生物質制備rdf-4熱解氣化無煙氣排放蒸汽發(fā)電工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物質制備RDF?4熱解氣化無煙氣排放蒸汽發(fā)電工藝，是將打包好的原生物質經過一系列的處理碾壓制成散狀垃圾衍生燃料（RDF?4），將散狀垃圾衍生燃料（RDF?4）進行熱解氣化生成可燃氣體，燃燒可燃氣體并通過換熱吸收生成熱蒸汽進行蒸汽發(fā)電；在換熱吸收的過程中產生的余熱氣體分別用于垃圾干燥、為熱解氣化和燃氣燃燒供氧。本發(fā)明實現了廢物資源的綜合利用，發(fā)揮最大經濟效益；換熱吸收的過程中產生的余熱氣體用于干燥物料垃圾，實現熱能的循環(huán)利用；物料垃圾對余熱氣體中的煙塵起到吸附作用，臭氣通入到熱解氣化爐和燃氣燃燒爐為其內部供氧的同時除去臭氣，大大降低垃圾處理過程中造成的二次污染。
【專利說明】
生物質制備RDF-4熱解氣化無煙氣排放蒸汽發(fā)電工藝
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及生物質的處理技術領域，尤其涉及一種生物質制備RDF-4熱解氣化無煙氣排放蒸汽發(fā)電工藝。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的快速發(fā)展，我國的城市生活垃圾產量日益增加，垃圾的處理與處置已經成為我國大中城市必須解決的問題；目前我國城市垃圾年產量約到1.5億噸，并且逐年還在增長;如何實現城市生活垃圾無害化、減量化和資源化的“三化”處理已成為研究的焦點。對生活垃圾進行分選，選出可燃部分碾壓制成散狀垃圾衍生燃料(RDF-4)，將散狀垃圾衍生燃料(RDF-4)燃料進行熱解氣化獲得可燃氣體，將可燃氣體通入到到燃氣燃燒爐進行燃燒得高溫煙氣，再將高溫煙氣通入到余熱鍋爐產生熱蒸汽，然后利用熱蒸汽進行蒸汽發(fā)電的技術方案本領域技術人員已經進行了研究，并且取得了可嘉的技術成果。
[0003]以上將生活垃圾制成散狀垃圾衍生燃料(RDF-4)熱解氣化燃燒可燃氣體換熱后產生熱蒸汽進行蒸汽發(fā)電的垃圾處理工藝在經過一段時間的實際運行后，發(fā)現仍舊存在一些有可能通過技術改進而得到解決的問題，例如:無法做到原生垃圾資源的優(yōu)化配置;利用散狀垃圾衍生燃料(RDF-4)熱解氣化而生成的可燃氣體，對點燃可燃氣體產生高溫煙氣進行換熱吸收后的產生余熱氣體若直接排放會造成二次污染，若單獨處理需較高的處理成本，熱能無法得到充分利用。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種垃圾資源優(yōu)化配置、熱能充分利用、極低二噁英排放的生物質制備RDF-4熱解氣化無煙氣排放蒸汽發(fā)電工藝。
[0005]本發(fā)明的上述目的是通過下列技術方案來實現的:
生物質制備RDF-4熱解氣化無煙氣排放蒸汽發(fā)電工藝，包括以下幾個步驟:
1)將生物質進行破袋處理；
2)對破袋后的生物質進行人工篩選;選出可回收塑料，清洗后再生造粒，作為塑料成型的原料;選出石塊、磚塊等進行破碎，破碎后作為環(huán)保建材原料;選出玻璃，清洗后進行玻璃拉絲成為玻璃制品的原料；
3)將步驟2)人工篩選后的剩余垃圾過除鐵器除鐵；
4)將除鐵后的垃圾過孔徑為6cm的I號機械篩；
5)將步驟4)中I號機械篩的篩下物過孔徑為2cm的2號機械篩；
