旋转床热解炉和具有该旋转床热解炉的生活垃圾处理系统 |
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| 申请号 | CN201611093992.2 | 申请日 | 2016-12-01 | 公开(公告)号 | CN106701117A | 公开(公告)日 | 2017-05-24 |
| 申请人 | 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司; | 发明人 | 赵月晶; 张安强; 肖磊; 任浩华; 刘璐; 蔡先明; 周方远; 吴道洪; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了旋转床 热解 炉和具有该旋转床热解炉的生活垃圾处理系统。其中，旋转床热解炉包括：环状炉腔，环状炉腔是由内周壁、外周壁、顶壁、底壁组成的空间，环状炉腔分为依次相邻的进料区、干燥区、热解区和出料区，其中，进料区具有进料口，热解区具有高温油气出口，出料区具有 排渣 口；布料炉盘，布料炉盘可 水 平转动地位于环状炉腔的底部；传动装置，传动装置设置在布料炉盘下方且与布料炉盘相连，以便驱动布料炉盘水平转动；电加热装置，电加热装置设置在布料炉盘上方。该旋转床热解炉加热效率高，结构简单且能耗较低，采用该旋转床热解炉可以有效地将生活垃圾进行减量化处理，且对环境友好，特别适用于规模化推广。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种旋转床热解炉，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 旋转床热解炉和具有该旋转床热解炉的生活垃圾处理系统技术领域背景技术[0002] 随着经济的迅速发展、人口的不断增长以及人民生活水平的日益提高，特别是最近快递业务的快速增长，中国生活垃圾的产生量也急剧增加，目前中国城市生活垃圾年产 生量约1.5亿吨，且每年还在以5％左右的速度增长，给环境造成了很大的负担，全国大城市中有2/3面临“垃圾围城”的困境。 [0003] 目前垃圾处理常用的填埋、堆肥方式已陷入占用大量用地、堆肥产品无销路的困境，而垃圾焚烧处理的方式始终无法摆脱二噁英污染的问题。 [0004] 因而，目前生活垃圾处理的手段仍有待改进。 发明内容[0005] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出旋转床热解炉和具有该旋转床热解炉的生活垃圾处理系统。该旋转床热 解炉加热效率高，结构简单且能耗较低，采用该旋转床热解炉可以有效地将生活垃圾进行 减量化处理，且对环境友好，特别适用于规模化推广。 [0006] 在本发明的第一方面，本发明提出了一种旋转床热解炉。根据本发明的实施例，该旋转床热解炉包括：环状炉腔，所述环状炉腔是由内周壁、外周壁、顶壁、底壁组成的空间，所述环状炉腔分为依次相邻的进料区、干燥区、热解区和出料区，其中，所述进料区具有进料口，所述热解区具有高温油气出口，所述出料区具有排渣口；布料炉盘，所述布料炉盘可水平转动地位于所述环状炉腔的底部；传动装置，所述传动装置设置在所述布料炉盘下方且与所述布料炉盘相连，以便驱动所述布料炉盘水平转动；电加热装置，电加热装置设置在所述布料炉盘上方。 [0007] 由此，根据本发明的实施例，通过将待处理的生活垃圾送入旋转床热解炉环状炉腔的进料区，随着布料炉盘下方传动装置的转动，待处理的生活垃圾依次经过旋转床热解 炉环状炉腔的干燥区和热解区，经干燥区烘干除去水分后，生活垃圾在热解区进行热解处 理，得到高温油气和垃圾炭，进而高温油气从热解区的高温油气出口排出，垃圾炭从出料区的排渣口排出；同时，本发明的旋转床热解炉通过采用电加热装置对生活垃圾进行烘干、热解处理，显著提高了烘干、热解处理的效率，并且处理过程中完全绝氧，无二噁英产生，对环境友好。 [0008] 另外，根据本发明上述实施例的旋转床热解炉还可以具有如下附加的技术特征： [0009] 在本发明的一些实施例中，所述电加热装置包括多个电加热棒，所述多个电加热棒依次水平排布在所述布料炉盘的上方。由此，可以显著提高对生活垃圾进行烘干、热解处理的效率。 [0010] 在本发明的一些实施例中，所述电加热棒距离所述布料炉盘的距离为80～200mm。由此，可以进一步提高对生活垃圾进行烘干、热解处理的效率。 [0011] 在本发明的一些实施例中，所述电加热装置具有内环件、与所述内环件同圆心设置的外环件和连接在所述内环件和所述外环件之间的多个电加热棒。 [0012] 在本发明的一些实施例中，所述内环件的直径与所述布料炉盘的内缘直径相同，所述外环件的直径与所述布料炉盘的外缘直径相同。 [0013] 在本发明的一些实施例中，所述多个电加热棒设置在所述内环件和所述外环件之间，且每个所述电加热棒的中轴线均穿过所述内环件或所述外环件的圆心。 [0014] 在本发明的一些实施例中，每相邻的两个电加热棒之间的夹角相同。 [0015] 在本发明的一些实施例中，每相邻的两个电加热棒之间的夹角为15～30°。 [0016] 在本发明的一些实施例中，所述多个电加热棒距离所述布料炉盘的距离为170mm。由此，可以进一步提高对生活垃圾进行烘干、热解处理的效率。 [0017] 在本发明的第二方面，本发明提出了一种生活垃圾处理系统。根据本发明的实施例，该生活垃圾处理包括：旋转床热解炉，所述旋转床热解炉为根据本发明上述实施例的旋转床热解炉，所述旋转床热解炉进料口为生活垃圾入口，所述排渣口为垃圾炭出口；气化装置，所述气化装置具有垃圾炭入口和煤气出口，所述垃圾炭入口与所述旋转床热解炉的垃 圾炭出口相连；直燃锅炉，所述直燃锅炉具有燃气入口、高温烟气出口和水蒸气出口，所述燃气入口分别与所述旋转床热解炉的高温油气出口和所述煤气出口相连；其中，所述高温 烟气出口和所述水蒸气出口分别与蒸汽轮机发电系统相连，用于发电。 [0018] 由此，根据本发明实施例的生活垃圾处理系统通过采用旋转床热解炉对生活垃圾进行热解，以便得到高温油气和垃圾炭，将垃圾炭供给至气化装置经气化处理得到煤气后，将煤气与高温油气供给至直燃锅炉内充分燃烧，得到的高温烟气和水蒸气，进而将高温烟 气通入蒸汽轮机发电系统，发电产生电能供旋转床热解炉中的加热装置使用，该系统资源 利用率较高，且对环境友好。 [0019] 另外，根据本发明上述实施例的生活垃圾处理系统还可以具有如下附加的技术特征： [0020] 在本发明的一些实施例中，所述蒸汽轮机发电系统与所述旋转床热解炉内的电加热装置相连。由此，可以将所示蒸汽轮机发电系统产生的电能供所述旋转床热解炉内的电 加热装置使用，从而降低所述旋转床热解炉的能耗。 [0022] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中： [0023] 图1是根据本发明一个实施例的旋转床热解炉的结构示意图； [0024] 图2是根据本发明再一个实施例的旋转床热解炉的结构示意图； [0025] 图3是根据本发明一个实施例的旋转床热解炉中加热装置的结构示意图； [0026] 图4是根据本发明一个实施例的生活垃圾处理系统的结构示意图。 具体实施方式[0027] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。 [0028] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“同圆心”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发 明的限制。 [0029] 此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。 [0030] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0031] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。 [0032] 在本发明的第一方面，本发明提出了一种旋转床热解炉。根据本发明的实施例，参考图1，该旋转床热解炉包括：环状炉腔100、布料炉盘(未示出)、传动装置(未示出)和电加热装置200。其中，环状炉腔100是由内周壁、外周壁、顶壁、底壁组成的空间，环状炉腔100分为依次相邻的进料区110、干燥区120、热解区130和出料区140，其中，进料区110具有进料口101，热解区130具有高温油气出口102，出料区具有排渣口103；布料炉盘可水平转动地位于环状炉腔100的底部；传动装置设置在布料炉盘下方且与布料炉盘相连，以便驱动布料炉盘水平转动；电加热装置200设置在布料炉盘上方。本发明的旋转床热解炉通过采用电加热装置对生活垃圾进行烘干、热解处理，显著提高了烘干、热解处理的效率，并且处理过程中完全绝氧，无二噁英产生，对环境友好。 [0033] 下面对根据本发明实施例的旋转床热解炉进行详细描述，参考图1和图2，该旋转床热解炉包括：环状炉腔100、布料炉盘(未示出)、传动装置(未示出)和电加热装置200。 [0034] 根据本发明的实施例，环状炉腔100是由内周壁、外周壁、顶壁、底壁组成的空间，环状炉腔100分为依次相邻的进料区110、干燥区120、热解区130和出料区140，其中，进料区110具有进料口101，热解区130具有高温油气出口102，出料区具有排渣口103。根据本发明的实施例，生活垃圾经过预处理后，由进料区110进入旋转床热解炉，随着布料炉盘的转动，待处理的生活垃圾依次经过环状炉腔100的干燥区120和热解区130，在干燥区120中，可以 有效地将处理的生活垃圾进行预热，并除去其中的水分，进而处理的生活垃圾进入热解区 130，热解产生高温油气和垃圾炭，高温油气从热解区130的高温油气出口102排出，垃圾炭从出料区140的排渣口103排出。 [0035] 根据本发明的实施例，可以将待处理的生活垃圾经过给料机和皮带送入旋转床热解炉，并在输送过程中拣出其中的大块无机物，如转头、石块、大件玻璃金属制品等，由此，可以显著提高后续在环形炉腔中对生活垃圾进行热解的效率。 [0036] 根据本发明的实施例，布料炉盘可水平转动地位于环状炉腔100的底部，由此，随着布料炉盘的转动，可以使布料于布料炉盘的待处理生活垃圾依次经过环状炉腔100的干 燥区120、热解区130和出料区140，从而完成对生活垃圾的热解处理。 [0037] 根据本发明的实施例，传动装置设置在布料炉盘下方且与布料炉盘相连，以便驱动布料炉盘水平转动。 [0038] 根据本发明的实施例，电加热装置200设置在布料炉盘上方，且适于对布料于布料炉盘的待处理生活垃圾进行加热。根据本发明的实施例，通过调节电加热装置200的温度，可以使干燥区120的温度为300～500℃，热解区130的温度为600～800℃，由此可以有效地 在干燥区120除去待处理生活垃圾中的水分，进而在热解区130将待处理生活垃圾热解为高 温油气和垃圾炭。 [0039] 根据本发明的实施例，电加热装置200包括多个电加热棒21，多个电加热棒21依次水平排布在布料炉盘的上方，由此可以有效地对待处理生活垃圾进行加热。 [0040] 根据本发明的实施例，电加热棒21距离布料炉盘的距离为80～200mm。根据本发明的实施例，发明人发现，如果电加热棒21和布料炉盘的距离过大，则会使传热速率明显降 低，且会使待处理生活垃圾的料层间具有较大的温度梯度，热解均一性较差。 [0041] 根据本发明的实施例，如图3所示，电加热装置200具有内环件22、与内环件22同圆心设置的外环件23和连接在内环件22和外环件23之间的多个电加热棒21。 [0042] 根据本发明的实施例，内环件22的直径与布料炉盘的内缘直径相同，外环件23的直径与布料炉盘的外缘直径相同。 [0043] 根据本发明的实施例，多个电加热棒21设置在内环件22和外环件23之间，且每个电加热棒21的中轴线均穿过内环件22或外环件23的圆心。 [0044] 根据本发明的实施例，每相邻的两个电加热棒21之间的夹角相同。 [0045] 根据本发明的实施例，每相邻的两个电加热棒21之间的夹角为15～30°。 [0046] 根据本发明的实施例，多个电加热棒21距离布料炉盘的距离为170mm，由此可以使电加热棒对待处理生活垃圾的加热效率最佳。 [0047] 在本发明的第二方面，本发明提出了一种生活垃圾处理系统。根据本发明的实施例，参考图4，该生活垃圾处理包括：旋转床热解炉、气化装置300和直燃锅炉400。其中，旋转床热解炉为根据本发明上述实施例的旋转床热解炉，旋转床热解炉的进料口101为生活垃 圾入口，排渣口103为垃圾炭出口；气化装置300具有垃圾炭入口301和煤气出口302，垃圾炭入口301与旋转床热解炉的垃圾炭出口相连；直燃锅炉400具有燃气入口401、高温烟气出口 402和水蒸气出口403，燃气入口401分别与旋转床热解炉的高温油气出口102和煤气出口 302相连；其中，高温烟气出口402和水蒸气出口403分别与蒸汽轮机发电系统500相连，用于发电。 [0048] 下面对根据本发明实施例的生活垃圾处理系统进行详细描述，参考图4，该系统包括：旋转床热解炉、气化装置300和直燃锅炉400。 [0049] 根据本发明的实施例，旋转床热解炉、气化装置300和直燃锅炉400。其中，旋转床热解炉为本发明前面实施例的旋转床热解炉，旋转床热解炉的进料口101为生活垃圾入口，排渣口103为垃圾炭出口，旋转床热解炉适于对生活垃圾进行热解处理，以便得到高温油气和垃圾炭。 [0050] 根据本发明的实施例，参考图1～3，旋转床热解炉包括：环状炉腔100、布料炉盘、传动装置和电加热装置200。 [0051] 根据本发明的实施例，环状炉腔100是由内周壁、外周壁、顶壁、底壁组成的空间，环状炉腔100分为依次相邻的进料区110、干燥区120、热解区130和出料区140，其中，进料区110具有进料口101，热解区130具有高温油气出口102，出料区具有排渣口103。根据本发明的实施例，生活垃圾经过预处理后，由进料区110进入旋转床热解炉，随着布料炉盘的转动，待处理的生活垃圾依次经过环状炉腔100的干燥区120和热解区130，在干燥区120中，可以 有效地将处理的生活垃圾进行预热，并除去其中的水分，进而处理的生活垃圾进入热解区 130，热解产生高温油气和垃圾炭，高温油气从热解区130的高温油气出口102排出，垃圾炭从出料区140的排渣口103排出。 [0052] 根据本发明的实施例，可以将待处理的生活垃圾经过给料机和皮带送入旋转床热解炉，并在输送过程中拣出其中的大块无机物，如转头、石块、大件玻璃金属制品等，由此，可以显著提高后续在环形炉腔中对生活垃圾进行热解的效率。 [0053] 根据本发明的实施例，布料炉盘可水平转动地位于环状炉腔100的底部，由此，随着布料炉盘的转动，可以使布料于布料炉盘的待处理生活垃圾依次经过环状炉腔100的干 燥区120、热解区130和出料区140，从而完成对生活垃圾的热解处理。 [0054] 根据本发明的实施例，传动装置设置在布料炉盘下方且与布料炉盘相连，以便驱动布料炉盘水平转动。 [0055] 根据本发明的实施例，电加热装置200设置在布料炉盘上方，且适于对布料于布料炉盘的待处理生活垃圾进行加热。根据本发明的实施例，通过调节电加热装置200的温度，可以使干燥区120的温度为300～500℃，热解区130的温度为600～800℃，由此可以有效地 在干燥区120除去待处理生活垃圾中的水分，进而在热解区130将待处理生活垃圾热解为高 温油气和垃圾炭。 [0056] 根据本发明的实施例，电加热装置200包括多个电加热棒21，多个电加热棒21依次水平排布在布料炉盘的上方，由此可以有效地对待处理生活垃圾进行加热。 [0057] 根据本发明的实施例，电加热棒21距离布料炉盘的距离为80～200mm。根据本发明的实施例，发明人发现，如果电加热棒21和布料炉盘的距离过大，则会使传热速率明显降 低，且会使待处理生活垃圾的料层间具有较大的温度梯度，热解均一性较差。 [0058] 根据本发明的实施例，电加热装置200具有内环件22、与内环件22同圆心设置的外环件23和连接在内环件22和外环件23之间的多个电加热棒21。 [0059] 根据本发明的实施例，内环件22的直径与布料炉盘的内缘直径相同，外环件23的直径与布料炉盘的外缘直径相同。 [0060] 根据本发明的实施例，多个电加热棒21设置在内环件22和外环件23之间，且每个电加热棒21的中轴线均穿过内环件22或外环件23的圆心。 [0061] 根据本发明的实施例，每相邻的两个电加热棒21之间的夹角相同。 [0062] 根据本发明的实施例，每相邻的两个电加热棒21之间的夹角为15～30°。 [0063] 根据本发明的实施例，多个电加热棒21距离布料炉盘的距离为170mm，由此可以使电加热棒对待处理生活垃圾的加热效率最佳。 [0064] 根据本发明的实施例，气化装置300具有垃圾炭入口301和煤气出口302，垃圾炭入口301与旋转床热解炉的垃圾炭出口103相连，气化装置300适于将生活垃圾热解得到的垃 圾炭进行气化处理，以便得到煤气。具体地，可以采用密封双螺旋出料机将垃圾炭送入气化装置300内，密封双螺旋出料机的双螺旋并排设置，螺旋互相咬合，由于垃圾炭质地疏松易于破碎，经过双螺旋的搅拌、挤压作用，可在出料的同时完成垃圾炭的破碎，得到适用于气化装置进行气化处理的原料。在气化装置内，垃圾炭与水反应生成以一氧化碳和氢气为主 要成分的煤气。 [0065] 根据本发明的实施例，直燃锅炉400具有燃气入口401、高温烟气出口402和水蒸气出口403，燃气入口401分别与旋转床热解炉的高温油气出口102和煤气出口302相连，直燃 锅炉400适于利用生活垃圾热解产生的高温油气和气化装置中制备得到的煤气作为燃料气 进行燃烧，以便得到高温烟气和水蒸气。具体地，在直燃锅炉400的燃烧室内，生活垃圾热解得到的热解油气(温度为600～800℃)和气化装置300中制备得到的煤气可以充分燃烧，产 生800～1000℃的高温烟气，在燃烧过程中，高温油气中的水蒸气进一步吸热升温至800～ 1000℃，进而，800～1000℃的高温烟气和水蒸气的混合气进入蒸汽轮机发电系统800，热能转化为汽轮机转子旋转的机械能，驱动同步发电机旋转产生电能。 [0066] 根据本发明的实施例，蒸汽轮机发电系统500与旋转床热解炉内的电加热装置200相连，由此，可以将蒸汽轮机发电系统500中产生的电能用于电加热装置200，以供电加热装置200对生活垃圾进行热解处理。根据本发明的实施例，产生的电能除供电加热装置200外，其余并入电网。 [0067] 由此，根据本发明实施例的生活垃圾处理系统通过采用旋转床热解炉对生活垃圾进行热解，以便得到高温油气和垃圾炭，将垃圾炭供给至气化装置经气化处理得到煤气后，将煤气与高温油气供给至直燃锅炉内充分燃烧，得到的高温烟气和水蒸气，进而将高温烟 气通入蒸汽轮机发电系统，发电产生电能供旋转床热解炉中的加热装置使用，该系统资源 利用率较高，且对环境友好。 [0068] 下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。 [0069] 实施例1 [0070] 采用含水率55wt％的生活垃圾湿基为原料，其成分如表1所示： [0071] 表1生活垃圾成分组成(wt％) [0072]名称 织物 塑料 纸 木竹 厨余 渣土 玻璃、金属 总计 湿基 3.53 25.96 14.94 7.44 28.91 11.58 7.64 100 [0073] 生活垃圾经输送系统送到加料装置，加料装置经进料口向旋转床热解炉布料炉盘加料，在输送过程中拣出其中的大块无机物，如砖头、石块、大件玻璃金属制品等； [0074] 热解的主体设备为带电加热棒的旋转床热解炉，其包括旋转床热解炉，电加热棒，以及布料、出料等辅助机构。其炉底为可转动的布料炉盘，电加热棒布置于环形炉壁，电加热棒以导热、对流、热辐射的方式提供垃圾热解所需热量，整个旋转床热解炉内的与空气隔绝。将旋转床热解炉分为进料区、干燥区、热解区和出料区，干燥区物料温度400℃，主要作用是将垃圾中的水分进行烘干，热解区温度700℃，是垃圾完成热解主反应区，反应生成高温油气和垃圾炭；在炉体顶部靠近热解区设置气体出口，用于收集含有水蒸汽的高温油气，垃圾炭从出料区排出； [0075] 产生的垃圾炭采用密封双螺旋出料机出料并送入气化装置内，双螺旋并排设置，螺旋互相咬合，由于垃圾经过了热解反应，其中的塑料，织物，木竹等有机物均热解为碳化物，该碳化物不同于原生垃圾，疏松易于破碎，经过双螺旋的搅拌、挤压作用，可在出料的同时完成破碎过程，形成适于气化装置进行气化处理的原料； [0076] 来自旋转床热解炉的垃圾炭经输送皮带、破碎机，进入贮斗中贮存，垃圾炭通过料仓底部的螺旋加料机送入气化炉底部锥体段。空气和来自废热锅炉的过热蒸汽混合作为气化剂和流化介质，从喷嘴进入气化装置，使入炉原料流化，气、固两相发生剧烈传质和传热，并发生燃烧反应和水煤气反应。气化温度为1100℃，热解炭受热后快速热解产生焦油、酚和轻油等，并在气化装置床层高温条件下裂解成小分子。温度为900℃的出炉煤气经旋风除尘器后进入洗涤冷却塔进一步除尘冷却，出口煤气温度降至35℃左右，送入气柜储存备用，每吨垃圾可产可燃气220Nm3，其成分及热值如下： [0077] 表2可燃气成分及热值 [0078]H2 CO2 O2 N2 CH4 CO C2H4 气体热值(Kcal/Nm3) 14.61 13.77 0.33 39.85 10.52 18.49 2.14 1752.34 [0080] 来自旋转床热解炉的650℃高温油气通过管道与直燃锅炉的燃烧室相连，燃烧室采用特殊设计的烧嘴，热解燃气和热解油可在燃烧室内充分燃烧，产生900℃的高温烟气，同时，高温油气中的水蒸汽进一步吸热升温至900℃，然后，900℃的燃烧烟气和水蒸汽混合气进入余热锅炉，与锅炉给水换热产生300～500℃的过热蒸汽，过热蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机，部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能，驱动同步发电机旋转产生电能，产生的电能部分供旋转床热解炉的电加热装置使用外并入电网，每吨垃圾可发电238kWh； [0081] 经余热锅炉换热后的400℃烟气进入旋转空气预热器，可将燃烧室助燃空气预热到300℃，由于旋转空气预热器采用陶瓷蜂窝体材质，具有耐腐蚀性能强、耐磨损、热容量大等特点，烟气温度可降至80℃，在充分回收烟气的显热和烟气中蒸汽的汽化潜热的同时，可以回收烟气中大量的冷凝水，冷凝水通过回收管网汇集到集水罐中，每吨垃圾可回收冷凝 水0.35t。由于成分复杂的高温油气在燃烧室内燃烧产生烟气的主要成分为CO2和水蒸气， 经余热锅炉和空预器换热后可后可直接达标排放，无二次污染，可避免传统油水分离会产 生大量难以处理的废水问题，同时解决了垃圾热解油难以处理和利用的问题，具有很好的 经济效益和节能减排效果。 [0082] 实施例2 [0083] 采用含水率45wt％的生活垃圾湿基为原料，其成分如表3所示： [0084] 表3生活垃圾成分组成(wt％) [0085]名称 织物 塑料 纸 木竹 厨余 渣土 玻璃、金属 总计 湿基 5.12 17.83 15.67 9.35 34.16 8.71 9.16 100 [0086] 生活垃圾经输送系统送到加料装置，加料装置经进料口向旋转床热解炉布料炉盘加料，在输送过程中拣出其中的大块无机物，如砖头、石块、大件玻璃金属制品等； [0087] 热解的主体设备为带电加热棒的旋转床热解炉，其包括旋转床热解炉，电加热棒，以及布料、出料等辅助机构。其炉底为可转动的布料炉盘，电加热棒布置于环形炉壁，电加热棒以导热、对流、热辐射的方式提供垃圾热解所需热量，整个旋转床热解炉内的与空气隔绝。将旋转床热解炉分为进料区、干燥区、热解区和出料区，干燥区物料温度450℃，主要作用是将垃圾中的水分进行烘干，热解区温度800℃，是垃圾完成热解主反应区，反应生成高温油气和垃圾炭；在炉体顶部靠近热解区设置气体出口，用于收集含有水蒸汽的高温油气，垃圾炭从出料区排出； [0088] 产生的垃圾炭采用密封双螺旋出料机出料并送入气化装置内，双螺旋并排设置，螺旋互相咬合，由于垃圾经过了热解反应，其中的塑料，织物，木竹等有机物均热解为碳化物，该碳化物不同于原生垃圾，疏松易于破碎，经过双螺旋的搅拌、挤压作用，可在出料的同时完成破碎过程，形成适于气化装置进行气化处理的原料； [0089] 来自旋转床热解炉的垃圾炭经输送皮带、破碎机，进入贮斗中贮存，垃圾炭通过料仓底部的螺旋加料机送入气化炉底部锥体段。空气和来自废热锅炉的过热蒸汽混合作为气化剂和流化介质，从喷嘴进入气化装置，使入炉原料流化，气、固两相发生剧烈传质和传热，并发生燃烧反应和水煤气反应。气化温度为1200℃，热解炭受热后快速热解产生焦油、酚和轻油等，并在气化装置床层高温条件下裂解成小分子。温度为1000℃的出炉煤气经旋风除 尘器后进入洗涤冷却塔进一步除尘冷却，出口煤气温度降至45℃左右，送入气柜储存备用，每吨垃圾可产可燃气240Nm3，其成分及热值如下： [0090] 表2可燃气成分及热值 [0091]H2 CO2 O2 N2 CH4 CO C2H4 气体热值(Kcal/Nm3) 13.66 12.52 0.24 41.48 8.96 21.65 1.49 1905.21 [0092] 垃圾炭气化后产生的灰渣经水内冷的螺旋出渣机排于密闭灰斗，定期排到炉底渣车，送出界外，剩余残渣收集做建筑材料或填埋，残渣量为入厂垃圾的12％。 [0093] 来自旋转床热解炉的750℃高温油气通过管道与直燃锅炉的燃烧室相连，燃烧室采用特殊设计的烧嘴，热解燃气和热解油可在燃烧室内充分燃烧，产生1000℃的高温烟气，同时，高温油气中的水蒸汽进一步吸热升温至1000℃，然后，1000℃的燃烧烟气和水蒸汽混合气进入余热锅炉，与锅炉给水换热产生300～500℃的过热蒸汽，过热蒸汽经主汽阀、调节阀进入汽轮机，部分热能转换为汽轮机转子旋转的机械能，驱动同步发电机旋转产生电能，产生的电能部分供旋转床热解炉的电加热装置使用外并入电网，每吨垃圾可发电246kWh； [0094] 经余热锅炉换热后的500℃烟气进入旋转空气预热器，可将燃烧室助燃空气预热到400℃，由于旋转空气预热器采用陶瓷蜂窝体材质，具有耐腐蚀性能强、耐磨损、热容量大等特点，烟气温度可降至90℃，在充分回收烟气的显热和烟气中蒸汽的汽化潜热的同时，可以回收烟气中大量的冷凝水，冷凝水通过回收管网汇集到集水罐中，每吨垃圾可回收冷凝 水0.28t。由于成分复杂的高温油气在燃烧室内燃烧产生烟气的主要成分为CO2和水蒸气， 经余热锅炉和空预器换热后可后可直接达标排放，无二次污染，可避免传统油水分离会产 生大量难以处理的废水问题，同时解决了垃圾热解油难以处理和利用的问题，具有很好的 经济效益和节能减排效果。 [0095] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结 合和组合。 |
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