本發(fā)明涉及環(huán)境能源領(lǐng)域,具體而言,本發(fā)明涉及生活垃圾一體化熱處理系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
隨著城市化進(jìn)程的加速,城市生活垃圾的產(chǎn)量也逐年增加,采用簡(jiǎn)單的填埋處理方法已顯得捉襟見肘。生活垃圾焚燒技術(shù)近年來(lái)在國(guó)內(nèi)得到了快速發(fā)展,已經(jīng)建成的垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目多以引進(jìn)的爐排爐焚燒技術(shù)和國(guó)產(chǎn)的流化床技術(shù)為主。焚燒法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)垃圾無(wú)害化、減量化、資源化,但是生活垃圾在處理生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生飛灰、二噁英、重金屬等有害物質(zhì),若未經(jīng)妥善處置,勢(shì)必造成嚴(yán)重的二次污染,因此,采用這兩種焚燒技術(shù)的垃圾焚燒廠煙氣為達(dá)標(biāo)排放,必須采用規(guī)模龐大的尾氣處理設(shè)備。
從20世紀(jì)70~80年代開始,發(fā)達(dá)國(guó)家開始致力于城市生活垃圾氣化熔融技術(shù)的開發(fā),該技術(shù)結(jié)合熱解氣化和熔融固化為一體,可實(shí)現(xiàn)徹底的無(wú)害化、顯著的減容性、廣泛的物料適應(yīng)性和高效的能源與物資回收。
由于氣化熔融技術(shù)需要垃圾在較高的反應(yīng)溫度下進(jìn)行(>1300℃),對(duì)入爐垃圾熱值具有較大限值,而我國(guó)垃圾含水分和灰分較多,熱值較低,因此多數(shù)垃圾氣化熔融技術(shù)需要添加昂貴的焦炭或煤粉等作為輔助燃料,必要時(shí)還需在一次風(fēng)中鼓入富氧空氣來(lái)提高爐內(nèi)溫度,這不可避免地增加了垃圾處理和廠區(qū)運(yùn)行成本。
因此,現(xiàn)有的處理生活垃圾的手段仍有待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此,本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出生活垃圾一體化熱處理系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)生活垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化處理,特別適用于技術(shù)推廣和規(guī)模化生產(chǎn)。
在本發(fā)明的第一方面,本發(fā)明提出了一種生活垃圾一體化熱處理系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,該系統(tǒng)包括:
旋轉(zhuǎn)床,所述旋轉(zhuǎn)床包括:
環(huán)狀爐腔,所述環(huán)狀爐腔是由內(nèi)周壁、外周壁、環(huán)形頂壁、環(huán)形轉(zhuǎn)盤組成的空間,所述環(huán)狀爐腔由隔墻分隔為依次相鄰的熱解區(qū)、氣化區(qū)和熔融區(qū),其中,所述熱解區(qū)具有生活垃圾入口和熱解油氣出口,所述氣化區(qū)具有氣化氣出口,所述熔融區(qū)具有熔漿出口;
多個(gè)輻射管燃燒器,多個(gè)所述輻射管燃燒器設(shè)置在所述熱解區(qū)和氣化區(qū)內(nèi),且分布于所述環(huán)形轉(zhuǎn)盤的上方與所述環(huán)形轉(zhuǎn)盤間隔開;
氣化劑分布板,所述氣化劑分布板具有氣化劑腔室和連通所述氣化劑腔室的多個(gè)氣化劑分布孔,所述氣化劑分布板設(shè)置在所述氣化區(qū)內(nèi),且分布于所述環(huán)形轉(zhuǎn)盤的上方與所述環(huán)形轉(zhuǎn)盤間隔開;
等離子炬,所述等離子炬設(shè)置在所述熔融區(qū)內(nèi),且分布于所述環(huán)形轉(zhuǎn)盤的上方與所述環(huán)形轉(zhuǎn)盤間隔開;
油氣凈化單元,所述油氣凈化單元與所述熱解油氣出口和所述氣化氣出口相連。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的生活垃圾一體化熱處理系統(tǒng)通過(guò)將生活垃圾向旋轉(zhuǎn)床內(nèi)進(jìn)行布料,并使生活垃圾依次經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)床的熱解區(qū)、氣化區(qū)和熔融區(qū),使生活垃圾在熱解區(qū)內(nèi)進(jìn)行熱解,以便得到熱解炭和熱解油氣,其中熱解油氣可以由熱解油氣出口排出并進(jìn)入后續(xù)油氣凈化單元中進(jìn)行凈化,得到凈化可燃?xì)?;在環(huán)形轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)下,熱解炭隨著環(huán)形轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入氣化區(qū)內(nèi),通過(guò)氣化劑分布板向氣化區(qū)內(nèi)供給氣化劑,在氣化劑的作用下熱解炭發(fā)生氣化反應(yīng),得到氣化氣和灰渣,熱解與氣化反應(yīng)可以通過(guò)設(shè)置在熱解區(qū)和氣化區(qū)內(nèi)的多個(gè)輻射管燃燒器燃燒提供熱量;后續(xù)灰渣隨著環(huán)形轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入熔融區(qū)內(nèi),在等離子炬的作用下進(jìn)行熔融,得到熔融灰渣。另外,處理生活垃圾得到的熱解油氣和氣化氣可以進(jìn)一步供給至油氣凈化單元中進(jìn)行凈化,以便得到凈化可燃?xì)?。由此,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生活垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化處理,特別適用于技術(shù)推廣和規(guī)?;a(chǎn)。
