本實用新型涉及生活垃圾減量化、無害化處理和資源循環(huán)再利用技術(shù)領(lǐng)域，具體來講是一種生活垃圾低溫?zé)峤獍l(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國歷年垃圾堆存量已達(dá)80億噸，占用耕地超過5億平方米。目前，垃圾產(chǎn)生量仍以8％-10％的速度增長，全國有超過三分之一的城市陷入垃圾包圍之中。截至2015年，全國246個大、中型城市全年產(chǎn)生的生活垃圾達(dá)1.8億噸。根據(jù)國務(wù)院印發(fā)的《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》中提出，要全面提高城市生活垃圾處理減量化、資源化和無害化水平，“十三五”期間全國城市生活垃圾無害化處理率達(dá)到95％以上。近十余來，我國垃圾處理領(lǐng)域取得的成果是明顯的，但同時我們也應(yīng)看到垃圾處理的投入與垃圾處理的需求相比明顯不足。填埋法、堆肥法、焚燒法是城市垃圾處理的三大基本技術(shù)，但填埋會占用寶貴土地資源，產(chǎn)生的滲濾液會造成二次污染；堆肥處理量小，周期長，適應(yīng)性不好；焚燒會產(chǎn)生二惡英、飛灰等危險廢棄物，且投資和運行費用相對較高。相對于焚燒而言，熱解是在無氧或缺氧的還原性氣氛下進(jìn)行的分解反應(yīng)，產(chǎn)生的二次污染排放物質(zhì)較少。此外，熱解將廢物中的有用物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)(燃?xì)?或液態(tài)(燃料油)的形式分別利用，而氣態(tài)和液態(tài)燃料比固體廢物燃燒效率更高，污染更低。從保護(hù)環(huán)境角度來說，熱解是一種比焚燒過程更安全的固廢處理方法。
目前，國內(nèi)在垃圾熱解領(lǐng)域已經(jīng)有了一些研究，例如湖南鷂翔環(huán)保能源科技有限公司劉曜等研發(fā)發(fā)明的一種固廢物無害化處理裝置及方法(專利申請公布號CN 104588402 A)該專利利用熱解的方式處理固廢，在熱解前進(jìn)行了預(yù)處理，即固廢物含水率降至30％后送入脫硫脫氯室進(jìn)行氯、硫的脫除，熱源為冷卻后的高溫?zé)煔?280℃-320℃)通過直接接觸的方式傳熱。進(jìn)行預(yù)處理可以為后續(xù)的熱解段減少腐蝕，同時也可以提高燃?xì)夂腿剂嫌偷钠焚|(zhì)，但當(dāng)垃圾含水率在30％時，勢必會在脫硫脫氯段吸收大量熱從而增大了熱損，該工藝段產(chǎn)生的氯化氫在水汽含量很高的環(huán)境下會對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕。進(jìn)一步脫硫脫氯段的溫度區(qū)間在280℃-320℃時，固廢物已發(fā)生部分熱解，廢煙氣在和物料直接接觸傳熱的過程中會帶走熱解產(chǎn)生的可燃?xì)?，會影響整個系統(tǒng)熱解氣的產(chǎn)量。再例如北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司吳道洪、吳小飛等研發(fā)發(fā)明的有機廢棄物熱解系統(tǒng)和熱解方法(專利申請公布號CN 104560072 A)該專利是物料在550℃-800℃熱解1-3h后，收集產(chǎn)油和產(chǎn)氣。熱解熱源為蓄熱式換熱器內(nèi)的高溫?zé)煔饣蛘呤歉邷夭荒龤?熱解氣)，該工藝系統(tǒng)有效的實現(xiàn)了能源回用，但是在預(yù)處理階段，物料的烘干溫度在120-280℃，供熱方式為高溫?zé)煔獾闹苯咏佑|，該過程會產(chǎn)生大量水汽，同時裹挾者不同形式的硫、氯釋放物，勢必在運行過程中會腐蝕設(shè)備，按常規(guī)烘干時間考量，該過程也會產(chǎn)生部分可燃?xì)夂陀皖愇镔|(zhì)，通過高溫?zé)煔庵苯咏佑|而帶走，影響后續(xù)產(chǎn)氣和產(chǎn)油量。因此，針對目前存在的問題，進(jìn)一步深入研究垃圾熱解處理工藝具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種生活垃圾低溫?zé)峤獍l(fā)電系統(tǒng)，不僅有效的避免了二次污染，并且具有良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
