垃圾高溫氣化發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種垃圾資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種將垃圾轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]垃圾作為人類活動(dòng)的產(chǎn)物成為地球的負(fù)擔(dān)，也成為阻礙人類社會(huì)發(fā)展的嚴(yán)重障礙。全世界垃圾年均增長速度為8.42%，而中國垃圾增長率達(dá)到10%以上。全世界每年產(chǎn)生4.9億噸垃圾，僅中國每年就產(chǎn)生近1.5億噸城市垃圾，中國城市生活垃圾累積堆存量已達(dá)70億噸。
[0003]傳統(tǒng)的垃圾處理方法主要包括填埋法、厭氧發(fā)酵法和焚燒法。
[0004]填埋法是使用最多的垃圾處理方法，其原理是將垃圾在選定的場所，填埋到一定高度，加上覆蓋材料，讓其經(jīng)過長期的物理、化學(xué)和生物作用達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。缺點(diǎn)是占地多、無害化、減容化程度較低，存在著二次污染的潛在威脅，垃圾填埋場遠(yuǎn)離市區(qū)，運(yùn)輸費(fèi)用較大，選地受較多限制，容易造成地表及地下水污染。
[0005]厭氧發(fā)酵法處理城市有機(jī)垃圾是回收生活垃圾中能源的一種有效方法。其缺點(diǎn)是處理前都需要進(jìn)行垃圾的分類，因此造成厭氧發(fā)酵法實(shí)用性較差，處理成本巨大，而且處理不徹底，無法大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0006]焚燒法是將垃圾作為固體燃料送入垃圾焚燒爐中，在高溫條件下，垃圾中的可燃成分與空氣中氧氣進(jìn)行劇烈的化學(xué)反應(yīng)，放出熱量，轉(zhuǎn)化成高溫的燃燒氣和量少而性質(zhì)穩(wěn)定的固體殘?jiān)?。缺點(diǎn)是破壞資源，垃圾含70%左右的水分，含水有機(jī)物消耗能量，可燃垃圾釋放能量，在焚燒過程中消耗能量和釋放能量相抵，剩余能量很少或?yàn)樨?fù)能量，因此對(duì)垃圾熱值有要求，焚燒中要消耗煤、油等助燃能源，浪費(fèi)了大量的可回收資源，且焚燒時(shí)會(huì)形成二噁英，易造成空氣污染。
[0007]上述垃圾處理的三種方法中，焚燒處理的優(yōu)點(diǎn)是減量效果好，焚燒后的殘?jiān)w積減少90%以上，重量減少80%以上，處理徹底。實(shí)用新型人經(jīng)過多年研究，發(fā)現(xiàn)焚燒法不被人們歡迎的原因是采用傳統(tǒng)的焚燒原理，其缺點(diǎn)根本無法改變，
[0008]傳統(tǒng)的垃圾燃燒原理分為三個(gè)階段:第一是著火前的階段，包括燃干燥、析出揮發(fā)分和形成固態(tài)炭，固態(tài)可燃物在爐中加熱、干燥、蒸發(fā)水分，隨著溫度增高，垃圾中的有機(jī)質(zhì)開始熱分解，主要是從大分子上斷裂下來的側(cè)鏈和官能團(tuán)所形成的揮發(fā)分，其主要成分為C0、C02、H2、H20、CH4及各種烴類化合物，熱解剩余產(chǎn)物是固態(tài)炭，在此過程中固態(tài)可燃物要吸收熱量；第二是揮發(fā)分和炭的燃燒，當(dāng)溫度達(dá)到燃點(diǎn)時(shí)開始著火，然后可燃揮發(fā)分和固態(tài)碳開始燃燒，固態(tài)可燃物的揮發(fā)分越高，燃燒速度就越快；第三是爐渣爐灰中殘余固態(tài)碳燃盡。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)的鍋爐都是從燃燒灰燼層供給空氣，無論是普通爐或反燒爐，空氣先供給未完全燃燒的灰燼繼續(xù)燃燒，釋放殘存熱能；然后提供給氧化燃燒層進(jìn)行燃燒，釋放熱量并將熱能提供給干燥還原層；干燥還原層吸收熱能，分解出揮發(fā)分，揮發(fā)分燃燒以產(chǎn)生大量所需要的熱能。