另外,根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的生活垃圾一體化熱處理系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述環(huán)形轉(zhuǎn)盤在徑向上呈拱形,所述拱形的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的連線與水平面呈3~6度夾角。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述氣化劑分布板在高度方向上設(shè)置在所述輻射管燃燒器與所述環(huán)形轉(zhuǎn)盤之間,且所述氣化劑分布板在徑向上呈拱形。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述氣化劑分布板位于所述輻射管燃燒器的下方150~250mm。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述氣化劑分布板與所述環(huán)形轉(zhuǎn)盤上物料之間的距離為50~100mm。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述熱解區(qū)和所述氣化區(qū)的底端設(shè)置有內(nèi)環(huán)密封槽和外環(huán)密封槽,以便對(duì)所述熱解區(qū)和所述氣化區(qū)進(jìn)行密封。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述熔融區(qū)的底端設(shè)置有內(nèi)環(huán)排渣槽和外環(huán)排渣槽,所述內(nèi)環(huán)排渣槽和外環(huán)排渣槽適于盛接熔融灰渣,并對(duì)所述熔融區(qū)進(jìn)行密封。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述內(nèi)環(huán)排渣槽和所述外環(huán)排渣槽具有冷卻夾套。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述油氣凈化單元的凈化可燃?xì)獬隹谂c所述輻射管燃燒器相連,所述油氣凈化單元的凈化可燃?xì)獬隹谂c發(fā)電機(jī)組相連,所述發(fā)電機(jī)組與所述等離子炬相連。由此,可以利用凈化可燃?xì)庾鳛檩椛涔苋紵骱桶l(fā)電機(jī)組的燃料,從而進(jìn)一步提高整個(gè)系統(tǒng)的能量利用水平。
在本發(fā)明的第二方面,本發(fā)明提出了一種采用上述實(shí)施例的生活垃圾一體化熱處理系統(tǒng)處理生活垃圾的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,該方法包括:將生活垃圾向旋轉(zhuǎn)床內(nèi)進(jìn)行布料,并使所述生活垃圾依次經(jīng)過(guò)熱解區(qū)、氣化區(qū)和熔融區(qū),使所述生活垃圾在熱解區(qū)內(nèi)進(jìn)行熱解,以便得到熱解炭和熱解油氣,所述熱解炭進(jìn)入氣化區(qū)內(nèi)在氣化劑的作用下進(jìn)行氣化反應(yīng),以便得到氣化氣和灰渣,所述灰渣進(jìn)入熔融區(qū)內(nèi)進(jìn)行熔融,以便得到熔融灰渣;將所述熱解油氣和所述氣化氣通入油氣凈化單元進(jìn)行凈化,以便得到凈化可燃?xì)狻?/p>
由此,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理生活垃圾的方法通過(guò)將生活垃圾向旋轉(zhuǎn)床內(nèi)進(jìn)行布料,并使生活垃圾依次經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)床的熱解區(qū)、氣化區(qū)和熔融區(qū),使生活垃圾在熱解區(qū)內(nèi)進(jìn)行熱解,以便得到熱解炭和熱解油氣,其中熱解油氣可以由熱解油氣出口排出并進(jìn)入后續(xù)油氣凈化單元中進(jìn)行凈化,得到凈化可燃?xì)?;在環(huán)形轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)下,熱解炭隨著環(huán)形轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入氣化區(qū)內(nèi),通過(guò)氣化劑分布板向氣化區(qū)內(nèi)供給氣化劑,在氣化劑的作用下熱解炭發(fā)生氣化反應(yīng),得到氣化氣和灰渣,熱解與氣化反應(yīng)可以通過(guò)設(shè)置在熱解區(qū)和氣化區(qū)內(nèi)的多個(gè)輻射管燃燒器燃燒提供熱量;后續(xù)灰渣隨著環(huán)形轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入熔融區(qū)內(nèi),在等離子炬的作用下進(jìn)行熔融,得到熔融灰渣。另外,處理生活垃圾得到的熱解油氣和氣化氣可以進(jìn)一步供給至油氣凈化單元中進(jìn)行凈化,以便得到凈化可燃?xì)狻S纱?,該方法?shí)現(xiàn)了生活垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化處理,特別適用于技術(shù)推廣和規(guī)模化生產(chǎn)。
