CN106367117A - 一种生活垃圾热解发电方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及垃圾处理技术领域，更具体的说，涉及一种生活垃圾热解发电方法。其包括如下步骤：S1.将生活垃圾送入热解制气炉内热解气化，向所述热解制气炉内通入反应气，所述反应气中氧气的含量为30％‑93％，得到包括可燃气体的产物；S2.对产生的可燃气体的热值进行检测，并实时调节向所述热解制气炉中通入的所述反应气中所述氧气的含量，使获得的可燃气体的热值稳定输出；S3.将所述步骤S2中得到的所述可燃气体送入燃气发电机中进行发电。本发明提供一种生活垃圾热解气化燃气可直接用于燃气发电的方法。

Description

一种生活垃圾热解发电方法

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，更具体的说，涉及一种生活垃圾热解发电方法。

背景技术

随着社会的发展，人口的增加，人民生活水平提高，生活垃圾的产量在不断地增加，生活垃圾的成分亦日趋复杂，对环境的污染和人民健康的危害日益严重。如果对生活垃圾进行直接焚烧，会排放出大量的污染气体加剧对环境的危害。现在人们日常的生活用电大多靠火力发电，对能源的消耗较大。为了解决生活垃圾的处理和能源的问题，已经研制出将生活垃圾热解气化生成可燃气体，利用这些可燃气体进行发电的技术。

目前，现有技术中如中国专利文献CN105351941A，公开了一种生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺，将原生活垃圾经过分选、粉碎和干燥，然后进行热解气化生成可燃气体，焚烧可燃气体，将焚烧所得热气通过换热制备出蒸汽，将蒸汽通入蒸汽发电机进行发电。

上述专利文献的生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺，将热解气化生成的可燃气体通入焚烧室内焚烧获得热气，热气通入换热装置中获得蒸汽，在将蒸汽通入蒸汽发电机中发电，也就是说，热解气化生成的可燃气体并不能直接进行发电，而是通过对热解气化生成的可燃气体进一步焚烧再将焚烧获得的热量加热蒸汽锅炉产生蒸气，能量在一级一级的传递过程中不断损耗，因此，上述专利文献的生活垃圾热解气化燃气焚烧发电工艺对热能的利用效率低；热解气化生成的可燃气体之所以不能直接用于发电，是因为不同批次的生活垃圾中可热解产生可燃气体的有机质的含量及组份不同，因此生活垃圾热解产生的热解气的燃烧值就不同，有时高有时低，也就是说，产生的可燃气体的燃烧值不稳定，一般需要进行收集后再通入燃气发电机，而不能直接通入燃气发电机进行发电，否则会影响燃气发电机的运转和性能的稳定，进而影响燃气发电机的工作效率。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中生活垃圾热解气化燃气直接用于燃气发电的工作效率低，进而提供一种生活垃圾热解气化燃气可直接用于燃气发电的方法。

