[发明专利]利用焦炉处置垃圾衍生燃料并产品梯级资源化利用的方法

说明书

本发明提供一种利用焦炉处置垃圾衍生燃料并产品梯级资源化利用的方法，属于固体废弃物处理技术领域。该方法将垃圾衍生燃料与煤炭按比例混合投入顶装焦炉，焦炉反应后，从炉侧推焦出干馏固体，从集气系统中收集干馏气体。重复顶装过程即可实现连续生产。按照生活垃圾衍生燃料投入比例的不同将干馏固体分级资源化，可以作为燃料、生物炭等利用，干馏气体可余热回收后作为气体燃料。本发明利用现有的焦化设备，实现了对垃圾衍生燃料从低品位能源产品到高品位能源产品的连续生产，是一种能源再生的可行性手段。

技术领域

本发明涉及固体废弃物处理技术领域，特别是指一种利用焦炉处置垃圾衍生燃料并产品梯级资源化利用的方法。

背景技术

能源短缺和环境压力，使得可持续发展的概念已成为全球的共识。而针对固体废物的合理处置和处理，意义十分重要。垃圾衍生燃料(Refuse Derived Fuel(RDF))是通过对可燃性垃圾进行破碎、分选、干燥、添加药剂、压缩成型等处理而制成的燃料。在欧洲和日本，通过将垃圾制成RDF后转移到焚烧厂等处理设施来是一种回收利用能源并减少填埋量的可行的选择。在美国，关于RDF的相关标准十分完备，这使得RDF的应用也十分广泛。在我国，目前对RDF的主要应用为燃烧，但由于RDF的来源十分复杂，这种非均质的现象可能会提高RDF中水分和灰分等成分的含量，对RDF的产热能力造成不良的影响。

热解是在没有氧气的情况下通过加热降解生物质，从而产生碳、液体和气体产品的过程。生物质热解是一种合适的利用废物能源价值的手段，因为它能使废生物质转化为有价值的产品。对RDF进行热解是一种提高RDF应用能力的可行性手段。RDF经热解后，能量密度值会有一定的提高，并且产生的干馏气体也可用作气体燃料。传统垃圾炭化工艺存在处理量小，自动化程度低的问题，往往无法大规模应用。寻找合适的工艺，解决现实应用问题，将更好的提高RDF热解技术的应用能力。

焦炉作为一种高温(＞1000℃)炭化装置，是将煤炭转化为冶金焦炭的重要场所。相比其他炭化设备，焦炉拥有处理量大，炭化能力强，自动化程度高的特点，可实现大容量进出料高效对接，以达到连续生产的目的。同时，焦炉中成熟的集气设备以及后续可附加的余热回收锅炉等热回收工艺设备，使得炭化过程中的能源利用效率提高。传统的炼焦工业是重要的污染防控源头，且近些年来焦炭的产量以及需求量也成下降趋势。如果能利用现有的焦炉，发挥其处理量大，可连续工作的优点，将其作为RDF炭化的场所，制备焦炭及其他的资源化产物，并利用余热回收锅炉等后续热回收工艺设备对干馏气体进行资源化，可以充分利用焦炉实现垃圾的协同处置，具有重要的环境意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用焦炉处置垃圾衍生燃料(RefuseDerived Fuel(RDF))并产品梯级资源化利用的方法，其在焦炉中炭化RDF与煤炭混合物，并根据RDF不同添加量梯级对产物进行资源化利用的方法，根据不同配比，生产焦炭、干馏固体和干馏气体，实现利用焦炉对RDF进行协同处置和资源化利用。

该方法将RDF破碎后按比例与煤炭混合后投入焦炉，混合料受焦炉壁的加热发生热解反应，干馏气体通过集气管道排出，干馏固体经推焦排出。

其中，RDF由质量比60％～70％生活垃圾，15％～20％木屑与15％～20％煤粉混合组成，RDF水分含量≤15％。

RDF破碎至粒度≤15mm，煤炭粒度小于3mm的占70％～80％。

焦炉为顶装焦炉，炭化完成后炉侧抬起进行推焦，推焦之后可落下炉侧，继续从炉顶进料，达到连续生产的目的。

煤炭为肥煤或炼焦煤。

混合料中RDF质量比≤3％时，干馏固体能够作为中国冶金焦质量标准(GB/T1996—2003)所规定的III级冶金焦；RDF质量比例＞3％且≤35％时，干馏固体能够作为民用焦；RDF质量比例为100％时，干馏固体能够作为垃圾焚烧发电厂的高品质进料。