申請日2013.08.19
公開(公告)日2013.12.25
IPC分類號F23G5/027; F23G7/04; F23G5/033
摘要
本發明提供一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統及方法,該系統包括生活垃圾前處理系統、垃圾能量回收系統、垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理系統;所述生活垃圾前處理系統包括依次連接的生活垃圾料倉、生活垃圾破碎機、生活垃圾篩分機、生活垃圾擠壓脫水機;所述垃圾能量回收系統包括流化床氣化爐、旋風熔融爐、余熱鍋爐以及與之配套的供風及富氧系統;所述垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理系統包括滲濾液濃縮系統、煙氣凈化裝置及廢水處理裝置。該系統通過前處理工藝提高了垃圾的熱值,采用富氧氣化爐及高溫旋風熔融爐技術作為垃圾能量的回收系統,利用余熱鍋爐排出的中溫煙氣濃縮了垃圾滲濾液,并將濃縮后的滲濾液噴入了高溫的旋風爐中進行了無害化處理。
權利要求書
1.一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統,其特征在于,包括生活垃 圾前處理系統、垃圾能量回收系統、垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理系統;
所述生活垃圾前處理系統,包括依次連接的生活垃圾料倉、生活垃圾破碎機、 生活垃圾篩分機、生活垃圾擠壓脫水機;
所述垃圾能量回收系統,包括流化床氣化爐、旋風熔融爐、余熱鍋爐以及與 之配套的供風及富氧系統;生活垃圾擠壓脫水機的垃圾出口連接流化床氣化爐的 垃圾入口,流化床氣化爐的合成氣出口連接旋風熔融爐的合成氣入口,旋風熔融 爐的高溫煙氣出口連接余熱鍋爐的的高溫煙氣入口;供風及富氧系統連接流化床 氣化爐和旋風熔融爐;
所述垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理系統,包括滲濾液濃縮系統、煙氣凈化裝置 及廢水處理裝置;垃圾擠壓脫水機的滲濾液出口連接滲濾液濃縮系統的滲濾液進 口;滲濾液濃縮系統的濃縮滲濾液出口連接旋風熔融爐的噴嘴;滲濾液濃縮系統 的中溫煙氣進口連接余熱鍋爐的中溫煙氣出口,滲濾液濃縮系統的冷凝廢液出口 連接所述廢水處理裝置,滲濾液濃縮系統的低溫煙氣出口連接所述煙氣凈化裝 置。
2.根據權利要求1所述的一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統,其 特征在于,生活垃圾料倉中的原生垃圾通過垃圾破碎機破碎后,進入垃圾篩分機, 通過篩分去除粒徑小于2mm的灰土類廢物之后,進入垃圾擠壓脫水機,通過擠 壓脫水降低垃圾含水率;經垃圾擠壓脫水機處理后的垃圾進入流化床氣化爐內與 空氣及富氧發生氣化反應,產生可燃氣體進入旋風熔融爐進行高溫燃燒,使其中 的飛灰熔融為液態熔渣,而燃燒產生的高溫煙氣進入余熱鍋爐進行余熱回收;經 過余熱鍋爐換熱之后的中溫煙氣進入滲濾液濃縮系統,為滲濾液濃縮提供熱源; 而從滲濾液濃縮系統排出的濃縮滲濾液噴入旋風爐進行高溫焚燒,從滲濾液濃縮 系統排出的冷凝廢液進入廢水處理系裝置進行處理,經過滲濾液濃縮系統換熱后 的低溫煙氣經過煙氣凈化裝置后排入大氣。
