CN111649335A - 垃圾焚烧发电系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾焚烧发电工艺及系统，包括以下步骤：s1、垃圾排水，s2、垃圾分类，s3、垃圾干燥，s4、垃圾破碎，s5、焚烧组合物配料和焚烧，s6、蒸汽发电，s7、废料处理；其中焚烧组合物包括以下重量份的组分：橡胶类300‑400份，塑料类500‑800份，纸张类2000‑2500份，生物质类1300‑1450份，皮革类150‑200份，纺织物类1800‑2000份。本发明解决了现有技术垃圾燃烧率低的问题，提供的垃圾焚烧发电系统和垃圾焚烧发电工艺通过减小垃圾含水率和调整焚烧组合物配比，使垃圾燃烧更充分、燃烧效率更高，从而提高垃圾有效热值，能够同时保持焚烧炉产生的热量稳定，具有减少发电设备损伤和生成二噁英污染环境的可能性的优点。

Description

垃圾焚烧发电系统及工艺

技术领域

本发明涉及发电工艺及设备的技术领域，更具体地说，它涉及一种垃圾焚烧发电系统及工艺。

背景技术

随着燃料价格的大幅攀升和越来越多的垃圾的处理需求，利用垃圾焚烧发电越来越普遍。

垃圾焚烧发电是利用垃圾焚烧释放大量的热量，利用产生的热量加热锅炉中的水并产生大量的热蒸汽，热蒸汽进入汽轮机将热能转化为电能的过程。焚烧后的垃圾体积的减少量高达80％-90％，减少了70％的重量，因此采用焚烧处理垃圾可以达到减重减体积的效果，垃圾焚烧的优点还有占地面积小、放热发电、彻底有效的消灭细菌、废渣可以当作建筑材料等。

授权公告号为CN102563659B的发明专利公开了一种垃圾焚烧发电工艺，包括以下步骤：将垃圾送入筛选机中，将垃圾中不能燃烧的硬质物料筛选出来；将筛选后的垃圾送入破碎机中进行破碎；将破碎后的垃圾送入烘干机进行烘干，烘干后垃圾的含水量低于15％；将烘干后的垃圾直接送入火力发电焚烧炉进行焚烧发电。该发明烘干后的垃圾水分含量低于15％，可在短时间内燃烧产生热量，发电效率高。

由于焚烧的垃圾种类繁多，且每一种材质的垃圾热值和所需的燃尽时间不同，多种垃圾随机混合投入焚烧炉中，会产生焚烧放出的热量忽高忽低不稳定，导致锅炉产生热蒸汽量也忽多忽少不断地波动，这对发电装置产生不利影响；同时焚烧炉中垃圾燃烧产生热量波动进一步影响炉膛温度的稳定性，当焚烧炉的炉膛温度降低时，使得在高温时已分解的二恶英再次生成，容易对环境造成污染。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种垃圾焚烧发电工艺，其具有减小垃圾含水率，使垃圾燃烧更充分、燃烧效率更高，提高垃圾有效热值，保持焚烧炉产生的热量稳定，减小损伤发电设备的可能性和减小二噁英生成污染环境的可能性的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种垃圾焚烧发电工艺，包括以下步骤：

s1、垃圾排水：集中垃圾，压缩排除流动水；

s2、垃圾分类：将垃圾中不可燃烧的部分分拣出并进行回收，将垃圾中可燃烧部分按不同材质进一步分成多个大类，其中包括生物质类湿垃圾和不同材质的干垃圾；

s3、垃圾干燥：将不同材质类型的可燃垃圾分别进行干燥至含水量小于10％；

s4、垃圾破碎：将不同材质的可燃垃圾分别进行破碎至细度范围为5mm-20mm；

s5、焚烧组合物配料和焚烧：根据步骤s4得到的不同种类材料的可燃垃圾进行配比，将配比得的焚烧组合物投入焚烧炉中焚烧，同时向焚烧炉中通入可燃气体助燃，从而控制焚烧温度大于850℃且小于950℃；