為達(dá)到以上目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是：一種生活垃圾低溫?zé)峤獍l(fā)電系統(tǒng)，包括相連的雙軸破碎機和垃圾分選設(shè)備，該垃圾分選設(shè)備具有用于排出輕質(zhì)類垃圾的分料口Ⅰ和用于排出重質(zhì)類垃圾的分料口Ⅱ，還包括與分料口Ⅰ相連的輕質(zhì)類垃圾處理系統(tǒng)、以及與分料口Ⅱ相連的重質(zhì)類垃圾處理系統(tǒng)；所述重質(zhì)類垃圾處理系統(tǒng)包括氮氣發(fā)生裝置Ⅱ、氣體焚燒爐、以及依次相連的干燥滾筒Ⅱ、脫硫脫氯裝置Ⅱ、熱解裝置Ⅱ、板式換熱裝置Ⅱ、油氣分離裝置Ⅱ、氣體噴淋凈化塔Ⅱ和燃?xì)獍l(fā)電機Ⅱ；其中，所述脫硫脫氯裝置Ⅱ產(chǎn)生的混合性氣體Ⅱ通過管道與氣體焚燒爐相連；所述氣體焚燒爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗蠛腿細(xì)獍l(fā)電機Ⅱ產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗颍謩e通過管道與熱解裝置Ⅱ、脫硫脫氯裝置Ⅱ、旋風(fēng)除塵器Ⅱ、煙氣凈化裝置Ⅱ依次相連；燃?xì)獍l(fā)電機Ⅱ產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗蜻€通過管道與板式換熱裝置Ⅱ相連；所述油氣分離裝置Ⅱ分離出的粗油通過管道與燃料油凈化裝置Ⅱ、儲油罐Ⅱ依次相連；所述氮氣發(fā)生裝置Ⅱ產(chǎn)生的氮氣通過管道與板式換熱裝置Ⅱ、干燥滾筒Ⅱ、旋風(fēng)除塵器Ⅱ、煙氣凈化裝置Ⅱ依次相連；所述輕質(zhì)類垃圾處理系統(tǒng)包括氮氣發(fā)生裝置Ⅰ、冷卻裝置、以及依次相連的干燥滾筒Ⅰ、脫硫脫氯裝置Ⅰ、熱解裝置Ⅰ、板式換熱裝置Ⅰ、油氣分離裝置Ⅰ、氣體噴淋凈化塔Ⅰ和燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ；其中，燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗裢ㄟ^管道與熱解裝置Ⅰ、脫硫脫氯裝置Ⅰ、旋風(fēng)除塵器Ⅰ、煙氣凈化裝置Ⅰ依次相連；燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗襁€通過管道與板式換熱裝置Ⅰ相連；所述脫硫脫氯裝置Ⅰ產(chǎn)生的混合性氣體Ⅰ通過管道與冷卻裝置相連；所述冷卻裝置10分別與混合氣凈化裝置12、外部的氯化銨生產(chǎn)系統(tǒng)11相連；混合氣凈化裝置12與氣體焚燒爐相連；所述油氣分離裝置Ⅰ分離出的粗油通過管道與燃料油凈化裝置Ⅰ、儲油罐Ⅰ依次相連；所述氮氣發(fā)生裝置Ⅰ產(chǎn)生的氮氣通過管道與板式換熱裝置Ⅰ、干燥滾筒Ⅰ、旋風(fēng)除塵器Ⅰ、煙氣凈化裝置Ⅰ依次相連。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述脫硫脫氯裝置Ⅰ包括用于存放物料的脫硫脫氯內(nèi)腔Ⅰ和用于供高溫?zé)煔猗裢ㄟ^的脫硫脫氯外腔Ⅰ，且脫硫脫氯外腔Ⅰ內(nèi)的高溫?zé)煔猗瘢糜跒槊摿蛎撀葍?nèi)腔Ⅰ內(nèi)的物料供熱；所述脫硫脫氯裝置Ⅱ包括用于存放物料的脫硫脫氯內(nèi)腔Ⅱ和用于供高溫?zé)煔猗?、高溫?zé)煔猗笸ㄟ^的脫硫脫氯外腔Ⅱ，且脫硫脫氯外腔Ⅱ內(nèi)的高溫?zé)煔猗蚝透邷責(zé)煔猗?，用于為脫硫脫氯?nèi)腔Ⅱ內(nèi)的物料供熱。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述熱解裝置Ⅰ包括用于存放物料的熱解內(nèi)腔Ⅰ和用于供高溫?zé)煔猗裢ㄟ^的熱解外腔Ⅰ，且熱解外腔Ⅰ內(nèi)的高溫?zé)煔猗瘢糜跒闊峤鈨?nèi)腔Ⅰ內(nèi)的物料供熱；所述熱解裝置Ⅱ包括用于存放物料的熱解內(nèi)腔Ⅱ和用于供高溫?zé)煔猗?、高溫?zé)煔猗笸ㄟ^的熱解外腔Ⅱ，且熱解外腔Ⅱ內(nèi)的高溫?zé)煔猗蚝透邷責(zé)煔猗螅糜跒闊峤鈨?nèi)腔Ⅱ內(nèi)的物料供熱。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括垃圾進(jìn)料倉和螺桿進(jìn)料器，該螺桿進(jìn)料器用于將垃圾進(jìn)料倉內(nèi)的垃圾推入雙軸破碎機。