CN208418744U - 一种水泥窑协同处置生活垃圾发电*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种水泥窑协同处置生活垃圾发电***。该发电***包括垃圾接收与贮存***、焚烧***、渗滤液处理***、臭气处理***、余热锅炉***、汽轮发电***以及烟气净化***。本实用新型将水泥生产、垃圾处置以及垃圾发电三种工艺技术相结合，对垃圾焚烧产生的废气、灰渣及垃圾渗滤液进行无害化处理及有效利用的一种全新的垃圾处理技术。该技术除了具有传统垃圾焚烧法的优点外，而且很好地解决了二噁英及垃圾灰渣处理的难题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水泥窑协同处置生活垃圾发电***，属于城市生活垃圾处理领域。
背景技术
随着人们生活水平的提高，生活垃圾的排放也越来越多。目前，我国城市生活垃圾堆存量已达60亿吨，占用耕地5亿平方米，每年产生2亿吨城市生活垃圾，还要以9％的速度迅猛增长。这些数量庞大的生活垃圾已对城市及城市周围的生态环境构成日趋严重的威胁。传统的垃圾处理方法有填埋法、堆肥法和焚烧法，我国城市垃圾处理起步较晚，目前主要以卫生填埋为主。虽然在一些城市建立了垃圾焚烧和发电厂，但由于存在处理量少，处理过程伴随着有害的气体(二噁英)、污水(垃圾渗滤液)、废渣(重金属含量高)等排放问题，垃圾焚烧法目前仍存在一定的争议。水泥生产的独特生产工艺为处理城市生活垃圾提供了优良的条件，国外利用水泥窑协同处置生活垃圾已有近30年历史。
利用水泥窑协同处理城市生活垃圾，一方面可以利用水泥烧成***消解垃圾处理过程中的臭气及有毒物质；另一方面，垃圾焚烧产生的灰渣可作为水泥混合材使用，垃圾中的有毒物质能够分解成相应的无机物和重金属固化在水泥熟料中。同时，水泥窑***产生的部分高温废气可以作为垃圾焚烧的补充热源或者全部热源，使垃圾的焚烧过程更加充分，进一步降低二噁英的排放。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种水泥窑协同处置生活垃圾发电***，将水泥生产、垃圾处置以及垃圾发电三种工艺技术相结合，是一种对垃圾焚烧产生的废气、灰渣及垃圾渗滤液进行无害化处理及有效利用的全新的垃圾处理技术。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种水泥窑协同处置生活垃圾发电***，包括垃圾接收与贮存***、焚烧***、渗滤液处理***、臭气处理***、余热锅炉***、汽轮发电***以及烟气净化***，接收与贮存***包括卸料大厅、垃圾储存坑和进料装置；垃圾储存坑上方设有垃圾行车及抓斗，抓斗将垃圾送至进料装置，进料装置与焚烧***相连；所述焚烧***包括蒸汽-空气预热器和炉排炉，蒸汽-空气预热器和炉排炉连接，炉排炉和余热锅炉连接；所述渗滤液处理***包括垃圾渗滤液池和渗沥液处理站，垃圾渗滤液池与垃圾储存坑相连；所述臭气处理***与垃圾储存坑相连；所述汽轮发电***与余热锅炉相连，余热锅炉与篦冷机相连；所述烟气净化***与篦冷机相连。
进一步地，所述烟气净化***的出口与篦冷机连接。
进一步地，所述炉排炉采用顺推式炉排或逆推式炉排。
进一步地，所述臭气处理***包括洗涤塔以及活性炭吸附除臭装置。
进一步地，所述余热锅炉为卧式结构，锅炉的蒸汽参数选用中温中压工况。
进一步地，所述汽轮发电***设置主蒸汽旁路***。
进一步地，所述蒸汽-空气预热器为两级预热，蒸汽和烟气逆流换热，第一级蒸汽来自汽轮发电***抽汽，第二级蒸汽来自余热锅炉的汽包。
进一步地，所述余热锅炉采用三个垂直通道加一个水平通道的结构布置方式，三个垂直通道均为空腔冷却通道，在水平通道内布置有蒸发器、过热器和省煤器。
本实用新型的***操作简便、运行稳定、投资小、对水泥线及环境影响小，具有以下特点：
(1)生活垃圾的炉排炉协同处置与水泥窑***高温分解能力相结合，垃圾分解或裂解更为彻底，利用焚烧高温烟气热量，产生过热蒸汽驱动汽轮机发电机，增加的电量满足水泥生产线用。新型干法窑的预热器和分解炉、废气处理完全取代了常规垃圾焚烧发电的尾气净化处理部分，节省垃圾发电烟气净化处理运行费用。