s6、蒸汽发电：步骤s5产生的热量传递到锅炉加热产生稳定的热蒸汽，热蒸汽驱动汽轮机发电；

s7、废料处理：将步骤s5产生的残渣和烟气进行净化处理。

通过采用上述技术方案，由于s1利用垃圾压缩机对收集的垃圾进行初步压缩脱水，可将垃圾中的流动污水排出，单独进行污水净化处理，大幅度减轻垃圾的重量和减小垃圾体积，便于后续处理垃圾，防止干垃圾吸收流动污水，减小在垃圾搬动过程中污水四处溢流，造成环境污染的可能性。

s2通过垃圾分拣机对混合在一起的垃圾进行分拣，将不可燃烧的玻璃、金属等可回收垃圾进行回收利用，既节约能源又防止金属在焚烧炉中经高温生成重金属气体，进入大气污染环境，还能从源头上减小某些重金属如铜、镍等促使二噁英生成污染环境的可能性。

将可燃烧的垃圾按不同的材质进行分类，便于将不同材质的可燃垃圾进行分开处理，减小不同材质垃圾之间互相干扰的可能性，提高对垃圾的处理效果。不同材质的垃圾然燃烧时因为成分不均，不同批次投入焚烧炉的垃圾有效热值不同和所需的燃烧时间不同，导致燃烧炉温度变化较大，甚至脱火的可能性，使得在高温下分解的二恶英又在温度降低至400℃左右时再次生成，将垃圾按材质分类处理后，有利于减小这种情况。

通过s3将不同材质类型的可燃垃圾分开进行干燥，减小干垃圾和湿垃圾混合时吸取湿垃圾的水分的可能性，有利于提高干燥效率，对含水量较大的湿垃圾和含水量较小的干垃圾采用不同的干燥方式，有利于减小干燥成本。

s4将不同材质的可燃垃圾分别进行破碎至细度小于5mm-20mm，有利于增大垃圾碎片与空气的接触面积，提高燃烧效率，将垃圾破碎成细度相近的碎片，使得垃圾需要燃尽的时间差距减小，还能提高燃烧的均衡度。

s5对s4中分别破碎的不同材质垃圾碎片进行不同的配比得到焚烧组合物，建立不同材质垃圾之间的相互联系，使得不同的垃圾之间优势互补、共同促进燃烧，提高垃圾利热值有效利用率，减小垃圾互相影响，尽可能的释放垃圾燃烧的热值。并且配比得到的焚烧组合物热值稳定，使得连续投入焚烧炉的焚烧组合物焚烧后产生的热量处于稳定的区间，传递到锅炉的热量均匀，使得锅炉中产生的热蒸汽均匀稳定，提高发电的效率。将配比得的焚烧组合物投入焚烧炉中焚烧，由于焚烧组合物经过配比的热量值相同，维持焚烧炉内温度稳定在850℃且小于950℃，减小锅炉受热不均以及二噁英再次生成的可能性。同时向焚烧炉中通入可燃气体，提高焚烧效率，使得垃圾能最大限度的被燃尽，提高垃圾利用率。焚烧温度大于850℃且小于950℃，既能将垃圾自带的二噁英分解，又能减小垃圾燃烧生成新的二噁英的可能性。

s6应用s5产生的热量传递到锅炉加热其中的水并产生稳定的热蒸汽，热蒸汽进入汽轮机将热能转化为电能，传递的热量均衡、稳定，对汽轮机的损伤小，发电功率稳定。

s7对s5产生的焚烧残渣和烟气进行净化处理，减小直接排放造成对环境的污染的可能性。

进一步地，所述焚烧组合物包括以下重量份的组分：所述焚烧组合物包括以下重量份的组分：橡胶类300-400份，塑料类500-800份，纸张类2000-2500份，生物质类1300-1450份，皮革类150-200份，纺织物类1800-2000份。

通过采用上述技术方案，以上组分配比的焚烧组合物有效热值更高，对垃圾利用率更高。

进一步地，s3中向生物质类的湿垃圾中喷洒接种微生物发酵液并混合均匀，在30℃下连续发酵5-8天，其中微生物发酵液包括以下重量份的组分：300-500份腐肉芽孢杆菌培养液，700-900份土壤担子菌培养液和200-300份纤维素分解霉菌培养液。