另外,根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理生活垃圾的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述熱解的溫度為750~850攝氏度,時(shí)間為30~60分鐘,所述熱解區(qū)內(nèi)的壓力為-20~100pa。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述氣化反應(yīng)的溫度為900~1000攝氏度,時(shí)間為30~60分鐘,所述氣化區(qū)內(nèi)的壓力為500~2000pa。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述熔融的溫度為1400~1600攝氏度,時(shí)間為30~60分鐘。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述處理生活垃圾的方法進(jìn)一步包括:將一部分所述凈化可燃?xì)庾鳛槿剂贤ㄈ霟峤鈪^(qū)和所述氣化區(qū)內(nèi)的輻射管燃燒器內(nèi);將另一部分所述凈化可燃?xì)馔ㄈ氚l(fā)電機(jī)組用于發(fā)電,并將產(chǎn)生電力用于所述熔融區(qū)內(nèi)的等離子炬。由此,可以利用凈化可燃?xì)庾鳛檩椛涔苋紵骱桶l(fā)電機(jī)組的燃料,從而進(jìn)一步提高整個(gè)系統(tǒng)的能量利用水平。
本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
附圖說(shuō)明
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的生活垃圾一體化熱處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的生活垃圾一體化熱處理系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)床熱解區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的生活垃圾一體化熱處理系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)床氣化區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的生活垃圾一體化熱處理系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)床熔融區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處理生活垃圾的方法流程示意圖;
圖6是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的處理生活垃圾的方法流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
此外,“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè),例如兩個(gè),三個(gè)等,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“相連”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系,除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本發(fā)明的第一方面,本發(fā)明提出了一種生活垃圾一體化熱處理系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,該系統(tǒng)包括:旋轉(zhuǎn)床100和油氣凈化單元200。其中,旋轉(zhuǎn)床100包括:環(huán)狀爐腔110、多個(gè)輻射管燃燒器130、氣化劑分布板140和等離子炬150。
下面參考圖1~4對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的生活垃圾一體化熱處理系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述:
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,環(huán)狀爐腔110是由內(nèi)周壁、外周壁、環(huán)形頂壁、環(huán)形轉(zhuǎn)盤160組成的空間,環(huán)狀爐腔110由隔墻111分隔為依次相鄰的熱解區(qū)112、氣化區(qū)113和熔融區(qū)114,其中,熱解區(qū)112具有生活垃圾入口115和熱解油氣出口116,氣化區(qū)113具有氣化氣出口117,熔融區(qū)114具有熔漿出口118。具體地,可以將待處理生活垃圾向旋轉(zhuǎn)床環(huán)狀爐腔內(nèi)進(jìn)行布料,利用物料本身對(duì)進(jìn)料口進(jìn)行密封,并使生活垃圾首先進(jìn)入熱解區(qū)內(nèi),生活垃圾在熱解區(qū)內(nèi)進(jìn)行熱解,產(chǎn)生熱解炭和熱解油氣(包括小分子氣體和焦油),熱解油氣可已經(jīng)油氣管路的熱解油氣出口排出環(huán)狀爐腔;進(jìn)而熱解炭通過(guò)環(huán)形轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動(dòng)進(jìn)入氣化區(qū)內(nèi),在氣化劑的作用下進(jìn)行氣化反應(yīng),得到以氫氣、一氧化碳等可燃性氣體為主要成分的氣化氣和灰渣;灰渣在環(huán)形轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入熔融區(qū)內(nèi)進(jìn)行熔融,得到熔融灰渣,從而實(shí)現(xiàn)了生活垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化處理。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,環(huán)形轉(zhuǎn)盤160在徑向上可以呈拱形,由此,可以使后續(xù)熔融區(qū)內(nèi)灰渣熔融得到的熔融灰渣自動(dòng)流至熔融區(qū)兩側(cè)的排渣槽內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,環(huán)形轉(zhuǎn)盤拱形的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的連線與水平面可以呈3~6度夾角,由此,可以進(jìn)一步提高后續(xù)熔融灰渣的流動(dòng)效率。