一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括生活垃圾前處理系統(tǒng)、垃圾能量回收系統(tǒng)、垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理系統(tǒng)；所述生活垃圾前處理系統(tǒng)包括依次連接的生活垃圾料倉(cāng)、生活垃圾破碎機(jī)、生活垃圾篩分機(jī)、生活垃圾擠壓脫水機(jī)；所述垃圾能量回收系統(tǒng)包括流化床氣化爐、旋風(fēng)熔融爐、余熱鍋爐以及與之配套的供風(fēng)及富氧系統(tǒng)；所述垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理系統(tǒng)包括滲濾液濃縮系統(tǒng)、煙氣凈化裝置及廢水處理裝置。該系統(tǒng)通過(guò)前處理工藝提高了垃圾的熱值，采用富氧氣化爐及高溫旋風(fēng)熔融爐技術(shù)作為垃圾能量的回收系統(tǒng)，利用余熱鍋爐排出的中溫?zé)煔鉂饪s了垃圾滲濾液，并將濃縮后的滲濾液噴入了高溫的旋風(fēng)爐中進(jìn)行了無(wú)害化處理。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及垃圾及滲濾液的無(wú)害化處理及資源化利用領(lǐng)域，特別是涉及一種一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統(tǒng)及方法。
技術(shù)背景
[0002]隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，以城市生活垃圾為首的有機(jī)固體廢棄物產(chǎn)生量急劇增長(zhǎng)，處理問(wèn)題迫在眉睫。
[0003]目前我國(guó)垃圾處理主要采用填埋法、堆肥法和焚燒法。填埋場(chǎng)極易產(chǎn)生富含甲烷的填埋氣，引起爆炸，還會(huì)產(chǎn)生大量垃圾滲濾液，其中含有重金屬、有毒有害的有機(jī)化學(xué)污染物及大量病毒病原菌。堆肥法由于垃圾分類(lèi)不精細(xì)，造成肥料品質(zhì)較低難以銷(xiāo)售。焚燒法處理城市生活垃圾時(shí)，由于生活垃圾中含有大量含氯塑料及重金屬物質(zhì)，燃燒時(shí)極易造成劇毒性致癌物質(zhì)“二噁英”污染。“二噁英”難以在線監(jiān)測(cè)且累積效應(yīng)嚴(yán)重，隨著空氣吸入及食物鏈進(jìn)入人體且極難被排出，具有強(qiáng)烈的致癌、致畸作用，同時(shí)還具有生殖毒性、免疫毒性和內(nèi)分泌毒性。
[0004]由于垃圾成分的多樣性、易變性、焚燒過(guò)程影響因素的復(fù)雜性等，現(xiàn)階段垃圾焚燒技術(shù)不可避免的容易對(duì)環(huán)境造成的二噁英、重金屬等二次污染，因此國(guó)外學(xué)者提出垃圾熱解氣化熔融技術(shù)，該技術(shù)可以有效地防止垃圾焚燒過(guò)程中的二惡英和重金屬污染物生成。垃圾進(jìn)入流化床氣化爐之后，通過(guò)外部熱源加熱或者部分燃燒放熱使其溫度升高，其中的有機(jī)可燃物質(zhì)分解為可燃?xì)怏w和灰渣，之后可燃?xì)怏w進(jìn)入后續(xù)工藝燃燒放熱，實(shí)現(xiàn)其能量的資源化利用，而灰渣通過(guò)高溫熔融成液態(tài)，之后冷卻形成玻璃態(tài)的固體熔渣，實(shí)現(xiàn)其無(wú)害化。
[0005]雖然垃圾氣化熔融技術(shù)在環(huán)保性上相比傳統(tǒng)的垃圾焚燒擁有巨大的優(yōu)勢(shì)，但是垃圾氣化熔融技術(shù)需要垃圾的熱值較高才能保證足夠的氣化爐溫度及合成氣熱值。一旦垃圾含水率較高或者渣土含量較高，則無(wú)法滿足氣化熔融技術(shù)所必須的垃圾熱值要求，必須添加輔助燃料才能保證設(shè)備的運(yùn)行。而我國(guó)目前對(duì)垃圾焚燒爐摻燒輔助燃料的比例有限制，一旦含水率或沙土含量過(guò)高，則無(wú)法將摻燒比例控制在國(guó)家允許的范圍之內(nèi)。
[0006]與此同時(shí)，垃圾在收集、儲(chǔ)運(yùn)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的滲濾液，滲濾液具有很高的毒性，并且難以通過(guò)生化法進(jìn)行降解處理。目前通常采用膜分離進(jìn)行濃縮，或者稀釋后采用生化法進(jìn)行處理。這兩種方法的處理成本都比較高，所以如何能經(jīng)濟(jì)快速地處理垃圾滲濾液也是垃圾處理時(shí)所必須考慮的問(wèn)題。
[0007]此外，當(dāng)前垃圾氣化熔融技術(shù)存在燃燒效率低下的問(wèn)題。導(dǎo)致這個(gè)問(wèn)題主要是兩個(gè)原因。第一個(gè)原因是垃圾焚燒時(shí)燃料的燃燼率不足。這是因?yàn)槔锪系某煞謴?fù)雜，而采用流化床氣化技術(shù)之后，雖然可以保證較好的傳熱傳質(zhì)效果，但由于在爐膛中的物料停留時(shí)間無(wú)法控制，且由于爐膛內(nèi)流化物料運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性，排渣的燃燼率也難以保證，因此流化床氣化爐并不能保證較好的碳轉(zhuǎn)化率。
[0008]除了燃料燃燼率帶來(lái)的問(wèn)題，排煙溫度過(guò)高也是造成效率低下的主要因素之一。這是因?yàn)槔贌蟮臒煔庵泻写罅康乃魵夂退嵝詺怏w，而為了保證鍋爐尾部受熱面不被腐蝕必須選用較高的排煙溫度，這就造成了煙氣中大量水蒸氣的潛熱未能得到有效利用。如何降低垃圾焚燒排煙溫度，利用垃圾焚燒煙氣中的潛熱就是提高垃圾焚燒經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵技術(shù)。
[0009]因此，將氣化熔融技術(shù)用于我國(guó)垃圾，必須解決如下問(wèn)題:
[0010]1、如何低成本地提高我國(guó)原生垃圾的熱值；
[0011]2、如何處理生活垃圾產(chǎn)生的大量滲濾液；
