CN215336642U - 一种垃圾填埋气直燃供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于垃圾填埋处理技术领域，公开了一种垃圾填埋气直燃供热系统，包括垃圾填埋场和设置在垃圾填埋场上的填埋气收集系统，还包括填埋气预处理系统、填埋气直燃锅炉系统、锅炉辅助系统、蒸汽输送管道和烟囱；所述填埋气收集系统的出口连接填埋气预处理系统的入口，填埋气预处理系统的出口与燃烧器的燃气入口相连；所述锅炉的蒸汽出口与分气缸相连；所述分气缸与蒸汽输送管道相连；锅炉补水依次经水处理装置和软水箱后进入锅炉的补水入口；锅炉的烟气出口与烟囱相连。本实用新型在甲烷含量低于30%时仍可以继续运行，解决了小型垃圾填埋场因产气量低，导致其利用受到限制的问题。

Description

一种垃圾填埋气直燃供热系统

技术领域

本实用新型属于垃圾填埋处理技术领域，具体涉及一种垃圾填埋气直燃供热系统。

背景技术

垃圾填埋气是垃圾降解的主要产物之一，在被填埋压实的垃圾中，绿色垃圾和厨房垃圾、废纸及其它有机残余物由于微生物的作用而腐烂分解产生填埋气体，每天产生大量的填埋气排空，不仅增加了温室效应，垃圾场的环境污染也影响着周围的生态平衡，而且垃圾堆体内的填埋气容易外逸导致火灾或爆炸隐患。由于垃圾填埋气中含有大量的甲烷，属于一种可燃气体，目前垃圾填埋气最常见的处置方式一种是通过火炬的形式燃烧，造成了能源的浪费，且产生大量的污染气体，另一种是经过处理后用于发电，但是这种利用形式初投资较大，对填埋气中甲烷含量要求较高，一般在甲烷含量低于30%时就没有了利用价值，能源利用率低，项目寿命短，特别是对于小型垃圾填埋场，由于产气量低，利用范围受到限制。因此，需要寻求一种性价比更高的垃圾填埋气利用方式。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种垃圾填埋气直燃供热系统，解决了小型垃圾填埋场因产气量低，导致其填埋气利用受到限制的问题，而且投资低，占地小，建设周期短，经济效益显著。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种垃圾填埋气直燃供热系统，包括垃圾填埋场和设置在垃圾填埋场上的填埋气收集系统，还包括填埋气预处理系统、填埋气直燃锅炉系统、锅炉辅助系统、蒸汽输送管道和烟囱；所述填埋气预处理系统包括切断阀、粗过滤器、一级换热器、冷却器、汽水分离器、调节组件、二级换热器、散热器、精过滤器和脱硫塔；所述填埋气直燃锅炉系统包括锅炉和燃烧器；所述锅炉辅助系统包括水处理装置、软水箱和分气缸；

所述填埋气收集系统的出口连接填埋气预处理系统的入口，填埋气预处理系统的出口与燃烧器的燃气入口相连；所述锅炉的蒸汽出口与分气缸相连；所述分气缸与蒸汽输送管道相连；锅炉补水依次经水处理装置和软水箱后进入锅炉的补水入口；锅炉的烟气出口与烟囱相连。

优选地，所述填埋气收集系统包括集气井、集气支管、集气干管，所述集气干管与填埋气预处理系统的入口相连。

优选地，所述填埋气预处理系统还包括阻火器，所述阻火器分别设置在切断阀前端管道和脱硫塔后端管道上。

优选地，所述锅炉辅助系统还包括节能器，锅炉的烟气出口与节能器的烟气入口相连，软水箱的出水口与节能器的液体入口相连，节能器的液体出口与锅炉的补水入口相连。

优选地，所述锅炉的烟气出口还与烟气再循环管道的一端相连，所述烟气再循环管道的另一端与燃烧器的烟气入口相连。

优选地，所述粗过滤器、一级换热器、汽水分离器、二级换热器、精过滤器和脱硫塔分别与集水井相连。

优选地，所述调节组件包括增压机和设置在增压机两端的调节阀。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供了一种性价比更高的垃圾填埋气直燃供热系统，在甲烷含量低于30%时仍可以继续运行，解决了小型垃圾填埋场因产气量低，导致其利用受到限制的问题，而且投资低，占地小，建设周期短，经济效益显著。

本实用新型的垃圾填埋气直燃供热系统生产的蒸汽成本低，可在垃圾填埋场内部直接自用于垃圾处理、取暖等，或者通过管道直接输送至用户，蒸汽价格相对较低。

本实用新型的垃圾填埋气直燃供热系统将锅炉排烟通过烟气再循环管道混入燃烧器的助燃空气中，可有效地降低排烟中氮氧化物的含量，提高了能源利用率，大大降低了有害气体的排放，达到国家最低排放标准，环境效益显著。