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,環(huán)形轉(zhuǎn)盤的寬度可以根據(jù)實(shí)際處置規(guī)模確定,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例,環(huán)形轉(zhuǎn)盤的寬度可以為2000~5000mm。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,將待處理生活垃圾向旋轉(zhuǎn)床環(huán)狀爐腔內(nèi)進(jìn)行布料的厚度并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例,布料厚度可以為50~100mm,由此,可以保證生活垃圾的熱解效果和處理速率較佳。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,生活垃圾熱解的條件并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,熱解的溫度可以為750~850攝氏度,時(shí)間可以為30~60分鐘,熱解區(qū)內(nèi)的壓力可以為-20~100pa。由此,可以使生活垃圾中的絕大部分有機(jī)物發(fā)生熱解,并且在-20~100pa的低壓條件下,可以使生活垃圾熱解得到的熱解油氣充分揮發(fā),并經(jīng)油氣管路由熱解油氣出口排出。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,多個(gè)輻射管燃燒器130設(shè)置在熱解區(qū)112和氣化區(qū)113內(nèi),且分布于環(huán)形轉(zhuǎn)盤160的上方與環(huán)形轉(zhuǎn)盤160間隔開,通過(guò)輻射管燃燒器向熱解區(qū)和氣化區(qū)以熱輻射的形式提供熱量,可以使輻射管內(nèi)燃燒產(chǎn)生的煙氣與熱解區(qū)和氣化區(qū)內(nèi)的氣氛隔絕,使生活垃圾在絕氧條件下發(fā)生反應(yīng),熱解得到的熱解油氣也與輻射管燃燒產(chǎn)生的煙氣隔絕,由此可以避免熱解產(chǎn)生二噁英污染,并且可以降低熱解得到的熱解炭的產(chǎn)率,使生活垃圾熱解得到更多的熱解油氣,從而進(jìn)一步提高生活垃圾的資源化利用率。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,氣化劑分布板140具有氣化劑腔室(附圖中未示出)和連通氣化劑腔室的多個(gè)氣化劑分布孔141,氣化劑分布板140設(shè)置在氣化區(qū)113內(nèi),且分布于環(huán)形轉(zhuǎn)盤160的上方與環(huán)形轉(zhuǎn)盤160間隔開,氣化劑分布板140適于向氣化區(qū)內(nèi)供給氣化劑,以便使熱解炭在氣化劑的作用下發(fā)生氣化反應(yīng),得到以氫氣、一氧化碳等可燃性氣體為主要成分的氣化氣和灰渣。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,氣化劑分布板140在高度方向上可以設(shè)置在輻射管燃燒器130與環(huán)形轉(zhuǎn)盤160之間,且氣化劑分布板140在徑向上可以呈拱形。具體地,氣化劑分布板可以通過(guò)聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與環(huán)狀爐腔周壁的固定,且通過(guò)將氣化劑分布板設(shè)置在輻射管燃燒器和環(huán)形轉(zhuǎn)盤之間,可以利用輻射管燃燒器對(duì)氣化劑分布板排出的氣化劑起到加熱作用,從而進(jìn)一步提高氣化反應(yīng)的效率。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,氣化劑分布板可以位于輻射管燃燒器的下方150~250mm,由此,可以進(jìn)一步提高輻射管燃燒器對(duì)氣化劑進(jìn)行加熱的效率。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,氣化劑分布板與環(huán)形轉(zhuǎn)盤上物料之間的距離可以為50~100mm,由此,可以縮短氣化劑擴(kuò)散距離,保證足量的氣化劑與物料充分接觸,有利于促進(jìn)氣化反應(yīng)進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,氣化劑的種類并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,氣化劑可以為氧氣、水蒸氣、二氧化碳等。由此,可以有效地將熱解炭氣化得到氣化氣。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,氣化反應(yīng)的條件并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,氣化反應(yīng)的溫度可以為900~1000攝氏度,時(shí)間可以為30~60分鐘,氣化區(qū)內(nèi)的壓力可以為500~2000pa。由此,可以進(jìn)一步提高氣化反應(yīng)的完成度。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,等離子炬150設(shè)置在熔融區(qū)114內(nèi),且分布于環(huán)形轉(zhuǎn)盤160的上方與環(huán)形轉(zhuǎn)盤160間隔開,等離子炬150適于為熔融區(qū)內(nèi)的灰渣熔融提供熱量。具體地,等離子炬可以布置在環(huán)狀爐腔內(nèi)壁上,為保證等離子炬的離子體射流出口與環(huán)形轉(zhuǎn)盤相對(duì),射流出口與水平面之間可以呈負(fù)20~30度。等離子炬可以利用電極間產(chǎn)生的高溫高能量等離子體來(lái)使灰渣熔融,得到熔融灰渣,由于環(huán)形轉(zhuǎn)盤呈拱形結(jié)構(gòu),進(jìn)而熔融灰渣在重力作用下流至排渣槽中。