[0012]3、如何保證氣化爐內(nèi)垃圾的碳轉(zhuǎn)化率；
[0013]4、如何降低系統(tǒng)的排煙溫度，充分利用煙氣中的潛熱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)通過(guò)前處理工藝提高了垃圾的熱值，采用富氧氣化爐及高溫旋風(fēng)熔融爐技術(shù)作為垃圾能量的回收系統(tǒng)，利用余熱鍋爐排出的中溫?zé)煔鉂饪s了垃圾滲濾液，并將濃縮后的滲濾液噴入了高溫的旋風(fēng)爐中進(jìn)行了無(wú)害化處理。最終實(shí)現(xiàn)了垃圾及滲濾液的徹底無(wú)害化處理及高效資源化利用。
[0015]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0016]一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統(tǒng)，包括生活垃圾前處理系統(tǒng)、垃圾能量回收系統(tǒng)、垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理系統(tǒng)；所述生活垃圾前處理系統(tǒng)，包括依次連接的生活垃圾料倉(cāng)、生活垃圾破碎機(jī)、生活垃圾篩分機(jī)、生活垃圾擠壓脫水機(jī)；所述垃圾能量回收系統(tǒng)，包括流化床氣化爐、旋風(fēng)熔融爐、余熱鍋爐以及與之配套的供風(fēng)及富氧系統(tǒng)；生活垃圾擠壓脫水機(jī)的垃圾出口連接流化床氣化爐的垃圾入口，流化床氣化爐的合成氣出口連接旋風(fēng)熔融爐的合成氣入口，旋風(fēng)熔融爐的高溫?zé)煔獬隹谶B接余熱鍋爐的的高溫?zé)煔馊肟?；供風(fēng)及富氧系統(tǒng)連接流化床氣化爐和旋風(fēng)熔融爐；所述垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理系統(tǒng)，包括滲濾液濃縮系統(tǒng)、煙氣凈化裝置及廢水處理裝置；垃圾擠壓脫水機(jī)的滲濾液出口連接滲濾液濃縮系統(tǒng)的滲濾液進(jìn)口 ；滲濾液濃縮系統(tǒng)的濃縮滲濾液出口連接旋風(fēng)熔融爐的噴嘴；滲濾液濃縮系統(tǒng)的中溫?zé)煔膺M(jìn)口連接余熱鍋爐的中溫?zé)煔獬隹?，滲濾液濃縮系統(tǒng)的冷凝廢液出口連接所述廢水處理裝置，滲濾液濃縮系統(tǒng)的低溫?zé)煔獬隹谶B接所述煙氣凈化裝置。
[0017]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:生活垃圾料倉(cāng)中的原生垃圾通過(guò)垃圾破碎機(jī)破碎后，進(jìn)入垃圾篩分機(jī)，通過(guò)篩分去除粒徑小于2_的灰土類(lèi)廢物之后，進(jìn)入垃圾擠壓脫水機(jī)，通過(guò)擠壓脫水降低垃圾含水率；經(jīng)垃圾擠壓脫水機(jī)處理后的垃圾進(jìn)入流化床氣化爐內(nèi)與空氣及富氧發(fā)生氣化反應(yīng)，產(chǎn)生可燃?xì)怏w進(jìn)入旋風(fēng)熔融爐進(jìn)行高溫燃燒，使其中的飛灰熔融為液態(tài)熔渣，而燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收；經(jīng)過(guò)余熱鍋爐換熱之后的中溫?zé)煔膺M(jìn)入滲濾液濃縮系統(tǒng)，為滲濾液濃縮提供熱源；而從滲濾液濃縮系統(tǒng)排出的濃縮滲濾液噴入旋風(fēng)爐進(jìn)行高溫焚燒，從滲濾液濃縮系統(tǒng)排出的冷凝廢液進(jìn)入廢水處理系裝置進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)滲濾液濃縮系統(tǒng)換熱后的低溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)煙氣凈化裝置后排入大氣。
[0018]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:流化床氣化爐采用密相區(qū)和稀相區(qū)兩段式布置，在密相區(qū)和稀相區(qū)之間有一個(gè)喉部區(qū)域；在氣化爐密相區(qū)底部布置有多風(fēng)室布風(fēng)裝置，該裝置由兩個(gè)或多個(gè)相互封閉的環(huán)形空間組成，其上布置有圓錐形的傾斜布風(fēng)板；多風(fēng)室布風(fēng)裝置的中心通入由供風(fēng)及富氧系統(tǒng)提供的空氣，邊緣通入由供風(fēng)及富氧系統(tǒng)提供的富氧；經(jīng)垃圾擠壓脫水機(jī)處理后的垃圾從稀相區(qū)側(cè)部進(jìn)入氣化爐爐膛后先在爐膛中央?yún)^(qū)域進(jìn)行熱解氣化反應(yīng)；床層中央底部的物料燃燒時(shí)逐漸向床層邊緣運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入到多風(fēng)室布風(fēng)裝置邊緣的富氧布風(fēng)區(qū)以后，熱解殘?jiān)械慕固繉⑴c富氧發(fā)生反應(yīng)，燃燒速度加快，放出的熱量增加，降低排渣中的含碳量。
[0019]布風(fēng)板上安裝有多個(gè)定向風(fēng)帽，所述定向風(fēng)帽由一個(gè)一端封閉的圓管加工而成，在靠近封閉端的管壁側(cè)面有兩個(gè)出風(fēng)孔，在同一水平面內(nèi)，兩個(gè)出風(fēng)孔相互呈40?120°夾角布置；定向風(fēng)帽在布風(fēng)板上呈中心對(duì)稱(chēng)分布，其出風(fēng)孔沿布風(fēng)板圓周方向呈順時(shí)針或逆時(shí)針布置，其兩個(gè)出風(fēng)孔中心線的角平分線與沿布風(fēng)板圓周切線外側(cè)方向有10?40°的夾角，使流化床氣化爐底層床料能夠沿螺旋線由中心向外側(cè)運(yùn)動(dòng)。
