CN108278615A - 一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统及方法，包括干燥炉、焚烧炉、布袋除尘器、空分装置、气‑气换热器、冷凝器、压缩机和汽轮发电机组，在干燥炉上设有烘干管道，所述的空分装置的氧气出口和气‑气换热器连接，焚烧炉通过余热锅炉和汽轮发电机组连接，布袋除尘器的烟气出口设有空气净化器，所述空气净化器的出口与气‑气换热器连接，气‑气换热器的氧气出口和焚烧炉的底部风进口连接，气‑气换热器的烟气出口依次和冷凝器、压缩机连接，所述焚烧炉的物料入口与干燥炉连接，余热锅炉还与干燥炉连接，在焚烧炉底部设有排渣出口，本发明通过余热先将垃圾进行干燥，这样能够提高对垃圾焚烧过程中的效率，且实现焚烧零排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种垃圾焚烧的技术领域，尤其是一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统及方法。
背景技术
在人们的日常生活中，不可避免的都会产生大量的垃圾。如果不对这些垃圾进行有效的处理，将会极大地影响人们的生活环境，甚至对对人们的身体健康造成威胁。目前，焚烧是处理垃圾的主要方式之一，但在焚烧垃圾的过程中，除了会造成二次环境污染外，还会造成资源和能源的浪费。因此，在垃圾处理中，可以采取垃圾焚烧发电的方式，但是在各垃圾焚烧电厂为达到各国的烟气排放标准，减少民众对焚烧技术的质疑和排斥，投入大量的人力、物力、财力对其系统进行改进和优化，采用了昂贵而庞大的尾气净化系统，目前国内最常见的烟气净化工艺采用“半干法+活性碳喷射+布袋除尘”方案，专门对焚烧尾气进行处理，不仅大幅度提高了垃圾焚烧的费用，严重削弱了垃圾焚烧的技术优势，而且二次污染问题还是没有得到彻底解决，给焚烧技术的推广应用带了了巨大阻碍。随着经济的发展，人们对环保要求的进一步提高，排放标准也会不断提高，目前我国对垃圾电厂的NOx排放和温室气体的减排已经提上议程，垃圾焚烧的烟气处理越来越复杂，垃圾焚烧厂必将不堪重负。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统及方法。
为了实现上述目的，本发明所设计的一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统，包括干燥炉、焚烧炉、布袋除尘器、空分装置、气-气换热器、冷凝器、压缩机和汽轮发电机组，在干燥炉上设有烘干管道，所述的空分装置的氧气出口和气-气换热器连接，焚烧炉通过余热锅炉和汽轮发电机组连接，布袋除尘器的烟气出口设有空气净化器，所述空气净化器的出口与气-气换热器连接，气-气换热器的氧气出口和焚烧炉的底部风进口连接，气-气换热器的烟气出口依次和冷凝器、压缩机连接，所述焚烧炉的物料入口与干燥炉连接，余热锅炉还与干燥炉连接，在焚烧炉底部设有排渣出口。
进一步，在排渣出口设有切割装置。
进一步，在排渣出口上设有进水管，进水管另一端设有高压泵。
进一步，所述空气净化器内添加有二氧化碳净化原料。
本发明公开了另一种方案，一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理方法，空气经空分装置分离出的氧气进入气-气换热器，废弃物通过干燥炉进行干燥，且干燥时的部分热源来自于焚烧炉内焚烧产生的余热，通过焚烧炉中焚烧，多余的余热进入余热锅炉，余热锅炉出来的蒸汽部分进入汽轮发电机组，进行余热利用发电，部分送入干燥炉干燥，余热锅炉出来的烟气进入布袋除尘器，经布袋除尘器处理后的烟气一部分作为再循环烟气返回焚烧炉，另一部分烟气进入空气净化器进行进一步净化，然后进入气-气换热器与来自空分装置的氧气换热，然后进入冷凝器冷却，再通过压缩机，得到高纯度的液态CO2。
进一步，所述汽轮发电机组发的电作为各个电力设备的动力源。
进一步，空分装置的空气来自新鲜空气，或来自于垃圾池空间处理过的空气。
进一步，所述废弃物为生活垃圾或医疗垃圾。
本发明得到的一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统及方法，通过余热先将垃圾进行干燥，这样能够提高对垃圾焚烧过程中的效率，同时通过空分装置来制取氧气，使焚烧炉在燃烧过程中通入过量的氧气，提高燃烧温度，并混入再循环烟气，调节燃烧温度，充分提高焚烧炉内烟气的混合程度，从而使垃圾燃烧更为充分，减少了飞灰中碳含量，并且大大节省助燃燃料，降低运行成本，另外空分装置将氮气和氧气分离，氮气回收利用，氧气经气-气换热器加热后通入焚烧炉，这样提高了燃烧温度，减少了固体不完全燃烧损失Q4和气体未完全燃烧损失Q3，因为氮气没有进入燃烧空间，大大减少了排烟热损失Q2，燃烧热效率大大提高，使垃圾可以在不掺煤或者掺油助燃的情况下燃烧，大大节省成本，同时，氮气不参与燃烧也使氮氧化物的生成概率大大减少。
