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全资源超热能城市垃圾焚烧法

作者:不详  来源:本站整理  发布时间:2006-12-21 10:05:32
物直接向环境排放,对环境和人民健康造成极大威胁。城市垃圾年产量以每年8%的速度递增,1999年已达1.4亿吨,仅少数经过无害化处理,垃圾围城现象比较普遍,二次污染严重。塑料包装物和农膜所导致的"白色污染"问题十分突出。”,该计划的目标为:“新增垃圾无害化处理能力15万吨/日”。

国内的垃圾热值低、水分高、变化大、分选难、产量世界第一,这个现实在短时间内难以改变;发达国家具有垃圾品质高经济实力雄厚的有利条件,但并无焚烧低热值垃圾的技术优势,与我们在同一条起跑线上。在垃圾现状、经济和技术三大制约因素的重重包围中,开发出具有我国自主知识产权的低热值垃圾焚烧技术已成当务之急。

    发明内容  本发明的目的是提供一种将工业垃圾的余热供给城市垃圾焚烧炉,以提高低热值城市垃圾的燃烧效率,工业垃圾和城市垃圾同时100%减容,零污染生产蒸汽、电力和建材,并在短期内收回项目投资的方法。

本发明的目的是这样实现的:工业窑炉烧结工业垃圾产生的热能供给城市垃圾焚烧炉,使通常烧不着的低热值城市垃圾充分燃烧;焚烧炉焚烧低热值垃圾所需的热能,部分来自城市垃圾自身,其余的来自工业窑炉的余热。焚烧炉与工业窑炉既可连成一体,也可以分开布置;工业窑炉的种类不限,冶金、建材(及硅酸盐)、化工、轻工、电力工业中能提供余热的窑炉都能使用,焚烧炉外供热量则取决于垃圾的热值;城市垃圾焚烧炉有垃圾就工作,无垃圾就停,不受焚烧量的限制。

我国有些城市的垃圾热值只有400kcal/kg,对于这样的城市垃圾,由于自身的热能不足以燃烧,必须采取如下措施才能使垃圾稳定燃烧并符合经济和环保的原则要求:1、引入经济的、数倍于垃圾自身热值的外部热能;2、选择适当的焚烧炉和焚烧工艺;3、对入炉前的原生垃圾进行降水提(热)值等处理。以沸腾焚烧炉和一次码烧热循环隧道窑组合为核心的全资源超热能城市垃圾焚烧法,统筹兼顾并优化组合了上述各项措施,使400kcal/kg的低热值垃圾不仅烧得着、烧得透,而且烧得起。

全资源超热能城市垃圾焚烧法采用一次码烧热循环隧道窑和沸腾焚烧炉的垃圾焚烧组合。一次码烧是指湿坯不经过烘干或素烧,而是直接入窑一次烧成;热循环是为了提高热能的利用率,隧道窑设有多个气体回流换热循环。隧道窑给焚烧炉供热,又吸收焚烧炉烟气的余热,隧道窑和焚烧炉之间形成了热循环关系。隧道窑烧结工业垃圾发出的热能是一种经济的能源,煤矸石、粉煤灰、页岩等常见的工业垃圾中含有一定的热值,成型后能够在隧道窑内好像型煤一样内燃烧结,产生的热能供给焚烧炉;由于工业垃圾的化学组分非常接近于粘土,烧结成品就是建材。为了减少远距输送过程中的热损耗,通常将焚烧炉建在隧道窑的窑顶。

本焚烧法采用的沸腾焚烧炉是为了焚烧低热值城市垃圾而专门设计的。该炉在给料、进风、热能来源、燃烧、排渣、烟气处理和余热回收等方面,不同于以往的焚烧炉,焚烧炉是系统的核心,通过对焚烧炉的工作和相应关系的叙述,进行本发明的工艺说明如下:

原生城市垃圾进厂,先进行微生物制剂除臭,接着经由破碎、脱水、烘干等工序组成的垃圾处理流水线到最后进入焚烧炉。烘干机的出口接入焚烧炉的进料口,入炉垃圾干燥、细粒、高温,优于大块原生潮湿垃圾直接入炉。

沸腾焚烧炉的助燃空气在入炉前,已被隧道窑预热到能直接点燃并焚烧垃圾的温度,所以焚烧炉不需要点火装置,也不需要其他辅助燃料,焚烧垃圾的大部分热能来自工业垃圾的烧结余热,经济性明显优于加燃油的混烧方法。

在向上气动托力的作用下,垃圾在炉膛内形成一个沸腾状态的流动层。垃圾经过入炉前的脱水和烘干,入炉垃圾的大部分表面水分和内部水分已经蒸发,垃圾处于热解和气化的临界点,入炉后,细粒垃圾的表面固定碳燃烧和挥发份燃烧同时快速地进行,以此保证炉膛温度维持在900℃左右。沸腾焚烧炉不同于传统的循环流化床焚烧炉,因为循环流化床焚烧炉需要热循环砂作载体且只能焚烧较高热值的垃圾,如日本的内部循环流化床焚烧炉就要求垃圾的热值超过3900kcal/kg。

本发明的沸腾焚烧炉能焚烧低热值垃圾,不需要热循环砂作载体,炉渣在气动力和重力的作用下自动排出炉外,高温炉渣含有余热,通过渣池内的片状换热器进行余热利用后,炉渣掺入工业垃圾烧结建材,垃圾100%减容,优于传统的炉渣填埋法。

焚烧炉烟气的一部分经过烘干

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