[0020]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:流化床氣化爐氣化產(chǎn)生的合成氣進(jìn)入旋風(fēng)熔融爐中進(jìn)行高溫燃燒；旋風(fēng)熔融爐采用三段式結(jié)構(gòu)，包括依次連接的垂直段、傾斜排渣段和燃燼段；垂直段的爐膛為垂直結(jié)構(gòu)，合成氣通過(guò)垂直段頂端側(cè)面的合成氣入口沿切向進(jìn)入垂直段，助燃的空氣及富氧分2級(jí)，通過(guò)切向設(shè)置在垂直段側(cè)面的一級(jí)助燃風(fēng)噴嘴和二級(jí)助燃風(fēng)噴嘴進(jìn)入垂直段參與燃燒；在垂直段的頂部中心布置有點(diǎn)火及噴淋滲濾液的噴嘴，在點(diǎn)火時(shí)作為起燃噴嘴，在正常燃燒時(shí)作為濃縮滲濾液的燃燒噴嘴；第二段為傾斜排渣段，其爐膛為橫向傾斜布置，在爐膛的中段下部布置有液體排渣口，在液體排渣口后布置有燃燼風(fēng)噴嘴，在運(yùn)行時(shí)噴入空氣或富氧；第三段為燃燼段，燃燼段的爐膛為垂直布置，以讓燃?xì)獬浞秩紶a，并讓飛灰有足夠的停留時(shí)間被捕集。
[0021]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:旋風(fēng)熔融爐采用三段式結(jié)構(gòu)內(nèi)壁均鋪設(shè)有保溫耐磨爐襯；垂直段和傾斜排渣段內(nèi)處于還原性氣氛，燃燼段內(nèi)處于氧化性氣氛。
[0022]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:滲濾液濃縮系統(tǒng)由多級(jí)蒸發(fā)換熱器構(gòu)成，煙氣與滲濾液呈逆流布置。
[0023]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:滲濾液濃縮系統(tǒng)由三蒸發(fā)換熱器構(gòu)成，分別為第一級(jí)蒸發(fā)換熱器、第二級(jí)蒸發(fā)換熱器和第三級(jí)蒸發(fā)換熱器；從余熱鍋爐排出的中溫?zé)煔膺M(jìn)入第一級(jí)蒸發(fā)換熱器，通過(guò)從第二級(jí)蒸發(fā)器送出的滲濾液濃縮液換熱，將其進(jìn)一步濃縮排出至旋風(fēng)熔融爐；第一級(jí)蒸發(fā)換熱器中滲濾液產(chǎn)生的蒸汽與煙氣混合，進(jìn)入第二級(jí)蒸發(fā)換熱器，通過(guò)與從第三級(jí)蒸發(fā)換熱器流出的滲濾液換熱之后再與產(chǎn)生的蒸汽混合進(jìn)入第三級(jí)蒸發(fā)換熱器，在其中與從擠壓脫水機(jī)收集的垃圾滲濾液換熱之后進(jìn)入煙氣凈化裝置；從每一級(jí)蒸發(fā)換熱器中排出的冷凝廢液通入廢水處理裝置中進(jìn)行處理；從第三級(jí)蒸發(fā)換熱器排除的低溫?zé)煔膺M(jìn)入煙氣凈化裝置進(jìn)行凈化。
[0024]一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理方法，包括以下步驟:
[0025]( I)垃圾預(yù)處理階段:原生垃圾儲(chǔ)存在生活垃圾料倉(cāng)中，之后送入生活垃圾破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎至粒徑5 -1Ocm之下后，進(jìn)入垃圾篩分機(jī)篩去沙土，篩分之后垃圾中的灰土含量降至10%以下，篩分之后的垃圾進(jìn)入垃圾擠壓脫水機(jī)，通過(guò)螺旋擠壓，將垃圾的含水率降至30%以下；
[0026](2)垃圾能量回收階段:經(jīng)過(guò)預(yù)處理的垃圾物料進(jìn)入流化床氣化爐中，與從供風(fēng)及富氧系統(tǒng)中供出的流化風(fēng)相遇，在500 - 700°C的溫度下發(fā)生熱解氣化反應(yīng)；在流化床氣化爐的床層上部主要進(jìn)行熱解氣化反應(yīng)，物料與高溫載氣相遇發(fā)生分解；在床層的下部主要進(jìn)行燃燒反應(yīng)，熱解后的半焦與新鮮空氣及富氧相遇，發(fā)生燃燒放出熱量，維持系統(tǒng)熱平衡；在非均勻布風(fēng)的多風(fēng)室布風(fēng)裝置的作用下，底層的物料向出渣口方向運(yùn)動(dòng)，并在外側(cè)遇到富氧，實(shí)現(xiàn)充分燃燼，燃燼后的物料一部分通過(guò)出渣口排出，另一部分被吹至床層上部，與剛剛?cè)霠t的物料混合；垃圾通過(guò)流化床氣化后產(chǎn)生的合成氣進(jìn)入旋風(fēng)熔融爐中燃燒，在兩級(jí)供風(fēng)的垂直段中燃燒并放出熱，達(dá)到1300 - 1500°C的高溫，將合成氣中的飛灰完全熔融成液態(tài)，同時(shí)將從頂端噴口噴出的濃縮滲濾液燃燒分解，將其中的有機(jī)物徹底分解，并將其中的重金屬熔入液態(tài)熔渣中，從而實(shí)現(xiàn)滲濾液的處理；液態(tài)熔渣和未燃燼的高溫氣體進(jìn)入傾斜排渣段，在其中與燃燼風(fēng)噴口噴出的燃燼風(fēng)相遇燃燼，而液態(tài)熔渣則從傾斜排渣段底部的液態(tài)排渣口排出；燃燼的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收；
[0027](3)垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理階段:從余熱鍋爐排出的中溫?zé)煔膺M(jìn)入第一級(jí)蒸發(fā)換熱器，通過(guò)從第二級(jí)蒸發(fā)器送出的滲濾液濃縮液換熱，將其進(jìn)一步濃縮排出至旋風(fēng)熔融爐的噴嘴；第一級(jí)蒸發(fā)換熱器中滲濾液產(chǎn)生的蒸汽與煙氣混合，進(jìn)入第二級(jí)蒸發(fā)換熱器，通過(guò)與從第三級(jí)蒸發(fā)換熱器流出的滲濾液換熱之后再與產(chǎn)生的蒸汽混合進(jìn)入第三級(jí)蒸發(fā)換熱器，在其中與從擠壓脫水機(jī)收集的垃圾滲濾液換熱之后進(jìn)入煙氣凈化裝置；從每一級(jí)蒸發(fā)換熱器中排出的冷凝廢液通入廢水處理裝置中進(jìn)行處理；從第三級(jí)蒸發(fā)換熱器排除的低溫?zé)煔膺M(jìn)入煙氣凈化裝置進(jìn)行凈化。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0029](I)由于我國(guó)原生垃圾成分復(fù)雜、含水率高，因此無(wú)法滿足垃圾氣化熔融工藝的基本需要。本發(fā)明通過(guò)將垃圾前處理技術(shù)與整個(gè)工藝系統(tǒng)相結(jié)合，有效的提升了進(jìn)入氣化熔融系統(tǒng)的垃圾熱值，從而提供了氣化熔融系統(tǒng)的適應(yīng)性。