附图说明：
图1是实施例1中一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统的结构示意图；
图2是实施例2中一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统的结构示意图；
图3是实施例3中一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统的结构示意图。
附图标记中：干燥炉1、焚烧炉2、布袋除尘器3、空分装置4、气-气换热器5、冷凝器6、压缩机7、汽轮发电机组8、烘干管道9、余热锅炉10、空气净化器11、排渣出口12、切割装置13、进水管14、高压泵15。
具体实施方式
下面结合实施例对本实施例进一步说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供的一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统，包括干燥炉1、焚烧炉2、布袋除尘器3、空分装置4、气-气换热器5、冷凝器6、压缩机7和汽轮发电机组8，在干燥炉1上设有烘干管道9，所述的空分装置4的氧气出口和气-气换热器5连接，焚烧炉2通过余热锅炉10和汽轮发电机组8连接，布袋除尘器3的烟气出口设有空气净化器11，所述空气净化器11的出口与气-气换热器5连接，气-气换热器5的氧气出口和焚烧炉2的底部风进口连接，气-气换热器5的烟气出口依次和冷凝器6、压缩机7连接，所述焚烧炉2的物料入口与干燥炉1连接，余热锅炉10还与干燥炉1连接，在焚烧炉2底部设有排渣出口12。
进一步，所述空气净化器11内添加有二氧化碳净化原料。
本实施例公开了另一种方案，一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理方法，空气经空分装置4分离出的氧气进入气-气换热器5，废弃物通过干燥炉1进行干燥，且干燥时的部分热源来自于焚烧炉2内焚烧产生的余热，通过焚烧炉2中焚烧，多余的余热进入余热锅炉10，余热锅炉10出来的蒸汽部分进入汽轮发电机组8，进行余热利用发电，部分送入干燥炉1干燥，余热锅炉10出来的烟气进入布袋除尘器3，经布袋除尘器3处理后的烟气一部分作为再循环烟气返回焚烧炉2，另一部分烟气进入空气净化器11进行进一步净化，然后进入气-气换热器5与来自空分装置4的氧气换热，然后进入冷凝器6冷却，再通过压缩机7，得到高纯度的液态CO2。
进一步，所述汽轮发电机组8发的电作为各个电力设备的动力源。
实施例2：
如图2所示，本实施例提供的一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统，进一步，在排渣出口12设有切割装置13，通过切割装置13可以对没有焚烧干净的垃圾进行进一步切割，提高最后的排污效率。
实施例3：
如图3所示，本实施例提供的一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统，进一步，在排渣出口12上设有进水管14，进水管14另一端设有高压泵15，对排渣出口12的内部进行高压冲洗，防止排渣出口12堵塞。
实施例4：
本实施例公开的一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理方法是空气经空分装置4分离出的氧气进入气-气换热器5，医疗垃圾通过干燥炉1进行干燥，且干燥时的部分热源来自于焚烧炉2内焚烧产生的余热，通过焚烧炉2中焚烧，多余的余热进入余热锅炉10，余热锅炉10出来的蒸汽部分进入汽轮发电机组8，进行余热利用发电，部分送入干燥炉1干燥，余热锅炉10出来的烟气进入布袋除尘器3，经布袋除尘器3处理后的烟气一部分作为再循环烟气返回焚烧炉2，另一部分烟气进入空气净化器11进行进一步净化，然后进入气-气换热器5与来自空分装置4的氧气换热，然后进入冷凝器6冷却，再通过压缩机7，得到高纯度的液态CO2，其中进一步，所述空分装置4的空气来自新鲜空气，或来自于垃圾池空间处理过的空气。
实施例5：
