CN106090933A - 一种生活垃圾焚烧发电的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生活垃圾焚烧发电的方法及装置。该方法包括如下步骤：1）生物干化：将生活垃圾置于封闭的生物干化室内，开启鼓风机进行好氧发酵，使生活垃圾的含水率降低至25%以下，低位热值大于2500Kcal/kg；2）对步骤1）得到的生物干化产物进行筛分，筛分为：铁金属、非磁性金属、惰性物、塑料和干化垃圾，干化垃圾进入炉排焚烧炉进行焚烧，其余填埋处理；3）步骤2）的炉排焚烧炉焚烧后产生的高温烟气加热燃气余热蒸汽锅炉中的水，产生的蒸汽带动汽轮发电机组发电。本发明将原生城市生活垃圾经过生物干化后进入炉排焚烧炉焚烧，余热产生的高温蒸汽带动汽轮发电机发电，实现了生活垃圾减量化、资源化、无害化处理。

Description

一种生活垃圾焚烧发电的方法及装置
技术领域
本发明属于市政固废行业的生活垃圾处理与综合利用领域，具体涉及一种生活垃圾焚烧发电的方法。
背景技术
目前，我国城市生活垃圾具有高含水率、高有机物含量及低热值的特点。长期混合收集的垃圾收运方式也导致了进入处理设施的垃圾成分极为复杂。我国城市生活垃圾的上述特征导致了垃圾处理过程中的一系列技术问题：（1）高水分和高黏性导致机械分选技术适应性差；（2）垃圾堆肥品质低下；（3）有机物含量高致使垃圾填埋场渗滤液负荷高，处理难度大；（4）高含水率、高有机物含量也导致了垃圾处理设施设计容量增加；（5）高含水率、低热值导致垃圾焚烧成本高昂、效率低下等。
目前主流的垃圾焚烧处理技术主要有两种：一种是机械炉排炉技术、一种是循环流化床技术。
机械炉排炉技术：根据我国的相关技术政策“垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术，审慎采用其它炉型的焚烧炉。禁止使用不能达到控制标准的焚烧炉”，机械炉排炉技术是目前生活垃圾焚烧处理的主流技术。全球垃圾焚烧处理行业绝大多数均采用该技术。
循环流化床技术：在垃圾焚烧处理领域的应用时间较短，目前还处于技术探索期。目前国内的循环流化床运行时需要消耗不可再生的煤，并且对煤块的颗粒大小有一定要求，必须先将煤块加工破碎后才能由给煤设备送入炉膛。同时由于其技术特点，循环流化床在垃圾焚烧处理前需要对垃圾进行分选、破碎等预处理。
截止2015年4月，中国已运行的垃圾焚烧发电厂达240多座，其中100多座焚烧厂采用机械炉排焚烧炉。机械炉排炉焚烧发电厂都没有生活垃圾前期预处理设施，垃圾进场后在垃圾储坑存储7天左右，直接进入焚烧炉焚烧，运行中焚烧炉往往负荷过大，燃烧生成烟气成分复杂，处理难度大。随着环保标准不断提高，烟气处理建设投资及运行成本不断加大。垃圾在储坑存储7天左右，将产生20%~30%垃圾渗滤液，电厂需要设置独立的渗滤液处理设施，难度大，成本高。如何提高垃圾入炉热值、降低烟气处理成本、达标排放已成为城市生活垃圾综合处理中亟待解决的关键难题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种生活垃圾焚烧发电的方法和装置。原生城市生活垃圾经过生物干化后进入炉排焚烧炉焚烧，余热产生的高温蒸汽带动汽轮发电机发电，实现了生活垃圾减量化、资源化、无害化处理。
本发明提供的生活垃圾焚烧发电的方法，包括如下步骤：
1）生物干化：将生活垃圾置于封闭的生物干化室内，开启鼓风机进行好氧发酵，使生活垃圾的含水率降低至25%以下，低位热值大于2500Kcal/kg；
2）对步骤1）得到的生物干化产物进行筛分，筛分为：铁金属、非磁性金属、惰性物、塑料和干化垃圾，干化垃圾进入炉排焚烧炉进行焚烧，其余填埋处理；
3）步骤2）的炉排焚烧炉焚烧后产生的高温烟气加热燃气余热蒸汽锅炉中的水，产生的中温中压蒸汽带动汽轮发电机组发电。
优选地，步骤3）后还包括如下步骤：燃气余热蒸汽锅炉排出的烟气经烟气处理装置，通过烟囱达标排放。
优选地，步骤1）中好氧发酵的时间为10~15天。
优选地，所述筛分包括如下步骤：滚筒筛筛分、磁选、近红外筛分和风选。
本发明还提供应用于上述的生活垃圾焚烧发电的方法的装置，包括：
生物干化室，生物干化室内设有鼓风机和排气管道，排气将生活垃圾好氧发酵产生的气体引出生物干化室；
筛分装置，其对生物干化产物进行筛分；
炉排焚烧炉，其对干化产物进行焚烧；
燃气余热蒸汽锅炉，其烟气入口与炉排焚烧炉的烟气出口连接；
汽轮发电机组，其蒸汽入口与燃气余热蒸汽锅炉的蒸汽出口连接。
优选地，上述装置还包括：烟气处理装置，其烟气入口与燃气余热蒸汽锅炉的烟气出口连接。
优选地，上述装置还包括：烟囱，其烟气入口与烟气处理装置的烟气出口连接。