6)將步驟5)中2號機械篩的篩下物做堆肥處理，形成腐殖土；
7)將步驟4)中I號機械篩的篩上物進行粗破碎，使破碎后的物料顆粒的粒徑一般(除少量沒有破碎到的之外)在6cm以下；
8)將步驟7)粗破碎后的物料過孔徑為4cm的3號機械篩；
9)將步驟8)中3號機械篩的篩上物進行細破碎，使破碎后的物料顆粒的粒徑一般(除少量沒有破碎到的之外)在4cm以下；
10)將步驟8)中3號機械篩的篩下物、步驟9)細破碎所得物料及步驟5)中2號機械篩的篩上物混合后進行液壓脫水；
11)將完成液壓脫水的物料送入生物干燥室進行生物干燥消毒；
12)將完成生物干燥消毒后的物料送入機械烘干滾筒中進行烘干，使烘干后的物料含水率小于40%;
13)將烘干后的物料送入碾壓機，制成散狀垃圾衍生燃料(RDF-4);
14)將散狀垃圾衍生燃料(RDF-4)送入熱解氣化爐進行熱解氣化，得可燃氣體；
15)將可燃氣體通入到燃氣燃燒爐進行燃燒，產生高溫煙氣；
16)將高溫煙氣通入到余熱鍋爐，經余熱鍋爐換熱后產生熱蒸汽并排出余熱氣體；
17)將熱蒸汽通入到汽輪發(fā)電機進行蒸汽發(fā)電；
18)將蒸汽發(fā)電過程中汽輪發(fā)電機所產生的水通入到余熱鍋爐作為生成熱蒸汽的水源；
19)將步驟16)中排出余熱氣體作為烘干熱源氣體通入到步驟12)的機械烘干滾筒中； 20 )將機械烘干滾筒在烘干過程中產生的潮氣進行冷凝；
21)將潮氣冷凝后所得氣體適量通入到步驟14)的熱解氣化爐中，為其內部的熱解氣化反應供氧；
22)若潮氣冷凝后所得氣體供步驟21)使用后仍有剩余，進入本步驟:將剩余的氣體適量通入到步驟15)的燃氣燃燒爐中，為其內部的燃燒供氧的同時也燃燒除臭；
23)若潮氣冷凝后所得氣體供步驟21)和步驟22)使用后仍有剩余，進入本步驟:將剩余的氣體通入到步驟11)的生物干燥室內，為生物干燥消毒增加熱能。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:
1、將生物質進行分類回收分別制成塑料制品、玻璃制品及建筑材料的原料，剩余有機垃圾碾壓制成散狀垃圾衍生燃料(RDF-4)，實現廢物資源的綜合利用，發(fā)揮最大經濟效益；
2、將散狀垃圾衍生燃料(RDF-4)熱解氣化，將熱解氣化所得可燃氣體燃燒產生的高溫煙氣，利用換熱裝置(余熱鍋爐)吸收高溫煙氣中的熱能并產生熱蒸汽，利用熱蒸汽進行蒸汽發(fā)電，將余熱鍋爐換熱過程中產生的余熱氣體用于干燥物料垃圾，實現熱能的循環(huán)利用，提尚經濟效益；
3、利用余熱氣體干燥物料垃圾，物料垃圾對余熱氣體中的煙塵起到吸附作用;一部分干燥所產生的臭氣通入到熱解氣化爐和燃氣燃燒爐中，為熱解氣化和可燃氣體的燃燒供氧;含有少量水蒸氣的氣體通入到熱解氣化爐中可以加快熱解氣化爐內的氧化還原反應，產生更多的可燃氣體;實現極低二噁英排放，大大降低垃圾處理過程中造成的二次污染。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0008]下面通過實施例來更加詳細說明本發(fā)明的技術方案，但保護范圍不限于此。