[0030](2)由于我國(guó)垃圾含水率高，因此在垃圾儲(chǔ)運(yùn)處理過(guò)程中都伴隨著滲濾液處理的問(wèn)題。傳統(tǒng)的膜分離、稀釋后生化處理法，都存在處理成本高，處理周期長(zhǎng)的問(wèn)題。而本發(fā)明利用垃圾焚燒排煙中難以利用的煙氣余熱作為滲濾液濃縮的能量來(lái)源，通過(guò)多效蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)了滲濾液的濃縮。之后又將濃縮后的滲濾液噴入旋風(fēng)熔融爐進(jìn)行高溫焚燒，徹底分解其中難降解有機(jī)物，并通過(guò)熔渣固化了其中的重金屬，實(shí)現(xiàn)了其無(wú)害化處理。
[0031](3)采用空氣作為氣化介質(zhì)會(huì)有大量的氮?dú)膺M(jìn)入氣化反應(yīng)器，從而增大系統(tǒng)熱損失，并且降低了合成氣的熱值，而本發(fā)明中采用富氧作為氣化介質(zhì)，比采用空氣作為氣化介質(zhì)的氣化爐更能達(dá)到較高的氣化溫度，并且可以提高燃料的碳轉(zhuǎn)化率，產(chǎn)生的合成氣也具有更高的熱值，產(chǎn)生的便于后續(xù)利用。
[0032](4)由于多風(fēng)室布風(fēng)裝置給流化床內(nèi)提供了不均勻的布風(fēng)，從而使得床內(nèi)的物料在宏觀上存在一個(gè)內(nèi)循環(huán)，剛剛進(jìn)入爐內(nèi)的物料在床層上部，處于高溫還原性氣氛下，從而使得物料中的揮發(fā)分充分的析出，使得物料中容易氣化的部分先完成熱解氣化反應(yīng)；經(jīng)過(guò)熱解氣化后的物料半焦逐漸運(yùn)動(dòng)到床層下部，與從多風(fēng)室布風(fēng)裝置中進(jìn)入爐膛的空氣及富氧發(fā)生不完全燃燒，產(chǎn)生二氧化碳及一氧化碳，并放出熱量，加熱上升的載氣為上層入爐物料的熱解氣化反應(yīng)提供能量。物料的內(nèi)循環(huán)可以將物料在爐內(nèi)不同溫區(qū)、不同氣氛中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程與物料本身受熱分解的特性相匹配，從而實(shí)現(xiàn)物料的高效氣化。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0033]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的框圖；
[0034]圖2為流化床氣化爐示意圖；
[0035]圖3為旋風(fēng)熔融爐示意圖；
[0036]圖4為滲濾液濃縮系統(tǒng)示意圖；
[0037]圖5為多風(fēng)室布風(fēng)裝置的示意圖；其中圖5 (a)為多風(fēng)室布風(fēng)裝置的俯視圖，圖5(b)為圖5 (a)所示多風(fēng)室布風(fēng)裝置的主視圖；
[0038]圖6為定向風(fēng)帽的示意圖；其中圖6 Ca)為定向風(fēng)帽的主視圖，圖6 (b)為圖6(a)所示定向風(fēng)帽的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1至圖6 (b)所示，本發(fā)明一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統(tǒng)，包括生活垃圾前處理系統(tǒng)、垃圾能量回收系統(tǒng)、垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理系統(tǒng)。
[0040]生活垃圾前處理系統(tǒng)，由生活垃圾料倉(cāng)、生活垃圾破碎機(jī)、生活垃圾篩分機(jī)、生活垃圾擠壓脫水機(jī)組成。原生垃圾從清運(yùn)站收集后儲(chǔ)存于生活垃圾料倉(cāng)，通過(guò)垃圾破碎機(jī)破碎后，進(jìn)入垃圾篩分機(jī)，通過(guò)篩分去除粒徑小于2_的灰土類(lèi)廢物之后，進(jìn)入垃圾擠壓脫水機(jī)，通過(guò)擠壓脫水降低垃圾含水率，將原生垃圾處理成具有一定粒徑、熱值較高、含水較低的垃圾燃料，從而克服我國(guó)垃圾成分復(fù)雜、含水率高、熱值較低的缺點(diǎn)，保證在后續(xù)的氣化爐中物料的粒徑及熱值，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，還可以降低無(wú)謂的能量損失，使得垃圾可以在流化床氣化爐及旋風(fēng)熔融爐內(nèi)達(dá)到足夠高的溫度，促進(jìn)其能量轉(zhuǎn)化，并保證環(huán)保效果O
[0041]垃圾能量回收系統(tǒng)，包括:流化床氣化爐、旋風(fēng)熔融爐、余熱鍋爐以及與之配套的供風(fēng)及富氧系統(tǒng)。經(jīng)垃圾擠壓脫水機(jī)處理后的垃圾進(jìn)入流化床氣化爐內(nèi)與空氣及富氧發(fā)生氣化反應(yīng)，產(chǎn)生可燃?xì)怏w進(jìn)入旋風(fēng)熔融爐進(jìn)行高溫燃燒，使其中的飛灰熔融為液態(tài)熔渣，而燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收。