为解决上述问题，本发明的一种生活垃圾热解发电方法，包括如下步骤：

S1.将生活垃圾送入热解制气炉内热解气化，向所述热解制气炉内通入反应气，所述反应气中氧气的含量为30％-93％，得到包括可燃气体的产物；

S2.对产生的可燃气体的热值进行检测，并实时调节向所述热解制气炉中通入的所述反应气中所述氧气的含量，使获得的可燃气体的热值稳定输出；

S3.将所述步骤S2中得到的所述可燃气体送入燃气发电机中进行发电。

其中，所述步骤S3之后还包括如下步骤：

S4.将步骤S3所获得的高温烟气通入余热锅炉内，且向所述余热锅炉通入水，得到高压蒸汽；

S5.将所述高压蒸汽通入蒸汽发电机中，获得电能，收集得到的所述电能。

其中，在所述步骤S2和所述步骤S3之间还包括如下步骤，

B2.将所述步骤S2中得到的所述可燃气体通入燃气净化装置内净化，将净化后的所述可燃气体通入所述步骤S3中的所述燃气发电机中。

其中，在所述步骤S2和所述步骤B2之间还包括如下步骤，

B1.将所述步骤S2中得到的所述可燃气体通入可燃气余热回收装置中回收热量，从所述可燃气余热回收装置排出的所述可燃气体通入所述步骤B2的所述燃气净化装置。

将所述步骤S4中的从所述余热锅炉排出的锅炉烟气通入焚烧炉内焚烧，焚烧后排出的焚烧烟气通入烟气余热回收装置中回收余热后，再通入烟气净化装置净化。

所述焚烧烟气在排出所述焚烧炉过程中对其进行迅速冷却至小于160度。

将所述步骤S5中从所述蒸汽发电机排出的低压蒸汽通入蒸汽余热回收装置中回收热量，得到包括软水。

在所述步骤S1之前还包括步骤A2，

A2.将生活垃圾送入干燥炉内干燥，得到包括干燥后的生活垃圾和浊蒸汽。

将步骤A2得到的所述浊蒸汽通入蒸汽焚烧净化装置内净化，向所述蒸汽焚烧净化装置内通入所述步骤S1中的所述反应气和所述步骤S3中的所述可燃气体。

在所述步骤A2之前还包括如下步骤，

A1.生活垃圾经过初步分选破碎后间断的送入熟化室内发酵，得到包括发酵后的生活垃圾，发酵时间为3-10天。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的生活垃圾热解发电方法中，向所述热解制气炉通入反应气，所述反应气包括参与反应的氧气和其他不参与反应的剩余气体，其中氧气的含量为30％-93％，当生活垃圾热解得到的可燃气体热值过大时，经检测后通过时实调节降低所述热解制气炉中的所述反应气中氧气的含量，提高剩余气体在所述可燃气体中的比值，以减少所述可燃气体的热值；当生活垃圾热解得到的可燃气体热值小时，经检测后提高通入所述热解制气炉中的所述反应气中氧气的含量，降低剩余气体在所述可燃气体中的比值，以增大所述可燃气体的热值，从而达到最终获得的可燃气体的热值稳定输出，将该所述可燃气体送入燃气发电机中，由于所述可燃气体的热值比较稳定，燃气发电机的运转和性能较稳定，燃气发电机的工作效率高。

2.本发明中，将从所述燃气发电机中排出的高温烟气通入余热锅炉内，利用高温烟气的热量将通入所述余热锅炉内的水蒸发，得到高压蒸汽，将高压蒸汽通入蒸汽发电机中发电，获得电能，即通过回收利用从所述燃气发电机中排出的所述高温烟气的热量进行蒸汽发电，达到燃气发电和蒸汽发电的联合发电，发电量高，经济效益好。

3.本发明中，将所述可燃气体通入燃气净化装置内净化，消除所述可燃气体中的有害物质及杂质，减少该有害物质及杂质对燃气发电机性能等的影响。

4.在本发明中，从所述热解制气炉内排出的所述可燃气体的温度很高，回收该所述可燃气体的热能，可以避免热能的浪费；且通入所述燃气净化装置的所述可燃气体的温度不能过高，否则会影响所述燃气净化装置的净化效果，但是从所述热解制气炉内排出的可燃气体温度很高，将所述可燃气体通入所述可燃气余热回收装置中可以对所述可燃气体降温，不用单独设置降温装置，减少生产成本。

5.本发明中，从所述余热锅炉排出的所述锅炉烟气通入所述焚烧炉内焚烧，将所述锅炉烟气中的可燃烧的有害气体焚烧为无害的气体，从所述焚烧炉内排出的焚烧烟气的温度很高，将该焚烧烟气通入烟气余热回收装置中回收余热，避免焚烧烟气中的热能的浪费，再通入烟气净化装置净化，从而达到锅炉烟气的无害化处理。

