一种生活垃圾气化发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种生活垃圾气化发电系统，包括垃圾预处理系统，垃圾预处理系统分两路，一路与带有MVR系统的渗滤液处理系统连接，另一路与垃圾气化焦油催化系统连接，垃圾气化焦油催化系统包括出口设置有焦油催化床的气化炉，气化炉的入口与垃圾预处理系统连接，气化炉的出口分两路，一路与渗滤液处理系统连接，用于实现垃圾无害化和资源化处理，另一路经过设置有一级气气换热器及二级气气换热器的气体净化系统与内燃机发电及余热利用系统连接，用于进行换热并通过内燃机组进行燃烧发电。实现垃圾气化发电无害化处理及高效资源化利用。

A household garbage gasification power generation system

The invention discloses a domestic garbage gasification power generation system, which comprises a garbage pretreatment system and a garbage pretreatment system which are divided into two paths. One is connected with a leachate treatment system with MVR system, the other is connected with a tar catalytic system for garbage gasification, and the garbage gasification tar catalytic system comprises a tar catalytic bed arranged at the exit. The entrance of the gasifier is connected with the garbage pretreatment system, and the exit of the gasifier is divided into two ways, one way is connected with the leachate treatment system to realize the garbage innocuity and resource utilization. The other way is through the gas purification system with the primary gas heat exchanger and the secondary gas heat exchanger to generate electricity and waste heat from the internal combustion engine. The system connection is used for heat exchange and combustion generation through the internal combustion engine group. To realize harmless treatment and efficient utilization of garbage gasification power generation.

【技术实现步骤摘要】
一种生活垃圾气化发电系统
本专利技术属于垃圾气化发电及渗滤液的无害化处理及资源化利用
，具体涉及一种生活垃圾气化发电系统。
技术介绍
由于工业化进程的提高，近年来，全世界生活垃圾年增长速度飞快，中国生活垃圾年增长率更高，成为污染环境、水资源，危害人类生存的隐患。目前垃圾的处理主要方法是填埋，部分用焚烧处理，少量采用堆肥形式处理。填埋和堆肥方法占用大量土地资源、填埋也没有实现垃圾的减量化和资源化。而焚烧过程极易产生二次污染，释放二噁英、多环芳烃化合物、颗粒物(PM)、酸臭性气体、有毒重金属Hg、Pb、cr等污染物质，难以符合垃圾的“减量化、无害化、资源化”处理目标。垃圾气化发电技术对垃圾的含水率和渣土有一定的要求，如果垃圾的含水率或渣土含量较高，无法保证气化炉的温度和生成的合成气的热值。