[0042]請(qǐng)參閱圖2所示，流化床氣化爐I采用密相區(qū)和稀相區(qū)兩段式布置，在密相區(qū)和稀相區(qū)之間有一個(gè)喉部區(qū)域，在氣化爐密相區(qū)底部布置有多風(fēng)室布風(fēng)裝置3;本發(fā)明采用安裝有定向風(fēng)帽31的多風(fēng)室布風(fēng)裝置3，并采用富氧和空氣作為流化床載氣和氣化介質(zhì)；該裝置由兩個(gè)或多個(gè)緊密連接且內(nèi)部空間相互獨(dú)立的風(fēng)室組成，風(fēng)室為環(huán)形互相嵌套；在每個(gè)風(fēng)室的上部是布風(fēng)板，布風(fēng)板與風(fēng)室的大小相匹配，為圓錐形。在布風(fēng)板較高位置的風(fēng)室出口的流化風(fēng)速較低，流化載氣為空氣；而在布風(fēng)板較低位置的風(fēng)室出口的流化風(fēng)速較高，流化載氣為富氧。通過(guò)實(shí)現(xiàn)在氣化爐床層底部氧氣濃度的差異，從而實(shí)現(xiàn)底層床料燃燼區(qū)處于富氧環(huán)境下，提高燃料的燃燼率。而通過(guò)在布風(fēng)裝置上的定向風(fēng)帽和布風(fēng)板的傾斜結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)底層床料在床內(nèi)沿著螺旋線向外運(yùn)動(dòng)，延長(zhǎng)了底層床料的運(yùn)動(dòng)距離，并且可更好的控制其宏觀運(yùn)動(dòng)，從而既保證了底層床料的停留時(shí)間，又可以將反應(yīng)完全的床料及時(shí)排出爐膛。多風(fēng)室布風(fēng)裝置3的中心通入由供風(fēng)及富氧系統(tǒng)2提供的空氣，邊緣通入由供風(fēng)及富氧系統(tǒng)2提供的富氧。經(jīng)垃圾擠壓脫水機(jī)4處理后的垃圾進(jìn)入氣化爐爐膛后先在爐膛中央?yún)^(qū)域進(jìn)行熱解氣化反應(yīng)，此時(shí)主要是揮發(fā)分析出的反應(yīng)，并不需要太多氧氣參與反應(yīng)，因此在多風(fēng)室布風(fēng)裝置的中央?yún)^(qū)域所用的載氣為空氣，空氣中含有的氧氣與床層中央底部的熱解殘?jiān)l(fā)生燃燒反應(yīng)，放出熱量供床層中央上部的物料熱解；由于多風(fēng)室布風(fēng)裝置為傾斜布置，床層中央底部的物料會(huì)逐漸向床層邊緣運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入到多風(fēng)室布風(fēng)裝置的邊緣的富氧布風(fēng)區(qū)以后，熱解殘?jiān)械慕固繉⑴c富氧發(fā)生反應(yīng)，由于在富氧條件下焦炭的燃燒速度更快，放出的熱量更大，因此可以有效地降低排渣中的含碳量，提高系統(tǒng)總體的燃料轉(zhuǎn)化率。
[0043]請(qǐng)參閱圖5 (a)至圖6 (b)所示，多風(fēng)室布風(fēng)裝置3由兩個(gè)或多個(gè)緊密連接且內(nèi)部空間相互獨(dú)立的風(fēng)室組成；本實(shí)施例包括兩個(gè)風(fēng)室:第一風(fēng)室32和第二風(fēng)室33。第一風(fēng)室32 (圓形)和第二風(fēng)室33 (環(huán)形)互相嵌套；第一風(fēng)室32和第二風(fēng)室33的上部是布風(fēng)板，布風(fēng)板與風(fēng)室的大小相匹配，為圓錐形，在布風(fēng)板最高位置的第一風(fēng)室32出口的流化風(fēng)速較低，供風(fēng)為空氣，而在布風(fēng)板最低位置的第二風(fēng)室33出口的流化風(fēng)速較高，供風(fēng)為富氧。
[0044]布風(fēng)板上安裝有多個(gè)定向風(fēng)帽31，定向風(fēng)帽31由一個(gè)管端封閉的圓管加工而成，在靠近管端的管壁側(cè)面有兩個(gè)出風(fēng)孔310，在同一水平面內(nèi)，相互呈40?120°夾角布置。定向風(fēng)帽31在布風(fēng)板上呈中心對(duì)稱(chēng)分布，其出風(fēng)孔沿圓周方向呈順時(shí)針或逆時(shí)針布置，其出風(fēng)孔中心線的角平分線與沿布風(fēng)板圓周切線外側(cè)方向有10?40°的夾角，從而使得流化床底層床料沿螺旋線由中心向外側(cè)運(yùn)動(dòng)，從而既可延長(zhǎng)了底層床料的停留時(shí)間，又有利于控制底層床料的運(yùn)動(dòng)方向。
[0045]出渣口位于多風(fēng)室布風(fēng)裝置3較低一側(cè)(即多風(fēng)室布風(fēng)裝置通入富氧的風(fēng)室)與氣化爐本體之間；這樣可以保證底層物料在出渣之前與富氧直接接觸，從而將其中殘余的碳徹底分解，降低排出爐膛的底渣中的含碳量。
[0046]垃圾通過(guò)流化床氣化爐氣化產(chǎn)生的合成氣進(jìn)入旋風(fēng)爐中進(jìn)行高溫燃燒。旋風(fēng)爐采用三段式結(jié)構(gòu)，包括依次連接的垂直段10、傾斜排渣段20和燃燼段30。垂直段10的爐膛為垂直結(jié)構(gòu)，合成氣通過(guò)垂直段10頂端側(cè)面的合成氣入口 1.1沿切向進(jìn)入垂直段10，助燃的空氣及富氧分2級(jí)，通過(guò)切向設(shè)置在垂直段10側(cè)面的一級(jí)助燃風(fēng)噴嘴1.3和二級(jí)助燃風(fēng)噴嘴1.4進(jìn)入垂直段10 (第一段爐膛)參與燃燒，目的是讓合成氣中的飛灰旋轉(zhuǎn)燃燒，并被爐壁上的液態(tài)渣膜所捕集，同時(shí)，在整個(gè)爐膛內(nèi)處于還原性氣氛，可以降低NOx的生成。在垂直段10的頂部中心布置有點(diǎn)火及噴淋滲濾液的多功能?chē)娮?.2，在點(diǎn)火時(shí)可以作為起燃噴嘴，在正常燃燒時(shí)可以作為濃縮滲濾液的燃燒噴嘴；第二段為傾斜排渣段20，其爐膛為橫向傾斜布置，在爐膛的中段下部布置有液體排渣口 2.1，在爐膛的液體排渣口 2.1后布置有燃燼風(fēng)噴嘴2.2，在運(yùn)行時(shí)噴入空氣或富氧，保證合成氣的充分燃燼。第三段為燃燼段30，為垂直布置，目的是讓爐膛內(nèi)的燃?xì)獬浞秩紶a，并讓飛灰有足夠的停留時(shí)間被捕集。三段旋風(fēng)熔融爐內(nèi)壁均鋪設(shè)有保溫耐磨爐襯。由于爐膛的第一段、第二段為還原性氣氛，第三段為氧化性氣氛，使得在還原性氣氛和氧化性氣氛下熔融性不同的重金屬均得到了有效的固化，提高了系統(tǒng)總體的重金屬固化率。