6.本发明中，所述焚烧烟气在排出所述焚烧炉过程中对其进行迅速冷却至小于160度，可以避免所述焚烧烟气在排出所述焚烧锅炉过程中二次生成二噁英等有害物质。

7.本发明中，从所述蒸汽发电机排出的低压蒸汽通入蒸汽余热回收装置中回收热量，减少所述低压蒸汽中的热量的损耗，得到的所述软水中杂质含量较少，可以使用在生活垃圾热解发电方法中的任一需要使用水的工序中。

8.本发明中，生活垃圾送入干燥炉内干燥，以使送入所述热解制气炉内的生活垃圾的水分含量少，减少热解过程中一部分热量用于对生活垃圾的干燥造成的损耗。

9.在本发明中，将步骤A2得到的所述浊蒸汽通入蒸汽焚烧净化装置内净化，向所述蒸汽焚烧净化装置内通入所述步骤S1中的所述反应气和所述步骤S3中的所述可燃气体，所述反应气和所述可燃气体在所述蒸汽焚烧净化装置燃烧为所述浊蒸汽的焚烧提供热能，且所述反应气中的氧气参与所述浊蒸汽的焚烧，使所述浊蒸汽无害化处理。

10.在本发明中，由于所述生活垃圾一般都包含不能被热解的物质，且含有由于尺寸过大等原因对热解过程中使用的生产装置有一定损害的物质，需要把这部分的物质挑选出后，将剩下的生活垃圾破碎成较小的适合热解尺寸再间断的送入熟化室内发酵，且由于生活垃圾的尺寸较小，受热更快和更加均匀，可以提高发酵、干燥和热解的效率；发酵时间为3-10天，所述熟化室即能起到缓冲及收运效果，且能够脱除生活垃圾中部分水分，降解其中的部分有机质，又不会使发酵室的库容非常大，节约热解制燃气的方法的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的第一种实施方式的流程图的示意图；

图2为本发明的第二种实施方式的流程图的示意图；

图3为本发明的第四种实施方式的流程图的示意图；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本实施例的生活垃圾热解发电方法，包括如下步骤：

S1.将生活垃圾送入热解制气炉内热解气化，向热解制气炉内通入反应气，反应气中氧气的含量为30％-93％，得到包括可燃气体的产物；

S2.对产生的可燃气体的热值进行检测，并实时调节向热解制气炉中通入的反应气中氧气的含量，使获得的可燃气体的热值稳定输出；

S3.将步骤S2中得到的可燃气体送入燃气发电机中进行发电。

生活垃圾热解发电方法中，向热解制气炉通入反应气，反应气包括参与反应的氧气和其他不参与反应的剩余气体，其中氧气的含量为30％-93％，当生活垃圾热解得到的可燃气体热值过大时，经检测后通过时实调节降低热解制气炉中的反应气中氧气的含量，提高剩余气体在可燃气体中的比值，以减少可燃气体的热值；当生活垃圾热解得到的可燃气体热值小时，经检测后提高通入热解制气炉中的反应气中氧气的含量，降低剩余气体在可燃气体中的比值，以增大可燃气体的热值，从而达到最终获得的可燃气体的热值稳定输出，将该可燃气体送入燃气发电机中，由于可燃气体的热值比较稳定，燃气发电机的运转和性能的较稳定，燃气发电机的工作效率高。