通过采用上述技术方案，由于湿垃圾中干水分含量较高，直接烘干耗时较长能源耗费较大，接种微生物能增加垃圾堆体微生物数量，其中腐肉芽孢杆菌、土壤担子菌和纤维素分解霉菌之间具有较好的互相协同作用，作用于厨余、渣土等湿垃圾，加速湿垃圾的腐化从而将结合水放出，提高脱水效果，增大垃圾的有效热值，使垃圾能够稳定燃烧，均匀稳定的放出更多热量。发酵脱水后再烘干，可缩短烘干时间，节约能源。

进一步地，步骤s3中经过发酵脱水后的湿垃圾进一步在在40-50℃的温度下持续烘干8小时；对干垃圾在40-50℃的温度下持续烘干2-3小时。

通过采用上述技术方案，湿垃圾经过发酵脱水后含水率大幅度减少，可快速烘干，对于塑料、橡胶和纸张等干垃圾，在40-50℃的温度下持续烘干2-3小时即可完全烘干，没有了湿垃圾的干扰，烘干时间也能缩短，进一步节省能源，提高对垃圾的干燥效率。

进一步地，所述腐肉芽孢杆菌培养液、土壤担子菌培养液以及纤维素分解霉菌培养液的添加比为35：85：20。

通过采用上述技术方案，以上配比制得的微生物发酵液对湿垃圾的发酵脱水促进作用最佳。

进一步地，s3对湿垃圾发酵期间在垃圾顶部施加15-20Mpa的压强。

通过采用上述技术方案，垃圾发酵期间会产生大量的CO₂气体，CO₂气体大量填充在发酵后的垃圾残体中，不利于垃圾燃烧，因此，发酵期间在垃圾顶部施加15-20Mpa的压强，既能将发酵产生的CO₂气体从垃圾堆体中挤压排出，又不会将垃圾堆体压实，造成空气不流通，导致垃圾堆体中微生物缺氧，影响脱水。

进一步地，s5中，在线监测烟气中的一氧化碳的含量，燃烧过程监测到一氧化碳含量开始增高时，向焚烧炉中通入氧气助燃。

通过采用上述技术方案，在线监测一氧化碳能够及时反应焚烧炉内的燃烧情况，垃圾燃烧供氧不足时产生一定量的一氧化碳,因此可以根据排烟中一氧化碳开始增加或降低，判断焚烧炉内垃圾燃烧时氧气是否充分，从而能够及时向焚烧炉中提供氧气，当焚烧炉燃烧氧气充足时，可停止供氧，减少氧气耗费量。

进一步地，s7中，净化处理前对残渣进行速冷处理，将焚烧过后的残渣迅速浸入-10℃-0℃的冷却液中。

通过采用上述技术方案，焚烧过的残渣上可能沾附了部分二噁英分解后的含氯有机物，比如氯苯、这部分含氯有机物在残渣从炉排掉落后，温度降低过程经历500-800℃时，重排再次生成二噁英，将焚烧后的残渣浸入冷却液中迅速冷却，减少残渣在500-800℃温度区间的停留时间，减小由于残渣的排出生成二噁英的可能性。

进一步地，s7中，净化处理前对焚烧炉中的烟气进行绕流处理，使烟气在焚烧炉内850℃-950℃温度段停留8-10s，烟气进入烟道后依次经过吸附组分净化、飞灰捕捉和降温处理，吸附组分包括混合均匀的活性炭、硫酸钠粉末和生石灰粉末。

通过采用上述技术方案，烟气在焚烧炉中绕流8-10s，使得二噁英完全分解，喷射的硫酸钠粉可减少氯气的生成，阻断生成二噁英的氯源，降低金属氧化物催化的活性。烟气中的氯化氢也提供也提供二噁英生成条件，而生石灰粉末一方面能与氯化氢反应，减少氯化氢的含量，另一方面与水反应生成熟石灰并放热，维持烟气的温度，阻挡烟气在烟道中温度降低至500-800℃区间，减小分解的二噁英再次生成的可能性。

活性炭可将二噁英吸附在烟尘颗粒上，因此焚烧炉内形成的二噁英主要以固态形式附着于飞灰表面，在烟道尾部将飞灰捕捉收集处理，能够减小二噁英进入环境的可能性，迅速降温处理能够促进气态的二噁英凝结到飞灰上，促进飞灰收集效率。