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,熱解區(qū)112和氣化區(qū)113的底端設(shè)置有內(nèi)環(huán)密封槽171和外環(huán)密封槽172,以便對(duì)熱解區(qū)和氣化區(qū)進(jìn)行密封。具體地,內(nèi)環(huán)密封槽和外環(huán)密封槽內(nèi)可以加注水,并且位于熱解區(qū)和氣化區(qū)的內(nèi)周壁的底端和環(huán)形轉(zhuǎn)盤的內(nèi)周壁的底端均延伸至內(nèi)環(huán)形密封槽內(nèi)的液位面以下,位于熱解區(qū)和氣化區(qū)的外周壁的底端和環(huán)形轉(zhuǎn)盤的外周壁的底端延伸至外環(huán)密封槽內(nèi)的液位面以下,從而實(shí)現(xiàn)裝置運(yùn)行過(guò)程中環(huán)狀爐腔與外界大氣隔絕。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,熔融區(qū)114的底端設(shè)置有內(nèi)環(huán)排渣槽173和外環(huán)排渣槽174,內(nèi)環(huán)排渣槽和外環(huán)排渣槽適于盛接熔融灰渣,并對(duì)熔融區(qū)進(jìn)行密封。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,內(nèi)環(huán)排渣槽和外環(huán)排渣槽具有冷卻夾套,具體地,熔融灰渣進(jìn)入內(nèi)環(huán)排渣槽和外環(huán)排渣槽后,可以經(jīng)冷卻夾套中的冷卻水急冷降溫,冷卻后形成惰性玻璃體,使得重金屬等有害物被固定在玻璃質(zhì)熔渣中,從而有效防止熔渣的有害物質(zhì)浸出,玻璃質(zhì)熔渣可以用作建筑材料。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,上述熔融的溫度可以為1400~1600攝氏度,時(shí)間可以為30~60分鐘,由于熔融溫度遠(yuǎn)高于灰渣熔融所需溫度,所以可以保證得到的熔融灰渣具有較好的流動(dòng)性以保證液態(tài)出渣。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例,上述熱解區(qū)、氣化區(qū)和熔融區(qū)之間由隔墻隔開,并且可以不相互連通,具體可以根據(jù)各區(qū)的反應(yīng)進(jìn)度,控制各個(gè)隔墻上的機(jī)械式閘門同時(shí)開啟或關(guān)閉,并且在各個(gè)機(jī)械式閘門開啟時(shí)控制環(huán)形轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,油氣凈化單元200與熱解油氣出口116和氣化氣出口117相連,油氣凈化單元200適于將熱解油氣和氣化氣進(jìn)行凈化,以便得到凈化可燃?xì)?。具體地,熱解油氣和氣化氣依次經(jīng)過(guò)除塵塔、初冷器、電捕焦油器、干式脫硫塔、氣體緩沖罐。高溫?zé)峤庥蜌夂蜌饣瘹?600~700℃)經(jīng)激冷后冷卻至80~90℃,經(jīng)一臺(tái)濕式除塵塔除塵并進(jìn)入到兩臺(tái)并聯(lián)操作的橫管初冷器,用30℃左右的循環(huán)水將氣體冷卻至約40℃。由橫管初冷器下部排出的熱解氣和氣化氣,進(jìn)入到電捕焦油器,除掉氣體中夾帶的焦油部分,再由鼓風(fēng)機(jī)將氣體送至干法脫硫工序。氣體從裝有脫硫劑的脫硫塔下部進(jìn)入,上部排出。脫硫后的熱解氣和氣化氣最后進(jìn)入到緩沖罐暫存。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,油氣凈化單元的凈化可燃?xì)獬隹诳梢耘c輻射管燃燒器相連,油氣凈化單元的凈化可燃?xì)獬隹谂c發(fā)電機(jī)組相連,發(fā)電機(jī)組與等離子炬相連。由此,可以利用凈化可燃?xì)庾鳛檩椛涔苋紵骱桶l(fā)電機(jī)組的燃料,從而進(jìn)一步提高整個(gè)系統(tǒng)的能量利用水平。
由此,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的生活垃圾一體化熱處理系統(tǒng)通過(guò)將生活垃圾向旋轉(zhuǎn)床內(nèi)進(jìn)行布料,并使生活垃圾依次經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)床的熱解區(qū)、氣化區(qū)和熔融區(qū),使生活垃圾在熱解區(qū)內(nèi)進(jìn)行熱解,以便得到熱解炭和熱解油氣,其中熱解油氣可以由熱解油氣出口排出并進(jìn)入后續(xù)油氣凈化單元中進(jìn)行凈化,得到凈化可燃?xì)?;在環(huán)形轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)下,熱解炭隨著環(huán)形轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入氣化區(qū)內(nèi),通過(guò)氣化劑分布板向氣化區(qū)內(nèi)供給氣化劑,在氣化劑的作用下熱解炭發(fā)生氣化反應(yīng),得到氣化氣和灰渣,熱解與氣化反應(yīng)可以通過(guò)設(shè)置在熱解區(qū)和氣化區(qū)內(nèi)的多個(gè)輻射管燃燒器燃燒提供熱量;后續(xù)灰渣隨著環(huán)形轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入熔融區(qū)內(nèi),在等離子炬的作用下進(jìn)行熔融,得到的熔融灰渣在重力作用下流至排渣槽內(nèi)冷卻為玻璃質(zhì)熔渣。另外,處理生活垃圾得到的熱解油氣和氣化氣可以進(jìn)一步供給至油氣凈化單元中進(jìn)行凈化,以便得到凈化可燃?xì)?,凈化可燃?xì)饪梢苑祷赜米鬏椛涔苋紵骱偷入x子炬發(fā)電機(jī)組的燃料。由此,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生活垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化處理,特別適用于技術(shù)推廣和規(guī)?;a(chǎn)。