本实施例公开的一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理方法是空气经空分装置4分离出的氧气进入气-气换热器5，将生活垃圾通过干燥炉1进行干燥，且干燥时的部分热源来自于焚烧炉2内焚烧产生的余热，通过焚烧炉2中焚烧，多余的余热进入余热锅炉10，余热锅炉10出来的蒸汽部分进入汽轮发电机组8，进行余热利用发电，部分送入干燥炉1干燥，余热锅炉10出来的烟气进入布袋除尘器3，经布袋除尘器3处理后的烟气一部分作为再循环烟气返回焚烧炉2，另一部分烟气进入空气净化器11进行进一步净化，然后进入气-气换热器5与来自空分装置4的氧气换热，然后进入冷凝器6冷却，再通过压缩机7，得到高纯度的液态CO2。
本实施例通过余热先将垃圾进行干燥，这样能够提高对垃圾焚烧过程中的效率，同时通过空分装置来制取氧气，使焚烧炉在燃烧过程中通入过量的氧气，提高燃烧温度，并混入再循环烟气，调节燃烧温度，充分提高焚烧炉内烟气的混合程度，从而使垃圾燃烧更为充分，减少了飞灰中碳含量，并且大大节省助燃燃料，降低运行成本，另外空分装置将氮气和氧气分离，氮气回收利用，氧气经气-气换热器加热后通入焚烧炉，这样提高了燃烧温度，减少了固体不完全燃烧损失Q4和气体未完全燃烧损失Q3，因为氮气没有进入燃烧空间，大大减少了排烟热损失Q2，燃烧热效率大大提高，使垃圾可以在不掺煤或者掺油助燃的情况下燃烧，大大节省成本，同时，氮气不参与燃烧也使氮氧化物的生成概率大大减少。
Claims (8)
1.一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统，其特征在于，包括干燥炉(1)、焚烧炉(2)、布袋除尘器(3)、空分装置(4)、气-气换热器(5)、冷凝器(6)、压缩机(7)和汽轮发电机组(8)，在干燥炉(1)上设有烘干管道(9)，所述的空分装置(4)的氧气出口和气-气换热器(5)连接，焚烧炉(2)通过余热锅炉(10)和汽轮发电机组(8)连接，布袋除尘器(3)的烟气出口设有空气净化器(11)，所述空气净化器(11)的出口与气-气换热器(5)连接，气-气换热器(5)的氧气出口和焚烧炉(2)的底部风进口连接，气-气换热器(5)的烟气出口依次和冷凝器(6)、压缩机(7)连接，所述焚烧炉(2)的物料入口与干燥炉(1)连接，余热锅炉(10)还与干燥炉(1)连接，在焚烧炉(2)底部设有排渣出口(12)。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统，其特征在于：在排渣出口(12)设有切割装置(13)。
3.根据权利要求1或2所述的一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统，其特征在于：在排渣出口(12)上设有进水管(14)，进水管(14)另一端设有高压泵(15)。
4.根据权利要求1或2所述的一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理系统，其特征在于：所述空气净化器(11)内添加有二氧化碳净化原料。
5.一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理方法，其特征在于，空气经空分装置(4)分离出的氧气进入气-气换热器(5)，废弃物通过干燥炉(1)进行干燥，且干燥时的部分热源来自于焚烧炉(2)内焚烧产生的余热，通过焚烧炉(2)中焚烧，多余的余热进入余热锅炉(10)，余热锅炉(10)出来的蒸汽部分进入汽轮发电机组(8)，进行余热利用发电，部分送入干燥炉(1)干燥，余热锅炉(10)出来的烟气进入布袋除尘器(3)，经布袋除尘器(3)处理后的烟气一部分作为再循环烟气返回焚烧炉(2)，另一部分烟气进入空气净化器(11)进行进一步净化，然后进入气-气换热器(5)与来自空分装置(4)的氧气换热，然后进入冷凝器(6)冷却，再通过压缩机(7)，得到高纯度的液态CO2。
6.根据权利要求5所述的一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理方法，其特征在于，所述汽轮发电机组(8)发的电作为各个电力设备的动力源。
7.根据权利要求5所述的一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理方法，其特征在于，空分装置(4)的空气来自新鲜空气，或来自于垃圾池空间处理过的空气。
8.根据权利要求5所述的一种垃圾焚烧发电厂零排放的处理方法，其特征在于，所述废弃物为生活垃圾或医疗垃圾。
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