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述氮氣發(fā)生裝置Ⅰ包括液氮罐Ⅰ、氣化器Ⅰ和氮氣緩沖罐Ⅰ，且液氮罐Ⅰ、氣化器Ⅰ、氮氣緩沖罐Ⅰ與板式換熱裝置Ⅰ依次相連；所述氮氣發(fā)生裝置Ⅱ包括液氮罐Ⅱ、氣化器Ⅱ和氮氣緩沖罐Ⅱ，且液氮罐Ⅱ、氣化器Ⅱ、氮氣緩沖罐Ⅱ與板式換熱裝置Ⅱ依次相連。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述燃料油凈化裝置Ⅰ包括依次相連的粗濾器Ⅰ、油泵Ⅰ和精濾器Ⅰ；所述燃料油凈化裝置Ⅱ包括依次相連的粗濾器Ⅱ、油泵Ⅱ和精濾器Ⅱ。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ還分別與風(fēng)機Ⅰ、外部的天然氣Ⅰ相連，用于為燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ引入助燃空氣Ⅰ和天然氣Ⅰ；所述燃?xì)獍l(fā)電機Ⅱ還分別與風(fēng)機Ⅱ、外部的天然氣Ⅱ相連，用于為燃?xì)獍l(fā)電機Ⅱ引入助燃空氣Ⅱ和天然氣Ⅱ。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述熱解裝置Ⅰ還與黑炭收集裝置Ⅰ相連，該黑炭收集裝置Ⅰ用于儲存?zhèn)溆脽峤庋b置Ⅰ產(chǎn)生的黑炭；所述熱解裝置Ⅱ還與黑炭收集裝置Ⅱ相連，該黑炭收集裝置Ⅱ用于儲存?zhèn)溆脽峤庋b置Ⅱ產(chǎn)生的黑炭。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述氣體焚燒爐還與風(fēng)機Ⅲ相連，該風(fēng)機Ⅲ用于為氣體焚燒爐引入助燃空氣Ⅲ。
本實用新型的有益效果在于：
1、本實用新型中，破碎后的生活垃圾在干燥前先進(jìn)行分選，分為兩大類平行工藝路線，即以塑料為主的輕質(zhì)類和以橡膠、腐殖質(zhì)為主的重質(zhì)類。分選后的垃圾進(jìn)入干燥段，垃圾含水率降至5％以下后，進(jìn)入脫硫脫氯段，輕質(zhì)類工藝線以脫氯為主，脫硫為輔；重質(zhì)類以脫硫為主，脫氯為輔。這樣分類可以實現(xiàn)硫、氯的定向遷移從而可以分別利用脫除下來的HCl、H2S等物質(zhì)。脫硫脫氯段后，輕質(zhì)類路線中氯的脫除率不低于85％，重質(zhì)類路線中硫的脫除率不低于80％。
2、本實用新型中，垃圾的干燥是利用熱解氣換熱后的氮氣直接接觸完成的。一方面可以充分回收熱解氣的余熱，另一方面，被加熱的氮氣可以吹掃系統(tǒng)以實現(xiàn)絕氧的熱解環(huán)境。
3、本實用新型中，熱解段的溫度控制在450-500℃，脫硫脫氯段的溫度控制在220-280℃。這兩段的供熱是通過發(fā)電產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖来蝹鳠?，從而實現(xiàn)了對能量的梯級回用。
4、本實用新型中，垃圾熱解產(chǎn)生的熱解氣凈化后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)電機發(fā)電，發(fā)電過程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥酂峄赜茫瑢崿F(xiàn)發(fā)電供熱于一體的節(jié)能聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
5、本實用新型中，熱解氣回收余熱冷凝后進(jìn)行油氣分離，輕質(zhì)類路線的產(chǎn)油經(jīng)過凈化后品質(zhì)介于汽油和柴油之間；重質(zhì)類路線的產(chǎn)油經(jīng)過凈化后品質(zhì)高于生物油。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例中生活垃圾低溫?zé)峤獍l(fā)電系統(tǒng)的原理示意圖。
附圖標(biāo)記：