在烟道尾部将烟气迅速降温处理至180-200℃，缩短烟气在500-800℃二噁英生成剧烈的温度区间停留时间，减小二噁英再生的可能性。

本发明的第二个目的在于提供一种垃圾焚烧发电系统，其具有垃圾焚烧效率高，垃圾焚烧充分，减小焚烧产物对环境污染的优点。

为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：

一种垃圾焚烧发电系统，包括依次设置的垃圾压缩机、垃圾分拣设备、垃圾烘干机、破碎机、搅拌机、进料机构、焚烧炉、锅炉和发电机，所述垃圾焚烧发电工艺的系统还包括用于对可燃的生物质类湿垃圾进行脱水的垃圾发酵设备，焚烧炉设有多根从下向上朝向炉排底部供气的管道，焚烧炉连接有烟气处理设备和残渣处理设备，烟气处理设备设置于焚烧炉远离进料口一端，残渣处理设备包括位于焚烧炉正下方的冷却池，冷却水池底部与残渣输送机连接。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

第一、由于本发明采用将可燃烧的垃圾按不同的材质进行分类配比处理，通过配比使得不同材质垃圾之间的优势互补，减小不同材质垃圾之间对燃烧的相互影响，提高对垃圾的处理效果，解决不同材质的垃圾然燃烧时因为成分不均，不同批次投入焚烧炉的垃圾有效热值不同和所需的燃烧时间不同，导致燃烧炉温度变化较大，使得在高温下分解的二恶英又在温度降低至400℃左右时再次生成的问题；

第二、由于本发明采用接种微生物增加垃圾堆体微生物数量，大量微生物作用于厨余、渣土等湿垃圾，对湿垃圾进行降解，加速垃圾的腐化从而将结合水放出，提高垃圾的有效热值，从而增加垃圾燃烧效率；

第三、本发明中通过向烟气中喷射硫酸钠粉末减少氯气的生成，降低金属催化物的活性，喷洒生石灰粉末一方面能与氯化氢反应，减少氯化氢的含量，另一方面与烟气中的水分反应生成熟石灰并放热，减小烟气在烟道中温度降低至500-800℃区间分解的二噁英再次生成的可能性。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

一种垃圾焚烧发电系统，包括垃圾压缩机、垃圾分拣设备、垃圾发酵设备、垃圾烘干机、破碎机、搅拌机、进料机构、焚烧炉、锅炉和发电机，焚烧炉设有多根从下向上朝向炉排底部供气的管道，焚烧炉连接有烟气处理设备和残渣处理设备，烟气处理设备设置于焚烧炉远离进料口一端，残渣处理设备包括位于焚烧炉正下方的冷却池，冷却水池底部与残渣输送机连接。

将收集的生活垃圾投放到垃圾压缩机的压缩仓内，挤压除去垃圾中的流动水后，然后将垃圾投入垃圾分拣设备中。垃圾分拣设备对垃圾进行分类，将混合垃圾中不可燃烧的金属、玻璃垃圾分拣出回收，将其中含水率低的干垃圾入塑料类、橡胶类、纺织物类、皮革类和纸张类分别分拣出各自为一大类，将其中含水率大的蔬果、厨余等湿垃圾分为生物质类。

然后将不同的垃圾分别进行干燥，分别将塑料类、橡胶类、纺织物类、皮革类和纸张类干垃圾投入垃圾烘干机中，在40-50℃的温度下持续烘干2-3小时。将含水率大的生物质类湿垃圾投入垃圾发酵设备中，接种微生物发酵液，在30℃下恒温进行发酵并在垃圾堆体顶部通过压力机施加15-20MPa的压强，持续发酵5-8天。发酵完成后将生物质类垃圾投入垃圾烘干机，在40-50℃的温度下将生物质类垃圾持续烘干8小时。

将干燥后的不同材质类的可燃烧垃圾分别投入破碎机进行破碎，根据材质燃烧速度不同，其中将纸张类破碎至粒度为20mm，生物质类和纺织物类破碎至粒径15mm，橡胶类、塑料类、皮革类破碎至粒径5mm。