[0047]垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理系統(tǒng)，包括:滲濾液濃縮系統(tǒng)、煙氣凈化裝置及廢水處理裝置。垃圾擠壓脫水機(jī)擠壓出的垃圾滲濾液進(jìn)入滲濾液濃縮系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)換熱之后的中溫?zé)煔膺M(jìn)入滲濾液濃縮系統(tǒng)，為滲濾液濃縮提供熱源；而從滲濾液濃縮系統(tǒng)排出的濃縮滲濾液噴入旋風(fēng)爐進(jìn)行高溫焚燒，從滲濾液濃縮系統(tǒng)排出的煙氣冷凝液進(jìn)入普通廢水處理系裝置進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)滲濾液濃縮系統(tǒng)換熱后的低溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)煙氣凈化裝置后排入大氣。
[0048]其中，滲濾液濃縮系統(tǒng)由三級(jí)蒸發(fā)換熱器構(gòu)成，煙氣與滲濾液呈逆流布置。從余熱鍋爐排出的中溫?zé)煔膺M(jìn)入第一級(jí)蒸發(fā)換熱器40，通過(guò)從第二級(jí)蒸發(fā)器50送出的滲濾液濃縮液換熱，將其進(jìn)一步濃縮排出至旋風(fēng)熔融爐。第一級(jí)蒸發(fā)換熱器40中滲濾液產(chǎn)生的蒸汽與煙氣混合，進(jìn)入第二級(jí)蒸發(fā)換熱器50，通過(guò)與從第三級(jí)蒸發(fā)換熱器60流出的滲濾液換熱之后再與產(chǎn)生的蒸汽混合進(jìn)入第三級(jí)蒸發(fā)換熱器60，在其中與從擠壓脫水機(jī)收集的垃圾滲濾液換熱之后進(jìn)入煙氣凈化裝置。此外，從每一級(jí)蒸發(fā)換熱器中排出的冷凝廢液，雖然其污染物含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于垃圾滲濾液，但仍需要進(jìn)一步處理，因此需要通入廢水處理裝置中進(jìn)行處理。
[0049]本發(fā)明一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理方法，包括以下步驟:
[0050]( I)垃圾預(yù)處理階段。原生垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站運(yùn)來(lái)以后儲(chǔ)存在生活垃圾料倉(cāng)中，之后送入生活垃圾破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎至粒徑5 -1Ocm之下后，進(jìn)入垃圾篩分機(jī)篩去沙土，篩分之后垃圾中的灰土含量可降至10%以下，篩分之后的垃圾進(jìn)入垃圾擠壓脫水機(jī)，通過(guò)螺旋擠壓，將垃圾的含水率降至30%以下，這樣通過(guò)破碎、篩分、擠壓脫水將原生垃圾處理成具有一定粒徑、熱值較高、含水較低的垃圾燃料，完成垃圾預(yù)處理過(guò)程。
[0051](2)垃圾能量回收階段。經(jīng)過(guò)預(yù)處理的垃圾物料進(jìn)入流化床氣化爐中，與從供風(fēng)及富氧系統(tǒng)中供出的流化風(fēng)相遇，在500 - 700°C的溫度下發(fā)生熱解氣化反應(yīng)。在流化床氣化爐的床層上部主要進(jìn)行熱解氣化反應(yīng)，物料與高溫載氣相遇發(fā)生分解；在床層的下部主要進(jìn)行燃燒反應(yīng)，熱解后的半焦與新鮮空氣及富氧相遇，發(fā)生燃燒放出熱量，維持系統(tǒng)熱平衡。在非均勻布風(fēng)的多風(fēng)室布風(fēng)裝置的作用下，底層的物料向出渣口方向運(yùn)動(dòng)，并在外側(cè)遇到富氧，實(shí)現(xiàn)充分燃燼，燃燼后的物料一部分通過(guò)出渣口排出，另一部分被吹至床層上部，與剛剛?cè)霠t的物料混合。垃圾通過(guò)流化床氣化后產(chǎn)生的合成氣進(jìn)入旋風(fēng)熔融爐中燃燒，在兩級(jí)供風(fēng)的垂直段中燃燒并放出大量熱，達(dá)到1300 - 1500°C的高溫，將合成氣中的飛灰完全熔融成液態(tài)，同時(shí)將從頂端多功能?chē)娍趪姵龅臐饪s滲濾液燃燒分解，將其中的難降解有機(jī)物徹底分解，并將其中的重金屬熔入液態(tài)熔渣中，從而實(shí)現(xiàn)滲濾液的處理。液態(tài)熔渣和未燃燼的高溫氣體進(jìn)入傾斜排渣段，在其中與燃燼風(fēng)噴口噴出的燃燼風(fēng)相遇燃燼，而液態(tài)熔渣則從傾斜排渣段底部的液態(tài)排渣口排出。燃燼的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收。余熱鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽可以供熱或發(fā)電。至此完成垃圾的余熱回收階段。
[0052](3)垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理階段。從余熱鍋爐排出的中溫?zé)煔鉁囟燃s為220 _150°C之間，其中的水蒸氣含量較高。而系統(tǒng)通過(guò)垃圾擠壓脫水機(jī)會(huì)產(chǎn)生垃圾滲濾液，如果將全部滲濾液噴入爐膛則會(huì)導(dǎo)致熔融爐溫度過(guò)低，不能實(shí)現(xiàn)液態(tài)排渣。從余熱鍋爐排出的煙氣進(jìn)入第一級(jí)蒸發(fā)換熱器，通過(guò)從第二級(jí)蒸發(fā)器送出的滲濾液濃縮液換熱，將其進(jìn)一步濃縮。滲濾液產(chǎn)生的蒸汽與煙氣混合，進(jìn)入第二級(jí)蒸發(fā)換熱器，通過(guò)與從第三級(jí)蒸發(fā)換熱器流出的滲濾液換熱之后再與產(chǎn)生的蒸汽混合進(jìn)入第三級(jí)蒸發(fā)換熱器，在其中與從擠壓脫水機(jī)收集的垃圾滲濾液換熱之后進(jìn)入煙氣凈化裝置。此外，從每一級(jí)蒸發(fā)換熱器中排出的冷凝廢水，雖然其污染物含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于垃圾滲濾液，但仍需要進(jìn)一步處理，因此需要通入廢水處理裝置中進(jìn)行處理。而經(jīng)過(guò)蒸發(fā)換熱器后的低溫?zé)煔?，約60 _40°C，其潛熱已經(jīng)完全釋放，只需要進(jìn)行基本的除塵、凈化處理之后即可排放入大氣。由于本系統(tǒng)采用氣化熔融技術(shù)，所以其中的二噁英及重金屬污染物含量極低，將大大降低環(huán)保設(shè)施投資及運(yùn)行費(fèi)用。