本实用新型的垃圾填埋气直燃供热系统可实施性强，运营成本低，利于实现产业化、大规模的推广利用，社会效益显著。

附图说明

图1为本实用新型一种垃圾填埋气直燃供热系统的结构示意图之一。

图2为本实用新型一种垃圾填埋气直燃供热系统的结构示意图之二。

图3为本实用新型一种垃圾填埋气直燃供热系统的结构示意图之三。

附图中标记：1为垃圾填埋场，2为填埋气收集系统，201为集气井，202为集气支管，203为集气干管，3为填埋气预处理系统，301为阻火器，302为切断阀，303为粗过滤器，304为一级换热器，305为冷却器，306为汽水分离器，307为调节组件，308为二级换热器，309为散热器，3010为精过滤器，3011为脱硫塔，3012为集水井，4为填埋气直燃锅炉系统，401为锅炉，402为燃烧器，5为锅炉辅助系统，501为水处理装置，502为软水箱，503节能器，504为分气缸，6为蒸汽输送管道，7为烟囱，8为烟气再循环管道。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限定本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1所示，一种垃圾填埋气直燃供热系统，包括垃圾填埋场1和设置在垃圾填埋场1上的填埋气收集系统2，还包括填埋气预处理系统3、填埋气直燃锅炉系统4、锅炉辅助系统5、蒸汽输送管道6和烟囱7；填埋气预处理系统3包括根据填埋气物料走向连接的切断阀302、粗过滤器303、一级换热器304、冷却器305、汽水分离器306、调节组件307、二级换热器308、散热器309、精过滤器3010和脱硫塔3011；填埋气直燃锅炉系统4包括锅炉401和燃烧器402；锅炉辅助系统5包括水处理装置501、软水箱502和分气缸504。

填埋气收集系统2的出口连接填埋气预处理系统3的入口，填埋气预处理系统3的出口与燃烧器402的燃气入口相连；锅炉401的蒸汽出口与分气缸504相连；分气缸504与蒸汽输送管道6相连；锅炉补水依次经水处理装置501和软水箱502后进入锅炉401的补水入口；锅炉401的烟气出口与烟囱7相连。

在一个实施方式中，填埋气收集系统2包括集气井201、集气支管202、集气干管203，集气干管203与填埋气预处理系统3的入口相连。

在一个实施方式中，粗过滤器303、一级换热器304、汽水分离器306、二级换热器308、精过滤器3010和脱硫塔3011分别与集水井3012相连，将运行产生的废水收集进集水井3012后再统一处理。

在一个实施方式中，调节组件307包括增压机和设置在增压机两端的调节阀，通过控制调节阀的开度调节进出增压机的填埋气气量。更进一步地，根据垃圾填埋场产生气量的多少，调节组件307可设置一组或多组，以便根据需要调整设备投资。

在一个实施方式中，水处理装置501可采用常规的阴阳离子交换树脂，以制取锅炉软水。

垃圾中的可降解有机成分在被压置在填埋场后很快就会发生微生物分解反应，使垃圾分解的好氧和厌氧微生物主要来源于日覆盖层和最终覆盖层土壤、填埋场接纳的废水处理消化污泥，以及再循环的渗滤液等等，经过好氧和厌氧等一系列反应过程，产生甲烷和二氧化碳气体。新填埋区的渗滤液流入下面的已填埋区让原有老垃圾进行二次发酵，产生更多的垃圾填埋气体。因此，在垃圾填埋场内设置填埋气收集系统2，借压差流向特定的集气井201，集气井支管202将集气井气体引至集气干管203，气体由集气干管203送往填埋气预处理系统3。本实用新型填埋气预处理系统3主要用于完成对填埋气的抽取、净化、计量工作，并向锅炉机组稳定供给符合净化指标的气源。垃圾填埋气经过集气干管203到达填埋气预处理入口，通过入口端电磁切断阀302，进入粗过滤器303，电磁切断阀302在接收紧急信号时可以及时切断填埋气供给。初级过滤去除掉填埋气中部分水份及较大杂质颗粒，过滤后的填埋气体进入一级热交换器304利用冷却器305对其进行冷却降温，然后进入汽水分离器306，除去填埋气中的大部分水份，以免填埋气中大量的水份与腐蚀性气体形成酸，对设备及管路造成腐蚀。冷却除水后的填埋气进入增压机后，温度会升高，通过控制调节阀的开度调节进出增压机的填埋气气量，进入二级换热器308采用散热器309降温处理后，再经精过滤器310除去更微小的杂质和部分水份。最后进入脱硫塔311对填埋气体中的硫化物进行脱硫处理，防止填埋气体燃烧后形成酸，腐蚀锅炉及管道设备。经过处理后的填埋气达到填埋气直燃锅炉系统4的进气要求。将处理后的填埋气通过管道送至燃烧器402，同时引入一定量的助燃空气，并在燃烧器402中充分混合、点火、燃烧，燃烧后产生的火焰和高温烟气对锅炉401中的水进行加热产生蒸汽，蒸汽通过管道6送至分气缸，最后通过蒸汽管道6输送至用户；垃圾填埋气在锅炉401中燃烧后由烟囱排出。经过水处理装置501处理后进入软水箱502，软水水质满足锅炉401的补水要求，为锅炉运行提供连续不间断的水源。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：填埋气预处理系统3还包括阻火器301，阻火器301分别设置在切断阀302前端管道和脱硫塔3011后端管道上。为防止外部意外火源对填埋气预处理系统3造成损坏，在切断阀302前端加装阻火器301，同时为了防止锅炉401燃烧过程中火焰进入预处理系统，在脱硫塔3011后端管道上安装阻火器301。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：锅炉辅助系统4还包括节能器503，锅炉401的烟气出口与节能器503的烟气入口相连，软水箱502的出水口与节能器503的液体入口相连，节能器503的液体出口与锅炉401的补水入口相连，烟气与锅炉补水在节能器503中进行换热，利用排烟余热加热锅炉补水，最大限度的利用烟气余热。