在本發(fā)明的第二方面,本發(fā)明提出了一種采用上述實(shí)施例的生活垃圾一體化熱處理系統(tǒng)處理生活垃圾的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,該方法包括:將生活垃圾向旋轉(zhuǎn)床內(nèi)進(jìn)行布料,并使生活垃圾依次經(jīng)過(guò)熱解區(qū)、氣化區(qū)和熔融區(qū),使生活垃圾在熱解區(qū)內(nèi)進(jìn)行熱解,以便得到熱解炭和熱解油氣,熱解炭進(jìn)入氣化區(qū)內(nèi)在氣化劑的作用下進(jìn)行氣化反應(yīng),以便得到氣化氣和灰渣,灰渣進(jìn)入熔融區(qū)內(nèi)進(jìn)行熔融,以便得到熔融灰渣;將熱解油氣和所述氣化氣通入油氣凈化單元進(jìn)行凈化,以便得到凈化可燃?xì)狻?/p>
下面參考5~6對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理生活垃圾的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的,該方法包括:
s100:生活垃圾熱處理
該步驟中,將生活垃圾向旋轉(zhuǎn)床內(nèi)進(jìn)行布料,并使生活垃圾依次經(jīng)過(guò)熱解區(qū)、氣化區(qū)和熔融區(qū),使生活垃圾在熱解區(qū)內(nèi)進(jìn)行熱解,以便得到熱解炭和熱解油氣,熱解炭進(jìn)入氣化區(qū)內(nèi)在氣化劑的作用下進(jìn)行氣化反應(yīng),以便得到氣化氣和灰渣,灰渣進(jìn)入熔融區(qū)內(nèi)進(jìn)行熔融,以便得到熔融灰渣。
具體地,旋轉(zhuǎn)床包括:環(huán)狀爐腔、多個(gè)輻射管燃燒器、氣化劑分布板和等離子炬。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,環(huán)狀爐腔是由內(nèi)周壁、外周壁、環(huán)形頂壁、環(huán)形轉(zhuǎn)盤組成的空間,環(huán)狀爐腔由隔墻分隔為依次相鄰的熱解區(qū)、氣化區(qū)和熔融區(qū),其中,熱解區(qū)具有生活垃圾入口和熱解油氣出口,氣化區(qū)具有氣化氣出口,熔融區(qū)具有熔漿出口。具體地,可以將待處理生活垃圾向旋轉(zhuǎn)床環(huán)狀爐腔內(nèi)進(jìn)行布料,利用物料本身對(duì)進(jìn)料口進(jìn)行密封,并使生活垃圾首先進(jìn)入熱解區(qū)內(nèi),生活垃圾在熱解區(qū)內(nèi)進(jìn)行熱解,產(chǎn)生熱解炭和熱解油氣(包括小分子氣體和焦油),熱解油氣可已經(jīng)油氣管路的熱解油氣出口排出環(huán)狀爐腔;進(jìn)而熱解炭通過(guò)環(huán)形轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動(dòng)進(jìn)入氣化區(qū)內(nèi),在氣化劑的作用下進(jìn)行氣化反應(yīng),得到以氫氣、一氧化碳等可燃性氣體為主要成分的氣化氣和灰渣;灰渣在環(huán)形轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入熔融區(qū)內(nèi)進(jìn)行熔融,得到熔融灰渣,從而實(shí)現(xiàn)了生活垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化處理。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,環(huán)形轉(zhuǎn)盤在徑向上可以呈拱形,由此,可以使后續(xù)熔融區(qū)內(nèi)灰渣熔融得到的熔融灰渣自動(dòng)流至熔融區(qū)兩側(cè)的排渣槽內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,環(huán)形轉(zhuǎn)盤拱形的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的連線與水平面可以呈3~6度夾角,由此,可以進(jìn)一步提高后續(xù)熔融灰渣的流動(dòng)效率。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,環(huán)形轉(zhuǎn)盤的寬度可以根據(jù)實(shí)際處置規(guī)模確定,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例,環(huán)形轉(zhuǎn)盤的寬度可以為2000~5000mm。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,將待處理生活垃圾向旋轉(zhuǎn)床環(huán)狀爐腔內(nèi)進(jìn)行布料的厚度并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例,布料厚度可以為50~100mm,由此,可以保證生活垃圾的熱解效果和處理速率較佳。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,生活垃圾熱解的條件并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,熱解的溫度可以為750~850攝氏度,時(shí)間可以為30~60分鐘,熱解區(qū)內(nèi)的壓力可以為-20~100pa。由此,可以使生活垃圾中的絕大部分有機(jī)物發(fā)生熱解,并且在-20~100pa的低壓條件下,可以使生活垃圾熱解得到的熱解油氣充分揮發(fā),并經(jīng)油氣管路由熱解油氣出口排出。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,多個(gè)輻射管燃燒器設(shè)置在熱解區(qū)和氣化區(qū)內(nèi),且分布于環(huán)形轉(zhuǎn)盤的上方與環(huán)形轉(zhuǎn)盤間隔開,通過(guò)輻射管燃燒器向熱解區(qū)和氣化區(qū)以熱輻射的形式提供熱量,可以使輻射管內(nèi)燃燒產(chǎn)生的煙氣與熱解區(qū)和氣化區(qū)內(nèi)的氣氛隔絕,使生活垃圾在絕氧條件下發(fā)生反應(yīng),熱解得到的熱解油氣也與輻射管燃燒產(chǎn)生的煙氣隔絕,由此可以避免熱解產(chǎn)生二噁英污染,并且可以降低熱解得到的熱解炭的產(chǎn)率,使生活垃圾熱解得到更多的熱解油氣,從而進(jìn)一步提高生活垃圾的資源化利用率。