然后将不同种类的垃圾进行配比得到焚烧组合物，通过搅拌机将焚烧组合物搅拌均匀。将焚烧组合物经过进料机构的传送带输送到焚烧炉，启炉时，在焚烧炉内无垃圾的状态下，通过管道向焚烧炉内输入燃油，点燃燃油，燃油使焚烧炉出口温度升至850℃以上，然后通过输送机将垃圾入炉，防止炉内温度低时垃圾燃烧，造成排烟中二噁英等污染物超标。

锅炉受热产生大量热蒸汽，发电机利用发电。多根从下向上朝向炉排底部供气的管道在垃圾燃烧时向焚烧炉底部吹出空气，通过风力翻动垃圾，提高垃圾的燃烧效率。

烟气处理设备位于焚烧炉远离进料口一侧，使得垃圾燃烧产生的烟气从焚烧炉一端到另一端的时间大于8s，以便垃圾中已有的二噁英能完全分解。

烟气管道中设有喷洒吸附组分的喷头，喷头向排烟管道喷射活性炭、硫酸钠粉末和生石灰粉末，喷射的硫酸钠粉可减少氯气的生成，阻断生成二噁英的氯源，降低金属氧化物催化的活性。

烟气中的氯化氢也提供二噁英生成条件，而生石灰粉末一方面能与氯化氢反应，减少氯化氢的含量，另一方面与水反应生成熟石灰并放热，维持烟气的温度，阻挡烟气在烟道中温度降低至500-800℃区间，减小分解的二噁英再次生成的可能性。

活性炭可将二噁英吸附在烟尘颗粒上，因此焚烧炉内形成的二噁英主要以固态形式附着于飞灰表面，在烟道尾部设有带式除尘器，将飞灰捕捉收集处理，能够减小二噁英进入环境的可能性。

在烟道尾部布置大量换热管屏，能够迅速将烟气降温到200℃，减小烟气在400-500℃温度区间的停留时间，从而减小烟气排出后再次生成二噁英的可能性。迅速降温处理还能够促进气态的二噁英凝结到飞灰上，促进飞灰收集效率。

焚烧炉下方设有残渣处理设备，残渣处理设备包括位于焚烧炉正下方的冷却池，冷却池中装有温度在-10℃-0℃的冷却水。焚烧过的残渣上可能沾附了部分二噁英分解后的含氯有机物，比如氯苯、这部分含氯有机物在残渣从炉排掉落后，温度降低过程经历500-800℃时，重排再次生成二噁英。将焚烧后的残渣浸入冷却液中迅速冷却，减少残渣在500-800℃温度区间的停留时间，减小由于残渣的排出生成二噁英的可能性。

冷却池底部设有残渣输送机，可将冷却的残渣输出利用垃圾烘干机烘干处理后再利用，焚烧过的残渣带有孔隙，铺设在道路混凝土层的下方与混凝土层的粘接性良好，能够增强路面的连接性，减小路面开裂的可能。

本发明所涉及的原料和组分的规格和购买信息如表1所示。

表1

本申请的微生物发酵液为自制，具体配比和配置的步骤如下：

制备例

各制备例微生物发酵液各制备例的组分和配比如表2所示

微生物发酵液的配置方法步骤如下：

S1：菌源选取：腐肉类垃圾、蔬菜软腐组织、渣土垃圾皆取自宁波某垃圾填埋场。

S2：培养基制备：

(1)察氏培养基(g/L):硝酸钠3g、磷酸氢二钾1g、硫酸镁0.5g、氯化钾0.5g、硫酸亚铁0.01g、蔗糖30g、琼脂20g、蒸馏水1000mL；

(2)LB培养基(g/L):胰蛋白胨10g、酵母提取物5g、氯化钠10、蒸馏水1000mL；

(3)肉汤琼脂培养基：胰蛋白胨5g、酵母膏15g、磷酸氢二钾3g、葡萄糖2g、琼脂20g、蒸馏水1000ml。

S3：菌落筛选：

(1)腐肉芽孢杆菌筛选：取10g腐肉垃圾剪碎后加入30mL生理盐水，震荡30min，取液体接种到肉汤琼脂培养基上，在38℃培养24h，得到腐肉芽孢杆菌菌株，将筛选出的腐肉芽孢杆菌菌株扩培得到腐肉芽孢杆菌营养液；