【權(quán)利要求】
1.一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，包括生活垃圾前處理系統(tǒng)、垃圾能量回收系統(tǒng)、垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理系統(tǒng)； 所述生活垃圾前處理系統(tǒng)，包括依次連接的生活垃圾料倉(cāng)、生活垃圾破碎機(jī)、生活垃圾篩分機(jī)、生活垃圾擠壓脫水機(jī)； 所述垃圾能量回收系統(tǒng)，包括流化床氣化爐、旋風(fēng)熔融爐、余熱鍋爐以及與之配套的供風(fēng)及富氧系統(tǒng)；生活垃圾擠壓脫水機(jī)的垃圾出口連接流化床氣化爐的垃圾入口，流化床氣化爐的合成氣出口連接旋風(fēng)熔融爐的合成氣入口，旋風(fēng)熔融爐的高溫?zé)煔獬隹谶B接余熱鍋爐的的高溫?zé)煔馊肟?；供風(fēng)及富氧系統(tǒng)連接流化床氣化爐和旋風(fēng)熔融爐； 所述垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理系統(tǒng)，包括滲濾液濃縮系統(tǒng)、煙氣凈化裝置及廢水處理裝置；垃圾擠壓脫水機(jī)的滲濾液出口連接滲濾液濃縮系統(tǒng)的滲濾液進(jìn)口 ；滲濾液濃縮系統(tǒng)的濃縮滲濾液出口連接旋風(fēng)熔融爐的噴嘴；滲濾液濃縮系統(tǒng)的中溫?zé)煔膺M(jìn)口連接余熱鍋爐的中溫?zé)煔獬隹冢瑵B濾液濃縮系統(tǒng)的冷凝廢液出口連接所述廢水處理裝置，滲濾液濃縮系統(tǒng)的低溫?zé)煔獬隹谶B接所述煙氣凈化裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，生活垃圾料倉(cāng)中的原生垃圾通過(guò)垃圾破碎機(jī)破碎后，進(jìn)入垃圾篩分機(jī)，通過(guò)篩分去除粒徑小于2_的灰土類(lèi)廢物之后，進(jìn)入垃圾擠壓脫水機(jī)，通過(guò)擠壓脫水降低垃圾含水率；經(jīng)垃圾擠壓脫水機(jī)處理后的垃圾進(jìn)入流化床氣化爐內(nèi)與空氣及富氧發(fā)生氣化反應(yīng)，產(chǎn)生可燃?xì)怏w進(jìn)入旋風(fēng)熔融爐進(jìn)行高溫燃燒，使其中的飛灰熔融為液態(tài)熔渣，而燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收；經(jīng)過(guò)余熱鍋爐換熱之后的中溫?zé)煔膺M(jìn)入滲濾液濃縮系統(tǒng)，為滲濾液濃縮提供熱源；而從滲濾液濃縮系統(tǒng)排出的濃縮滲濾液噴入旋風(fēng)爐進(jìn)行高溫焚燒，從滲濾液濃縮系統(tǒng)排出的冷凝廢液進(jìn)入廢水處理系裝置進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)滲濾液濃縮系統(tǒng)換熱后的低溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)煙氣凈化裝置后排入大氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，流化床氣化爐采用密相區(qū)和 稀相區(qū)兩段式布置，在密相區(qū)和稀相區(qū)之間有一個(gè)喉部區(qū)域；在氣化爐密相區(qū)底部布置有多風(fēng)室布風(fēng)裝置，該裝置由兩個(gè)或多個(gè)相互封閉的環(huán)形空間組成，其上布置有圓錐形的傾斜布風(fēng)板；多風(fēng)室布風(fēng)裝置的中心通入由供風(fēng)及富氧系統(tǒng)提供的空氣，邊緣通入由供風(fēng)及富氧系統(tǒng)提供的富氧；經(jīng)垃圾擠壓脫水機(jī)處理后的垃圾從稀相區(qū)側(cè)部進(jìn)入氣化爐爐膛后先在爐膛中央?yún)^(qū)域進(jìn)行熱解氣化反應(yīng)；床層中央底部的物料燃燒時(shí)逐漸向床層邊緣運(yùn)動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入到多風(fēng)室布風(fēng)裝置邊緣的富氧布風(fēng)區(qū)以后，熱解殘?jiān)械慕固繉⑴c富氧發(fā)生反應(yīng)，燃燒速度加快，放出的熱量增加，降低排渣中的含碳量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，布風(fēng)板上安裝有多個(gè)定向風(fēng)帽(31)，所述定向風(fēng)帽(31)由一個(gè)一端封閉的圓管加工而成，在靠近封閉端的管壁側(cè)面有兩個(gè)出風(fēng)孔，在同一水平面內(nèi)，兩個(gè)出風(fēng)孔相互呈40~120°夾角布置；定向風(fēng)帽(31)在布風(fēng)板上呈中心對(duì)稱(chēng)分布，其出風(fēng)孔沿布風(fēng)板圓周方向呈順時(shí)針或逆時(shí)針布置，其兩個(gè)出風(fēng)孔中心線的角平分線與布風(fēng)板圓周切線外側(cè)方向有10~40°的夾角，使流化床氣化爐底層床料能夠沿螺旋線由中心向外側(cè)運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，流化床氣化爐氣化產(chǎn)生的合成氣進(jìn)入旋風(fēng)熔融爐中進(jìn)行高溫燃燒；旋風(fēng)熔融爐采用三段式結(jié)構(gòu)，包括依次連接的垂直段、傾斜排渣段和燃燼段；垂直段的爐膛為垂直結(jié)構(gòu)，合成氣通過(guò)垂直段頂端側(cè)面的合成氣入口沿切向進(jìn)入垂直段，助燃的空氣及富氧分2級(jí)，通過(guò)切向設(shè)置在垂直段側(cè)面的一級(jí)助燃風(fēng)噴嘴和二級(jí)助燃風(fēng)噴嘴進(jìn)入垂直段參與燃燒；在垂直段的頂部中心布置有點(diǎn)火及噴淋滲濾液的噴嘴，在點(diǎn)火時(shí)作為起燃噴嘴，在正常燃燒時(shí)作為濃縮滲濾液的燃燒噴嘴；第二段為傾斜排渣段，其爐膛為橫向傾斜布置，在爐膛的中段下部布置有液體排渣口，在液體排渣口后布置有燃燼風(fēng)噴嘴，在運(yùn)行時(shí)噴入空氣或富氧；第三段為燃燼段，燃燼段的爐膛為垂直布置，以讓燃?xì)獬浞秩紶a，并讓飛灰有足夠的停留時(shí)間被捕集。