3.根據權利要求1所述的一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統,其 特征在于,流化床氣化爐采用密相區和稀相區兩段式布置,在密相區和稀相區之 間有一個喉部區域;在氣化爐密相區底部布置有多風室布風裝置,該裝置由兩個 或多個相互封閉的環形空間組成,其上布置有圓錐形的傾斜布風板;多風室布風 裝置的中心通入由供風及富氧系統提供的空氣,邊緣通入由供風及富氧系統提供 的富氧;經垃圾擠壓脫水機處理后的垃圾從稀相區側部進入氣化爐爐膛后先在爐 膛中央區域進行熱解氣化反應;床層中央底部的物料燃燒時逐漸向床層邊緣運 動,當進入到多風室布風裝置邊緣的富氧布風區以后,熱解殘渣中的焦炭將與富 氧發生反應,燃燒速度加快,放出的熱量增加,降低排渣中的含碳量。
4.根據權利要求3所述的一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統,其 特征在于,布風板上安裝有多個定向風帽(31),所述定向風帽(31)由一個一 端封閉的圓管加工而成,在靠近封閉端的管壁側面有兩個出風孔,在同一水平面 內,兩個出風孔相互呈40~120°夾角布置;定向風帽(31)在布風板上呈中心 對稱分布,其出風孔沿布風板圓周方向呈順時針或逆時針布置,其兩個出風孔中 心線的角平分線與布風板圓周切線外側方向有10~40°的夾角,使流化床氣化爐 底層床料能夠沿螺旋線由中心向外側運動。
5.根據權利要求1所述的一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統,其 特征在于,流化床氣化爐氣化產生的合成氣進入旋風熔融爐中進行高溫燃燒;旋 風熔融爐采用三段式結構,包括依次連接的垂直段、傾斜排渣段和燃燼段;垂直 段的爐膛為垂直結構,合成氣通過垂直段頂端側面的合成氣入口沿切向進入垂直 段,助燃的空氣及富氧分2級,通過切向設置在垂直段側面的一級助燃風噴嘴和 二級助燃風噴嘴進入垂直段參與燃燒;在垂直段的頂部中心布置有點火及噴淋滲 濾液的噴嘴,在點火時作為起燃噴嘴,在正常燃燒時作為濃縮滲濾液的燃燒噴嘴; 第二段為傾斜排渣段,其爐膛為橫向傾斜布置,在爐膛的中段下部布置有液體排 渣口,在液體排渣口后布置有燃燼風噴嘴,在運行時噴入空氣或富氧;第三段為 燃燼段,燃燼段的爐膛為垂直布置,以讓燃氣充分燃燼,并讓飛灰有足夠的停留 時間被捕集。
6.根據權利要求5所述的一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統,其 特征在于,旋風熔融爐采用三段式結構內壁均鋪設有保溫耐磨爐襯;垂直段和傾 斜排渣段內處于還原性氣氛,燃燼段內處于氧化性氣氛。
7.根據權利要求1所述的一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統,其 特征在于,滲濾液濃縮系統由多級蒸發換熱器構成,煙氣與滲濾液呈逆流布置。
8.根據權利要求7所述的一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統,其 特征在于,滲濾液濃縮系統由三蒸發換熱器構成,分別為第一級蒸發換熱器、第 二級蒸發換熱器和第三級蒸發換熱器;從余熱鍋爐排出的中溫煙氣進入第一級蒸 發換熱器,通過從第二級蒸發器送出的滲濾液濃縮液換熱,將其進一步濃縮排出 至旋風熔融爐;第一級蒸發換熱器中滲濾液產生的蒸汽與煙氣混合,進入第二級 蒸發換熱器,通過與從第三級蒸發換熱器流出的滲濾液換熱之后再與產生的蒸汽 混合進入第三級蒸發換熱器,在其中與從擠壓脫水機收集的垃圾滲濾液換熱之后 進入煙氣凈化裝置;從每一級蒸發換熱器中排出的冷凝廢液通入廢水處理裝置中 進行處理;從第三級蒸發換熱器排除的低溫煙氣進入煙氣凈化裝置進行凈化。
9.一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理方法,其特征在于,包括以下步 驟:
(1)垃圾預處理階段:原生垃圾儲存在生活垃圾料倉中,之后送入生活垃 圾破碎機進行破碎,破碎至粒徑5‐10cm之下后,進入垃圾篩分機篩去沙土,篩 分之后垃圾中的灰土含量降至10%以下,篩分之后的垃圾進入垃圾擠壓脫水機, 通過螺旋擠壓,將垃圾的含水率降至30%以下;
(2)垃圾能量回收階段:經過預處理的垃圾物料進入流化床氣化爐中,與 從供風及富氧系統中供出的流化風相遇,在500‐700℃的溫度下發生熱解氣化反 應;在流化床氣化爐的床層上部主要進行熱解氣化反應,物料與高溫載氣相遇發 生分解;在床層的下部主要進行燃燒反應,熱解后的半焦與新鮮空氣及富氧相遇, 發生燃燒放出熱量,維持系統熱平衡;在非均勻布風的多風室布風裝置的作用下, 底層的物料向出渣口方向運動,并在外側遇到富氧,實現充分燃燼,燃燼后的物 料一部分通過出渣口排出,另一部分被吹至床層上部,與剛剛入爐的物料混合; 垃圾通過流化床氣化后產生的合成氣進入旋風熔融爐中燃燒,在兩級供風的垂直 段中燃燒并放出熱,達到1300‐1500℃的高溫,將合成氣中的飛灰完全熔融成液 態,同時將從頂端噴口噴出的濃縮滲濾液燃燒分解,將其中的有機物徹底分解, 并將其中的重金屬熔入液態熔渣中,從而實現滲濾液的處理;液態熔渣和未燃燼 的高溫氣體進入傾斜排渣段,在其中與燃燼風噴口噴出的燃燼風相遇燃燼,而液 態熔渣則從傾斜排渣段底部的液態排渣口排出;燃燼的高溫煙氣進入余熱鍋爐進 行余熱回收;
(3)垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理階段:從余熱鍋爐排出的中溫煙氣進入第 一級蒸發換熱器,通過從第二級蒸發器送出的滲濾液濃縮液換熱,將其進一步濃 縮排出至旋風熔融爐的噴嘴;第一級蒸發換熱器中滲濾液產生的蒸汽與煙氣混 合,進入第二級蒸發換熱器,通過與從第三級蒸發換熱器流出的滲濾液換熱之后 再與產生的蒸汽混合進入第三級蒸發換熱器,在其中與從擠壓脫水機收集的垃圾 滲濾液換熱之后進入煙氣凈化裝置;從每一級蒸發換熱器中排出的冷凝廢液通入 廢水處理裝置中進行處理;從第三級蒸發換熱器排除的低溫煙氣進入煙氣凈化裝 置進行凈化。
說明書
一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統及方法
技術領域
本發明涉及垃圾及滲濾液的無害化處理及資源化利用領域,特別是涉及一種 一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統及方法。
技術背景
隨著國家經濟快速發展,以城市生活垃圾為首的有機固體廢棄物產生量急劇 增長,處理問題迫在眉睫。
目前我國垃圾處理主要采用填埋法、堆肥法和焚燒法。填埋場極易產生富含 甲烷的填埋氣,引起爆炸,還會產生大量垃圾滲濾液,其中含有重金屬、有毒有 害的有機化學污染物及大量病毒病原菌。堆肥法由于垃圾分類不精細,造成肥料 品質較低難以銷售。焚燒法處理城市生活垃圾時,由于生活垃圾中含有大量含氯 塑料及重金屬物質,燃燒時極易造成劇毒性致癌物質“二噁英”污染。“二噁英” 難以在線監測且累積效應嚴重,隨著空氣吸入及食物鏈進入人體且極難被排出, 具有強烈的致癌、致畸作用,同時還具有生殖毒性、免疫毒性和內分泌毒性。
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,因此國外 學者提出垃圾熱解氣化熔融技術,該技術可以有效地防止垃圾焚燒過程中的二惡 英和重金屬污染物生成。垃圾進入流化床氣化爐之后,通過外部熱源加熱或者部 分燃燒放熱使其溫度升高,其中的有機可燃物質分解為可燃氣體和灰渣,之后可 燃氣體進入后續工藝燃燒放熱,實現其能量的資源化利用,而灰渣通過高溫熔融 成液態,之后冷卻形成玻璃態的固體熔渣,實現其無害化。