1為垃圾進(jìn)料倉，2為螺桿進(jìn)料器，3為雙軸破碎機，4為垃圾分選設(shè)備，5為干燥滾筒Ⅰ，6為旋風(fēng)除塵器Ⅰ，7為煙氣凈化裝置Ⅰ，8為脫硫脫氯裝置Ⅰ，8-1為脫硫脫氯內(nèi)腔Ⅰ，8-2為脫硫脫氯外腔Ⅰ，9為熱解裝置Ⅰ，9-1為熱解內(nèi)腔Ⅰ，9-2為熱解外腔Ⅰ，10為冷卻裝置，11為氯化銨生產(chǎn)系統(tǒng)，12混合氣凈化裝置，13為黑炭收集裝置Ⅰ，14為板式換熱裝置Ⅰ，15為液氮罐Ⅰ，16為氣化器Ⅰ，17為氮氣緩沖罐Ⅰ，18為油氣分離裝置Ⅰ，19為燃料油凈化裝置Ⅰ，19-1為粗濾器Ⅰ，19-2為油泵Ⅰ，19-3為精濾器Ⅰ，20為儲油罐Ⅰ，21為氣體噴淋凈化塔Ⅰ，22為燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ，23為風(fēng)機Ⅰ，24為干燥滾筒Ⅱ，25為旋風(fēng)除塵器Ⅱ，26為煙氣凈化裝置Ⅱ，27為脫硫脫氯裝置Ⅱ，27-1為脫硫脫氯內(nèi)腔Ⅱ，27-2為脫硫脫氯外腔Ⅱ，28為氣體焚燒爐，29為風(fēng)機Ⅲ，30為熱解裝置Ⅱ，30-1為熱解內(nèi)腔Ⅱ，30-2為熱解外腔Ⅱ，31為黑炭收集裝置Ⅱ，32為板式換熱裝置Ⅱ，33為液氮罐Ⅱ，34為氣化器Ⅱ，35為氮氣緩沖罐Ⅱ，36為油氣分離裝置Ⅱ，37為燃料油凈化裝置Ⅱ，37-1粗濾器Ⅱ，37-2為油泵Ⅱ，37-3為精濾器Ⅱ，38為儲油罐Ⅱ，39為氣體噴淋凈化塔Ⅱ，40為燃?xì)獍l(fā)電機Ⅱ，41為風(fēng)機Ⅱ，A1為助燃空氣Ⅰ，A2為助燃空氣Ⅱ，A3為助燃空氣Ⅲ，F(xiàn)1為高溫?zé)煔猗?，F(xiàn)2為高溫?zé)煔猗?，F(xiàn)3為高溫?zé)煔猗?，M1為混合性氣體Ⅰ，M2為混合性氣體Ⅱ，G1為天然氣Ⅰ，G2為天然氣Ⅱ。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參見圖1所示，本實用新型實施例提供了一種生活垃圾低溫?zé)峤獍l(fā)電系統(tǒng)，包括相連的雙軸破碎機3和垃圾分選設(shè)備4，該垃圾分選設(shè)備4具有用于排出輕質(zhì)類垃圾的分料口Ⅰ和用于排出重質(zhì)類垃圾的分料口Ⅱ，具體的，垃圾分選設(shè)備4位彈跳篩，輕質(zhì)類垃圾包括塑料垃圾(含氯量高)；重質(zhì)類垃圾包括橡膠垃圾、腐殖質(zhì)垃圾(含硫量高)。該系統(tǒng)還包括與分料口Ⅰ相連的輕質(zhì)類垃圾處理系統(tǒng)、以及與分料口Ⅱ相連的重質(zhì)類垃圾處理系統(tǒng)；輕質(zhì)類垃圾處理系統(tǒng)以脫氯為主，脫硫為輔；重質(zhì)類垃圾處理系統(tǒng)以脫硫為主，脫氯為輔。這樣分類可以實現(xiàn)硫、氯的定向遷移從而可以分別利用脫除下來的HCl、H2S等物質(zhì)。脫硫脫氯段后，輕質(zhì)類路線中氯的脫除率不低于85％，重質(zhì)類路線中硫的脫除率不低于80％。進(jìn)一步的，該系統(tǒng)還包括垃圾進(jìn)料倉1和螺桿進(jìn)料器2，該螺桿進(jìn)料器2用于將垃圾進(jìn)料倉1內(nèi)的垃圾推入雙軸破碎機3。
重質(zhì)類垃圾處理系統(tǒng)包括氮氣發(fā)生裝置Ⅱ、氣體焚燒爐28、以及依次相連的干燥滾筒Ⅱ24、脫硫脫氯裝置Ⅱ27、熱解裝置Ⅱ30、板式換熱裝置Ⅱ32、油氣分離裝置Ⅱ36、氣體噴淋凈化塔Ⅱ39和燃?xì)獍l(fā)電機Ⅱ40；其中，脫硫脫氯裝置Ⅱ27產(chǎn)生的混合性氣體ⅡM2通過管道與氣體焚燒爐28相連；該混合性氣體ⅡM2主要為H2S、熱解氣、水汽和極少量HCl。具體的，具體的，氣體焚燒爐28還與風(fēng)機Ⅲ29相連，該風(fēng)機Ⅲ29用于為氣體焚燒爐28引入助燃空氣ⅢA3。氣體焚燒爐28產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗驠3和燃?xì)獍l(fā)電機Ⅱ40產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗騀2，分別通過管道與熱解裝置Ⅱ30、脫硫脫氯裝置Ⅱ27、旋風(fēng)除塵器Ⅱ25、煙氣凈化裝置Ⅱ26依次相連；燃?xì)獍l(fā)電機Ⅱ40產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗騀2還通過管道與板式換熱裝置Ⅱ32相連，當(dāng)燃?xì)獍l(fā)電機Ⅱ40處于開車啟動階段時，發(fā)電并產(chǎn)生高溫?zé)煔猗騀2，一部分高溫?zé)煔猗騀2與板式換熱裝置Ⅱ32中氮氣換熱，換熱后的氮氣吹掃系統(tǒng)并干燥垃圾。啟動階段完成后，產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗騀2不再與板式換熱裝置Ⅱ32中氮氣換熱，而全部為熱解段和脫硫脫氯段提供熱源。油氣分離裝置Ⅱ36分離出的粗油通過管道與燃料油凈化裝置Ⅱ37、儲油罐Ⅱ38依次相連；氮氣發(fā)生裝置Ⅱ產(chǎn)生的氮氣通過管道與板式換熱裝置Ⅱ32、干燥滾筒Ⅱ24、旋風(fēng)除塵器Ⅱ25、煙氣凈化裝置Ⅱ26依次相連；