(2)处理温度高。从炉排炉排出的废气进入水泥窑***，在850℃以上的高温区停留时间长，二噁英等有机物分解更为彻底，焚毁去除率可达99.99％。
(3)本方案不需分选垃圾，协同处置状态稳定。炉排炉具有成熟的稳定处理城市垃圾的技术经验，适合不分选垃圾的协同处置；水泥烧成***具有温度高、运行稳定的特征。
(4)固相碱性的环境氛围决定了烧成***内的碱性固相氛围，有效地抑制酸性物质的排放，使得SO2和Cl等化学成分合成盐类固定下来，大大减少了协同处置处理后产生“二噁英”量，又控制SOx，HCl等酸性气体从烟囱排出。
(5)燃烧过程充分垃圾热解气体处于高温燃烧过程，酸性有毒气体被碱性生料吸收，二噁英等有毒物质被再次高温分解，使得有害气体大大降低。
(6)减容减量化彻底，所有成份都可以得到有效处置。
(7)固化重金属离子。利用水泥工业回转窑***的煅烧工艺处理垃圾，可以将垃圾中的重金属离子固化在熟料矿物中，避免其再度渗透和扩散污染水质和土壤。
(8)减少全社会的废气排放量。由于垃圾协同处置会放出一定的热量，既可用于余热发电，也可代替部分矿物质燃料，这就减少了水泥工业对矿物质燃料(煤、重油等)的需要量，从而减少了CO2等废气排放量。
(9)生活垃圾中的有机物主要为碳、氢、氧等元素，在水泥窑***的高温环境中可分解，生活垃圾中的无机物主要为水泥原料需要的硅铝铁钙，是水泥原料的主要组分，不会对水泥的产品质量构成影响。
附图说明
图1是本实用新型***的处理流程图。
图2是本实用新型***的结构示意图。
图中标记说明：1-卸料大厅；2-垃圾渗滤液池；3-垃圾储存坑；4-抓斗；5-行车；6-进料装置；7-炉排炉；8-蒸汽-空气预热器；9-出渣机；10-余热锅炉；11-洗涤塔+活性炭吸附除臭装置。
具体实施方式
以下结合附图和实施例作进一步说明。
本实施例的一种水泥窑协同处置生活垃圾的发电***，包括垃圾接收与贮存***、焚烧***、渗滤液处理***、臭气处理***、余热锅炉***、汽轮发电***以及烟气净化***。本实用新型将水泥生产、垃圾处置以及垃圾发电三种工艺技术相结合，形成一种全新的垃圾处理技术，该技术除了具有传统垃圾焚烧法的优点外，而且很好地解决了二噁英及垃圾灰渣处理的难题。
接收与贮存***包括卸料大厅1、垃圾储存坑3和进料装置6；垃圾储存坑3上方设有垃圾行车5及抓斗4，抓斗4将垃圾送至进料装置6，进料装置6与焚烧***相连；焚烧***包括蒸汽-空气预热器8和炉排炉7，蒸汽-空气预热器8和炉排炉7连接，炉排炉7和余热锅炉10连接；渗滤液处理***包括垃圾渗滤液池2和渗沥液处理站，垃圾渗滤液池2与垃圾储存坑3相连；臭气处理***与垃圾储存坑3相连；余热锅炉10与炉排炉7相连，汽轮发电***与余热锅炉10相连，余热锅炉10与篦冷机相连；烟气净化***与篦冷机相连。垃圾在炉排炉7内燃烧后的炉渣经出渣机9输送到水泥原料***参与配料、粉磨成生料粉，再经过回转窑***煅烧成水泥熟料，重金属有害元素被固溶在熟料里。垃圾渗滤液经过收集后进入垃圾渗滤液池2，经垃圾渗滤液处理设备处理后合格的产水进入电站的循环水池，作为循环水***的补水，浓水喷入垃圾炉排炉7或者水泥窑窑尾预热器，经过高温焚烧，达到无害化处理的目的。
本实施例的余热锅炉10为卧式结构，与立式锅炉相比，卧式锅炉更容易维修，腐蚀及磨损较少，使用寿命较长。考虑到***的可利用率以及可靠性，锅炉的蒸汽参数选用中温中压工况(4.0MPa，400℃)，中温次高压工况(6.5MPa,450℃)***成本及运营维修费都较高。
本实施例的汽轮发电***设置主蒸汽旁路***，保证汽轮机因故停机或降负荷运行时，汽水***仍能满足焚烧炉及余热锅炉的正常运行。主蒸汽旁路***主要由旁路减温减压器、旁路凝汽器(主凝汽器兼用作旁路凝汽器使用)、旁路蒸汽管道及阀门附件组成。当余热锅炉启动及停炉过程中，蒸汽通过旁路蒸汽管道进入旁路减温减压器，经减温减压后排入旁路凝汽器凝结成水，最后由凝结水泵打入除氧器循环利用；当汽轮机故障停机时，为维持焚烧炉的连续运行，主蒸汽可通过旁路蒸汽管道进入旁路减温减压器，最后排入凝汽器回收利用。