雖然垃圾氣化熔融技術在環保性上相比傳統的垃圾焚燒擁有巨大的優勢,但 是垃圾氣化熔融技術需要垃圾的熱值較高才能保證足夠的氣化爐溫度及合成氣 熱值。一旦垃圾含水率較高或者渣土含量較高,則無法滿足氣化熔融技術所必須 的垃圾熱值要求,必須添加輔助燃料才能保證設備的運行。而我國目前對垃圾焚 燒爐摻燒輔助燃料的比例有限制,一旦含水率或沙土含量過高,則無法將摻燒比 例控制在國家允許的范圍之內。
與此同時,垃圾在收集、儲運的過程中會產生大量的滲濾液,滲濾液具有很 高的毒性,并且難以通過生化法進行降解處理。目前通常采用膜分離進行濃縮, 或者稀釋后采用生化法進行處理。這兩種方法的處理成本都比較高,所以如何能 經濟快速地處理垃圾滲濾液也是垃圾處理時所必須考慮的問題。
此外,當前垃圾氣化熔融技術存在燃燒效率低下的問題。導致這個問題主要 是兩個原因。第一個原因是垃圾焚燒時燃料的燃燼率不足。這是因為垃圾物料的 成分復雜,而采用流化床氣化技術之后,雖然可以保證較好的傳熱傳質效果,但 由于在爐膛中的物料停留時間無法控制,且由于爐膛內流化物料運動的隨機性, 排渣的燃燼率也難以保證,因此流化床氣化爐并不能保證較好的碳轉化率。
除了燃料燃燼率帶來的問題,排煙溫度過高也是造成效率低下的主要因素之 一。這是因為垃圾焚燒之后的煙氣中含有大量的水蒸氣和酸性氣體,而為了保證 鍋爐尾部受熱面不被腐蝕必須選用較高的排煙溫度,這就造成了煙氣中大量水蒸 氣的潛熱未能得到有效利用。如何降低垃圾焚燒排煙溫度,利用垃圾焚燒煙氣中 的潛熱就是提高垃圾焚燒經濟性的關鍵技術。
因此,將氣化熔融技術用于我國垃圾,必須解決如下問題:
1、如何低成本地提高我國原生垃圾的熱值;
2、如何處理生活垃圾產生的大量滲濾液;
3、如何保證氣化爐內垃圾的碳轉化率;
4、如何降低系統的排煙溫度,充分利用煙氣中的潛熱。
發明內容
為了克服上述現有技術的不足,本發明提供了一種生活垃圾氣化熔融及其滲 濾液處理系統及方法。該系統通過前處理工藝提高了垃圾的熱值,采用富氧氣化 爐及高溫旋風熔融爐技術作為垃圾能量的回收系統,利用余熱鍋爐排出的中溫煙 氣濃縮了垃圾滲濾液,并將濃縮后的滲濾液噴入了高溫的旋風爐中進行了無害化 處理。最終實現了垃圾及滲濾液的徹底無害化處理及高效資源化利用。
為了實現上述目的,本發明采用以下技術方案:
一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統,包括生活垃圾前處理系統、垃 圾能量回收系統、垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理系統;所述生活垃圾前處理系統, 包括依次連接的生活垃圾料倉、生活垃圾破碎機、生活垃圾篩分機、生活垃圾擠 壓脫水機;所述垃圾能量回收系統,包括流化床氣化爐、旋風熔融爐、余熱鍋爐 以及與之配套的供風及富氧系統;生活垃圾擠壓脫水機的垃圾出口連接流化床氣 化爐的垃圾入口,流化床氣化爐的合成氣出口連接旋風熔融爐的合成氣入口,旋 風熔融爐的高溫煙氣出口連接余熱鍋爐的的高溫煙氣入口;供風及富氧系統連接 流化床氣化爐和旋風熔融爐;所述垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理系統,包括滲濾液 濃縮系統、煙氣凈化裝置及廢水處理裝置;垃圾擠壓脫水機的滲濾液出口連接滲 濾液濃縮系統的滲濾液進口;滲濾液濃縮系統的濃縮滲濾液出口連接旋風熔融爐 的噴嘴;滲濾液濃縮系統的中溫煙氣進口連接余熱鍋爐的中溫煙氣出口,滲濾液 濃縮系統的冷凝廢液出口連接所述廢水處理裝置,滲濾液濃縮系統的低溫煙氣出 口連接所述煙氣凈化裝置。