(2)土壤担子菌筛选：称取15g渣土垃圾，加入90mL生理盐水，震荡20min得到土壤浸出液，移取土壤浸出液接种到察氏培养基上，在55℃培养24h，得到担子菌菌株，将筛选出的担子菌菌株扩培得到担子菌营养液；

(3)纤维素分解霉菌筛选：随机取10g蔬菜软腐组织加入10.0ml生理盐水中并用镊子捣碎，静置20min后取液体接种于LB培养基中，在28℃温度下培养24h，得到纤维素分解霉菌菌株，将筛选出的纤维素分解霉菌菌株扩培得到纤维素分解霉菌营养液；

S4：微生物发酵液配制：按照表2的配比取腐肉芽孢杆菌营养液、担子菌营养液和纤维素分解霉菌营养液进行配比，得到微生物发酵液。

实施例：

各实施例中的组分和配比如表3所示。

表3

以上实施例1-10的焚烧组合物制备方法如下：

s1：垃圾除水：利用垃圾压缩机将混合的垃圾进行压缩，初步挤压除去大量的流动污水，至无明显的污水流出。

s2：垃圾分拣：通过垃圾分拣设备将去除流动污水的混合垃圾中不可燃烧的金属、玻璃垃圾分拣出回收，将干垃圾如塑料类、橡胶类、纺织物类、皮革类和纸张类分别分拣出各自为一大类，将其中含水率大的湿垃圾如蔬果、厨余等分为生物质类。

s3：垃圾干燥：分别将塑料类、橡胶类、纺织物类、皮革类和纸张类干垃圾投入垃圾烘干机中，在40-50℃的温度下持续烘干2-3小时。

对于其中含水率大的生物质类湿垃圾，分别称取10个等量份标记为实施例1-10，向实施例4-5中依次分别接种制备例1-2的微生物发酵液，向实施例6-10中接种制备例3的微生物发酵液，然后分别将实施例1-10的生物质类垃圾装入10个大型漏斗中。该大型漏斗为市购于长沙皓达实验仪器有限公司的工业304不锈钢漏斗。

在10个大型漏斗底部蒙上一层纱布，防止垃圾掉落，大型漏斗底端设有容器收集垃圾中流出的液体。按表3的时间，在30℃下恒温进行发酵并在垃圾堆体顶部通过压力机施加压强，发酵完成后在40-50℃的温度下持续烘干8小时。

s4、将s3干燥后的不同材质类的可燃烧垃圾通过破碎机分别进行破碎，根据材质燃烧速度不同，其中将纸张类破碎至粒度为20mm，生物质类和纺织物类破碎至粒径15mm，橡胶类、塑料类、皮革类破碎至粒径5mm。

s5、焚烧组合物配料：将s4中破碎的干垃圾按表3的配比加入到实施例1-10中干燥后的生物质类湿垃圾中，通过搅拌机混合均匀，得到多组焚烧组合物。

以上实施例1-10制备的焚烧组合物的性能测试方法如下：

1、湿垃圾脱水率：将实施例1-10发酵时容器中收集的液体进行称重，分别得到实施例1-10垃圾的脱水量，分别计算脱水量与实施例1-10的湿垃圾重量的比值得到脱水率。

2、焚烧组合物热值：从实施例1-10中称取10g试样，用制样机将实施例1-10中的试样制成直径小于2mm的颗粒，混匀，然后用燃烧皿称取试样1.0g，放入氧弹量热仪的燃烧锅内，装好点火丝和氧弹头，放入自动筒中待测，然后读出试样热值。氧弹量热仪为河南省泰富仪器仪表有限公司生产的BYCM-6000型号。

3、焚烧组合物焚烧的烟气中二噁英含量：采集焚烧组合物焚烧产生的烟气按照《空气和废气监测分析方法》(第4版)(中国环境科学出版社)高分辨石英毛细管气相色谱/高分辨质谱法检测。

以上实施例制得的焚烧组合物性能试验结果如表4所示：

表4：

由表4可以看出，腐肉芽孢杆菌、土壤担子菌细菌和纤维素分解霉菌之间对垃圾脱水存在相互促进作用，协同提高垃圾的脱水率，从而有效提高垃圾的热值。其中腐肉芽孢杆菌、土壤担子菌细菌和纤维素分解霉菌添加质量比为35:85:20时，对脱水率的促进作用较好。