輕質(zhì)類垃圾處理系統(tǒng)包括氮氣發(fā)生裝置Ⅰ、冷卻裝置10、以及依次相連的干燥滾筒Ⅰ5、脫硫脫氯裝置Ⅰ8、熱解裝置Ⅰ9、板式換熱裝置Ⅰ14、油氣分離裝置Ⅰ18、氣體噴淋凈化塔Ⅰ21和燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ22；其中，燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ22產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗馞1通過管道與熱解裝置Ⅰ9、脫硫脫氯裝置Ⅰ8、旋風(fēng)除塵器Ⅰ6、煙氣凈化裝置Ⅰ7依次相連；燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ22產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗馞1還通過管道與板式換熱裝置Ⅰ14相連，當(dāng)燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ22處于開車啟動階段時，發(fā)電并產(chǎn)生高溫?zé)煔猗馞1，一部分高溫?zé)煔猗馞1與板式換熱裝置Ⅰ14中氮氣換熱，換熱后的氮氣吹掃系統(tǒng)并干燥垃圾。啟動階段完成后，產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗馞1不再與板式換熱裝置Ⅰ14中氮氣換熱，而全部為熱解段和脫硫脫氯段提供熱源。脫硫脫氯裝置Ⅰ8產(chǎn)生的混合性氣體ⅠM1通過管道與冷卻裝置10相連；該混合性氣體ⅠM1主要為HCl、熱解氣、水汽和極少量H2S。冷卻裝置10分別與混合氣凈化裝置12、外部的氯化銨生產(chǎn)系統(tǒng)11相連；混合氣凈化裝置12與氣體焚燒爐28相連；本實施例中，冷卻裝置10為水冷裝置，混合性氣體ⅠM1經(jīng)過水冷裝置冷卻后，部分HCl與水汽凝結(jié)成高濃度鹽酸溶液進(jìn)入氯化銨生產(chǎn)系統(tǒng)11，剩余的氣體先經(jīng)過混合氣凈化裝置12凈化后，進(jìn)入氣體焚燒爐28焚燒。油氣分離裝置Ⅰ18分離出的粗油通過管道與燃料油凈化裝置Ⅰ19、儲油罐Ⅰ20依次相連；氮氣發(fā)生裝置Ⅰ產(chǎn)生的氮氣通過管道與板式換熱裝置Ⅰ14、干燥滾筒Ⅰ5、旋風(fēng)除塵器Ⅰ6、煙氣凈化裝置Ⅰ7依次相連。
具體的，脫硫脫氯裝置Ⅰ8包括用于存放物料的脫硫脫氯內(nèi)腔Ⅰ8-1和用于供高溫?zé)煔猗馞1通過的脫硫脫氯外腔Ⅰ8-2，且脫硫脫氯外腔Ⅰ8-2內(nèi)的高溫?zé)煔猗馞1，用于為脫硫脫氯內(nèi)腔Ⅰ8-1內(nèi)的物料供熱。脫硫脫氯裝置Ⅱ27包括用于存放物料的脫硫脫氯內(nèi)腔Ⅱ27-1和用于供高溫?zé)煔猗騀2、高溫?zé)煔猗驠3通過的脫硫脫氯外腔Ⅱ27-2，且脫硫脫氯外腔Ⅱ27-2內(nèi)的高溫?zé)煔猗騀2和高溫?zé)煔猗驠3，用于為脫硫脫氯內(nèi)腔Ⅱ27-1內(nèi)的物料供熱。脫硫脫氯段的溫度控制在220-280℃，停留時間20min，供熱的高溫?zé)煔獾臏囟瓤刂圃?00-450℃。由于供熱是通過發(fā)電產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖来蝹鳠?，從而實現(xiàn)了對能量的梯級回用。
具體的，熱解裝置Ⅰ9包括用于存放物料的熱解內(nèi)腔Ⅰ9-1和用于供高溫?zé)煔猗馞1通過的熱解外腔Ⅰ9-2，且熱解外腔Ⅰ9-2內(nèi)的高溫?zé)煔猗馞1，用于為熱解內(nèi)腔Ⅰ9-1內(nèi)的物料供熱。熱解裝置Ⅱ30包括用于存放物料的熱解內(nèi)腔Ⅱ30-1和用于供高溫?zé)煔猗騀2、高溫?zé)煔猗驠3通過的熱解外腔Ⅱ30-2，且熱解外腔Ⅱ30-2內(nèi)的高溫?zé)煔猗騀2和高溫?zé)煔猗驠3，用于為熱解內(nèi)腔Ⅱ30-1內(nèi)的物料供熱。熱解段的溫度控制在450-500℃，停留時間0.5h，供熱的高溫?zé)煔獾臏囟瓤刂圃?50-600℃。本實施例中，熱解裝置Ⅰ9和熱解裝置Ⅱ30均為熱解爐。
