城镇生活垃圾自供能热解气化处理综合利用技术可行性报告

城镇生活垃圾自供能热解气化处理综合利用技术可行性报告内容摘要：

效分离。 因此，该工艺环节起到脱水和分离的双重作用。 自垃圾库 至干燥工序 13 挤压脱水的主要设备包括：一级挤压机、破袋机、二级挤压机、弹松机等。 工艺流程原理如下：经沥水后的垃圾进入一级挤压机的预压仓开始一次挤压操作，经预压后进入主压仓（此时已有约 5%—8%的水份排除），再次起动一级挤压机开始二次挤压操作，连续挤压运行 2—5 分钟后，至第三次挤压操作时已有大量厨余和果蔬粥状物排出。 设在出口处的破袋机主要作用是割破塑料垃圾袋，遇到硬物会自动提升。 垃圾一级挤压机和破袋机后进入二级挤压机并重复一级挤压机的工作过程。 此时，垃圾已分 为两部分，一部分是挤出的果蔬粥状物，直接至厌氧消化池；其余垃圾由弹松机打击成散料进入干燥工序。 在垃圾脱水工序过程中，垃圾含水率由初始水量率 60%降至 20%左右，含水率减少 35%左右。 垃圾重量则由原料垃圾的 300 吨（以处理量 300t/d 计）减量至于 160吨；垃圾的成份也发生了变化， 97%以上的厨余和果蔬已以粥桨状进入消化池，而剩余的垃圾几乎不含厨余和果蔬成份（尚余少量挤干的果皮等）。 粥桨状厨余和果蔬残余物也利于厌氧消化反应的进行。 挤压机的设计参数： ● ● ● ● ● 处理量（ t/d） ： 300 油缸压力（ Mpa）： 16 垃圾含水率降幅（ %）： 35%至 25%； 垃圾减量至 160t/d；进入厌氧消化池为 140t/d。 垃圾成份中基本不含厨余和果蔬残余物。 14 C干燥工序过程 干燥工序的主要目的是进一步降低垃圾的 150℃ 150℃ 常温 含水 15% 该工序的主要设备包括：加温仓、一级干燥传输带、流化干燥床和二级 干燥传输带等。 工艺流程原理如下：从挤压工序（前 道工序）中弹松器输出的垃圾进入 加温仓，在加温仓中由配风系统提供的 200℃ 低压热风与垃圾直接换热干燥， 为防止加温仓下部堵塞，在下部需提供 3kpa较高压力的热风，同时出风口 处设有过滤装置，以防止垃圾轻成份溢出；从加温仓出来的垃圾进入一级干 燥传输带，一边输送、一边进一步干燥，同时传输带也有振动筛分作用，将 垃圾中灰尘过筛分离；然后垃圾进入流化干燥床，由配风系统提供的高压大 流量 150℃ 热风从床底吹入垃圾成流态化或沸腾态，强化垃圾的传热传质干 燥过程；垃圾经二级干燥传输带至下一道风选工序，二级 干燥传输带通入冷 风，使垃圾速冷以吸出水份。 该工序的传输过程为微负压运行，排出的湿气、 15 臭气均被排入后续的焚烧系统回炉参与燃烧。 该工序的工艺设计参数： ● ● ● ● 干燥速率（ t/min）： — 垃圾含水率降幅（ %）： 10 垃圾减量至 135t/d 垃圾达到无菌、无臭要求。 D垃圾分选工序 分选工序主要将比重较大的无机不可燃物与可燃物分离，并分别进 行处理。 分选的另一目的是利用塑料梳理机回收再生塑料。 该工序主要设备包括：破松 机、一次风选机、二次风选机、塑料梳理机 等。 工艺流程原理如下：该干燥工序处理后的垃圾首先进入破松机进行破碎 和弹松，主要将附在重物上的薄片类垃圾（塑料袋、片、纸片、织物等）分 16 离。 由于破松机与风选机为整体设备，使垃圾可以边破松，边风选，经过两级风选后比重较大的垃圾沉入重物仓，而比重较小的垃圾则进入回收仓。 此处重物仓的垃圾主要包括：砖、石块、陶瓷类、玻璃类、金属以及极少量比重较大的硬质塑料和木块等，重物仓的垃圾 回炉过火，可回收玻璃、建筑材料等，而回收仓则可分别通过塑料梳理机回收再生塑料，还可进入热解焚烧炉处理，进入 RDF系统制成型燃料，后两部分可根据需要调节配置设备。 