[发明专利]一种利用转炉煤气气化生活垃圾焚烧发电的系统及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁转炉煤气利用、城市生活垃圾焚烧处理技术领域，特别涉及转炉煤气利用、垃圾气化焚烧技术。

背景技术

钢铁厂转炉生产冶炼过程中，氧枪顶吹氧脱碳会产生大量高浓度CO转炉煤气，转炉煤气经过冷却、净化、除尘等工艺后送入煤气柜进行再利用。这项工艺的安全可靠性、科学回收性、产能性是回收转炉煤气的关键。目前我国绝大多数转炉煤气净化多采用“OG法”和“LT法”进行回收利用，取得了较好的经济效益。

由于转炉煤气固有的特殊性，其回收过程也存在较多问题。其中，“OG法”需要消耗大量冷却水迅速冷却900～1000℃的高温烟气，水资源消耗量大，且大量转炉煤气余热没有被利用。“LT法”系统回收转炉煤气虽然可减少大量水资源使用，可仍需配套喷淋冷却系统，消耗一定水来冷却高温烟气；且系统要求更加精细，对设备及相关控制系统要求较高，一次性投资大。

同时，转炉煤气回收工艺在回收过程中需时刻检测煤气中CO、O₂浓度，当O₂浓度不超过2％、CO浓度大于30％才进行回收，而未达标的气体则通过三通阀送入放散塔燃烧排放，造成大量能源浪费。

随着我国工业化和城市化的逐步推进，城市生活垃圾问题也越来越受到人们的关注。当前，我国城市垃圾每年产生量接近2亿吨，平均每人每年生产垃圾量约300kg，且近年来基本以10％的速度在增长，已经严重影响了人们的生活质量。

目前，我国处理生活垃圾的方式主要是垃圾填埋及垃圾焚烧，但由于垃圾填埋占用土地资源，而由于我国人口分布极不均匀，在人口密度大的地区，城市生活垃圾与土地资源紧缺的矛盾日益尖锐，急需加大垃圾焚烧和垃圾回收。同时，由于垃圾成分极其复杂，在直接焚烧过程中会产生具有致癌作用的二噁英等有机污染物，造成日益严重的环境污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅能够避免转炉煤气回收过程中的冷却耗水及余热散失，又能够有效缓解生活垃圾处理时所带来的环境问题的利用转炉煤气气化生活垃圾焚烧发电的系统及工艺。

为实现上述目的，本发明的一种利用转炉煤气气化生活垃圾焚烧发电的系统及工艺的具体技术方案为：

一种利用转炉煤气气化生活垃圾焚烧发电的系统，包括：转炉冷却余热锅炉，与转炉的气体出口相连通，用于对转炉中产生的转炉煤气进行初步热量回收，以产生蒸汽；回转窑式气化炉，与转炉冷却余热锅炉的气体出口相连通，输入到回转窑式气化炉中的生活垃圾在转炉煤气的作用下可发生热分解反应，以产生气化气和含碳废渣；二次室锅炉，与回转窑式气化炉的气体出口相连通，回转窑式气化炉中的气化气和转炉煤气进入二次室锅炉中并在二次室锅炉中燃烧放热，以产生高温蒸汽；发电装置，与二次室锅炉相连，二次室锅炉中产生的高温蒸汽可输送到发电装置中，以进行发电。

一种利用转炉煤气气化生活垃圾焚烧发电的工艺，包括以下步骤：转炉产生的转炉煤气进入转炉冷却余热锅炉中进行初步热量回收，以产生蒸汽；转炉煤气由转炉冷却余热锅炉进入回转窑式气化炉，以在回转窑式气化炉内部形成高温环境，预处理的生活垃圾经生活垃圾进料装置送入回转窑式气化炉，并在回转窑式气化炉内部的高温环境下发生热分解反应，以生成气化气和含碳废渣；回转窑式气化炉中产生的气化气和转炉煤气进入二次室锅炉，并在二次室锅炉中燃烧放热，以产生高温蒸汽；二次室锅炉中产生的高温蒸汽输送至发电装置中，以进行发电。

本发明的利用转炉煤气气化生活垃圾焚烧发电的系统及工艺具有以下优点：

1)本发明采用转炉煤气高温热量进行气化生活垃圾，避免了煤气回收过程中的喷淋冷却耗水及余热散失，且产生的气体送入锅炉直接燃烧，不存在回收煤气不达标排放问题，可有效利用转炉煤气能源。

2)本发明将生活垃圾在高温转炉煤气作用下气化，产生气化气体后再进行焚烧，可避免生活垃圾直接焚烧时二噁英等有机污染物的产生，且先将生活垃圾气化处理后填埋，可有效缩小生活垃圾体积，减少直接填埋对土地的占用。

附图说明

图1为本发明的利用转炉煤气气化生活垃圾焚烧发电的系统的结构示意图；

图2为本发明中的回转窑气化炉的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种利用转炉煤气气化生活垃圾焚烧发电的系统及工艺做进一步详细的描述。