生物质制备RDF‑4热解气化无烟气排放蒸汽发电系统的制作方法

文档序号:12209271阅读:382来源:国知局

本实用新型涉及生物质的处理技术领域,尤其涉及一种生物质制备RDF-4热解气化无烟气排放蒸汽发电系统。



背景技术:

随着我国经济的快速发展,我国的城市生活垃圾产量日益增加,垃圾的处理与处置已经成为我国大中城市必须解决的问题;目前我国城市垃圾年产量约到1. 5亿吨,并且逐年还在增长;如何实现城市生活垃圾无害化、减量化和资源化的“三化”处理已成为研究的焦点。对生活垃圾进行分选,选出可燃部分制成散状垃圾衍生燃料(RDF-4),将RDF-4燃料进行热解气化获得可燃气体,将可燃气体通入到到燃气燃烧炉进行燃烧得高温烟气,再将高温烟气通入到余热锅炉产生热蒸汽,然后利用热蒸汽进行蒸汽发电的垃圾资源化处理系统本领域技术人员已经进行了研究,并且取得了可嘉的技术成果。以上将生活垃圾制成RDF-4散状燃料并热解气化,燃烧可燃气体换热后产生热蒸汽进行蒸汽发电的垃圾处理系统在经过一段时间的实际运行后,发现仍旧存在一些有可能通过技术改进而得到解决的问题,例如:无法做到原生垃圾资源的优化配置;利用RDF-4热解气化而生成的可燃气体进行燃气发电过程中产生的余热气体若直接排放会造成二次污染,若单独处理需较高的处理成本,热能无法得到充分利用。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种垃圾资源优化配置、热能充分利用、极低二噁英排放的生物质制备RDF-4热解气化无烟气排放蒸汽发电系统。

本实用新型的上述目的是通过下列技术方案来实现的:

生物质制备RDF-4热解气化无烟气排放蒸汽发电系统,包括破袋机、垃圾分选机、塑料再生造粒设备、环保建材制备设备、玻璃拉丝设备、除铁器、一号机械筛、二号机械筛、堆肥处理设备、粗破碎机、三号机械筛、液压脱水设备、生物干燥室、细破碎机、冷凝器、机械烘干滚筒、热解气化炉、碾压机、燃气燃烧室、余热锅炉和汽轮发电机;

所述破袋机的出料口通过输送装置连接垃圾分选机的入料口,垃圾分选机的塑料出口通过输送装置连接塑料再生设备的入料口,垃圾分选机的砖石出口通过输送装置连接环保建材制备设备的入料口,垃圾分选机的玻璃出口通过输送装置连接玻璃拉丝设备的入料口,垃圾分选机的有机质出口通过输送装置连接除铁器的入料口;除铁器的出料口通过输送装置连接一号机械筛的入料口,一号机械筛的筛下物出料口通过输送装置连接二号机械筛的入料口,二号机械筛的筛下物出料口通过输送装置连接堆肥处理设备的入料口;

所述一号机械筛的筛上物出料口通过输送装置连接粗破碎机的入料口,粗破碎机的出料口通过输送装置连接三号机械筛的入料口,三号机械筛的筛上物出料口通过输送装置连接细破碎机的入料口;细破碎机的出料口、二号机械筛的筛上物出料口以及三号机械筛的筛下物出料口通过输送装置连接液压脱水设备的入料口,液压脱水设备的出料口通过输送装置连接生物干燥室的入料口;生物干燥室的出料口通过输送装置连接机械烘干滚筒的入料口,机械烘干滚筒的出料口通过输送装置连接碾压机的入料口;

所述碾压机的散状燃料出口通过输送装置连接热解气化炉的入料口,热解气化炉的可燃气体出口通过管道连接燃气燃烧室的燃气入口,燃气燃烧室的高温烟气出口通过管道连接余热锅炉的热气入口,余热锅炉的热蒸汽出口通过管道连接汽轮发电机的热蒸汽入口,汽轮发电机的出水口通过管道连接余热锅炉的进水口,余热锅炉的余热气体排放口通过管道连接机械烘干滚筒的热源气体入口,机械烘干滚筒的潮气排放口通过管道连接冷凝器的气体入口,冷凝器冷凝潮气后剩余的气体经过管道分别通入到热解气化炉、燃气燃烧室和生物干燥室中。

