[发明专利]一种生活垃圾焚烧耦合燃煤发电的装置及其方法

说明书

本发明一种生活垃圾焚烧耦合燃煤发电的装置及其方法，装置包括依次连接的气化反应器、燃料反应器和空气反应器，以及分别设置在气化反应器、燃料反应器和空气反应器上的第一分离器、第二分离器和第三分离器；空气反应器内设有若干载氧体，其固体出口经载氧体通道连接燃料反应器；第一分离器入口与气化反应器热解气出口连通，第一分离器气体出口与燃料反应器气体入口连通；第二分离器入口与燃料反应器出口连通，第二分离器气体出口连接电站锅炉烟道，第二分离器固体出口与空气反应器第一固体入口连通；第三反应器气体出口连通电站锅炉烟道，第三反应器入口与空气反应器气体出口连通，第三反应器固体出口与空气反应器侧壁第二固体入口连通。

技术领域

本发明涉及生活垃圾焚烧技术，具体为一种生活垃圾焚烧耦合燃煤发电 的装置及其方法。

背景技术

城市生活垃圾是人类日常生活中不可避免的一部分。与工业固体垃圾、 医疗垃圾和建筑垃圾相比，城市生活垃圾具有非点源污染的特点，如果管理 不善，会严重危害生态环境和人类健康。因此，现阶段我国城市生活垃圾处 理的目标是在实现其减量化、无害化、资源化处理，减少环境污染的同时， 还能回收其中所蕴含的能量。

目前，城市生活垃圾处理处置的方式主要有填埋、堆肥和热处置。卫生 填埋作为城市垃圾的最终处置手段，是应用最广泛的一项技术，其在我国城 市垃圾处理中占主要地位。虽然卫生填埋处理操作简单，资金投入少，但由 于其占地面积大，资源化低等缺点，并不适合我国未来的城市垃圾处理。相 对于卫生填埋而言，尽管堆肥是一种较符合生态学要求的垃圾处理技术，其 在处理垃圾的同时还实现了资源化利用的目标，但该技术存在处理周期长， 减容效果差、肥料养分含量低，肥效一般、处理量小等问题，而且长期使用 易造成土壤中重金属富集、土壤板结和污染地下水。

垃圾热处置包括焚烧、热解、气化。垃圾焚烧是目前最广泛采用的热处 置手段，它可使垃圾中的毒性有机物和致病微生物经过高温分解而失去毒性， 具有减容、减重率高，处理方法快等优点，同时通过回收焚烧过程中产生的 热量实现垃圾的能源化利用。2019年全国新建约430个垃圾焚烧发电厂， 处理能力达到45万吨/日。预计到2021年，我国垃圾发电装机容量将达到 1347万千瓦。但是，我国生活垃圾水分高、热值低，垃圾焚烧发电效率低， 垃圾发电成本高于火力发电，同时垃圾焚烧设备投资大、焚烧废气处理费用 高、难度大，不适用于城镇小规模生活垃圾的一体化处理。

但是，现有的垃圾焚烧设备投资大、焚烧废气处理费用高，发电效率低， 一般用于大规模生活垃圾的集中处置；同时采用燃煤锅炉直接焚烧垃圾在技 术上还不成熟，特别是二噁英、渗滤液等问题还有待解决。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种生活垃圾焚烧耦合燃煤发 电的装置及其方法，能够实现生活垃圾的减量化、无害化、资源化处理，避 免垃圾焚烧站的重复建设并改善燃煤电厂未来的生存和发展环境。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种生活垃圾焚烧耦合燃煤发电的装置，包括依次连接的气化反应器、 燃料反应器和空气反应器，以及分别设置在气化反应器、燃料反应器和空气 反应器上的第一分离器、第二分离器和第三分离器；

所述的气化反应器用于热解生活垃圾；所述的空气反应器内设置有若干 载氧体，其固体出口经载氧体通道连接燃料反应器；

所述的第一分离器的入口与气化反应器的热解气出口连通，第一分离器 的气体出口与燃料反应器的气体入口连通；

所述的第二分离器的入口与燃料反应器的出口连通，第二分离器的气体 出口连接电站锅炉的烟道，第二分离器的固体出口与空气反应器的第一固体 入口连通；

所述的第三反应器的气体出口连通电站锅炉的烟道，第三反应器的入口 与空气反应器的气体出口连通，第三反应器的固体出口与空气反应器侧壁的 第二固体入口连通。