发酵时间在5-8天范围内的脱水效果都比较好，发酵期间对生物质类湿垃圾施加15-20MPa的压强时，垃圾的脱水率较好，热值较大。

对比例

各对比例中的组分和配比如表5所示。

表5：

对比例1-7与实施例1相比不同种类的垃圾组分重量比不同；

对比例8相对于实施例1垃圾未进行分类配比。

按实施例性能的测试方法测试对比例1-8，测试结果如表6所示。

由表6可以看出，垃圾经过分类配比后的热值较高、脱水效果更好，且实施例的有效热值高于对比例，脱水率更高。

应用例：

应用例1-10的焚烧组合物的配比分别对应实施例1-10焚烧组合物的配比。

一种垃圾焚烧发电工艺，包括以下步骤：

s1：垃圾除水：利用垃圾压缩机将混合的垃圾进行压缩，初步挤压除去大量的流动污水，至无明显的污水流出。

s2：垃圾分拣：通过垃圾分拣设备将去除流动污水的混合垃圾中不可燃烧的金属、玻璃垃圾分拣出回收，将干垃圾如塑料类、橡胶类、纺织物类、皮革类和纸张类分别分拣出各自为一大类，将其中含水率大的湿垃圾如蔬果、厨余等分为生物质类。

s3：垃圾干燥：分别将塑料类、橡胶类、纺织物类、皮革类和纸张类干垃圾投入垃圾烘干机中，在40-50℃的温度下持续烘干2-3小时。按照表3，将生物质类湿垃圾分别投入垃圾发酵设备中，分别对应按实施例1-10接种微生物发酵液，在30℃下恒温进行发酵并在垃圾堆体顶部通过压力机施加压强，持续发酵5-8天。发酵完成后将生物质类垃圾投入垃圾烘干机，在40-50℃的温度下将生物质类垃圾持续烘干8小时。

s4、将s3干燥后的不同材质类的可燃烧垃圾通过破碎机分别进行破碎，根据材质燃烧速度不同，其中将纸张类破碎至粒度为20mm，生物质类和纺织物类破碎至粒径15mm，橡胶类、塑料类、皮革类破碎至粒径5mm。

s5、焚烧组合物配料：将s4中破碎的干垃圾按表3进行配比，通过搅拌机混合均匀，得到10组焚烧组合物。然后配比得的焚烧组合物分别投入焚烧炉中焚烧，同时向焚烧炉中通入可燃气体自助燃。

在线监测烟气中的一氧化碳的含量，燃烧过程监测到一氧化碳含量开始增高时，向焚烧炉中通入氧气助燃，氧气从焚烧炉的炉排底部向上通入，翻动垃圾焚烧组合物，通过配比使得焚烧温度大于850℃且小于950℃，稳定产生热量；

s6、蒸汽发电：s5产生的热量传递到锅炉并产生稳定的热蒸汽，汽轮机利用热蒸汽发电；

s7、废料处理：烟气管道中设有喷洒吸附组分的喷头，喷头向排烟管道喷射活性炭、硫酸钠粉末和生石灰粉末，喷射的硫酸钠粉可减少氯气的生成，利用生石灰粉末一方面能与氯化氢反应，减少氯化氢的含量，另一方面与水反应生成熟石灰并放热，维持烟气的温度，阻挡烟气在烟道中温度降低至500-800℃区间，减小分解的二噁英再次生成的可能性。活性炭可将二噁英吸附在烟尘颗粒上，因此焚烧炉内形成的二噁英主要以固态形式附着于飞灰表面，在烟道尾部设有带式除尘器，将飞灰捕捉收集处理。在烟道尾部布置大量换热管屏，能够迅速将烟气降温到200℃。

焚烧炉下方设有残渣处理设备，残渣处理设备包括位于焚烧炉正下方的冷却池，冷却池中装有温度在-10℃-0℃的冷却水，将焚烧后的残渣浸入冷却液中迅速冷却，减少残渣在500-800℃温度区间的停留时间，减小由于残渣的排出生成二噁英的可能性，冷却池底部设有残渣输送机，可将冷却的残渣输出。