进一步的,所述一号机械筛,其孔径为6cm。

进一步的,所述二号机械筛,其孔径为2cm。

进一步的,所述三号机械筛,其孔径为4cm。

进一步的,所述粗破碎机,其破碎精度为6cm。

进一步的,所述细破碎机,其破碎精度为4cm。

进一步的,所述输送装置为链板机。

本实用新型的有益效果是:

1、将生物质进行分类回收分别制成塑料制品、玻璃制品及建筑材料的原料,剩余有机垃圾制成RDF-4燃料,实现废物资源的综合利用,发挥最大经济效益;

2、将RDF-4热解气化,将热解气化所得可燃气体燃烧产生的高温烟气,利用换热装置(余热锅炉)吸收高温烟气中的热能并产生热蒸汽,利用热蒸汽进行蒸汽发电,将余热锅炉换热过程中产生的余热气体用于干燥物料垃圾,实现热能的循环利用,提高经济效益;

3、利用余热气体干燥物料垃圾,物料垃圾对余热气体中的烟尘起到吸附作用;一部分干燥所产生的臭气通入到热解气化炉和燃气燃烧炉中,为热解气化和可燃气体的燃烧供氧的同时除去臭气;实现极低二噁英排放,大大降低垃圾处理过程中造成的二次污染。

附图说明

图1是本实用新型结构原理示意图。

具体实施例

下面通过实施例来更加详细的说明本实用新型的技术方案,但保护范围不限于此。

实施例:本实用新型生物质制备RDF-4热解气化无烟气排放蒸汽发电系统,如图1所示,包括破袋机1、垃圾分选机2、塑料再生造粒设备3、环保建材制备设备4、玻璃拉丝设备5、除铁器6、一号机械筛7、二号机械筛8、堆肥处理设备9、粗破碎机10、三号机械筛11、液压脱水设备12、生物干燥室13(详见另一名为“一种生物干燥消毒室”的专利申请)、细破碎机14、冷凝器15、机械烘干滚筒16、热解气化炉17、碾压机18、燃气燃烧室19、余热锅炉20和汽轮发电机21。

破袋机1的出料口通过输送装置连接垃圾分选机2的入料口,垃圾分选机2的塑料出口通过输送装置连接塑料再生设备3的入料口,垃圾分选机2的砖石出口通过输送装置连接环保建材制备设备4的入料口,垃圾分选机2的玻璃出口通过输送装置连接玻璃拉丝设备5的入料口,垃圾分选机2的有机质出口通过输送装置连接除铁器6的入料口。除铁器6的出料口通过输送装置连接孔径为6cm的一号机械筛7的入料口,一号机械筛7的筛下物出料口通过输送装置连接孔径为2cm的二号机械筛8的入料口,二号机械筛8的筛下物出料口通过输送装置连接堆肥处理设备9的入料口。

一号机械筛7的筛上物出料口通过输送装置连接粗破碎机10的入料口,粗破碎机10的破碎精度为6cm,破碎后的物料颗粒的粒径一般(除少量没有破碎到的之外)在6cm以下。粗破碎机10的出料口通过输送装置连接孔径为4cm的三号机械筛11的入料口,三号机械筛11的筛上物出料口通过输送装置连接细破碎机14的入料口,细破碎机14的破碎精度为4cm,使破碎后的物料颗粒的粒径一般(除少量没有破碎到的之外)在4cm以下。细破碎机14的出料口、二号机械筛8的筛上物出料口以及三号机械筛11的筛下物出料口通过输送装置连接液压脱水设备12的入料口,液压脱水设备12的出料口通过输送装置连接生物干燥室13的入料口。生物干燥室13的出料口通过输送装置连接机械烘干滚筒16的入料口,机械烘干滚筒16的出料口通过输送装置连接碾压机18的入料口。

