CN108626724A - 一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法 - Google Patents

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Abstract

一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法，其特征在于：在垃圾热解气化及二次焚烧过程中，使用纯氧与热烟气混合物等质量等体积代替所需的自然空气。

Description

一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法
技术领域：
本发明属于垃圾焚烧领域，具体涉及一种垃圾热解气化焚烧无烟 囱零排放方法。
技术背景：
目前，一、二线城市垃圾能够得到较为规范化处理，但乡镇垃圾 由于含水量高、热值低、产量少(≤50t/d)、运输困难等问题，一直 难以规范处理，问题严重：
(1)乡镇生活水平与城市比较相对较低，生活垃圾中餐厨垃圾 占主要成分，造成垃圾含水量高、热值低，且乡镇垃圾产量少(≤ 50t/d)、运输困难；
(2)目前乡镇垃圾的主要处理方式为卫生填埋及露天抛撒堆放， 但乡镇填埋条件差、占用大量土地，同时垃圾中有害成分对大气、土 壤及水源造成了严重污染，不仅破坏了生态环境，而且也严重危害人 体健康。而露天抛撒堆放较卫生填埋污染更为严重；
(3)若在乡镇建立普通垃圾焚烧电厂，垃圾的热值低、水分高 必将造成，垃圾焚烧温度低，炉内二噁英难以分解的问题，且由于垃 圾产量少，投入与产出不成正比、不足以形成产业；
(4)同时垃圾焚烧会产生大量的NOx、SO2等污染物，若建设脱 硫、脱硝设备，其建设成本大幅度增加，针对乡镇小型垃圾焚烧基本 不可能建设脱硫、脱硝系统。
发明内容：
基于上述乡镇垃圾处理存在的问题和不足，提出一种垃圾热解气 化焚烧无烟囱零排放方法。
一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法，其特征在于：在垃圾 热解气化及二次焚烧过程中，使用纯氧与热烟气混合物等质量等体积 代替所需的自然空气。
更进一步的技术方案是，纯氧与热烟气预混后通入垃圾热解气化 场所参与垃圾的热解气化，纯氧与热烟气预混后通入二次焚烧场所参 与垃圾的焚烧。
更进一步的技术方案是，通过分别调节垃圾热解气化场所和二次 焚烧场所的纯氧量(质量或体积)与热烟气量(质量或体积)，可调 节热解气化和二次焚烧过程中的温度和热动力场。
更进一步的技术方案是，垃圾与纯氧在热解气化及二次焚烧过程 中，加入氧气代替自然空气助燃，从而热烟气主要成分为二氧化碳， 热烟气为循环烟气。
采用上述方法，可使垃圾在热解气化及二次焚烧过程中产生的烟 气只含有二氧化碳，体积浓度可到达100％，解决二氧化碳捕捉难度 大的问题。
更进一步的技术方案是，烟气主要成分为二氧化碳，可直接抽取、 压缩、封存、再利用，在垃圾热解气化焚烧过程中无需烟囱排放到大 气中。
更进一步的技术方案是，在垃圾热解气化及二次焚烧过程中将热 烟气引入到余热锅炉中加热水产生蒸汽进行发电。
采用上述方法，可以有效利用热烟气处理热烟气，经济环保的无 污染物排放。
更进一步的技术方案是，在垃圾热解过程中减少参与反应的氧气 量(质量或体积)，使氮、硫等物质极少被氧化而被残留在渣中，使 烟气中硫化物、氮氧化物相应减少。
更进一步的技术方案是，在垃圾热解气化和二次焚烧过程中，加 入氧气代替自然空气助燃，大幅度减少了氮元素物质，无热力型氮氧 化物生成，且过程中产生的大量CO气体，抑制和还原燃料型氮氧化 物。
更进一步的技术方案是，在垃圾热解气化过程中加入一定比例生 石灰(CaO)，处理热解气化过程中SO2等酸性物质。
采用上述方法，可以有效地减少烟气中的硫化物、氮氧化物的含 量。
更进一步的技术方案是，垃圾热解气化生成的可燃气在二次燃烧 室通过控制纯氧与热烟气混合燃烧，控制温度及气体停留时间,使二 噁英、重金属等有害物质充分燃烧分解。
更进一步的技术方案是，热烟气也可用于垃圾热解气化及二次焚 烧前的预干燥处理，将垃圾渗滤液加热蒸发浓缩后，喷入二次燃烧室 焚烧，通过高温处理，同时也可利用该部分浓缩的渗滤液控制二次燃 烧室的温度。
采用上述方法，可达到垃圾焚烧“3T+E”原则，保证垃圾焚烧的 清洁燃烧。
综上所述，采用一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法，对乡 镇垃圾就近处理，利用纯氧与热烟气(CO2)预混替代自然空气供给 燃烧，循环利用热烟气、提高热利用率，并确保二噁英、重金属充分 分解，压缩、封存燃烧产生的CO2热烟气，有效焚烧浓缩渗滤液、控 制燃烧，确保乡镇垃圾热解气化焚烧零排放，安全、环保、高效处理 乡镇垃圾，实现烟气零排放、彻底解决乡镇垃圾处理难的问题。
附图说明
图1是本发明的实施案例示意图。
具体实施方式
下面结合实施案例和附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，将纯氧与热烟气预混后通入气化炉，垃圾在气化炉 中进行热解气化，即垃圾得到充分的热解，有机物大分子态裂解成小 分子态可燃气体，生产得到的可燃气。在垃圾热解过程中减少参与反 应的氧气量(质量或体积)，使氮、硫等物质极少被氧化而被残留在 渣中，使烟气中硫化物、氮氧化物相应减少；加入一定比例生石灰 (CaO)，处理热解气化过程中SO2等酸性物质；加入氧气代替自然空 气助燃，大幅度减少了氮元素物质，无热力型氮氧化物生成，且过程 中产生的大量CO气体，抑制和还原燃料型氮氧化物。
将纯氧与热烟气预混后通入二次燃烧室，垃圾在气化炉中热解气 化为可燃气体后进入二次燃烧室燃烧，加入氧气代替自然空气助燃， 大幅度减少了氮元素物质，无热力型氮氧化物生成，且过程中产生的 大量CO气体，抑制和还原燃料型氮氧化物，在二次燃烧室通过控制 纯氧与热烟气混合燃烧，控制温度及气体停留时间,使二噁英、重金 属等有害物质充分燃烧分解。
热烟气也可用于垃圾热解气化及二次焚烧前的预干燥处理，将垃 圾渗滤液加热蒸发浓缩后，喷入二次燃烧室焚烧，通过高温处理，同 时也可利用该部分浓缩的渗滤液控制二次燃烧室的温度。
在垃圾热解气化及二次焚烧过程中产生的热烟气，主要是在纯氧 环境中产生的，主要成分为二氧化碳，体积浓度可到达100％。热烟 气可引入到余热锅炉中加热水产生蒸汽进行发电。然后可将一部分热 烟气直接抽取、压缩、封存、再利用，在垃圾热解气化焚烧过程中无 需烟囱排放到大气中，另一部分热烟气循环与纯氧预混，进入气化炉 和二次燃烧室。
除了本实施方法，其他与此相关的实施方式亦在本申请保护范围 内。