在一个优选地实施方式中，锅炉401的烟气出口还与烟气再循环管道8的一端相连，烟气再循环管道8的另一端与燃烧器402的烟气入口相连。由于锅炉401燃烧后排烟中的氮氧化物含量较高，将锅炉401一定量的排烟通过烟气再循环管道8混入燃烧器402的助燃空气中，可有效地降低排烟中氮氧化物的含量。

以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，用以解释本实用新型，并非限制本实用新型实施范围，对于本技术领域的技术人员来说，当然可根据本说明书中所公开的技术内容，通过置换或改变的方式轻易做出其它的实施方式，故凡在本实用新型的原理上所作的变化和改进等，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (7)

1.一种垃圾填埋气直燃供热系统，包括垃圾填埋场（1）和设置在垃圾填埋场（1）上的填埋气收集系统（2），其特征在于，还包括填埋气预处理系统（3）、填埋气直燃锅炉系统（4）、锅炉辅助系统（5）、蒸汽输送管道（6）和烟囱（7）；所述填埋气预处理系统（3）包括切断阀（302）、粗过滤器（303）、一级换热器（304）、冷却器（305）、汽水分离器（306）、调节组件（307）、二级换热器（308）、散热器（309）、精过滤器（3010）和脱硫塔（3011）；所述填埋气直燃锅炉系统（4）包括锅炉（401）和燃烧器（402）；所述锅炉辅助系统（5）包括水处理装置（501）、软水箱（502）和分气缸（504）；

所述填埋气收集系统（2）的出口连接填埋气预处理系统（3）的入口，填埋气预处理系统（3）的出口与燃烧器（402）的燃气入口相连；所述锅炉（401）的蒸汽出口与分气缸（504）相连；所述分气缸（504）与蒸汽输送管道（6）相连；锅炉补水依次经水处理装置（501）和软水箱（502）后进入锅炉（401）的补水入口；锅炉（401）的烟气出口与烟囱（7）相连。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾填埋气直燃供热系统，其特征在于，所述填埋气收集系统（2）包括集气井（201）、集气支管（202）、集气干管（203），所述集气干管（203）与填埋气预处理系统（3）的入口相连。

3.根据权利要求1所述的一种垃圾填埋气直燃供热系统，其特征在于，所述填埋气预处理系统（3）还包括阻火器（301），所述阻火器（301）分别设置在切断阀（302）前端管道和脱硫塔（3011）后端管道上。

4.根据权利要求1所述的一种垃圾填埋气直燃供热系统，其特征在于，所述锅炉辅助系统（4）还包括节能器（503），锅炉（401）的烟气出口与节能器（503）的烟气入口相连，软水箱（502）的出水口与节能器（503）的液体入口相连，节能器（503）的液体出口与锅炉（401）的补水入口相连。

5.根据权利要求4所述的一种垃圾填埋气直燃供热系统，其特征在于，所述锅炉（401）的烟气出口还与烟气再循环管道（8）的一端相连，所述烟气再循环管道（8）的另一端与燃烧器（402）的烟气入口相连。

6.根据权利要求1所述的一种垃圾填埋气直燃供热系统，其特征在于，所述粗过滤器（303）、一级换热器（304）、汽水分离器（306）、二级换热器（308）、精过滤器（3010）和脱硫塔（3011）分别与集水井（3012）相连。

7.根据权利要求1所述的一种垃圾填埋气直燃供热系统，其特征在于，所述调节组件（307）包括增压机和设置在增压机两端的调节阀。

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