具體的，氮氣發(fā)生裝置Ⅰ包括液氮罐Ⅰ15、氣化器Ⅰ16和氮氣緩沖罐Ⅰ17，且液氮罐Ⅰ15、氣化器Ⅰ16、氮氣緩沖罐Ⅰ17與板式換熱裝置Ⅰ14依次相連；氮氣發(fā)生裝置Ⅱ包括液氮罐Ⅱ33、氣化器Ⅱ34和氮氣緩沖罐Ⅱ35，且液氮罐Ⅱ33、氣化器Ⅱ34、氮氣緩沖罐Ⅱ35與板式換熱裝置Ⅱ32依次相連。
具體的，燃料油凈化裝置Ⅰ19包括依次相連的粗濾器Ⅰ19-1、油泵Ⅰ19-2和精濾器Ⅰ19-3；燃料油凈化裝置Ⅱ37包括依次相連的粗濾器Ⅱ37-1、油泵Ⅱ37-2和精濾器Ⅱ37-3。具體的，輕質(zhì)類路線的產(chǎn)油經(jīng)過凈化后品質(zhì)介于汽油和柴油之間；重質(zhì)類路線的產(chǎn)油經(jīng)過凈化后品質(zhì)高于生物油。
燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ22還分別與風(fēng)機Ⅰ23、外部的天然氣ⅠG1相連，用于為燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ22引入助燃空氣ⅠA1和天然氣ⅠG1；燃?xì)獍l(fā)電機Ⅱ40還分別與風(fēng)機Ⅱ41、外部的天然氣ⅡG2相連，用于為燃?xì)獍l(fā)電機Ⅱ40引入助燃空氣ⅡA2和天然氣ⅡG2。在開車啟動階段，燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ22/燃?xì)獍l(fā)電機Ⅱ40中引入天然氣ⅠG1/天然氣ⅡG2發(fā)電并產(chǎn)生高溫?zé)煔猗馞1/高溫?zé)煔猗騀2，一部分為熱解段和脫硫脫氯段提供熱源，另一部分與板式換熱裝置Ⅰ14/板式換熱裝置Ⅱ32中的氮氣換熱，換熱后的氮氣吹掃系統(tǒng)并干燥垃圾。啟動階段完成后，天然氣ⅠG1/天然氣ⅡG2停止供應(yīng)，全部由從氣體噴淋凈化Ⅰ21/氣體噴淋凈化Ⅱ39出口的熱解氣替代，熱解氣發(fā)電產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗馞1/高溫?zé)煔猗騀2全部為熱解段和脫硫脫氯段提供熱源。
熱解裝置Ⅰ9還與黑炭收集裝置Ⅰ13相連，該黑炭收集裝置Ⅰ13用于儲存?zhèn)溆脽峤庋b置Ⅰ9產(chǎn)生的黑炭；熱解裝置Ⅱ30還與黑炭收集裝置Ⅱ31相連，該黑炭收集裝置Ⅱ31用于儲存?zhèn)溆脽峤庋b置Ⅱ30產(chǎn)生的黑炭。本系統(tǒng)生產(chǎn)的固(黑炭)、液(燃料油)、氣(熱解氣)三類形態(tài)的產(chǎn)物分別回收、凈化并加以利用。黑炭收集后儲存利用，燃料油作為產(chǎn)品產(chǎn)出，熱解氣凈化后發(fā)電，過程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔獬浞只厥绽糜酂幔詈髢艋筮_(dá)標(biāo)排放，不僅有效的避免了二次污染，并且具有良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
本實用新型實施例還公開了一種基于上述系統(tǒng)的生活垃圾低溫?zé)峤獍l(fā)電方法，包括：
預(yù)處理階段：生活垃圾進(jìn)入垃圾進(jìn)料倉1中，通過螺桿進(jìn)料器2進(jìn)入雙軸破碎機3中進(jìn)行破碎，破碎后的垃圾粒徑控制在2cm以內(nèi)，破碎后的垃圾進(jìn)入垃圾分選設(shè)備4，分選后的垃圾分為輕質(zhì)類和重質(zhì)類兩路平行工藝路線。