与此同时，在垃圾收集储运过程中会产生大量的渗滤液，垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水，水质成分复杂，含有高浓度的氨氮和种类繁多的有机污染物。通过渗透等方式，渗滤液会对周围造成严重的水体污染，其中渗滤液流量和速度、垃圾的性质和堆埋时间都影响着污染程度。我国目前渗滤液技术仍在发展阶段，处理渗滤液的运营费用昂贵，且管理能力尚未完善，因此如果水质受到渗滤液污染，其处理难度远远高于一般水质。而且被渗滤液污染的水质会丧失利用价值，严重影响人们的健康问题。目前国内外浓缩液的处理有回灌、焚烧、固化、蒸馏干燥和真空干燥等方法,但与回灌法相比，其他方法的设备投资和运行费用都非常昂贵,但回灌不能完全消除渗滤液，仍有部分渗滤液须外排等处理，而且由于渗滤液在垃圾层中的不断循环,会导致其氨氮、重金属和盐的不断积累。因此，如何能经济快速地处理垃圾渗滤液也是垃圾处理时所必须考虑的问题。此外，由于垃圾气化过程中，气化炉的温度较高，焦油在高温时呈气态，与气化气能完全混合，气化炉出口气送往换热器或冷却塔冷却过程中，大量得焦油析出，气化炉出口管道容易被焦油堵塞；因此，如何促进焦油的转化也是垃圾气化发电过程中必须考虑的问题。垃圾气化过程中，由于富氧条件，容易产生二噁英。二噁英生成的机理主要有“三种方式”：热分解合成、前驱体合成、再次生成。含有苯类的有机物因受热分解而先生成“前驱体”类物质如各类含氯苯系物，在580～680℃温度区间通过一系列氯化、缩合、氧化等反应生成；温度降至250～450℃区间，已经彻底分解的有机物经过一系列复杂的化学反应在一些金属的催化下也会重新合成二噁英类。因此，如何控制整个系统中二噁英的生成量也是垃圾气化发电过程中必须要考虑的问题。为了避开这几种生成方式，垃圾气化炉床层内设为高温，从气化炉出来后的合成气，经过一级换热器后经过除尘器，去除低温环境下二噁英生成需要的催化剂，从而控制二噁英的生成，气化和一级换热阶段可能生成的二噁英通过SCR装置将二噁英催化分解，因此，将气化熔融技术用于我国垃圾处理，需要解决以下问题：1、如何低成本提高我国原生垃圾的热值；2、如何处理生活垃圾产生的渗滤液；3、如何处理垃圾干燥过程中生成的臭气；4、如何控制二噁英和焦油的生成量，满足内燃机进气要求；5、如何降低整个系统的能量消耗，实现高效的无害化垃圾处理。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种生活垃圾气化发电系统，实现垃圾气化发电无害化处理及高效资源化利用。本专利技术采用以下技术方案：一种生活垃圾气化发电系统，包括垃圾预处理系统，垃圾预处理系统分两路，一路与带有MVR系统的渗滤液处理系统连接，另一路与垃圾气化焦油催化系统连接，垃圾气化焦油催化系统包括出口设置有焦油催化床的气化炉，气化炉的入口与垃圾预处理系统连接，气化炉的出口分两路，一路与渗滤液处理系统连接，用于实现垃圾无害化和资源化处理，另一路经过设置有一级气气换热器及二级气气换热器的气体净化系统与内燃机发电及余热利用系统连接，用于进行换热并通过内燃机组进行燃烧发电。具体的，垃圾预处理系统包括生活垃圾料仓，生活垃圾料仓的出口与垃圾分选破碎挤压装置的入口连接，垃圾分选破碎挤压装置的出口分两路，渗滤液出口与渗滤液处理系统连接，另一路出口经过垃圾干燥筛分装置与气化炉的入口连接，用于将干燥筛分后的垃圾送入气化炉内进行气化。进一步的，垃圾干燥筛分装置的干燥气入口连接一级气气换热器及二级气气换热器，用于将气化气干燥需要的高温富氧经过一级气气换热器及二级气气换热器换热后送入垃圾干燥筛分设备内实现边筛分边干燥。具体的，一级气气换热器和二级气气换热器的一端与供风及富氧系统连接，另一端与气化炉的入口连接，用于将干燥后的臭气送入气化炉内做流化气，随着垃圾气化合成气进入气化炉气化燃烧。具体的，渗滤液处理系统包括MVR处理装置，MVR处理装置的入口通过渗滤液储罐池与垃圾预处理系统连接，MVR处理装置的出口与渗滤液浓缩液处理装置的入口连接，渗滤液浓缩液处理装置的出口经过搅拌器与气化炉的进料口连接。进一步的，气化炉的炉渣出口处设置有筛分装置，筛分装置的出口与渗滤液浓缩液处理装置的入口连接，渗滤液浓缩液处理装置的蒸发气体出口与RO处理装置的入口连接。进一步的，筛分装置连接有冷渣器用于冷却回收。