Claims (11)

1.一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法，其特征在于：在垃圾热解气化及二次焚烧过程中，使用纯氧与热烟气混合物等质量等体积代替所需的自然空气。
2.如权利1所述的一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法，其特征在于：纯氧与热烟气预混后通入垃圾热解气化场所参与垃圾的热解气化，纯氧与热烟气预混后通入二次焚烧场所参与垃圾的焚烧。
3.如权利1所述的一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法，其特征在于：通过分别调节垃圾热解气化场所和二次焚烧场所的纯氧量(质量或体积)与热烟气量(质量或体积)，可调节热解气化和二次焚烧过程中的温度和热动力场。
4.如权利1所述的一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法，其特征在于：垃圾与纯氧在热解气化及二次焚烧过程中，加入氧气代替自然空气助燃，从而热烟气主要成分为二氧化碳，热烟气为循环烟气。
5.如权利1所述的一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法，其特征在于：热烟气主要成分为二氧化碳，可直接抽取、压缩、封存、再利用，在垃圾热解气化焚烧过程中无需烟囱排放到大气中。
6.如权利1所述的一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法，特征在于：在垃圾热解气化及二次焚烧过程中将热烟气引入到余热锅炉中加热水产生蒸汽进行发电。
7.如权利1所述的一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法，其特征在于：在垃圾热解过程中减少参与反应的氧气量(质量或体积)，使氮、硫等物质极少被氧化而被残留在渣中，使烟气中硫化物、氮氧化物相应减少。
8.如权利1所述的一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法，其特征在于：在垃圾热解气化和二次焚烧过程中，加入氧气代替自然空气助燃，大幅度减少了氮元素物质，无热力型氮氧化物生成，且过程中产生的大量CO气体，抑制和还原燃料型氮氧化物。
9.如权利1所述的一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法，其特征在于：垃圾热解气化生成的可燃气在二次燃烧室通过控制纯氧与热烟气混合燃烧，控制温度及气体停留时间,使二噁英、重金属等有害物质充分燃烧分解。
10.如权利1所述的一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法，其特征在于：在垃圾热解气化过程中加入一定比例生石灰(CaO)，处理热解气化过程中SO2等酸性物质。
11.如权利1所述的一种垃圾热解气化焚烧无烟囱零排放方法，其特征在于：热烟气也可用于垃圾热解气化及二次焚烧前的预干燥处理，将垃圾渗滤液加热蒸发浓缩后，喷入二次燃烧室焚烧，通过高温处理，同时也可利用该部分浓缩的渗滤液控制二次燃烧室的温度。
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