重質(zhì)類垃圾處理階段：分選后的重質(zhì)類垃圾進(jìn)入干燥滾筒Ⅱ24中，干燥溫度控制在120-150℃，干燥時間控制在40min-1h，干燥熱源來源于與熱解裝置Ⅱ30出口的熱解氣換熱后的高溫氮氣，液氮罐Ⅱ33中的液氮經(jīng)氣化器Ⅱ34氣化后進(jìn)入氮氣緩沖罐Ⅱ35，輸出的氮氣與板式換熱裝置Ⅱ32中的高溫?zé)峤鈿鈸Q熱后，溫度升至150-200℃形成高溫氮氣。高溫氮氣通過與干燥滾筒Ⅱ24中的垃圾物料的直接接觸，一方面烘干物料，另一方面吹掃系統(tǒng)以實現(xiàn)絕氧的熱解環(huán)境。換熱后的氮氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器Ⅱ25后經(jīng)煙氣凈化系統(tǒng)Ⅱ26外排，從旋風(fēng)除塵器Ⅱ25回落的粉塵重回干燥滾筒Ⅱ24中。干燥后的垃圾含水率降至5％以內(nèi)，然后進(jìn)入脫硫脫氯裝置Ⅱ27中，脫硫脫氯裝置Ⅱ27由脫硫脫氯內(nèi)腔Ⅱ27-1和脫硫脫氯外腔Ⅱ27-2構(gòu)成。熱解氣凈化后發(fā)電產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗騀2經(jīng)過熱解外腔Ⅱ30-2后，與熱解內(nèi)腔Ⅱ30-1物料換熱后進(jìn)入脫硫脫氯外腔Ⅱ27-2，此時煙氣溫度降為400-450℃，通過煙氣傳熱使得脫硫脫氯段的溫度控制在220-280℃，停留時間20min，換熱后的煙氣引入旋風(fēng)除塵器Ⅱ25，經(jīng)煙氣凈化裝置Ⅱ26達(dá)標(biāo)外排。重質(zhì)類路線在脫硫脫氯段主要以脫硫為主，脫氯為輔，產(chǎn)生的混合性氣體M2主要為H2S、熱解氣、水汽和極少量HCl。混合性氣體M2進(jìn)入氣體焚燒爐28進(jìn)行焚燒，助燃空氣ⅢA3由風(fēng)機Ⅲ9引入。經(jīng)過脫硫脫氯段后，垃圾中硫的脫除率不低于80％，大大減緩了在后續(xù)處理過程中對設(shè)備的腐蝕。焚燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗驠3進(jìn)入熱解外腔Ⅱ30-2為熱解段提供部分熱源。從脫硫脫氯段出口的垃圾進(jìn)入熱解裝置Ⅱ30，熱解裝置Ⅱ30由熱解內(nèi)腔Ⅱ30-1和熱解外腔Ⅱ30-2構(gòu)成。熱解氣凈化后發(fā)電產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗騀2進(jìn)入熱解外腔Ⅱ30-2為熱解段提供部分熱源，高溫?zé)煔釬2的溫度控制在550-600℃，熱解段溫度控制在450-500℃，停留時間0.5h，熱解段產(chǎn)生的黑炭進(jìn)入黑炭收集裝置Ⅱ31儲存?zhèn)溆?。熱解段產(chǎn)生的高溫氣體通過與板式換熱裝置Ⅱ32中的氮氣換熱冷卻后進(jìn)入油氣分離裝置Ⅱ36，分離出的粗油進(jìn)入燃料油凈化裝置Ⅱ37，燃料油凈化裝置Ⅱ37由粗濾器Ⅱ37-1、油泵Ⅱ37-2和精濾器Ⅱ37-3構(gòu)成，粗油經(jīng)過兩級凈化后形成產(chǎn)品油收集于儲油罐Ⅱ38中，品質(zhì)高于生物油。從油氣分離裝置Ⅱ36分離出的氣體經(jīng)過氣體噴淋凈化塔Ⅱ39后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)電機Ⅱ40，同時進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)電機Ⅱ40中的助燃空氣ⅡA2由風(fēng)機Ⅱ41引入。在開車啟動階段，燃?xì)獍l(fā)電機Ⅱ40中引入天然氣ⅡG2發(fā)電并產(chǎn)生高溫?zé)煔猗騀2，一部分為熱解段和脫硫脫氯段提供熱源，另一部分與板式換熱裝置Ⅱ32中氮氣換熱，換熱后的氮氣吹掃系統(tǒng)并干燥垃圾。啟動階段完成后，天然氣ⅡG2停止供應(yīng)，全部由從氣體噴淋凈化Ⅱ39出口的熱解氣替代，熱解氣發(fā)電產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗騀2全部為熱解段和脫硫脫氯段提供熱源。
輕質(zhì)類垃圾處理階段：輕質(zhì)類垃圾進(jìn)入干燥滾筒Ⅰ5中，干燥溫度控制在120-150℃，干燥時間控制在40min-1h，干燥熱源來源于與熱解裝置Ⅰ9出口的熱解氣換熱后的高溫氮氣，液氮罐Ⅰ15中的液氮經(jīng)氣化器Ⅰ16氣化后進(jìn)入氮氣緩沖罐Ⅰ17，輸出的氮氣與板式換熱裝置Ⅰ14中的高溫?zé)峤鈿鈸Q熱后，溫度升至150-200℃形成高溫氮氣。高溫氮氣通過與干燥滾筒Ⅰ5中的垃圾物料直接接觸，一方面烘干物料，另一方面吹掃系統(tǒng)以實現(xiàn)絕氧的熱解環(huán)境。換熱后的氮氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器Ⅰ6后經(jīng)煙氣凈化系統(tǒng)Ⅰ7外排，從旋風(fēng)除塵器Ⅰ6回落的粉塵重回干燥滾筒Ⅰ5中。