[实用新型]一种燃煤耦合生活垃圾热解的双床发电系统

说明书

本实用新型公开了一种燃煤耦合生活垃圾热解的双床发电系统，包括流化床燃煤系统、固定床垃圾气化系统、合成气处理系统；流化床的携热床料经过物料循环进入气化炉，以提供气化所需能量；气化产生的垃圾焦炭通过回料腿至流化床与煤粉混烧，以保证物料平衡并转化固定碳，气化炉合成气经冷却净化后用作可燃气。本实用新型耦合燃烧、气化两过程，通过气化将生活垃圾转化成可燃气及焦炭，并在燃煤炉内掺烧焦炭以替代部分原煤，实现了热、电、气多联产的功能，节省燃煤的同时高效处理了生活垃圾，避免了垃圾直接焚烧造成的二噁英等污染物，并解决了因物性参数差异煤无法与垃圾直接掺烧的问题。

技术领域

本实用新型属于固废处置领域，特别涉及一种燃煤耦合生活垃圾热解的双床发电系统。

背景技术

随着城市化进程的加快，“垃圾围城”的问题日趋突出，如何实现垃圾的资源化无害化处置成为亟待解决的问题。目前应用最广泛的处置方法是垃圾焚烧发电，但现阶段其处理量仍然无法满足需求。新建符合标准的垃圾焚烧发电厂需要耗费巨量资金且面临着“邻避效应”等问题，同时垃圾焚烧过程产生的二噁英等有害物质，对环境造成不可避免的二次污染。

垃圾的热解气化技术是另一种热处理方式，其原理是利用垃圾中有机物的热不稳定性，在无氧或者缺氧条件下加热，使之在高温条件下分解，形成可燃气，液态焦油，固体可燃焦炭。热解法相比焚烧法更利于能源的高效再利用，且对环境更友好。热解过程是在还原性气氛下进行的，烟气排放量小，粉尘夹带少，且还原性气氛下SOx、NOx和HCl的生成也会受到一定限制，同时较低的空气当量比抑制二噁英的生成。

另一方面，随着政府对环境问题的愈发重视，燃煤电厂正在逐渐被淘汰，其汽轮机大多无法满负荷运行。利用燃煤电厂的锅炉及其成熟的烟气处理系统来处置垃圾具有广阔的应用前景。然而生活垃圾水分高，热值低，几何尺寸大，其物性参数与煤粉差异过大，无法有效地与煤粉直接掺烧。而垃圾焦炭机械强度较小，经过破碎其物性参数更接近于煤，易于与煤混烧。

因此，有必要设计一种燃煤耦合垃圾气化的系统及方法，将垃圾转化为焦炭并与煤掺烧，同时生成合成气，实现热电产品与化工产品的多联产。

发明内容

本实用新型的目的是实现生活垃圾的高效稳定气化，并将气化后的垃圾焦炭送入燃煤锅炉与煤掺烧，在不影响燃煤锅炉系统的情况下替代一部分燃煤负荷，达到利用垃圾资源多联产并降低二次污染。

为此，本实用新型的技术方案是：一种燃煤耦合生活垃圾热解的双床发电系统，包括

用于将垃圾焦炭与煤粉掺烧，产生蒸汽以供热或发电的循环流化床燃煤系统；

用于将干燥后的生活垃圾转化为焦炭及合成气的固定床垃圾气化系统；

用于将合成气冷却净化，分离出焦油等杂质并得到可燃气的合成气处理系统；

所述循环流化床燃煤系统包括流化床燃烧炉、燃烧炉出口旋风分离器和回料腿，流化床燃烧炉顶部的出口与燃烧炉出口旋风分离器连接相通；

所述固定床垃圾气化系统包括固定床气化炉和气化炉出口旋风分离器，固定床气化炉左侧上方与燃烧炉出口旋风分离器相连接，左侧下方通过回料腿连接流化床燃烧炉；所述固定床气化炉顶部与气化炉出口旋风分离器连接相通，气化炉出口旋风分离器连接合成气处理系统。

优选地，所述循环流化床燃煤系统还包括燃烧炉螺旋给料机，流化床燃烧炉左侧下方设有煤粉给料口，与燃烧炉螺旋给料机相连；所述流化床燃烧炉右侧下方与回料腿相连接，流化床燃烧炉底部设有下渣口。

优选地，煤粉从燃烧炉螺旋给料机进入到流化床燃烧炉。

优选地，所述的固定床垃圾气化系统还包括焦炭破碎机和气化炉螺旋给料机，固定床气化炉右侧上方设有垃圾给料口，与气化炉螺旋给料机相连；所述固定床气化炉左侧下方设有焦炭出料口，与焦炭破碎机相连，焦炭破碎机与回料腿相连接；固定床气化炉下方设有气化剂入口。