[发明专利]生活垃圾发电的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及废弃物再利用领域，具体而言，涉及一种生活垃圾发电的方法及装置。

背景技术

目前，对于生活垃圾的再利用领域，较多的集中在将其转化为液体或气体燃料方面的应用研究。可实现的转化途径主要包括热化学法和生物法两种；其中，由于生物法产业化规模受到制约，因此，在相关技术中常采用热化学法处理生活垃圾。

具体的，热化学法包括液化和气化两种处理方式；液化的过程中会含有不稳定及腐蚀性的组分，而且对于所获的液体燃料品位提升的技术瓶颈还未突破，其操作技术不成熟。因此，将生活垃圾进行气化处理，并且将气化后获得的燃气进行发电是相关技术中常见的垃圾处理方式。

但是，由于在将生活垃圾气化的过程中，会产生一定量的二恶英(燃烧过程中产生的苯环物质和氯气会促使二恶英的生成，二恶英是一种毒性非常严重的有毒物质，是迄今为止人类已知的毒性最强的污染物，国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物)，且在适宜的温度范围内，如270-500℃，二恶英会持续合成并混在所获得的燃气中。在将燃气进行发电的过程中，二恶英就会被排放到环境中，进而会造成环境污染。

对于垃圾焚烧发电的技术，申请号为201210174821.8的专利申请，公开了回转窑垃圾焚烧发电设备，其虽然实现了通过焚烧垃圾并进行发电的效果，但是，其并未对焚烧过程中产生的二恶英给出任何处理手段，所以，其实现垃圾发电的同时，必然会带来由二恶英导致的环境污染问题。

申请号为201210499370.5的专利申请公开了一种垃圾焚烧发电厂电子束辐照降解二恶英装置及方法；虽然其通过电子加速器辐照含有二恶英分子的样品，使得电子加速器产生的电子束与二恶英分子相互作用实现了二恶英的降解效果；但是仍没有实现完全降解二恶英的效果，可达到的降解率为90％左右，不能达到二恶英的零排放，仍然存在环境污染问题。

综上，提供一种生活垃圾发电并且实现二恶英零排放的方法是本领域中亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于一种生活垃圾发电的方法，以解决上述的技术问题。本发明的另外一个目的在于提供一种实现生活垃圾发电方法的设备。

在本发明的实施例中提供了一种生活垃圾发电的方法，包括以下步骤：

1)、在生活垃圾中加入石灰粉后进行气化处理，并将得到的燃气在高于850℃的温度下滞留至少2秒；得到一次处理燃气；

2)、将所述一次处理燃气在高于500℃的温度下除尘后进行换热处理，使其温度降至500℃以下、饱和蒸汽温度以上，得到二次处理燃气；

3)、将所述二次处理燃气输入至重型燃气轮机进行发电；所述重型燃气轮机的燃烧室温度不低于1350℃。

本发明提供的这种生活垃圾发电的方法，将生活垃圾先进行气化处理，得到一次处理燃气。在气化处理的过程中，会产生二恶英。二恶英的沸点为75℃，常在270-500℃的温度下生成，达到705℃时，其开始分解，并且在850℃时，在数秒内可分解完全。因此，将得到的燃气在高于850℃的温度下滞留至少2秒后，气化过程中生成的二恶英基本上完全分解。同时，由于在生活垃圾中拌有石灰粉，石灰粉会与气化过程中产生的Cl₂发生反应，并生成CaCl₂，进而消耗了Cl₂，有效的防止了二恶英的重新合成。

随后，将一次处理燃气进行高温除尘处理，在该过程中，将除尘处理的温度设置在大于500℃(优选705℃以上)，由于该温度高于二恶英的合成温度，所以不会有二恶英产生，进而保证了所除去的粉尘杂质不携带二恶英。除尘后，对其进行换热处理，并将一次处理燃气的温度降至500℃以下、饱和蒸气温度以上，由于该温度在二恶英的生产温度范围内，因此，二恶英会重新合成；且在换热的过程中，可能会伴随着液态水的生成(排出后会携带二恶英，进而不符合零排放要求)。为此，通过换热处理，将一次处理燃气的温度降至500℃以下、饱和蒸气温度(燃气在既定压力下所对应的饱和蒸汽温度)以上，不会有液态水产生，进而也不存在二恶英随水排出的情况。

得到二次处理燃气之后，将其输入到重型燃气轮机进行发电，由于重型燃气轮机的燃烧室温度不低于1350℃；而有机物在1350℃均会转化为无机物，且不可逆转。因此，二恶英经过1350℃以上的温度后，即可100％转化为无机物，进而实现了整个垃圾发电过程中二恶英的零排放。

可选的，在步骤1)中：所述气化处理的过程中，向气化处理设备中通入纯度不低于70％的氧气。