本实施例提供一种水泥窑协同处置生活垃圾的方法，具体步骤如下：
垃圾运输车将垃圾卸到垃圾储存坑3内，装运垃圾时注意将特大块垃圾拣出(国内城市生活垃圾一般特大块很少，基本不需分拣和破碎)。垃圾储存采用分区堆放，垃圾储存坑3上方设有两台行车5，互为备用，一台用于垃圾的翻堆，另一台将垃圾抓送到炉排炉进料装置6上部料斗，进料装置6再将垃圾输送到炉排炉7里燃烧，高于880℃的烟气经过余热锅炉10产生过热蒸汽驱动汽轮机发电机发电，余热锅炉10出口约200℃的烟气送入篦冷机一段，被1400℃的水泥熟料加热至950℃以上，作为三次风送入分解炉。炉排炉7的燃烧空气来源于垃圾储3坑产生的恶臭气体，经过蒸汽—空气预热器8把气体从20℃加热到220℃作为一次风，蒸汽-空气预热器8利用余热锅炉10蒸汽加热，垃圾在炉排炉7里干燥、燃烧、燃尽。垃圾协同处置产生的炉渣输送到水泥原料***参与配料、粉磨成生料粉，再经过回转窑***煅烧成水泥熟料，重金属有害元素被固溶在熟料里。
当垃圾热值低于1000kcal/kg或水分过大时，采用补烧柴油的方式保证炉排炉7内能稳定着火、燃烧。车间在微负压下操作，为工作人员创造卫生健康地工作环境。停窑检修期间，恶臭气体被送往专用洗涤塔+活性炭吸附除臭装置11，净化达标后排放。
Claims (8)
1.一种水泥窑协同处置生活垃圾发电***，包括垃圾接收与贮存***、焚烧***、渗滤液处理***、臭气处理***、余热锅炉***、汽轮发电***以及烟气净化***，其特征在于，接收与贮存***包括卸料大厅(1)、垃圾储存坑(3)和进料装置(6)；垃圾储存坑(3)上方设有垃圾行车(5)及抓斗(4)，抓斗(4)将垃圾送至进料装置(6)，进料装置(6)与焚烧***相连；所述焚烧***包括蒸汽-空气预热器(8)和炉排炉(7)，蒸汽-空气预热器(8)和炉排炉(7)连接，炉排炉(7)和余热锅炉(10)连接；所述渗滤液处理***包括垃圾渗滤液池(2)和渗沥液处理站，垃圾渗滤液池(2)与垃圾储存坑(3)相连；所述臭气处理***与垃圾储存坑(3)相连；所述汽轮发电***与余热锅炉(10)相连，余热锅炉(10)与篦冷机相连；所述烟气净化***与篦冷机相连。
2.如权利要求1所述的一种水泥窑协同处置生活垃圾发电***，其特征在于，所述烟气净化***的出口与篦冷机连接。
3.如权利要求1所述的一种水泥窑协同处置生活垃圾发电***，其特征在于，所述炉排炉(7)采用顺推式炉排或逆推式炉排。
4.如权利要求1所述的一种水泥窑协同处置生活垃圾发电***，其特征在于，所述臭气处理***包括洗涤塔以及活性炭吸附除臭装置。
5.如权利要求1所述的一种水泥窑协同处置生活垃圾发电***，其特征在于，所述余热锅炉(10)为卧式结构，锅炉的蒸汽参数选用中温中压工况。
6.如权利要求1所述的一种水泥窑协同处置生活垃圾发电***，其特征在于，所述汽轮发电***设置主蒸汽旁路***。
7.如权利要求1所述的一种水泥窑协同处置生活垃圾发电***，其特征在于，所述蒸汽-空气预热器(8)为两级预热，蒸汽和烟气逆流换热，第一级蒸汽来自汽轮发电***抽汽，第二级蒸汽来自余热锅炉(10)的汽包。
8.如权利要求1所述的一种水泥窑协同处置生活垃圾发电***，其特征在于，所述余热锅炉(10)采用三个垂直通道加一个水平通道的结构布置方式，三个垂直通道均为空腔冷却通道，在水平通道内布置有蒸发器、过热器和省煤器。
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| CN111412473A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-14 | 江苏大学 | 一种适用于高湿固废物料的气化燃烧利用方法及*** |
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