CN111365728A - 一种垃圾及生物质耦合发电***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垃圾及生物质耦合发电***及方法，干化造粒机的出口与Ⅰ级旋风分离器的入口相连通，Ⅰ级旋风分离器的烟气出口与卧式旋风炉的烟气侧入口相连通，卧式旋风炉的烟气侧出口与Ⅱ级旋风分离器的入口相连通，Ⅱ级旋风分离器的出口与空气预热器的烟气侧入口相连通，空气预热器的烟气侧出口与引风机的入口相连通，引风机的出口与干化造粒机的烟气入口及燃煤机组电站锅炉的烟气入口相连通，送风机的出口与空气预热器的空气侧入口相连通，空气预热器的空气侧出口与卧式旋风炉的空气侧入口相连通，该***及方法能够对垃圾及生物质进行焚烧，同时实现垃圾焚烧发电***与常规燃煤发电***的耦合。
Description
技术领域
本发明属于城市生活垃圾处置及生物质利用技术领域，涉及一种垃圾及生物质耦合发电***及方法。
背景技术
随着经济的迅速发展以及国民生活水平的日益提高，“垃圾围城”的困境日益突出，如何处理数量庞大的生活垃圾已成为目前我国面临的严峻问题之一。生活垃圾的处理方式有三种：直接焚烧、卫生填埋和堆肥，目前填埋是我国主要的垃圾处理方法，其容易造成土壤污染、地下水污染及周边大气环境污染，相比于易造成二次污染的填埋与难以销售的垃圾堆肥，直接焚烧逐渐成为我国生活垃圾处理的主流方式。垃圾焚烧过程中，会产生大量的热量，将这部分热量用于发电，可实现余热回收及资源最大化使用。由此，对垃圾焚烧发电***与常规的燃煤发电***进行耦合，有望实现垃圾焚烧所产生热量的高效利用，进而解决垃圾焚烧发电厂效率偏低的问题，因此现有技术没有针对垃圾及生物质焚烧发电的案例。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种垃圾及生物质耦合发电***及方法，该***及方法能够对垃圾及生物质进行焚烧，同时实现垃圾焚烧发电***与常规燃煤发电***的耦合。
为达到上述目的，本发明所述的垃圾及生物质耦合发电***包括燃煤机组电站锅炉、干化造粒机、Ⅰ级旋风分离器、卧式旋风炉、Ⅱ级旋风分离器、空气预热器、送风机及引风机；
垃圾输送管道、生物质输送管道及原煤输送管道与干化造粒机的入口相连通，干化造粒机的出口与Ⅰ级旋风分离器的入口相连通，Ⅰ级旋风分离器的烟气出口与卧式旋风炉的烟气侧入口相连通，卧式旋风炉的烟气侧出口与Ⅱ级旋风分离器的入口相连通，Ⅱ级旋风分离器的出口与空气预热器的烟气侧入口相连通，空气预热器的烟气侧出口与引风机的入口相连通，引风机的出口与干化造粒机的烟气入口及燃煤机组电站锅炉的烟气入口相连通，送风机的出口与空气预热器的空气侧入口相连通，空气预热器的空气侧出口与卧式旋风炉的空气侧入口相连通。
Ⅰ级旋风分离器底部的物料出口处设置有出料螺旋，Ⅰ级旋风分离器底部的物料出口与干化造粒机的入口相连通。
引风机的出口与干化造粒机的烟气入口之间设置有第一热烟气阀。
引风机的出口与燃煤机组电站锅炉的烟气入口之间通过第二热烟气阀相连通。
本发明所述的垃圾及生物质耦合发电方法包括以下步骤：
当处理物为垃圾时，将热烟气、垃圾及原煤送入到干化造粒机中，垃圾与原煤在干化造粒机中磨制成颗粒状，同时经热烟气干化后送入Ⅰ级旋风分离器中进行旋转分离，其中，分离出来的大颗粒物质从Ⅰ级旋风分离器的底部排出进入到干化造粒机中继续进行研磨，分离出来的小颗粒物质送入卧式旋风炉中，并与送风机送入的热空气混合后进行燃烧，燃烧产生的灰渣排出卧式旋风炉后进行无害化处理，燃烧后的热烟气进入Ⅱ级旋风分离器中进行旋转分离除灰，其中，分离出的飞灰经热空气送入卧式旋风炉中，并最终形成熔融状的无害化灰渣；除灰后的热烟气进入空气预热器中进行换热，然后经引风机分别送入干化造粒机及送入燃煤机组电站锅炉中进行后续燃烧；