综上所述，垃圾前处理系统在垃圾的 “减量化、无害化、资源化 ”过程中扮演重要角色。 本技术工艺设计中 300t/d，含水率 60%原料垃圾，经过前处理系统的一系列处理工艺过程减量为 12t/d，含水率 15%的燃料，同时可回收再生塑料 15t/d、金属 9t/d、 RDF成型燃料 65t/d等可再生利用的一物资。 （ 3） 热解气化焚烧子系统 垃圾经过前处理系统后， 进入热解焚烧子系统。 该子系统是整个系统中 的关键部分，其主要功能是： ● 将经前处理的垃圾的有机可燃物全部热解气化并焚烧完全，彻底 消除二恶等污染物； ● ● ● 将风选落入重物仓的无机不可燃物过火熔融； 将前处理子系统中各环节产生的臭气回炉； 提供垃圾处理系统（干燥、厌氧消化、 RDF炭化等）所需要的热 能。 该子系统中的关键设备是垃圾热解焚烧装置。 经前处理后的垃圾经 液压 自动上料机构加入热解焚烧装置中，在该装置中经干燥、干馏、氧化（预 17 燃）、还原（气化）等物理化学过程 ，所有垃圾全部转换为可燃气。 热解焚烧装置的下部是一燃室，可燃气在此处充分燃烧，温度达 1400℃。 经试验表明，垃圾在还原气氛中完全气化，并经充分高温燃烧能有效扼制二恶英类毒性的形成，二恶英分解率可达 99%；在一燃室的底部配置液压自动除灰渣装置，该装置兼两种功能，一是除渣，二可将重物仓的无机不可燃物送入一燃室过火。 此后未燃烧气和烟气进入二燃室和三燃室进一步燃烧，将厌氧消化所产生的沼气引入以增加可燃成份，提高燃烧效果。 此工序主要是增加烟气燃烧时间，将二恶英完全分解。 经过完全充分燃烧后产生的烟气温度约为 800—900℃ ，进入烟气热交换器（余热锅炉）与水换热，烟气温度降至约 500℃ ，进入配风工序。 余热锅炉所生产的蒸汽或热水可用于厌氧消化池增温或其他用途。 ℃ 配风工序主要由急冷配风、二次配风和三次配风等装置组成。 设置配风 18 装置的主要目的是： ● 将经热交换器后的烟气温度，通过急配风在 2秒之 12 ●一燃室温度（ ℃ ）： 1400 ●二燃室出口温度（ ℃ ）： 1100 ●三燃室出口温度（ ℃ ）： 850 ●炉渣热灼率（ %）： ≤5 B、热交换器（余热锅炉） ●气侧进口温度（ ℃ ）： 850 ●气侧出口温度（ ℃ ）： 500 ●水侧进口温度（ ℃ ）： 20 ●水侧进口温度（ ℃ ）： 可调 C、配风工序： ●急冷配风进口温度（ ℃ ）： 500 ●急冷配风出口温度（ ℃ ）： 250 19 ●急冷进间（ S）： ●二次配风出口温度（ ℃ ）： ●三次配风出口温度（ ℃ ）： （ 4） 后处理子系统 ≤2 200 150 后处 理子系统的主要功能是对烟气进一步进行净化处理，使整个垃圾处理系统的排放指标达到国家相关标准和设计要求。 该子系统主要包括：喷雾吸收塔、活性炭吸收器、布袋除尘器、烟气引风机和烟囱等。 （ 5） 回收利用再生子系统 该子系统是实现生活垃圾 “资源化 ”利用的重要环节。 可分为两部 分： A、 RDF燃料，可制成工业用煤和民用生活煤炭。 RDF燃料，也称为垃圾衍生固体燃料或垃圾成型燃料。 这是垃圾经过分选、粉碎、干燥、成型造粒等过程制成的一种新型固体燃料，由于它具有易于运输、尺寸均匀、 组分相对均一、热值较高，加添加剂可进行炉内脱氯并 20 可防腐，长期存放等特点，已成为生活垃圾处理 “减量化、无害化、资源化 ”利用的新技术和发展方向。 本设计中 RDF 子系统主要包括：粉碎、混配、添加剂喂入、可制成工业用煤和民用生活型煤。 本系统根据需要可增设干馏碳化部分，该部分除可得至生物质炭外。