[0010]上述燃燒原理在實(shí)際燃燒中會(huì)出現(xiàn)許多技術(shù)問題。因?yàn)榭諝馐菑腻仩t的燃燒灰燼層供給，燃燒的最高溫度在氧化燃燒層，容易造成干燥還原層裂解出大分子官能團(tuán)，干燥還原層上方的燃燒空間溫度滿足不了揮發(fā)分的完全燃燒條件，從而形成濃煙，造成燃燒不徹底，使固態(tài)可燃物70%的熱值流失，極大地浪費(fèi)了能源，污染環(huán)境。尤其是在垃圾焚燒過程中，燃燒產(chǎn)生的二噁英沒有高溫環(huán)境進(jìn)行分解，使垃圾焚燒技術(shù)無法推廣。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種改變垃圾焚燒工藝、采用高溫氣化燃燒的方法、釋放熱能充分且極為環(huán)保的垃圾高溫氣化發(fā)電系統(tǒng)。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:垃圾高溫氣化發(fā)電系統(tǒng)，包括:
[0013]垃圾收集料倉，用于收集存放垃圾運(yùn)輸車運(yùn)送來的垃圾；所述垃圾收集料倉上部安裝有抓料斗，所述垃圾收集料倉的底部設(shè)有垃圾集料池；
[0014]垃圾粉碎機(jī)，接收所述抓料斗抓取的垃圾，并將垃圾粉碎；
[0015]垃圾干燥機(jī)，位于所述垃圾粉碎機(jī)后部，用于將粉碎后的垃圾干燥；所述垃圾干燥機(jī)設(shè)有氣體收集罩干燥氣體收集裝置，所述干燥氣體收集裝置連接有干燥氣體處理裝置；
[0016]干燥垃圾料倉，用于存放干燥垃圾，所述干燥垃圾料倉上部安裝有干燥垃圾抓料斗；
[0017]送料裝置，接收所述干燥垃圾抓料斗抓取的干燥垃圾，用于將所述干燥垃圾料倉內(nèi)的干燥垃圾向后輸送；
[0018]高溫氣化噴燒鍋爐，位于所述送料裝置的出料口處，通過高溫氣化將干燥后垃圾高溫氣化燃燒生產(chǎn)蒸汽，部分蒸汽通過管路連接至所述垃圾干燥機(jī)；所述高溫氣化噴燒鍋爐設(shè)有供風(fēng)裝置；所述高溫氣化噴燒鍋爐的排煙通道連接有煙氣處理裝置；
[0019]汽輪發(fā)電機(jī)組，將用于干燥垃圾后剩余的蒸汽轉(zhuǎn)化為電能；
[0020]厭氧發(fā)酵塔，用于收集垃圾集料池底部的垃圾滲出液、所述干燥氣體處理裝置產(chǎn)生的垃圾蒸發(fā)冷凝液并進(jìn)行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣。
[0021]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述干燥氣體處理裝置包括旋風(fēng)分離器，所述旋風(fēng)分離器的下端通過管路連接所述厭氧發(fā)酵塔，所述旋風(fēng)分離器的出風(fēng)端連接有過濾水池，所述過濾水池的溢水口連接所述厭氧發(fā)酵塔，所述過濾水池的出氣口連接有煙囪。
[0022]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述厭氧發(fā)酵塔的沼氣出口連接有沼氣發(fā)電機(jī)組。
[0023]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述垃圾收集料倉和所述干燥垃圾料倉內(nèi)分別設(shè)有用于收集垃圾散發(fā)氣體的氣體收集罩，所述氣體收集罩通過管路向連接至所述高溫氣化噴燒鍋爐的所述供風(fēng)裝置。
[0024]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述高溫氣化噴燒鍋爐包括鍋爐主體，所述鍋爐主體上設(shè)有鍋爐水腔、鍋爐燃料進(jìn)口、鏈條式爐排和鍋爐排煙口，所述鍋爐燃料進(jìn)口插裝有生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置，所述生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置包括爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)置有高溫氣化燃燒腔，所述高溫氣化燃燒腔的前端設(shè)有噴火出渣口，所述高溫氣化燃燒腔的后端設(shè)有后堵板，所述后堵板上設(shè)置有進(jìn)料通道，所述進(jìn)料通道連接有進(jìn)料推灰裝置；所述高溫氣化燃燒腔的底部設(shè)置有腔底板，所述高溫氣化燃燒腔的頂部設(shè)置有腔頂板，所述高溫氣化燃燒腔的兩側(cè)設(shè)置有腔側(cè)板；所述后堵板、所述腔底板、所述腔頂板和所述腔側(cè)板分別對(duì)應(yīng)設(shè)有隔熱降溫裝置；所述腔頂板上設(shè)置有若干射向燃燒物料表面的空氣噴管，所述空氣噴管穿過所述隔熱降溫裝置連接有供風(fēng)裝置。