当处理物为生物质时，将生物质及热烟气送入干化造粒机中，生物质通过热烟气干化后送入Ⅰ级旋风分离器中进行旋转分离，其中，分离出来的大颗粒物质从Ⅰ级旋风分离器的底部排出进入到干化造粒机中继续进行研磨，分离出来的小颗粒物质送入卧式旋风炉中，与送风机送入空气预热器中加热后的热空气混合后进行燃烧，燃烧产生的灰渣排出卧式旋风炉，并处理后作为肥料，燃烧后的热烟气进入Ⅱ级旋风分离器中进行旋转分离除灰，除灰后的热烟气进入空气预热器中进行换热，然后经引风机分别送入干化造粒机中及送入燃煤机组电站锅炉中进行后续燃烧。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的垃圾及生物质耦合发电***及方法在具体操作时，基于旋转分离技术实现烟粉混合物的合格粒度筛选与飞灰分类处理，具体的，通过设置在干化造粒机后的Ⅰ级旋风分离器对干化造粒机输出的烟粉混合物进行旋转分离，其中，分离出的不合格大颗粒物质返回至干化造粒机中继续进行研磨，直至粒度合格后送入卧式旋风炉，另外，通过设置在卧式旋风炉后的Ⅱ级旋风分离器进行旋转分离除灰，再将Ⅱ级旋风分离器底部排出的飞灰及热空气再次送入卧式旋风炉中进行无害化处理，不会造成二次污染。另外，本发明基于垃圾的灰渣需要固化处理的特点，采用卧式旋风炉进行焚烧，能够将灰渣烧至熔融状态，便于进行后续的无害化处理。同时根据待处理物的不同而切换焚烧***的工作模式，并实现垃圾焚烧发电***与常规燃煤发电***的耦合，具体的，当处理物为垃圾时，则将垃圾送入干化造粒机中，与原煤一同磨制成颗粒状，再通过热烟气干化后将烟粉混合物送入Ⅰ级旋风分离器中进行旋转分离，粒度合格的混合物送入卧式旋风炉中进行燃烧，燃烧产生的灰渣排出卧式旋风炉后进行无害化处理，燃烧后的热烟气除灰后根据需要分别送入干化造粒机及送入燃煤机组电站锅炉进行后续燃烧；当处理物为生物质时，将生物质送入干化造粒机，不需要加入原煤，通过热烟气干化后将烟粉混合物送入Ⅰ级旋风分离器中进行旋转分离，粒度合格的混合物送入卧式旋风炉中，燃烧产生的灰渣排出卧式旋风炉，单独处理作为肥料。
附图说明
图1为本发明的原理图。
其中，1为干化造粒机、2为出料螺旋、3为Ⅰ级旋风分离器、4为卧式旋风炉、5为Ⅱ级旋风分离器、6为空气预热器、7为送风机、8为引风机、9为第一热烟气阀、10为第二热烟气阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的垃圾及生物质耦合发电***包括燃煤机组电站锅炉、干化造粒机1、Ⅰ级旋风分离器3、卧式旋风炉4、Ⅱ级旋风分离器5、空气预热器6、送风机7及引风机8；垃圾输送管道、生物质输送管道及原煤输送管道与干化造粒机1的入口相连通，干化造粒机1的出口与Ⅰ级旋风分离器3的入口相连通，Ⅰ级旋风分离器3的烟气出口与卧式旋风炉4的烟气侧入口相连通，卧式旋风炉4的烟气侧出口与Ⅱ级旋风分离器5的入口相连通，Ⅱ级旋风分离器5的出口与空气预热器6的烟气侧入口相连通，空气预热器6的烟气侧出口与引风机8的入口相连通，引风机8的出口与干化造粒机1的烟气入口及燃煤机组电站锅炉的烟气入口相连通，送风机7的出口与空气预热器6的空气侧入口相连通，空气预热器6的空气侧出口与卧式旋风炉4的空气侧入口相连通。
Ⅰ级旋风分离器3底部的物料出口处设置有出料螺旋2，Ⅰ级旋风分离器3底部的物料出口与干化造粒机1的入口相连通；引风机8的出口与干化造粒机1的烟气入口之间设置有第一热烟气阀9；引风机8的出口与燃煤机组电站锅炉的烟气入口之间通过第二热烟气阀10相连通。
本发明所述的垃圾及生物质耦合发电方法包括以下步骤：
当处理物为垃圾时，将热烟气、垃圾及原煤送入到干化造粒机1中，垃圾与原煤在干化造粒机1中磨制成颗粒状，同时经热烟气干化后送入Ⅰ级旋风分离器3中进行旋转分离，其中，分离出来的大颗粒物质从Ⅰ级旋风分离器3的底部排出进入到干化造粒机1中继续进行研磨，分离出来的小颗粒物质送入卧式旋风炉4中，并与送风机7送入的热空气混合后进行燃烧，燃烧产生的灰渣排出卧式旋风炉4后进行无害化处理，燃烧后的热烟气进入Ⅱ级旋风分离器5中进行旋转分离除灰，其中，分离出的飞灰经热空气送入卧式旋风炉4中，并最终形成熔融状的无害化灰渣；除灰后的热烟气进入空气预热器6中进行换热，然后经引风机8分别送入干化造粒机1及送入燃煤机组电站锅炉中进行后续燃烧；
