CN118122753A - 一种火电厂煤粉锅炉耦合发电生活垃圾衍生燃料生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种火电厂煤粉锅炉耦合发电生活垃圾衍生燃料生产工艺。所述方法包括如下步骤：(1)对市政生活垃圾进行除臭和脱水处理，得到预处理垃圾；(2)将预处理垃圾进行破碎处理，得到粗破碎垃圾；(3)将粗破碎垃圾进行风选处理，去除重物料，得到轻物料；(4)将轻物料再次进行破碎处理，得到细化物料；(5)向细化物料中加入煤泥，经精细破碎，然后进行成型处理，得到垃圾衍生燃料；(6)将垃圾衍生燃料与燃煤一同输送至煤粉锅炉掺烧；其中，步骤(5)中，精细破碎采用细破机破碎，出料粒度20mm；所述细化物料与煤泥的质量比为80‑90：10‑20。本发明将市政生活垃圾进行改性成型，制作成为垃圾衍生燃料(RDF)，垃圾衍生燃料(RDF)在煤粉锅炉掺烧，固体废弃物和烟气中各项目排放指标满足相应规程规范要求，本发明最大限度利用现有垃圾资源，具有推广应用的价值。
Description
技术领域
本发明实施例涉及垃圾资源化处理技术领域，具体涉及一种火电厂煤粉锅炉耦合发电生活垃圾衍生燃料生产工艺。
背景技术
目前，国内外广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧和高温堆肥等，这三种主要垃圾处理方式的比例，因地理环境、垃圾成份、经济发展水平等因素不同而有所区别。
填埋法是在厌氧条件下，土里的垃圾经过微生物分解，产生CH4和CO2等没有危害的物质。填埋法虽大大节约了建厂和运行的成本，但是填埋法大大占用了土地资源。同时处理过程中带来的渗滤液、沼气和腐臭会对周边水体、土壤、大气带来环境危害，一定程度上会影响周边居民正常生活和身体健康。随着越来越多国家对环境问题的关注和重视，欧洲许多国家已严禁对原始垃圾进行直接填埋。
焚烧法是将城市生活垃圾中的可燃成分与空气中的氧气进行燃烧反应，使其变成无机物，焚烧处理可减容80％～90％，发达国家处理城市生活垃圾普遍采用焚烧法。焚烧法可以将城市生活垃圾减量化、无害化、资源化，使得土地占用率大大降低。但是，传统垃圾焚烧法处理成本较高，焚烧炉等设备复杂，运行费和建厂费用较高，焚烧过程中会产生二噁英污染物。
高温堆肥法是微生物将垃圾中易腐蚀的有机质分解并转化成有机肥。堆肥法的优势在于将生活垃圾无害化、资源化，转化后的有机肥也可作为土壤改良剂。堆肥工艺按需氧程度分为好氧堆肥和厌氧堆肥，好氧堆肥是有氧条件下，垃圾中有机物经好氧细菌吸收、氧化和分解的过程，因其温度高和速度较快等优势多被现代化堆肥场所采用。
传统的生活垃圾发电一般采用生物质焚烧专用的链条炉、炉排炉或循环流化床锅炉，其锅炉容量较小、燃烧温度较低、工艺系统较为复杂、建设投资成本较高。针对日益增长的城市生活垃圾产生量，为响应国家对垃圾进行无害化、资源化、减量化处理的相关政策，有必要对城市生活垃圾的处理方法进行深入研究。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种火电厂煤粉锅炉耦合发电生活垃圾衍生燃料生产工艺，通过将生活垃圾进行改性成型处理，制作成为便于输送的颗粒状燃料，然后将垃圾衍生燃料掺入大型火力发电厂燃煤中进行发电，实现生活垃圾进行无害化、资源化、减量化处理，同时工艺系统相对简单、建设投资成本较低。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明提供一种火电厂煤粉锅炉耦合发电生活垃圾衍生燃料生产工艺，包括如下步骤：
(1)对市政生活垃圾进行除臭和脱水处理，得到预处理垃圾；
(2)将预处理垃圾进行破碎处理，得到粗破碎垃圾；
(3)将粗破碎垃圾进行风选处理，去除重物料，得到轻物料；
(4)将轻物料再次进行破碎处理，得到细化物料；
(5)向细化物料中加入煤泥，经精细破碎，然后进行成型处理，得到垃圾衍生燃料；
(6)将垃圾衍生燃料与燃煤一同输送至煤粉锅炉掺烧；
其中，步骤(5)中，精细破碎采用细破机破碎，出料粒度20mm；所述细化物料与煤泥的质量比为80-90：10-20。
本发明通过将风选后物料与煤泥破碎成粒径为20mm的物料，之后经成型处理得到垃圾衍生燃料，在进行掺烧时，不仅能提高热值，以达到电厂燃烧热量要求，同时保证固体废弃物和烟气中各项目排放指标满足相应规程规范要求。
进一步地，步骤(1)中，所述预处理垃圾的含水率为40％-50％。
进一步地，步骤(2)中，所述破碎处理包括：预处理垃圾经板链输送机传送至第1级抓破机进行破碎，出料粒度50mm，然后采用带式输送机送至第2级粗破碎机破碎，出料粒度40mm。
进一步地，步骤(3)中，所述风选的条件为：垃圾风选机，出力10～15t/h。通过风力分选将较轻的有机可燃物与较重的渣料(如砖石、玻璃、金属等)分离。将不可燃渣料(如砖石、玻璃、金属等)经带式输送机送至渣料间，最后送至填埋场，进行填埋处理。
进一步地，步骤(4)中，所述破碎处理包括：风选后的垃圾经带式输送机送至第3级中破机破碎，出料粒度30mm。
进一步地，步骤(6)中，所述垃圾衍生燃料的掺烧比例控制在5％之内。
本发明实施例具有如下优点：
本发明将市政生活垃圾进行改性成型，制作成为垃圾衍生燃料(RDF)，运送至京科电厂贮煤场内的RDF堆放区域，通过移动式斗轮机将垃圾衍生燃料(RDF)输送至电厂上煤系统与燃煤一同输送至煤粉锅炉掺烧(掺烧比例控制在5％之内)，垃圾衍生燃料(RDF)在煤粉锅炉掺烧，经检测，固体废弃物和烟气中各项目排放指标满足相应规程规范要求。
