰入口相連,所述除塵 凈化裝置適于對所述氣化混合氣進行除塵凈化處理,以便得到可燃氣;
[0024] 可燃氣儲罐,所述可燃氣儲罐具有可燃氣入口和可燃氣出口,所述可燃氣入口與 所述可燃氣出口相連。
[0025] 采用本發(fā)明上述實施例的生活垃圾熱解氣化生產可燃氣的系統(tǒng),可以有效地將廢 棄的原生生活垃圾在蓄熱式旋轉床熱解爐內一步完成干燥處理和熱解處理,最終生成富含 水蒸氣的高溫油氣和垃圾炭。高溫油氣通過油氣管道進入流化床氣化裝置作為氣化劑使 用,垃圾炭經過爐體的雙螺旋可實現破碎功能的密封出料機出料,并送入流化床氣化裝置 氣化,氣化得到氣化混合物經過除塵凈化后得到可燃氣產品,臭氣在熱解氣化過程中得到 祛除。整個系統(tǒng)工無需額外設置預處理設置,通過簡單的流程便完成了干燥、熱解,除臭的 目的,最終得到可燃氣,工藝流程短、運行成本低,資源化、能源化水平高,產品經濟效益好, 二次污染少,無二噁英產生,易于實現垃圾熱解的工業(yè)化和規(guī)?;?。
[0026] 另外,根據本發(fā)明上述實施例的生活垃圾熱解氣化生產可燃氣的系統(tǒng)還可以具有 如下附加的技術特征:
[0027] 在本發(fā)明的一些實施例中,所述可燃氣儲罐與所述蓄熱式旋轉床熱解爐內的燃料 入口相連,以便將所述可燃氣作為所述蓄熱式旋轉床熱解爐內的燃料。
[0028] 所述除塵凈化裝置包括依次相連的兩級旋風分離器、冷卻器和脫硫設備。
[0029] 所述干燥腔室內的溫度為300-400攝氏度,所述熱解腔室內的溫度為600-900攝 氏度,所述富含水蒸氣的高溫油氣的溫度為550-850攝氏度。
【附圖說明】
[0030] 圖1是根據本發(fā)明的一個實施例的生活垃圾熱解氣化生產可燃氣的方法的流程 圖。
[0031] 圖2是根據本發(fā)明的一個實施例的生活垃圾熱解氣化生產可燃氣的系統(tǒng)的結構 示意圖。
[0032] 圖3是根據本發(fā)明的一個實施例的生活垃圾熱解氣化生產可燃氣的系統(tǒng)中的蓄 熱式旋轉床熱解爐內的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033] 下面描述本發(fā)明實施例的生活垃圾熱解氣化生產可燃氣的方法。
[0034] 根據本發(fā)明具體實施例的生活垃圾熱解氣化生產可燃氣的方法包括:將生活垃圾 在蓄熱式旋轉床熱解爐內進行干燥處理和熱解