[0025]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述高溫氣化燃燒腔的橫截面呈矩形，所述腔底板水平設(shè)置或者向所述噴火出渣口傾斜設(shè)置。
[0026]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述進(jìn)料推灰裝置包括進(jìn)料斗，所述進(jìn)料斗的下部設(shè)置有進(jìn)料倉，所述進(jìn)料倉的底面、所述進(jìn)料通道的底面和所述腔底板平齊，所述進(jìn)料倉的底部設(shè)置有能伸入至所述進(jìn)料通道內(nèi)的推料塊，所述推料塊連接有推料塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。
[0027]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述隔熱降溫裝置包括分別設(shè)置在所述后堵板、所述腔底板、所述腔頂板和所述腔側(cè)板外的冷卻水套，所述冷卻水套連通且連接有循環(huán)栗，所述循環(huán)栗連接至所述鍋爐水腔。
[0028]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述空氣噴管包括圓形管體，所述圓形管體的下端設(shè)有扁平的倒“V”形噴口，所述倒“V”形噴口相互平行且垂直于所述腔側(cè)板；所述圓形管體位于所述高溫氣化燃燒腔內(nèi)的管壁上設(shè)有橫向出風(fēng)孔；所述空氣噴管的下端與所述腔底板的距離從進(jìn)料通道到噴火出渣口方向逐漸降低。
[0029]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述空氣噴管還包括傾斜朝向所述噴火出渣口外爐渣的爐渣助燃噴管。
[0030]由于采用了上述技術(shù)方案，垃圾高溫氣化發(fā)電系統(tǒng)，包括垃圾收集料倉、垃圾粉碎機(jī)、垃圾干燥機(jī)、干燥垃圾料倉、高溫氣化噴燒鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)組；本實(shí)用新型擯棄了傳統(tǒng)的垃圾焚燒原理，通過垃圾收集料倉瀝水、垃圾干燥機(jī)干燥、干燥垃圾料倉存儲(chǔ)、高溫氣化噴燒鍋爐生產(chǎn)蒸汽，最后用汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電；本實(shí)用新型在高溫氣化噴燒鍋爐內(nèi)建立一個(gè)高效的高溫氣化燃燒環(huán)境，通過向物料表面強(qiáng)制送風(fēng)，使物料的表面富氧燃燒，形成一個(gè)高溫燃燒面層，產(chǎn)生大量的熱量并被被吹向物料的內(nèi)層，使氣化燃燒更為劇烈、迅速，燃燒的最高點(diǎn)溫度可達(dá)1100°C -1300°C，氣化后的所有大分子官能團(tuán)、所有有害氣體例如二噁英被多次加熱、氣化、分解并參入燃燒；大大提高了物料的熱能利用效率，是對(duì)鍋爐燃燒加熱原理的突破性改進(jìn)，為垃圾的完全資源化利用提供了充分的保證，而且排放環(huán)保，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【附圖說明】
[0031]以下附圖僅旨在于對(duì)本實(shí)用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中:
[0032]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的原理圖；
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