本發明進一步的改進在于:生活垃圾料倉中的原生垃圾通過垃圾破碎機破碎 后,進入垃圾篩分機,通過篩分去除粒徑小于2mm的灰土類廢物之后,進入垃 圾擠壓脫水機,通過擠壓脫水降低垃圾含水率;經垃圾擠壓脫水機處理后的垃圾 進入流化床氣化爐內與空氣及富氧發生氣化反應,產生可燃氣體進入旋風熔融爐 進行高溫燃燒,使其中的飛灰熔融為液態熔渣,而燃燒產生的高溫煙氣進入余熱 鍋爐進行余熱回收;經過余熱鍋爐換熱之后的中溫煙氣進入滲濾液濃縮系統,為 滲濾液濃縮提供熱源;而從滲濾液濃縮系統排出的濃縮滲濾液噴入旋風爐進行高 溫焚燒,從滲濾液濃縮系統排出的冷凝廢液進入廢水處理系裝置進行處理,經過 滲濾液濃縮系統換熱后的低溫煙氣經過煙氣凈化裝置后排入大氣。
本發明進一步的改進在于:流化床氣化爐采用密相區和稀相區兩段式布置, 在密相區和稀相區之間有一個喉部區域;在氣化爐密相區底部布置有多風室布風 裝置,該裝置由兩個或多個相互封閉的環形空間組成,其上布置有圓錐形的傾斜 布風板;多風室布風裝置的中心通入由供風及富氧系統提供的空氣,邊緣通入由 供風及富氧系統提供的富氧;經垃圾擠壓脫水機處理后的垃圾從稀相區側部進入 氣化爐爐膛后先在爐膛中央區域進行熱解氣化反應;床層中央底部的物料燃燒時 逐漸向床層邊緣運動,當進入到多風室布風裝置邊緣的富氧布風區以后,熱解殘 渣中的焦炭將與富氧發生反應,燃燒速度加快,放出的熱量增加,降低排渣中的 含碳量。
布風板上安裝有多個定向風帽,所述定向風帽由一個一端封閉的圓管加工而 成,在靠近封閉端的管壁側面有兩個出風孔,在同一水平面內,兩個出風孔相互 呈40~120°夾角布置;定向風帽在布風板上呈中心對稱分布,其出風孔沿布風 板圓周方向呈順時針或逆時針布置,其兩個出風孔中心線的角平分線與沿布風板 圓周切線外側方向有10~40°的夾角,使流化床氣化爐底層床料能夠沿螺旋線由 中心向外側運動。
本發明進一步的改進在于:流化床氣化爐氣化產生的合成氣進入旋風熔融爐 中進行高溫燃燒;旋風熔融爐采用三段式結構,包括依次連接的垂直段、傾斜排 渣段和燃燼段;垂直段的爐膛為垂直結構,合成氣通過垂直段頂端側面的合成氣 入口沿切向進入垂直段,助燃的空氣及富氧分2級,通過切向設置在垂直段側面 的一級助燃風噴嘴和二級助燃風噴嘴進入垂直段參與燃燒;在垂直段的頂部中心 布置有點火及噴淋滲濾液的噴嘴,在點火時作為起燃噴嘴,在正常燃燒時作為濃 縮滲濾液的燃燒噴嘴;第二段為傾斜排渣段,其爐膛為橫向傾斜布置,在爐膛的 中段下部布置有液體排渣口,在液體排渣口后布置有燃燼風噴嘴,在運行時噴入 空氣或富氧;第三段為燃燼段,燃燼段的爐膛為垂直布置,以讓燃氣充分燃燼, 并讓飛灰有足夠的停留時間被捕集。
本發明進一步的改進在于:旋風熔融爐采用三段式結構內壁均鋪設有保溫耐 磨爐襯;垂直段和傾斜排渣段內處于還原性氣氛,燃燼段內處于氧化性氣氛。
本發明進一步的改進在于:滲濾液濃縮系統由多級蒸發換熱器構成,煙氣與 滲濾液呈逆流布置。
本發明進一步的改進在于:滲濾液濃縮系統由三蒸發換熱器構成,分別為第 一級蒸發換熱器、第二級蒸發換熱器和第三級蒸發換熱器;從余熱鍋爐排出的中 溫煙氣進入第一級蒸發換熱器,通過從第二級蒸發器送出的滲濾液濃縮液換熱, 將其進一步濃縮排出至旋風熔融爐;第一級蒸發換熱器中滲濾液產生的蒸汽與煙 氣混合,進入第二級蒸發換熱器,通過與從第三級蒸發換熱器流出的滲濾液換熱 之后再與產生的蒸汽混合進入第三級蒸發換熱器,在其中與從擠壓脫水機收集的 垃圾滲濾液換熱之后進入煙氣凈化裝置;從每一級蒸發換熱器中排出的冷凝廢液 通入廢水處理裝置中進行處理;從第三級蒸發換熱器排除的低溫煙氣進入煙氣凈 化裝置進行凈化。
一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理方法,包括以下步驟:
(1)垃圾預處理階段:原生垃圾儲存在生活垃圾料倉中,之后送入生活垃 圾破碎機進行破碎,破碎至粒徑5‐10cm之下后,進入垃圾篩分機篩去沙土,篩 分之后垃圾中的灰土含量降至10%以下,篩分之后的垃圾進入垃圾擠壓脫水機, 通過螺旋擠壓,將垃圾的含水率降至30%以下;
(2)垃圾能量回收階段:經過預處理的垃圾物料進入流化床氣化爐中,與 從供風及富氧系統中供出的流化風相遇,在500‐700℃的溫度下發生熱解氣化反 應;在流化床氣化爐的床層上部主要進行熱解氣化反應,物料與高溫載氣相遇發 生分解;在床層的下部主要進行燃燒反應,熱解后的半焦與新鮮空氣及富氧相遇, 發生燃燒放出熱量,維持系統熱平衡;在非均勻布風的多風室布風裝置的作用下, 底層的物料向出渣口方向運動,并在外側遇到富氧,實現充分燃燼,燃燼后的物 料一部分通過出渣口排出,另一部分被吹至床層上部,與剛剛入爐的物料混合; 垃圾通過流化床氣化后產生的合成氣進入旋風熔融爐中燃燒,在兩級供風的垂直 段中燃燒并放出熱,達到1300‐1500℃的高溫,將合成氣中的飛灰完全熔融成液 態,同時將從頂端噴口噴出的濃縮滲濾液燃燒分解,將其中的有機物徹底分解, 并將其中的重金屬熔入液態熔渣中,從而實現滲濾液的處理;液態熔渣和未燃燼 的高溫氣體進入傾斜排渣段,在其中與燃燼風噴口噴出的燃燼風相遇燃燼,而液 態熔渣則從傾斜排渣段底部的液態排渣口排出;燃燼的高溫煙氣進入余熱鍋爐進 行余熱回收;
(3)垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理階段:從余熱鍋爐排出的中溫煙氣進入第 一級蒸發換熱器,通過從第二級蒸發器送出的滲濾液濃縮液換熱,將其進一步濃 縮排出至旋風熔融爐的噴嘴;第一級蒸發換熱器中滲濾液產生的蒸汽與煙氣混 合,進入第二級蒸發換熱器,通過與從第三級蒸發換熱器流出的滲濾液換熱之后 再與產生的蒸汽混合進入第三級蒸發換熱器,在其中與從擠壓脫水機收集的垃圾 滲濾液換熱之后進入煙氣凈化裝置;從每一級蒸發換熱器中排出的冷凝廢液通入 廢水處理裝置中進行處理;從第三級蒸發換熱器排除的低溫煙氣進入煙氣凈化裝 置進行凈化。
與現有技術相比,本發明的有益效果如下:
(1)由于我國原生垃圾成分復雜、含水率高,因此無法滿足垃圾氣化熔融 工藝的基本需要。本發明通過將垃圾前處理技術與整個工藝系統相結合,有效的 提升了進入氣化熔融系統的垃圾熱值,從而提供了氣化熔融系統的適應性。
(2)由于我國垃圾含水率高,因此在垃圾儲運處理過程中都伴隨著滲濾液 處理的問題。傳統的膜分離、稀釋后生化處理法,都存在處理成本高,處理周期 長的問題。而本發明利用垃圾焚燒排煙中難以利用的煙氣余熱作為滲濾液濃縮的 能量來源,通過多效蒸發,實現了滲濾液的濃縮。之后又將濃縮后的滲濾液噴入 旋風熔融爐進行高溫焚燒,徹底分解其中難降解有機物,并通過熔渣固化了其中 的重金屬,實現了其無害化處理。
(3)采用空氣作為氣化介質會有大量的氮氣進入氣化反應器,從而增大系 統熱損失,并且降低了合成氣的熱值,而本發明中采用富氧作為氣化介質,比采 用空氣作為氣化介質的氣化爐更能達到較高的氣化溫度,并且可以提高燃料的碳 轉化率,產生的合成氣也具有更高的熱值,產生的便于后續利用。
(4)由于多風室布風裝置給流化床內提供了不均勻的布風,從而使得床內 的物料在宏觀上存在一個內循環,剛剛進入爐內的物料在床層上部,處于高溫還 原性氣氛下,從而使得物料中的揮發分充分的析出,使得物料中容易氣化的部分 先完成熱解氣化反應;經過熱解氣化后的物料半焦逐漸運動到床層下部,與從多 風室布風裝置中進入爐膛的空氣及富氧發生不完全燃燒,產生二氧化碳及一氧化 碳,并放出熱量,加熱上升的載氣為上層入爐物料的熱解氣化反應提供能量。物 料的內循環可以將物料在爐內不同溫區、不同氣氛中的運動過程與物料本身受熱 分解的特性相匹配,從而實現物料的高效氣化。