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,氣化劑分布板具有氣化劑腔室和連通氣化劑腔室的多個(gè)氣化劑分布孔,氣化劑分布板設(shè)置在氣化區(qū)內(nèi),且分布于環(huán)形轉(zhuǎn)盤的上方與環(huán)形轉(zhuǎn)盤間隔開,氣化劑分布板適于向氣化區(qū)內(nèi)供給氣化劑,以便使熱解炭在氣化劑的作用下發(fā)生氣化反應(yīng),得到以氫氣、一氧化碳等可燃性氣體為主要成分的氣化氣和灰渣。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,氣化劑分布板在高度方向上可以設(shè)置在輻射管燃燒器與環(huán)形轉(zhuǎn)盤之間,且氣化劑分布板在徑向上可以呈拱形。具體地,氣化劑分布板可以通過(guò)聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與環(huán)狀爐腔周壁的固定,且通過(guò)將氣化劑分布板設(shè)置在輻射管燃燒器和環(huán)形轉(zhuǎn)盤之間,可以利用輻射管燃燒器對(duì)氣化劑分布板排出的氣化劑起到加熱作用,從而進(jìn)一步提高氣化反應(yīng)的效率。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,氣化劑分布板可以位于輻射管燃燒器的下方150~250mm,由此,可以進(jìn)一步提高輻射管燃燒器對(duì)氣化劑進(jìn)行加熱的效率。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,氣化劑分布板與環(huán)形轉(zhuǎn)盤上物料之間的距離可以為50~100mm,由此,可以縮短氣化劑擴(kuò)散距離,保證足量的氣化劑與物料充分接觸,有利于促進(jìn)氣化反應(yīng)進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,氣化劑的種類并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,氣化劑可以為氧氣、水蒸氣、二氧化碳等。由此,可以有效地將熱解炭氣化得到氣化氣。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,氣化反應(yīng)的條件并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,氣化反應(yīng)的溫度可以為900~1000攝氏度,時(shí)間可以為30~60分鐘,氣化區(qū)內(nèi)的壓力可以為500~2000pa。由此,可以進(jìn)一步提高氣化反應(yīng)的完成度。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,等離子炬設(shè)置在熔融區(qū)內(nèi),且分布于環(huán)形轉(zhuǎn)盤的上方與環(huán)形轉(zhuǎn)盤間隔開,等離子炬適于為熔融區(qū)內(nèi)的灰渣熔融提供熱量。具體地,等離子炬可以布置在環(huán)狀爐腔內(nèi)壁上,為保證等離子炬的離子體射流出口與環(huán)形轉(zhuǎn)盤相對(duì),射流出口與水平面之間可以呈負(fù)20~30度。等離子炬可以利用電極間產(chǎn)生的高溫高能量等離子體來(lái)使灰渣熔融,得到熔融灰渣,由于環(huán)形轉(zhuǎn)盤呈拱形結(jié)構(gòu),進(jìn)而熔融灰渣在重力作用下流至排渣槽中。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,熱解區(qū)和氣化區(qū)的底端設(shè)置有內(nèi)環(huán)密封槽和外環(huán)密封槽,以便對(duì)熱解區(qū)和氣化區(qū)進(jìn)行密封。具體地,內(nèi)環(huán)密封槽和外環(huán)密封槽內(nèi)可以加注水,并且位于熱解區(qū)和氣化區(qū)的內(nèi)周壁的底端和環(huán)形轉(zhuǎn)盤的內(nèi)周壁的底端均延伸至內(nèi)環(huán)形密封槽內(nèi)的液位面以下,位于熱解區(qū)和氣化區(qū)的外周壁的底端和環(huán)形轉(zhuǎn)盤的外周壁的底端延伸至外環(huán)密封槽內(nèi)的液位面以下,從而實(shí)現(xiàn)裝置運(yùn)行過(guò)程中環(huán)狀爐腔與外界大氣隔絕。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,熔融區(qū)的底端設(shè)置有內(nèi)環(huán)排渣槽和外環(huán)排渣槽,內(nèi)環(huán)排渣槽和外環(huán)排渣槽適于盛接熔融灰渣,并對(duì)熔融區(qū)進(jìn)行密封。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,內(nèi)環(huán)排渣槽和外環(huán)排渣槽具有冷卻夾套,具體地,熔融灰渣進(jìn)入內(nèi)環(huán)排渣槽和外環(huán)排渣槽后,可以經(jīng)冷卻夾套中的冷卻水急冷降溫,冷卻后形成惰性玻璃體,使得重金屬等有害物被固定在玻璃質(zhì)熔渣中,從而有效防止熔渣的有害物質(zhì)浸出,玻璃質(zhì)熔渣可以用作建筑材料。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例,上述熔融的溫度可以為1400~1600攝氏度,時(shí)間可以為30~60分鐘,由于熔融溫度遠(yuǎn)高于灰渣熔融所需溫度,所以可以保證得到的熔融灰渣具有較好的流動(dòng)性以保證液態(tài)出渣。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例,上述熱解區(qū)、氣化區(qū)和熔融區(qū)之間由隔墻隔開,并且可以不相互連通,具體可以根據(jù)各區(qū)的反應(yīng)進(jìn)度,控制各個(gè)隔墻上的機(jī)械式閘門同時(shí)開啟或關(guān)閉,并且在各個(gè)機(jī)械式閘門開啟時(shí)控制環(huán)形轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。