实施例二：

本实施例的生活垃圾热解发电方法，包括如下步骤：

S1.将生活垃圾送入热解制气炉内热解气化，向热解制气炉内通入反应气，反应气中氧气的含量为30％-93％，得到包括可燃气体的产物；

S2.对产生的可燃气体的热值进行检测，并实时调节向热解制气炉中通入的反应气中氧气的含量，使获得的可燃气体的热值稳定输出；

S3.将步骤S2中得到的可燃气体送入燃气发电机中进行发电；

S4.将步骤S3所获得的高温烟气通入余热锅炉内，且向余热锅炉通入水，得到高压蒸汽；

S5.将高压蒸汽通入蒸汽发电机中，获得电能，收集得到的电能。

在本实施例中通过回收利用从燃气发电机中排出的高温烟气的热量进行蒸汽发电，达到燃气发电和蒸汽发电的联合发电，发电量高，经济效益好。

实施例三：

本实施例的生活垃圾热解发电方法，包括如下步骤：

S1.将生活垃圾送入热解制气炉内热解气化，向热解制气炉内通入反应气，反应气中氧气的含量为30％-93％，得到包括可燃气体的产物；

S2.对产生的可燃气体的热值进行检测，并实时调节向热解制气炉中通入的反应气中氧气的含量，使获得的可燃气体的热值稳定输出；

B1.将步骤S2中得到的可燃气体通入可燃气余热回收装置中回收热量；

B2.将步骤B1中的从可燃气余热回收装置排出的可燃气体通入燃气净化装置内净化；

S3.将步骤B2中净化后的可燃气体送入燃气发电机中进行发电；

S4.将步骤S3所获得的高温烟气通入余热锅炉内，且向余热锅炉通入水，得到锅炉烟气和高压蒸汽；将锅炉烟气通入焚烧炉内焚烧，焚烧后排出的焚烧烟气通入烟气余热回收装置中回收余热后，再通入烟气净化装置净化；焚烧烟气在排出焚烧炉过程中对其进行迅速冷却至小于160度；

S5.将高压蒸汽通入蒸汽发电机中，获得电能，收集得到的电能。且将从蒸汽发电机排出的低压蒸汽通入蒸汽余热回收装置中回收热量，得到包括软水，得到的软水可以用于本实施例中任一需要使用水的工序中。

实施例四：

本实施例的生活垃圾热解发电方法，包括如下步骤：

A1.生活垃圾经过初步分选破碎后间断的送入熟化室内发酵，得到包括发酵后的生活垃圾，发酵时间为7天；

A2.将生活垃圾送入干燥炉内干燥，得到包括干燥后的生活垃圾和浊蒸汽；

S1.将干燥后的生活垃圾送入热解制气炉内热解气化，向热解制气炉内通入反应气，反应气中氧气的含量为30％-93％，得到包括可燃气体的产物；

S2.对产生的可燃气体的热值进行检测，并实时调节向热解制气炉中通入的反应气中氧气的含量，使获得的可燃气体的热值稳定输出；

B1.将步骤S2中得到的可燃气体通入可燃气余热回收装置中回收热量；

B2.将步骤S2中从可燃气余热回收装置排出的可燃气体通入燃气净化装置内净化；

S3.将净化后的可燃气体送入燃气发电机中进行发电。

S4.将步骤S3所获得的高温烟气通入余热锅炉内，且向余热锅炉通入水，得到高压蒸汽和锅炉烟气；将锅炉烟气通入焚烧炉内焚烧，焚烧后排出的焚烧烟气通入烟气余热回收装置中回收余热后，再通入烟气净化装置净化；在本实施例中焚烧烟气在排出焚烧炉过程中对其进行迅速冷却至小于160度；

S5.将高压蒸汽通入蒸汽发电机中，获得电能，收集得到的电能。且将从蒸汽发电机排出的低压蒸汽通入蒸汽余热回收装置中回收热量，得到包括软水，得到的软水可以用于本实施例中任一需要使用水的工序中。

在本实施例中，将浊蒸汽做无害化处理，浊蒸汽通入蒸汽焚烧净化装置内净化，向蒸汽焚烧净化装置内通入步骤S1中的反应气和步骤S3中的可燃气体。

在本实施例中，向焚烧炉内通入经燃气净化装置净化后的燃气和反应气，燃气与反应气中的氧气燃烧为锅炉烟气的焚烧提供热量，且氧气与锅炉烟气中的可燃气体焚烧，以净化锅炉烟气。

