[发明专利]一种小型生活垃圾热解气化烟气余热梯级利用系统

说明书

本发明公开了一种小型生活垃圾热解气化烟气余热梯级利用系统，它包括热解炉（内设垃圾干燥管道）、烟气冷却套管、旋风除尘冷却装置、热交换器、生物质填料除焦油装置、碱液水洗装置、除雾器、列管式烟气再热器、烟囱外排等。通过充分利用不同温度烟气和冷却水的适用性，实现了烟气再热利用和生活使用的有效组合，提高热效率，同时提高了外排烟气的温度和扩散能力，有效降低了雾霾形成的风险，环境效益显著。

技术领域

本发明涉及一种小型生活垃圾热解气化烟气余热梯级利用系统。

背景技术

随着社会经济的快速发展和科学技术的进步，我国生活垃圾热解气化技术因其不添加辅助燃料、污染物排放少、灼减率低、处理成本低、占地面积小等优势，正逐步替代原来的卫生填埋、堆肥、焚烧垃圾发电等技术。生活垃圾热解气化后尾气因含有二氧化硫、氯化氢、氮氧化物等酸性气体而采用湿法烟气处理系统，致使外排烟气温度为50℃左右，湿度在200g/Nm³左右，而我国大气的平均湿度仅为9g/Nm³，使得低温度、高湿度的烟气难以扩散，烟气白雾现象普遍，雾霾也就越来越严重。为此，采用80度以上高温烟气排放成为了不少发达国家烟气排放硬性标准。日本要求排放烟气温度90-100℃，德国要求排放烟气温度不低于72℃，英国要求烟气排放温度不低于80℃。为进一步控制雾霾，我国也应该将烟气排放温度提高至不低于80℃。

生活垃圾热解气化炉上端的干燥层主要利用炉内高温烟气的热辐射来对生活垃圾进行干燥，但由于炉内烟气温度由炉中心向两侧逐渐降低，导致同一水平面的生活垃圾干燥和后续热解气化反应速度不一致，影响热解气化炉运行的稳定性。为解决同一平面生活垃圾干燥受热不均的难题，考虑在干燥层沿炉壁设置干燥管对垃圾进行辅助干燥。

目前，生活垃圾热解气化技术处理规模偏小（小于100t/d），产生热量有限，若将这些热能用于发电，经济效益不明显，产生的热能主要转化为热水资源，用于居民生活、人工温泉。针对上述生活垃圾热解气化处理存在的难题，采用高温烟气首先对炉壁生活垃圾进行辅助干燥，在采用水冷换热获得热水资源，利用热水资源对湿法处理后的低温烟气再次加热的方式解决烟气排放温度低、湿度大、扩散能力差的难题，确保烟气白雾得到有效治理，实现生活垃圾热解气化余热内循环和高效梯级利用。

发明内容

本发明旨在解决生活垃圾干燥受热不均和排放烟气温度低、湿度大、白雾现象普遍的难题，提供一种生活垃圾热解气化烟气余热梯级利用系统。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述小型生活垃圾热解气化烟气余热梯级利用系统包括热解炉，所述热解炉内设垃圾干燥管道；

所述垃圾干燥管道的烟气进口与热解炉的烟气管道出口连接，所述烟气管道进口与热解炉的二燃室连通；所述垃圾干燥管道的烟气出口与冷却管套的烟气进口连接；所述冷却管套的烟气出口与旋风除尘冷却装置的烟气进口连接；所述旋风除尘冷却装置的烟气出口与热交换器的烟气进口连接；所述热交换器的烟气出口与生物质填料除焦油装置的烟气进口连接；所述生物质填料除焦油装置的烟气出口与碱液水洗装置的烟气进口连接；所述碱液水洗装置的烟气出口与除雾器的烟气进口连接；所述除雾器的烟气出口与列管式烟气再热器的烟气进口连接；所述列管式烟气再热器的烟气出口与烟囱连接；

所述热交换器的冷却水进口与冷却水管道接口与连接，热交换器的冷却水出口与旋风除尘冷却装置的冷进水口连接，旋风除尘冷却装置的冷却水出水口与冷却套管的冷却水进水口连接，冷却套管的热水出水口与列管式烟气再热器连接，列管式烟气再热器的热水出口与居民用水端连接。

优选地，所述设置在热解炉内部的垃圾干燥管道是沿着热解炉的炉壁由下至上呈螺旋状布置的。所述系统还包括焦油贮存池；所述生物质填料除焦油装置设有焦油出口；所述生物质填料除焦油装置的焦油出口与焦油贮存池连接、且两者的连接管道上设有焦油泵。所述系统还包括废水沉淀回用池和碱液池；所述废水沉淀回用池的进口与碱液水洗装置的废水出口连接；所述废水沉淀回用池的出口与碱液池连接，碱液池与碱液水洗装置连接。