本发明完全可实现生活垃圾无害化、减量化、资源化终极处理，变废为宝，实现生活垃圾处理产业化经营，不但为工业发展提供源源不断的新能源，产生良好的经济效益，而且处理过程无需分类就直接处理和生产过程无污水、烟尘和二噁英微量排放的技术优势，彻底解决目前生活垃圾处理难所面临的的困境，促进社会和谐，产生良好的社会和环保效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明提供的火电厂煤粉锅炉耦合发电生活垃圾衍生燃料生产工艺的流程图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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1
本实施例提供一种火电厂煤粉锅炉耦合发电生活垃圾衍生燃料生产工艺，包括如下步骤：
(1)市政生活垃圾运输至垃圾处理车间卸入垃圾暂存池(设置有除臭装置)后，由垃圾脱水机进行脱水处理使含水率为40％-50％，处理后经板链输送机直接将垃圾传送到第1级抓破机进行破碎，出料粒度50mm。
(2)将抓破后的垃圾物料采用带式输送机送至第2级粗破碎机破碎，出料粒度40mm。
(3)经过粗破机破碎后的原生垃圾采用带式输送机送至垃圾风选机，出力10～15t/h，通过风力分选将较轻的有机可燃物与较重的不可燃渣料(如砖石、玻璃、金属等)分离。不可燃渣料经带式输送机送至渣料间，最后送至填埋场，进行填埋处理。
(4)风选后的垃圾经带式输送机送至第3级中破机破碎，出料粒度30mm，经过中破机破碎后的垃圾采用带式输送机送至第4级细破机破碎，出料粒度20mm。
(5)在第3级中破机破碎和第4级细破机破碎之间设有1套辅料添加系统，用于添加辅料煤泥，将煤泥均匀地送入第3级中破机破碎和第4级细破机破碎之间的带式输送机。生产过程中根据不同季节垃圾的不同成分调节煤泥的添加量，以保证垃圾衍生燃料(RDF)成型状况满足运输及掺烧要求，本实施例中，经第3级中破机破碎的细化物料与添加的煤泥的质量比为85：15。
(6)经第4级细破机破碎的混合物料送入预成型机和成型机进行挤压成型，即成垃圾衍生燃料(RDF)。
(7)将制备成型的垃圾衍生燃料(RDF)由网式链板输送机进行输送装车。在网式链板输送机上部设有热风幕，根据成品表面水分情况适当开启，进行初步干燥。
(8)将垃圾衍生燃料(RDF)运送至京科电厂贮煤场内的RDF堆放区域，通过移动式斗轮机将垃圾衍生燃料(RDF)输送至电厂上煤系统与燃煤一同输送至煤粉锅炉掺烧(掺烧比例控制在5％之内)。
测试例1
2021年7月京科电厂已进行了垃圾衍生物掺烧试验，已由专业机构对固体废弃物和烟气进行检测，测量工况为2％的掺烧比例，检测结果见表1-2。
表1固体废弃物检测结果
结果显示，煤粉锅炉掺烧垃圾衍生物比例为2％时，固废中的二噁英含量满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)。
表2烟气检测结果
结果显示，烟气中各项目排放指标满足相应规程规范要求。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种火电厂煤粉锅炉耦合发电生活垃圾衍生燃料生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)对市政生活垃圾进行除臭和脱水处理，得到预处理垃圾；
(2)将预处理垃圾进行破碎处理，得到粗破碎垃圾；
(3)将粗破碎垃圾进行风选处理，去除重物料，得到轻物料；
(4)将轻物料再次进行破碎处理，得到细化物料；
(5)向细化物料中加入煤泥，经精细破碎，然后进行成型处理，得到垃圾衍生燃料；
(6)将垃圾衍生燃料与燃煤一同输送至煤粉锅炉掺烧；
其中，步骤(5)中，精细破碎采用细破机破碎，出料粒度20mm；所述细化物料与煤泥的质量比为80-90：10-20。
2.根据权利要求1所述的火电厂煤粉锅炉耦合发电生活垃圾衍生燃料生产工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述预处理垃圾的含水率为40％-50％。
3.根据权利要求1所述的火电厂煤粉锅炉耦合发电生活垃圾衍生燃料生产工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述破碎处理包括：预处理垃圾经板链输送机传送至第1级抓破机进行破碎，出料粒度50mm，然后采用带式输送机送至第2级粗破碎机破碎，出料粒度40mm。
4.根据权利要求1所述的火电厂煤粉锅炉耦合发电生活垃圾衍生燃料生产工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述风选的条件为：选用垃圾风选机，出力10～15t/h。
5.根据权利要求1所述的火电厂煤粉锅炉耦合发电生活垃圾衍生燃料生产工艺，其特征在于，步骤(4)中，所述破碎处理包括：风选后的垃圾经带式输送机送至第3级中破机破碎，出料粒度30mm。
6.根据权利要求1所述的火电厂煤粉锅炉耦合发电生活垃圾衍生燃料生产工艺，其特征在于，步骤(6)中，所述垃圾衍生燃料的掺烧比例控制在5％之内。
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