优选地，所述筛分装置包括滚筒筛筛分装置、磁选装置、近红外筛分装置和风选装置。
本发明具有多种效果与优点：
城市生活垃圾进行生物干化处理后，生活垃圾显著减量（减量45%），干化产物含水率小于25%、低位热值增大一倍（提升至2500Kcal/kg)，入炉热值大大提高。
干化垃圾采用炉排焚烧炉焚烧，填补了垃圾焚烧发电行业的一项空白。
生物干化过程中垃圾渗滤液产生量较小，渗滤液处理设施建设投资及运行成本大大降低。
对生物干化产物采用破碎、筛分、磁选、近红外筛分、风选等措施后，焚烧后烟气量减少50%，烟尘、酸性气体、氮氧化物、重金属、二噁英等产生量显著减少，烟气处理设施投资及运行费用显著降低。
附图说明
图1是本发明的生活垃圾焚烧发电的装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
结合图1，本发明的生活垃圾焚烧发电的装置，包括：
生物干化室1，生物干化室内设有鼓风机和排气管道（图中未示出），排气将生活垃圾好氧发酵产生的气体引出生物干化室1；
筛分装置2，其对生物干化产物进行筛分；
炉排焚烧炉3，其对干化产物进行焚烧；
燃气余热蒸汽锅炉4，其烟气入口与炉排焚烧炉3的烟气出口连接；
汽轮发电机组5，其蒸汽入口与燃气余热蒸汽锅炉4的蒸汽出口连接。
烟气处理装置6，其烟气入口与燃气余热蒸汽锅炉4的烟气出口连接。
烟囱7，其烟气入口与烟气处理装置6的烟气出口连接。
筛分装置2包括滚筒筛筛分装置、磁选装置、近红外筛分装置和风选装置（图中未示出）。
利用上述装置，本发明的生活垃圾焚烧发电的方法， 包括如下步骤：
1）生物干化：将生活垃圾置于封闭的生物干化室1内，开启鼓风机进行好氧发酵10~15天，使生活垃圾的含水率降低至25%以下，低位热值大于2500Kcal/kg，生物干化室1中的气体可由排气管道引出；
2）对步骤1）得到的生物干化产物进入筛分装置2进行筛分（包括滚筒筛筛分、磁选、近红外筛分和风选），筛分为：铁金属、非磁性金属、惰性物（本领域中是指砖头、瓦片等材料）、塑料和干化垃圾，干化垃圾进入炉排焚烧炉3进行焚烧，其余填埋处理；
3）步骤2）的炉排焚烧炉3焚烧后产生的高温烟气加热燃气余热蒸汽锅炉4中的水，产生的蒸汽带动汽轮发电机组5发电。
4）燃气余热蒸汽锅炉4排出的烟气经烟气处理装置6，通过烟囱7达标排放。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种生活垃圾焚烧发电的方法，其特征在于， 包括如下步骤：
1）生物干化：将生活垃圾置于封闭的生物干化室内，开启鼓风机进行好氧发酵，使生活垃圾的含水率降低至25%以下，低位热值大于2500Kcal/kg；
2）对步骤1）得到的生物干化产物进行筛分，筛分为：铁金属、非磁性金属、惰性物、塑料和干化垃圾，干化垃圾进入炉排焚烧炉进行焚烧，其余填埋处理；
3）步骤2）的炉排焚烧炉焚烧后产生的高温烟气加热燃气余热蒸汽锅炉中的水，产生的蒸汽带动汽轮发电机组发电。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧发电的方法，其特征在于，步骤3）后还包括如下步骤：燃气余热蒸汽锅炉排出的烟气经烟气处理装置，通过烟囱达标排放。
3.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧发电的方法，其特征在于，步骤1）中好氧发酵的时间为10~15天。
4.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧发电的方法，其特征在于，所述筛分包括如下步骤：滚筒筛筛分、磁选、近红外筛分和风选。
5.应用于权利要求1~4任一项所述的生活垃圾焚烧发电的方法的装置，其特征在于，包括：
生物干化室，生物干化室内设有鼓风机和排气管道，排气将生活垃圾好氧发酵产生的气体引出生物干化室；
筛分装置，其对生物干化产物进行筛分；
炉排焚烧炉，其对干化产物进行焚烧；
燃气余热蒸汽锅炉，其烟气入口与炉排焚烧炉的烟气出口连接；
汽轮发电机组，其蒸汽入口与燃气余热蒸汽锅炉的蒸汽出口连接。
6.根据权利要求5所述的生活垃圾焚烧发电的方法的装置，其特征在于，还包括：烟气处理装置，其烟气入口与燃气余热蒸汽锅炉的烟气出口连接。
7.根据权利要求5所述的生活垃圾焚烧发电的方法的装置，其特征在于，还包括：烟囱，其烟气入口与烟气处理装置的烟气出口连接。
8.根据权利要求5所述的生活垃圾焚烧发电的方法的装置，其特征在于，所述筛分装置包括滚筒筛筛分装置、磁选装置、近红外筛分装置和风选装置。
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