干燥后的垃圾含水率降至5％以內(nèi)，然后進(jìn)入脫硫脫氯裝置Ⅰ8中，脫硫脫氯裝置Ⅰ8由脫硫脫氯內(nèi)腔Ⅰ8-1和脫硫脫氯外腔Ⅰ8-2構(gòu)成。熱解氣凈化后發(fā)電產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗馞1經(jīng)過熱解外腔Ⅰ9-2與熱解內(nèi)腔Ⅰ9-1物料換熱后，再進(jìn)入脫硫脫氯外腔Ⅰ8-2，此時煙氣溫度降為400-450℃，通過煙氣傳熱使得脫硫脫氯段的溫度控制在220-280℃，停留時間20min，換熱后的煙氣引入旋風(fēng)除塵器Ⅰ6，經(jīng)煙氣凈化裝置Ⅰ7達(dá)標(biāo)外排。輕質(zhì)類路線在脫硫脫氯段主要以脫氯為主，脫硫為輔，產(chǎn)生的混合性氣體ⅠM1主要為HCl、熱解氣、水汽和極少量H2S。混合性氣體ⅠM1經(jīng)冷卻裝置10后，一部分形成高濃度鹽酸溶液進(jìn)入氯化銨生產(chǎn)系統(tǒng)11，另一部分先經(jīng)過混合氣凈化裝置12后進(jìn)入氣體焚燒爐28。經(jīng)過脫硫脫氯段后，垃圾中氯的脫除率不低于85％，大大減緩了在后續(xù)處理過程中對設(shè)備的腐蝕。經(jīng)脫硫脫氯段的垃圾進(jìn)入熱解裝置Ⅰ9，熱解裝置Ⅰ9由熱解內(nèi)腔Ⅰ9-1和熱解外腔Ⅰ9-2構(gòu)成。熱解氣凈化后發(fā)電產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗馞1進(jìn)入熱解外腔Ⅰ9-2為熱解段供熱。高溫?zé)煔猗馞1的溫度控制在550-600℃，熱解段溫度控制在450-500℃，停留時間0.5h，熱解段產(chǎn)生的黑炭進(jìn)入黑炭收集裝置Ⅰ13儲存?zhèn)溆?。熱解段產(chǎn)生的高溫氣體通過與板式換熱裝置Ⅰ14中的氮氣換熱冷卻后進(jìn)入油氣分離裝置Ⅰ18，分離出的粗油進(jìn)入燃料油凈化裝置Ⅰ19，燃料油凈化裝置Ⅰ19由粗濾器Ⅰ19-1、油泵Ⅰ19-2和精濾器Ⅰ19-3構(gòu)成，粗油經(jīng)過兩級凈化后形成產(chǎn)品油收集于儲油罐Ⅰ20中，品質(zhì)介于汽油柴油之間。從油氣分離裝置Ⅰ18分離出的氣體經(jīng)過氣體噴淋凈化塔Ⅰ21后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ22，同時進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ22中的助燃空氣ⅠA1由風(fēng)機Ⅰ23引入。在開車啟動階段，燃?xì)獍l(fā)電機Ⅰ22中引入天然氣ⅠG1發(fā)電并產(chǎn)生高溫?zé)煔猗馞1一部分為熱解段和脫硫脫氯段提供熱源，另一部分與板式換熱裝置Ⅰ14中的氮氣換熱，換熱后的氮氣吹掃系統(tǒng)并干燥垃圾。啟動階段完成后，天然氣ⅠG1停止供應(yīng)，全部由從氣體噴淋凈化Ⅰ21出口的熱解氣替代，熱解氣發(fā)電產(chǎn)生的高溫?zé)煔猗馞1全部為熱解段和脫硫脫氯段提供熱源。
本實用新型開發(fā)的生活垃圾低溫?zé)峤獍l(fā)電系統(tǒng)及方法，將生活垃圾經(jīng)過前期處理后，分為輕質(zhì)類和重質(zhì)類兩條路徑分別進(jìn)行脫硫脫氯預(yù)處理，完成硫、氯物質(zhì)的定向遷移從而達(dá)到脫硫脫氯的目的，進(jìn)一步，垃圾在450℃-550℃的環(huán)境下進(jìn)行低溫?zé)峤猓a(chǎn)的固(黑炭)、液(燃料油)、氣(熱解氣)三類形態(tài)的產(chǎn)物分別回收、凈化并加以利用。黑炭收集后儲存利用，燃料油作為產(chǎn)品產(chǎn)出，熱解氣凈化后發(fā)電，過程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔獬浞只厥绽糜酂?，最后凈化后達(dá)標(biāo)排放，不僅有效的避免了二次污染，并且具有良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
本實用新型不僅局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本實用新型相同或相近似的技術(shù)方案，均在其保護(hù)范圍之內(nèi)。