碾压机18的RDF-4散状燃料出口通过输送装置连接热解气化炉17的入料口,热解气化炉17的可燃气体出口通过管道连接燃气燃烧室19的燃气入口,燃气燃烧室19的高温烟气出口通过管道连接余热锅炉20的热气入口,余热锅炉20的热蒸汽出口通过管道连接汽轮发电机21的热蒸汽入口,汽轮发电机21的出水口通过管道连接余热锅炉20的进水口,余热锅炉20的余热气体排放口通过管道连接机械烘干滚筒16的热源气体入口。机械烘干滚筒16的潮气排放口通过管道连接冷凝器15的气体入口,冷凝器15冷凝潮气后剩余的气体经过管道分别通入到热解气化炉17、燃气燃烧室19和生物干燥室13中。

工作过程:生物质(生活垃圾、园林废弃物、人畜粪便及动物尸体等均称为生物质)经破袋机1破袋后,经过输送装置传输到垃圾分选机2的入料口,垃圾分选机2对生物质进行分选。垃圾分选机2分选出的塑料通过输送装置传送到塑料再生设备3进行再生造粒,造成塑料粒子作为塑料成型原料。垃圾分选机2分选出的玻璃通过输送装置传送到玻璃拉丝设备5进行玻璃拉丝,作为玻璃制品的原料。垃圾分选机2分选出的砖块、石块等通过输送装置传送到环保建材制备设备4制作环保建材。在本实施方案中,环保建筑材料制备设备4为烧结砖制备设备,产出的环保建材为烧结砖。剩余垃圾通过输送装置传输到传输到除铁器6,除铁后输送到孔径为6cm的一号机械筛7,过筛。一号机械筛7的筛下物再过孔径为2cm的二号机械筛8,二号机械筛8的筛下物输送到堆肥处理设备9进行堆肥处理。

一号机械筛7的筛上物通过输送装置输送到粗破碎机10进行粗破碎,使破碎后的物料颗粒的粒径(除少量没有破碎到的之外)在6cm以下。粗破碎后的物料通过输送装置输送到孔径为4cm的三号机械筛11的入料口进行过筛,筛上物通过输送装置输送到细破碎机14进行细破碎。细破碎后的物料、三号机械筛11的筛下物和二号机械筛8的筛上物通过输送装置输送到液压脱水设备12脱水后再依次通过输送装置输送到生物干燥室13和机械烘干滚筒16进行烘干。

其中,液压脱水设备12其压强大小为每40~60cm2承受400~600T压力,能使物料含水率(水分与物料总体的重量百分比)小于50%;生物干燥室13干燥消毒后,可将物料含水率下降到45%以下;机械烘干滚筒16烘干后物料含水率降到40%以下。

机械烘干滚筒16烘干后的物料通过输送装置输送到碾压机18,制成RDF-4散状燃料,RDF-4散状燃料通过输送装置输送到热解气化炉17进行热解气化。热解气化炉17热解气化所生成的可燃气体经过管道通入到燃气燃烧室19。可燃气体在燃气燃烧室19内燃烧后,生成高温烟气。高温烟气通过管道通入到余热锅炉20中,余热锅炉20对高温烟气的热能进行吸收并生成热蒸汽。热蒸汽通过管道输送至汽轮发电机21供其发电之用。汽轮发电机21所排出的水通过管道通入余热锅炉20,作为生成热蒸汽的水源循环利用。余热锅炉20的余热气体经过管道通入到机械烘干滚筒16中作为烘干的热源气体。机械烘干滚筒16烘干垃圾所排放出的潮气经过冷凝器15冷凝(冷凝后的温度一般小于50°,使气体的含水率降至20%~30%,使水蒸气冷凝为液态水从而来减少气体总量,除去水蒸气还可以在下一步为燃气燃烧室19的供氧过程中避免产生降温作用)后通过管道按优先和次后的顺序分别通入到热解气化炉17、燃气燃烧室19和生物干燥室13中,为热解气化供氧,含有少量水蒸气的气体进入热解气化炉17后水蒸气与碳发生氧化还原反应产生更多的可燃气体;为燃气燃烧室19内部的燃烧供氧的同时也燃烧除臭;为生物干燥室13增加热能,加快发酵反应,减少发酵干燥的时间。

以上所说的输送装置可选用链板机或其它同功能的机械设备。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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