[发明专利]一种新型垃圾热解焚烧发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及城市固体废弃物处理技术领域，尤其是一种减少二次污染的圾热解焚烧发电方法。

背景技术

环境与能源是决定人类生存和发展的两大主要因素。自工业革命以来，世界工业化程度日益提高，随着生产规模的增加，能源消耗量直线上升，造成全球性的能源紧张，同时大规模的生产产生了大量的废弃物，以城市的情况最为严重。并且，世界各国的城市化建设迅猛发展，2008年，城市人口数首次超过农村人口数，达到近34亿。城市人口密度进一步加大，导致城市固体生活垃圾(以下简称：城市垃圾)问题日趋严重。

据统计，全世界每年城市垃圾量6.5亿t左右，我国668座城市年人均产生城市垃圾440公斤，目前我国城镇城市垃圾年产生量超过1.7亿t，并且以每年8％-10％的速度增长，占世界城市垃圾总产生量的26.5％。以北京市为例，每天产生垃圾16000吨，平均每人每天产生垃圾1公斤。现在北京市的垃圾占用土地已有2万多亩，按现在速度发展每年还将占用500亩。

中国现在是世界制造业中心，全国现有的工厂都位于城市或城市附近，估计用不了10年时间，一半的人口将居住城市，随着经济的告诉增长，制造业不断发展，人们的消费水平不断提高，工业垃圾和城市垃圾等固体废弃物都在不断增加。目前我国对于废弃物的利用效率还较低，造成“可再生资源”的流失每年达到300～400亿，其中就包括了城市垃圾的未资源化处理所造成的损失高达200亿元。城市垃圾是城市人生活过程排出的废弃物，它包括厨余、废纸、废塑料、废金属、废木料及沙石等，而这些物质都可作为资源加以利用，因此，“垃圾是放错了位置的资源”，如何实现垃圾的无害化、减量化以及资源化循环利用，不仅仅是环境保护的重要组成部分，也是资源能源化利用的重要手段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市固体废弃物处理的新工艺、新方法，为城市垃圾处理提供一种新的处理方法。

为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：一种新型垃圾热解焚烧发电方法，包括如下步骤：

(1)城市生活垃圾预处理：将城市生活垃圾储存在垃圾坑中，经破碎、筛分、压榨后，输入到回转窑中烘干脱水，将水分含量控制在25％以内；

(2)垃圾气化：经预处理后的城市生活垃圾通过给料机送入气化炉内，利用空气作为气化介质，在缺氧氛围中，垃圾在气化炉内不完全燃烧，发生气化反应，生成可燃气体，

(3)气化气净化：可燃气体经过由文丘里和至少两级水洗塔组成的净化系统净化，除去燃气中的灰、焦油后存入气柜；

(4)气化气燃烧发电：经过步骤(3)净化的低热值气经储气罐储存，实现向内燃机定向供气发电；

(5)污水处理及节能：经过上述步骤(1)和步骤(2)后的垃圾渗滤液经格栅截留水中较大杂质和漂浮物后自流进入污水调节池，污水调节池出水经泵提升至混凝沉淀气浮一体池，经混凝沉淀气浮处理后的出水进入厌氧水解酸化池，水解酸化池出水用泵提升至厌氧处理阶段；利用泵抽出垃圾坑内产生的气体，直接输送到气化炉内，在第一级水洗塔的水洗过程中产生大量的热蒸汽经过换热器把热量供给回转窑烘干垃圾，同时内燃机内燃烧后的尾气也通入回转窑烘干垃圾。

现有的垃圾焚烧技术是固态燃烧，其中必然存在燃烧死角导致的燃烧不充分问题，以及由于进风量与进料量不能时时匹配而导致的燃烧不充分问题，为了解决这些问题，提高燃烧效率，本发明设计的高效固-气转换(垃圾气化的步骤)，再气相燃烧(气化气燃烧发电的步骤)的方法，贯穿于发电方法的整个处理过程，有效的解决了固相燃烧中燃烧死角等问题导致的燃烧不充分的问题，达到了提高燃烧效率的目的。

为了使垃圾在进入气化炉前能够充分的脱水、混合，达到改善气化炉运行状况，提高入炉垃圾的热值，首先将垃圾储存在垃圾坑中，延长垃圾在坑内的停放时间(7-10天)，同时，在垃圾进入气化炉前通过回转窑进行进一步的烘干；经过步骤1后将城市生活垃圾的水分含量控制在25％内，再将经过预处理的城市生活垃圾输送到气化炉中，本发明开发的气化过程利用空气作为气化介质，具有分区控制运行温度的特点，燃气组份为N₂、O₂、CO、H₂、CH₄和CnHm等，热值在4600-6300kJ/Nm3，气化炉出口焦油含量在200-1000mg/Nm³之间。