s200:獲得凈化可燃?xì)?/p>
該步驟中,將熱解油氣和氣化氣通入油氣凈化單元進(jìn)行凈化,以便得到凈化可燃?xì)狻>唧w地,熱解油氣和氣化氣依次經(jīng)過(guò)除塵塔、初冷器、電捕焦油器、干式脫硫塔、氣體緩沖罐。高溫?zé)峤庥蜌夂蜌饣瘹?600~700℃)經(jīng)激冷后冷卻至80~90℃,經(jīng)一臺(tái)濕式除塵塔除塵并進(jìn)入到兩臺(tái)并聯(lián)操作的橫管初冷器,用30℃左右的循環(huán)水將氣體冷卻至約40℃。由橫管初冷器下部排出的熱解氣和氣化氣,進(jìn)入到電捕焦油器,除掉氣體中夾帶的焦油部分,再由鼓風(fēng)機(jī)將氣體送至干法脫硫工序。氣體從裝有脫硫劑的脫硫塔下部進(jìn)入,上部排出。脫硫后的熱解氣和氣化氣最后進(jìn)入到緩沖罐暫存。
參考圖6,本發(fā)明實(shí)施例的處理生活垃圾的方法進(jìn)一步包括:
s300:返回凈化可燃?xì)?/p>
該步驟中,將一部分凈化可燃?xì)庾鳛槿剂贤ㄈ霟峤鈪^(qū)和氣化區(qū)內(nèi)的輻射管燃燒器內(nèi);將另一部分凈化可燃?xì)馔ㄈ氚l(fā)電機(jī)組用于發(fā)電,并將產(chǎn)生電力用于熔融區(qū)內(nèi)的等離子炬。由此,可以利用凈化可燃?xì)庾鳛檩椛涔苋紵骱桶l(fā)電機(jī)組的燃料,從而進(jìn)一步提高整個(gè)系統(tǒng)的能量利用水平。
由此,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理生活垃圾的方法通過(guò)將生活垃圾向旋轉(zhuǎn)床內(nèi)進(jìn)行布料,并使生活垃圾依次經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)床的熱解區(qū)、氣化區(qū)和熔融區(qū),使生活垃圾在熱解區(qū)內(nèi)進(jìn)行熱解,以便得到熱解炭和熱解油氣,其中熱解油氣可以由熱解油氣出口排出并進(jìn)入后續(xù)油氣凈化單元中進(jìn)行凈化,得到凈化可燃?xì)?;在環(huán)形轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)下,熱解炭隨著環(huán)形轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入氣化區(qū)內(nèi),通過(guò)氣化劑分布板向氣化區(qū)內(nèi)供給氣化劑,在氣化劑的作用下熱解炭發(fā)生氣化反應(yīng),得到氣化氣和灰渣,熱解與氣化反應(yīng)可以通過(guò)設(shè)置在熱解區(qū)和氣化區(qū)內(nèi)的多個(gè)輻射管燃燒器燃燒提供熱量;后續(xù)灰渣隨著環(huán)形轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入熔融區(qū)內(nèi),在等離子炬的作用下進(jìn)行熔融,得到的熔融灰渣在重力作用下流至排渣槽內(nèi)冷卻為玻璃質(zhì)熔渣。另外,處理生活垃圾得到的熱解油氣和氣化氣可以進(jìn)一步供給至油氣凈化單元中進(jìn)行凈化,以便得到凈化可燃?xì)猓瑑艋扇細(xì)饪梢苑祷赜米鬏椛涔苋紵骱偷入x子炬發(fā)電機(jī)組的燃料。由此,該方法實(shí)現(xiàn)了生活垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化處理,特別適用于技術(shù)推廣和規(guī)模化生產(chǎn)。
下面參考具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述,需要說(shuō)明的是,這些實(shí)施例僅僅是描述性的,而不以任何方式限制本發(fā)明。
實(shí)施例
采用某市生活垃圾為原料,垃圾含水率50%,成分組成如表1:
表1生活垃圾成分組成(wt%)
生活垃圾原料首先進(jìn)入到旋轉(zhuǎn)床熱解區(qū)爐膛內(nèi),原料在熱解區(qū)發(fā)生高溫?zé)崃呀?熱解區(qū)溫度750~850℃),產(chǎn)生熱解炭和氣相產(chǎn)物(包括小分子氣體和焦油)。每噸垃圾熱解后可產(chǎn)可燃?xì)?90nm3,熱解區(qū)產(chǎn)氣成分及熱值如表2:
表2熱解氣成分及熱值(不含油、水)
原料在熱解區(qū)完成熱解反應(yīng)后,熱解炭在環(huán)形轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)下輸送至氣化區(qū)(氣化區(qū)溫度900~1000℃),熱解炭在氣化區(qū)與氣化劑(氧氣、水蒸氣)發(fā)生氣化反應(yīng),過(guò)量空氣系數(shù)為0.4~0.6,產(chǎn)生氣化氣(氫氣、一氧化碳等可燃?xì)?和灰渣。氣化效率為30~40%,固定碳轉(zhuǎn)化率為70~85%,氣化氣產(chǎn)率為1.5~2m3/kg,氣化氣成分及熱值如表3:
表3氣化氣成分及熱值(不含油、水)
灰渣組分在環(huán)形轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)下輸送至灰渣熔融區(qū)(熔融區(qū)溫度1400~1600℃),在熔渣區(qū)內(nèi)的等離體子炬的作用下,灰渣迅速熔融后自動(dòng)流動(dòng)至環(huán)形轉(zhuǎn)盤兩側(cè)的排渣槽排至排渣池進(jìn)行急冷,熔融的灰渣經(jīng)冷卻后最終形成惰性玻璃體,惰性玻璃體可用作建材材料等。
在本說(shuō)明書的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。