实施例五：

本实施例在实施例一至实施例四的基础上，还向热解制气炉内通入蒸汽，蒸汽在热解制气炉内发生水煤气反应，可以提高可燃气体的热值。

实施例六：

本实施例与上述实施例一至实施例五的区别在于，本实施例的反应气中氧气的含量为50％-93％，提高反应气中氧气的浓度，降低剩余气体在热解气中的比值，以提高稳定输出的热解气的热值。

本实施例与实施例四的区别在于，将生活垃圾在熟化室内发酵的时间为7天替换为3天或10天。

不同批次的生活垃圾产量有一定差别，但一时间段内生活垃圾的总量相差不大，从熟化室送入干燥炉内的垃圾可以是同一批次的垃圾，也可以是由一批次垃圾较多送入干燥炉后剩下的生活垃圾和下一批次或几批次的生活垃圾的组合，即虽然不同批次的生活垃圾的产量不同，由于熟化室的缓冲及收运作用，供给干燥室内的垃圾量不变，确保生活热解发电方法的工作稳定。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种生活垃圾热解发电方法，包括如下步骤：

S1.将生活垃圾送入热解制气炉内热解气化，向所述热解制气炉内通入反应气，所述反应气中氧气的含量为30％-93％，得到包括可燃气体的产物；

S2.对产生的可燃气体的热值进行检测，并实时调节向所述热解制气炉中通入的所述反应气中所述氧气的含量，使获得的可燃气体的热值稳定输出；

S3.将所述步骤S2中得到的所述可燃气体送入燃气发电机中进行发电。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾热解发电方法，其特征在于，所述步骤S3之后还包括如下步骤：

S4.将步骤S3所获得的高温烟气通入余热锅炉内，且向所述余热锅炉通入水，得到高压蒸汽；

S5.将所述高压蒸汽通入蒸汽发电机中，获得电能，收集得到的所述电能。

3.根据权利要求1或2所述的生活垃圾热解发电方法，其特征在于，在所述步骤S2和所述步骤S3之间还包括如下步骤，

B2.将所述步骤S2中得到的所述可燃气体通入燃气净化装置内净化，将净化后的所述可燃气体通入所述步骤S3中的所述燃气发电机中。

4.根据权利要求3所述的生活垃圾热解发电方法，其特征在于，在所述步骤S2和所述步骤B2之间还包括如下步骤，

B1.将所述步骤S2中得到的所述可燃气体通入可燃气余热回收装置中回收热量，从所述可燃气余热回收装置排出的所述可燃气体通入所述步骤B2的所述燃气净化装置。

5.根据权利要求2-4任一所述的生活垃圾热解发电方法，其特征在于，将所述步骤S4中的从所述余热锅炉排出的锅炉烟气通入焚烧炉内焚烧，焚烧后排出的焚烧烟气通入烟气余热回收装置中回收余热后，再通入烟气净化装置净化。

6.根据权利要求5所述的生活垃圾热解发电方法，其特征在于，所述焚烧烟气在排出所述焚烧炉过程中对其进行迅速冷却至小于160度。

7.根据权利要求2至6任一所述的生活垃圾热解发电方法，其特征在于，将所述步骤S5中从所述蒸汽发电机排出的低压蒸汽通入蒸汽余热回收装置中回收热量，得到包括软水。

8.根据权利要求1-7任一所述的生活垃圾热解发电方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括步骤A2，

A2.将生活垃圾送入干燥炉内干燥，得到包括干燥后的生活垃圾和浊蒸汽。

9.根据权利要求8所述的生活垃圾热解发电方法，其特征在于，将步骤A2得到的所述浊蒸汽通入蒸汽焚烧净化装置内净化，向所述蒸汽焚烧净化装置内通入所述步骤S1中的所述反应气和所述步骤S3中的所述可燃气体。

10.根据权利要求8所述的生活垃圾热解发电方法，其特征在于，在所述步骤A2之前还包括如下步骤，

A1.生活垃圾经过初步分选破碎后间断的送入熟化室内发酵，得到包括发酵后的生活垃圾，发酵时间为3-10天。