当处理物为生物质时，将生物质及热烟气送入干化造粒机1中，生物质通过热烟气干化后送入Ⅰ级旋风分离器3中进行旋转分离，其中，分离出来的大颗粒物质从Ⅰ级旋风分离器3的底部排出进入到干化造粒机1中继续进行研磨，分离出来的小颗粒物质送入卧式旋风炉4中，与送风机7送入空气预热器6中加热后的热空气混合后进行燃烧，燃烧产生的灰渣排出卧式旋风炉4，并处理后作为肥料，燃烧后的热烟气进入Ⅱ级旋风分离器5中进行旋转分离除灰，除灰后的热烟气进入空气预热器6中进行换热，然后经引风机8分别送入干化造粒机1中及送入燃煤机组电站锅炉中进行后续燃烧。
本发明能够对垃圾及生物质进行有效焚烧，将产生的热量用于发电，可实现余热回收及资源的最大化使用，通过对垃圾及生物质处理***与常规的燃煤发电***进行耦合，实现垃圾及生物质焚烧所产生热量的高效利用。利用本发明，不仅能够实现垃圾及生物质有效焚烧，而且能够根据待处理物的不同灵活切换焚烧***模式，实现灵活准确控制，并且可以针对性处理焚烧产物，不会造成二次污染，对实现垃圾及生物质的减量化、无害化、资源化和规模化处置，具有重要意义。
Claims (5)
1.一种垃圾及生物质耦合发电***，其特征在于，包括燃煤机组电站锅炉、干化造粒机(1)、Ⅰ级旋风分离器(3)、卧式旋风炉(4)、Ⅱ级旋风分离器(5)、空气预热器(6)、送风机(7)及引风机(8)；
垃圾输送管道、生物质输送管道及原煤输送管道与干化造粒机(1)的入口相连通，干化造粒机(1)的出口与Ⅰ级旋风分离器(3)的入口相连通，Ⅰ级旋风分离器(3)的烟气出口与卧式旋风炉(4)的烟气侧入口相连通，卧式旋风炉(4)的烟气侧出口与Ⅱ级旋风分离器(5)的入口相连通，Ⅱ级旋风分离器(5)的出口与空气预热器(6)的烟气侧入口相连通，空气预热器(6)的烟气侧出口与引风机(8)的入口相连通，引风机(8)的出口与干化造粒机(1)的烟气入口及燃煤机组电站锅炉的烟气入口相连通，送风机(7)的出口与空气预热器(6)的空气侧入口相连通，空气预热器(6)的空气侧出口与卧式旋风炉(4)的空气侧入口相连通。
2.根据权利要求1所述的垃圾及生物质耦合发电***，其特征在于，Ⅰ级旋风分离器(3)底部的物料出口处设置有出料螺旋(2)，Ⅰ级旋风分离器(3)底部的物料出口与干化造粒机(1)的入口相连通。
3.根据权利要求1所述的垃圾及生物质耦合发电***，其特征在于，引风机(8)的出口与干化造粒机(1)的烟气入口之间设置有第一热烟气阀(9)。
4.根据权利要求1所述的垃圾及生物质耦合发电***，其特征在于，引风机(8)的出口与燃煤机组电站锅炉的烟气入口之间通过第二热烟气阀(10)相连通。
5.一种垃圾及生物质耦合发电方法，其特征在于，基于权利要求1所述的垃圾及生物质耦合发电***，包括以下步骤：
当处理物为垃圾时，将热烟气、垃圾及原煤送入到干化造粒机(1)中，垃圾与原煤在干化造粒机(1)中磨制成颗粒状，同时经热烟气干化后送入Ⅰ级旋风分离器(3)中进行旋转分离，其中，分离出来的大颗粒物质从Ⅰ级旋风分离器(3)的底部排出进入到干化造粒机(1)中继续进行研磨，分离出来的小颗粒物质送入卧式旋风炉(4)中，并与送风机(7)送入的热空气混合后进行燃烧，燃烧产生的灰渣排出卧式旋风炉(4)后进行无害化处理，燃烧后的热烟气进入Ⅱ级旋风分离器(5)中进行旋转分离除灰，其中，分离出的飞灰经热空气送入卧式旋风炉(4)中，并最终形成熔融状的无害化灰渣；除灰后的热烟气进入空气预热器(6)中进行换热，然后经引风机(8)分别送入干化造粒机(1)及送入燃煤机组电站锅炉中进行后续燃烧；
当处理物为生物质时，将生物质及热烟气送入干化造粒机(1)中，生物质通过热烟气干化后送入Ⅰ级旋风分离器(3)中进行旋转分离，其中，分离出来的大颗粒物质从Ⅰ级旋风分离器(3)的底部排出进入到干化造粒机(1)中继续进行研磨，分离出来的小颗粒物质送入卧式旋风炉(4)中，与送风机(7)送入空气预热器(6)中加热后的热空气混合后进行燃烧，燃烧产生的灰渣排出卧式旋风炉(4)，并处理后作为肥料，燃烧后的热烟气进入Ⅱ级旋风分离器(5)中进行旋转分离除灰，除灰后的热烟气进入空气预热器(6)中进行换热，然后经引风机(8)分别送入干化造粒机(1)中及送入燃煤机组电站锅炉中进行后续燃烧。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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