[0009]實施例:生物質制備RDF-4熱解氣化無煙氣排放蒸汽發(fā)電工藝，如圖1所示，是將原生物質(生活垃圾、園林廢棄物、人畜糞便及動物尸體等均稱為生物質)經過一系列的處理并碾壓制成散狀垃圾衍生燃料(RDF-4)，將散狀垃圾衍生燃料(RDF-4)進行熱解氣化生成可燃氣體，將可燃氣體通入到燃氣燃燒爐進行燃燒產生高溫煙氣，利用高溫煙氣通過換熱吸收生成熱蒸汽，將熱蒸汽通入到汽輪發(fā)電機進行蒸汽發(fā)電。在換熱吸收的過程中產生的余熱氣體分別用于垃圾干燥、為熱解氣化和燃氣燃燒供氧中，從而達到熱源綜合利用、極低二噁英排放和增加經濟效益的目的。具體包括以下幾個步驟:
1)將生物質進行破袋處理(破除垃圾袋，使其內部的垃圾散出便于進行下一步的處理工作)；
2)對破袋后的生物質進行人工篩選;選出可回收塑料，清洗后再生造粒，作為塑料成型的原料;選出石塊、磚塊等進行破碎，破碎后作為環(huán)保建材原料;選出玻璃，清洗后進行玻璃拉絲成為玻璃制品的原料；
3)將步驟2)人工篩選后的剩余垃圾過除鐵器除鐵；
4)將除鐵后的垃圾過孔徑為6cm的I號機械篩；
5)將步驟4)中I號機械篩的篩下物過孔徑為2cm的2號機械篩；
6)將步驟5)中2號機械篩的篩下物做堆肥處理，形成腐殖土；
7)將步驟4)中I號機械篩的篩上物進行粗破碎，使破碎后的物料顆粒的粒徑一般(除少量沒有破碎到的之外)在6cm以下；
8)將步驟7)粗破碎后的物料過孔徑為4cm的3號機械篩；
9)將步驟8)中3號機械篩的篩上物進行細破碎，使破碎后的物料顆粒的粒徑一般(除少量沒有破碎到的之外)在4cm以下；
10)將步驟8)中3號機械篩的篩下物、步驟9)細破碎所得物料及步驟5)中2號機械篩的篩上物混合后進行液壓脫水；
11)將完成液壓脫水的物料送入生物干燥室(詳見另一名為“一種生物干燥消毒室”的專利申請)進行生物干燥消毒；
12)將完成生物干燥消毒后的物料送入機械烘干滾筒中進行烘干，使烘干后的物料含水率小于40%;
其中，步驟10)中，液壓脫水其壓強大小為每40?60cm2承受400?600T壓力，使物料含水率(水分與物料總體的重量百分比)小于50%;步驟11)中，生物干燥消毒后的物料含水率小于45%;這在另一名為“一種生物法垃圾干燥消毒工藝”的專利申請中有具體介紹；
13)將烘干后的物料送入碾壓機，制成散狀垃圾衍生燃料(RDF-4);
14)將散狀垃圾衍生燃料(RDF-4)送入熱解氣化爐進行熱解氣化，得可燃氣體；
15)將可燃氣體通入到燃氣燃燒爐進行燃燒，產生高溫煙氣；
16)將高溫煙氣通入到余熱鍋爐，經余熱鍋爐換熱后產生熱蒸汽并排出余熱氣體；
17)將熱蒸汽通入到汽輪發(fā)電機進行蒸汽發(fā)電；
18)將蒸汽發(fā)電過程中汽輪發(fā)電機所產生的水通入到余熱鍋爐的進水口中作為生成熱蒸汽的水源；
19)將步驟16)中排出余熱氣體作為烘干熱源氣體通入到步驟12)的機械烘干滾筒中；
20)將機械烘干滾筒在烘干過程中產生的潮氣進行冷凝(冷凝后的溫度一般小于50°，使氣體的含水率降至20%?30%)，使水蒸氣冷凝為液態(tài)水從而來減少氣體總量，除去水蒸氣還可以在下一步的供氧過程中避免水蒸氣產生降溫作用；
21)將潮氣冷凝后所得氣體適量通入到步驟14)的熱解氣化爐中，為其內部的熱解氣化反應供氧，含有水蒸氣的氣體進入氣化爐后水蒸氣與碳發(fā)生氧化還原反應產生更多的可燃氣體；
22)若潮氣冷凝后所得氣體供步驟21)使用后仍有剩余，進入本步驟:將剩余的氣體適量通入到步驟15)的燃氣燃燒爐中，為其內部的燃燒供氧;含有少量水蒸氣的氣體通入到熱解氣化爐中可以加快熱解氣化爐內的氧化還原反應，產生更多的可燃氣體；