通过在线监测得到应用例的性能结果，如表7所示：

应用对比例

应用例对比例1-8焚烧组合物的配比分别对应对比例1-8焚烧组合物的配比。

通过在线监测得到应用例对比例的性能结果，如表8所示：

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种垃圾焚烧发电工艺，其特征在于，包括以下步骤：

s1、垃圾排水：集中垃圾，压缩排除流动水；

s2、垃圾分类：将垃圾中不可燃烧的部分分拣出并进行回收，将垃圾中可燃烧部分按不同材质进一步分成多个大类，其中包括生物质类湿垃圾和不同材质的干垃圾；

s3、垃圾干燥：将不同材质类型的可燃垃圾分别进行干燥至含水量小于10%；

s4、垃圾破碎：将不同材质的可燃垃圾分别进行破碎至细度范围为5mm-20mm；

s5、焚烧组合物配料和焚烧：根据步骤s4得到的不同种类材料的可燃垃圾进行配比，将配比得的焚烧组合物投入焚烧炉中焚烧，同时向焚烧炉中通入可燃气体助燃，从而控制焚烧温度大于850℃且小于950℃；

s6、蒸汽发电：步骤s5产生的热量传递到锅炉加热产生稳定的热蒸汽，热蒸汽驱动汽轮机发电；

s7、废料处理：将步骤s5产生的残渣和烟气进行净化处理。

2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧发电工艺，其特征在于，所述焚烧组合物包括以下重量份的组分：橡胶类300-400份，塑料类 500-800份，纸张类2000-2500份，生物质类1300-1450份，皮革类150-200份，纺织物类1800-2000份。

3.根据权利要求1所述的垃圾焚烧发电工艺，其特征在于，s3中向生物质类的湿垃圾中喷洒接种微生物发酵液并混合均匀，在30℃下连续发酵5-8天，其中微生物发酵液包括以下重量份的组分：300-500份腐肉芽孢杆菌培养液，700-900份土壤担子菌培养液和200-300份纤维素分解霉菌培养液。

4.根据权利要求3所述的垃圾焚烧发电工艺，其特征在于，步骤s3中经过发酵脱水后的湿垃圾进一步在在40-50℃的温度下持续烘干8小时；对干垃圾在40-50℃的温度下持续烘干2-3小时。

5.根据权利要求3所述的垃圾焚烧发电工艺，其特征在于，所述腐肉芽孢杆菌培养液、土壤担子菌培养液以及纤维素分解霉菌培养液的添加比为35：85：20。

6.根据权利要求3所述的垃圾焚烧发电工艺，其特征在于，s3中湿垃圾发酵期间在垃圾顶部施加15-20Mpa的压强。

7.根据权利要求1所述的垃圾焚烧发电工艺，其特征在于，s5中，在线监测烟气中的一氧化碳的含量，燃烧过程监测到一氧化碳含量开始增高时，向焚烧炉中通入氧气助燃。

8.权利要求1所述的垃圾焚烧发电系工艺，其特征在于，s7中，净化处理前对残渣进行速冷处理，将焚烧过后的残渣迅速浸入-10℃-0℃的冷却液中。

9.权利要求1所述的垃圾焚烧发电系工艺，其特征在于，s7中，净化处理前对焚烧炉中的烟气进行绕流处理，使烟气在焚烧炉内850℃-950℃温度段停留8-10s，烟气进入烟道后依次经过吸附组分净化、飞灰捕捉和降温处理，吸附组分包括混合均匀的活性炭、硫酸钠粉末和生石灰粉末。

10.一种应用于权利要求1-9任意一项所述的垃圾焚烧发电工艺的系统，包括依次设置的垃圾压缩机、垃圾分拣设备、垃圾烘干机、破碎机、搅拌机、进料机构、焚烧炉、锅炉和发电机，其特征在于，所述垃圾焚烧发电工艺的系统还包括用于对可燃生物质类湿垃圾进行脱水的垃圾发酵设备，焚烧炉设有多根从下向上朝向炉排底部供气的管道，焚烧炉连接有烟气处理设备和残渣处理设备，烟气处理设备设置于焚烧炉远离进料口一端，残渣处理设备包括位于焚烧炉正下方的冷却池，冷却水池底部与残渣输送机连接。