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，旋風(fēng)熔融爐采用三段式結(jié)構(gòu)內(nèi)壁均鋪設(shè)有保溫耐磨爐襯；垂直段和傾斜排渣段內(nèi)處于還原性氣氛，燃燼段內(nèi)處于氧化性氣氛。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，滲濾液濃縮系統(tǒng)由多級(jí)蒸發(fā)換熱器構(gòu)成，煙氣與滲濾液呈逆流布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，滲濾液濃縮系統(tǒng)由三蒸發(fā)換熱器構(gòu)成，分別為第一級(jí)蒸發(fā)換熱器、第二級(jí)蒸發(fā)換熱器和第三級(jí)蒸發(fā)換熱器；從余熱鍋爐排出的中溫?zé)煔膺M(jìn)入第一級(jí)蒸發(fā)換熱器，通過(guò)從第二級(jí)蒸發(fā)器送出的滲濾液濃縮液換熱，將其進(jìn)一步濃縮排出至旋風(fēng)熔融爐；第一級(jí)蒸發(fā)換熱器中滲濾液產(chǎn)生的蒸汽與煙氣混合，進(jìn)入第二級(jí)蒸發(fā)換熱器，通過(guò)與從第三級(jí)蒸發(fā)換熱器流出的滲濾液換熱之后再與產(chǎn)生的蒸汽混合進(jìn)入第三級(jí)蒸發(fā)換熱器，在其中與從擠壓脫水機(jī)收集的垃圾滲濾液換熱之后進(jìn)入煙氣凈化裝置；從每一級(jí)蒸發(fā)換熱器中排出的冷凝廢液通入廢水處理裝置中進(jìn)行處理；從第三級(jí)蒸發(fā)換熱器排除的低溫?zé)煔膺M(jìn)入煙氣凈化裝置進(jìn)行凈化。
9.一種生活垃圾氣化熔融及其滲濾液處理方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)垃圾預(yù)處理階段:原生垃圾儲(chǔ)存在生活垃圾料倉(cāng)中，之后送入生活垃圾破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎至粒徑5 -1Ocm之下后，進(jìn)入垃圾篩分機(jī)篩去沙土，篩分之后垃圾中的灰土含量降至10%以下，篩分之后的 垃圾進(jìn)入垃圾擠壓脫水機(jī)，通過(guò)螺旋擠壓，將垃圾的含水率降至30%以下； (2)垃圾能量回收階段:經(jīng)過(guò)預(yù)處理的垃圾物料進(jìn)入流化床氣化爐中，與從供風(fēng)及富氧系統(tǒng)中供出的流化風(fēng)相遇，在500 - 700°C的溫度下發(fā)生熱解氣化反應(yīng)；在流化床氣化爐的床層上部主要進(jìn)行熱解氣化反應(yīng)，物料與高溫載氣相遇發(fā)生分解；在床層的下部主要進(jìn)行燃燒反應(yīng)，熱解后的半焦與新鮮空氣及富氧相遇，發(fā)生燃燒放出熱量，維持系統(tǒng)熱平衡；在非均勻布風(fēng)的多風(fēng)室布風(fēng)裝置的作用下，底層的物料向出渣口方向運(yùn)動(dòng)，并在外側(cè)遇到富氧，實(shí)現(xiàn)充分燃燼，燃燼后的物料一部分通過(guò)出渣口排出，另一部分被吹至床層上部，與剛剛?cè)霠t的物料混合；垃圾通過(guò)流化床氣化后產(chǎn)生的合成氣進(jìn)入旋風(fēng)熔融爐中燃燒，在兩級(jí)供風(fēng)的垂直段中燃燒并放出熱，達(dá)到1300 - 1500°C的高溫，將合成氣中的飛灰完全熔融成液態(tài)，同時(shí)將從頂端噴口噴出的濃縮滲濾液燃燒分解，將其中的有機(jī)物徹底分解，并將其中的重金屬熔入液態(tài)熔渣中，從而實(shí)現(xiàn)滲濾液的處理；液態(tài)熔渣和未燃燼的高溫氣體進(jìn)入傾斜排渣段，在其中與燃燼風(fēng)噴口噴出的燃燼風(fēng)相遇燃燼，而液態(tài)熔渣則從傾斜排渣段底部的液態(tài)排渣口排出；燃燼的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收； (3)垃圾滲濾液濃縮及煙氣處理階段:從余熱鍋爐排出的中溫?zé)煔膺M(jìn)入第一級(jí)蒸發(fā)換熱器，通過(guò)從第二級(jí)蒸發(fā)器送出的滲濾液濃縮液換熱，將其進(jìn)一步濃縮排出至旋風(fēng)熔融爐的噴嘴；第一級(jí)蒸發(fā)換熱器中滲濾液產(chǎn)生的蒸汽與煙氣混合，進(jìn)入第二級(jí)蒸發(fā)換熱器，通過(guò)與從第三級(jí)蒸發(fā)換熱器流出的滲濾液換熱之后再與產(chǎn)生的蒸汽混合進(jìn)入第三級(jí)蒸發(fā)換熱器，在其中與從擠壓脫水機(jī)收集的垃圾滲濾液換熱之后進(jìn)入煙氣凈化裝置；從每一級(jí)蒸發(fā)換熱器中排出的冷凝廢液通入廢水處理裝置中進(jìn)行處理；從第三級(jí)蒸發(fā)換熱器排除的低溫?zé)煔膺M(jìn)入煙氣凈化裝置進(jìn) 行凈化。
【文檔編號(hào)】F23G5/027GK103471105SQ201310362015
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】王樹(shù)眾, 趙軍, 吳志強(qiáng), 陳林, 孟海魚(yú) 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)