23)若潮氣冷凝后所得氣體供步驟21)和步驟22)使用后仍有剩余，進入本步驟:將剩余的氣體通入到步驟11)的生物干燥室內，為生物干燥消毒增加熱能，加快發(fā)酵反應，減少發(fā)酵干燥的時間。
[0010]2015年I月一2015年4月期間，福建正仁環(huán)保有限公司利用本實施例中的技術方案與原技術方案進行了對比實驗，結果發(fā)現:同等量的生物質，利用本實施例中的技術方案比利用原技術方案發(fā)電量提高31%以上，二惡英排放量大大降低，總體經濟效益提高36%以上。
[0011]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.生物質制備RDF-4熱解氣化無煙氣排放蒸汽發(fā)電工藝，其特征在于，包括以下幾個步驟: .1)將生物質進行破袋處理； .2)對破袋后的生物質進行人工篩選;選出可回收塑料，清洗后再生造粒;選出石塊、磚塊等進行破碎，破碎后作為環(huán)保建材原料;選出玻璃，清洗后進行玻璃拉絲； .3)將步驟2)人工篩選后的剩余垃圾過除鐵器除鐵； .4)將除鐵后的垃圾過孔徑為6cm的I號機械篩； .5)將步驟4)中I號機械篩的篩下物過孔徑為2cm的2號機械篩； .6)將步驟5)中2號機械篩的篩下物做堆肥處理(形成腐殖土)； .7)將步驟4)中I號機械篩的篩上物進行粗破碎，使破碎后的物料顆粒的粒徑一般(除少量沒有破碎到的之外)在6cm以下； . 8)將步驟7)粗破碎后的物料過孔徑為4cm的3號機械篩； .9)將步驟8)中3號機械篩的篩上物進行細破碎，使破碎后的物料顆粒的粒徑一般(除少量沒有破碎到的之外)在4cm以下； . 10)將步驟8)中3號機械篩的篩下物、步驟9)細破碎所得物料及步驟5)中2號機械篩的篩上物混合后進行液壓脫水；. 11)將完成液壓脫水的物料送入生物干燥室進行生物干燥消毒； .12)將完成生物干燥消毒后的物料送入機械烘干滾筒中進行烘干，使烘干后的物料含水率小于40%; .13)將烘干后的物料送入碾壓機，制成散狀垃圾衍生燃料(RDF-4); . 14)將散狀垃圾衍生燃料(RDF-4)送入熱解氣化爐進行熱解氣化，得可燃氣體；. 15)將可燃氣體通入到燃氣燃燒爐進行燃燒，產生高溫煙氣； .16)將高溫煙氣通入到余熱鍋爐，經余熱鍋爐換熱后產生熱蒸汽并排出余熱氣體；. 17)將熱蒸汽通入到汽輪發(fā)電機進行蒸汽發(fā)電； .18)將蒸汽發(fā)電過程中汽輪發(fā)電機所產生的水通入到余熱鍋爐作為生成熱蒸汽的水源； . 19)將步驟16)中排出余熱氣體作為烘干熱源氣體通入到步驟12)的機械烘干滾筒中； .20 )將機械烘干滾筒在烘干過程中產生的潮氣進行冷凝； .21)將潮氣冷凝后所得氣體適量通入到步驟14)的熱解氣化爐中，為其內部的熱解氣化反應供氧；. 22)若潮氣冷凝后所得氣體供步驟21)使用后仍有剩余，進入本步驟:將剩余的氣體適量通入到步驟15)的燃氣燃燒爐中，為其內部的燃燒供氧；. 23)若潮氣冷凝后所得氣體供步驟21)和步驟22)使用后仍有剩余，進入本步驟:將剩余的氣體通入到步驟11)的生物干燥室內，為生物干燥消毒增加熱能。
【文檔編號】B09B3/00GK106001065SQ201610488801
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】張光杰, 林春堆, 郭盛果
【申請人】福建正仁環(huán)保有限公司