进一步的，MVR处理装置内设置有压缩机，压缩机与内燃机组中一台不发电的内燃机连接，用于为压缩机提供能量。具体的，气化炉的合成气出口连接一级气气换热器的入口，一级气气换热器的合成气出口连接除尘器的入口，除尘器的出口连接SCR设备的入口，SCR设备的出口连接二级气气换热器的入口，二级气气换热器的出口与内燃机组连接。进一步的，二级气气换热器与内燃机组之间设置有脱酸装置，二级气气换热器的出口连接脱酸装置的入口，脱酸装置的出口连接内燃机组的入口，内燃机组的烟气出口与余热利用系统的入口连接。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术一种生活垃圾气化发电系统，通过前处理工艺提高了垃圾热值，气化炉采用气化炉+焦油催化床催化气化系统，生成的二噁英通过SCR系统分解，低温下合成需要的催化剂也在除尘器中被去除，从而满足内燃机进气要求。垃圾渗滤液通入MVR系统进行处理，采用MVR技术，MVR流出的渗滤液浓缩液，被筛分后的炉渣加热，蒸发的气体进入RO系统处理，固体剩余物和残渣在搅拌器内混合后送入气化炉燃烧，实现垃圾渗滤液无害化处理，MVR系统中压缩机需要的能量来自于内燃机组，不需要消耗额外的能量，垃圾渗滤液浓缩液通过加入气化炉出口处筛分后的颗粒粒径合适的高温炉渣进行浓缩吸附，产生的蒸汽进入RO系统，剩余的浓缩液随着高温炉渣返回垃圾气化炉进行无害化处理。进一步的，由于我国原生垃圾成分复杂、含水率高，因此无法满足垃圾气化发电的基本需要，本专利技术的垃圾预处理技术将干燥和筛分过程合并，在提升进入气化发电系统垃圾热值的基础上，减少设备投资，降低场地占用面积。进一步的，垃圾干燥会产生臭气，臭气中含有硫化氢、甲硫醇、甲硫醚等恶臭物质，还有烷烃、苯系物、卤代烃等有机可燃物质，常见的恶臭处理方法主要有物理法、化学法以及生物法。物理法和化学法投资成本和运行成本均较高，生物除臭发具有处理效率高、无二次污染，设备简单等优势，但生物处理过程设计到气、液、固相传质和生化降解过程，目前研究不太深入，而本专利技术利用气化过程的高温富氧环境，在焦油催化床的作用下对臭气中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生活垃圾气化发电系统，其特征在于，包括垃圾预处理系统，垃圾预处理系统分两路，一路与带有MVR系统的渗滤液处理系统连接，另一路与垃圾气化焦油催化系统连接，垃圾气化焦油催化系统包括出口设置有焦油催化床的气化炉(4)，气化炉(4)的入口与垃圾预处理系统连接，气化炉(4)的出口分两路，一路与渗滤液处理系统连接，用于实现垃圾无害化和资源化处理，另一路经过设置有一级气气换热器(5)及二级气气换热器(8)的气体净化系统与内燃机发电及余热利用系统连接，用于进行换热并通过内燃机组(10)进行燃烧发电。

【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾气化发电系统，其特征在于，包括垃圾预处理系统，垃圾预处理系统分两路，一路与带有MVR系统的渗滤液处理系统连接，另一路与垃圾气化焦油催化系统连接，垃圾气化焦油催化系统包括出口设置有焦油催化床的气化炉(4)，气化炉(4)的入口与垃圾预处理系统连接，气化炉(4)的出口分两路，一路与渗滤液处理系统连接，用于实现垃圾无害化和资源化处理，另一路经过设置有一级气气换热器(5)及二级气气换热器(8)的气体净化系统与内燃机发电及余热利用系统连接，用于进行换热并通过内燃机组(10)进行燃烧发电。2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾气化发电系统，其特征在于，垃圾预处理系统包括生活垃圾料仓(1)，生活垃圾料仓(1)的出口与垃圾分选破碎挤压装置(2)的入口连接，垃圾分选破碎挤压装置(2)的出口分两路，渗滤液出口与渗滤液处理系统连接，另一路出口经过垃圾干燥筛分装置(3)与气化炉(4)的入口连接，用于将干燥筛分后的垃圾送入气化炉(4)内进行气化。3.根据权利要求2所述的一种生活垃圾气化发电系统，其特征在于，垃圾干燥筛分装置(3)的干燥气入口连接一级气气换热器(5)及二级气气换热器(8)，用于将气化气干燥需要的高温富氧经过一级气气换热器(5)及二级气气换热器(8)换热后送入垃圾干燥筛分设备(3)内实现边筛分边干燥。4.根据权利要求1所述的一种生活垃圾气化发电系统，其特征在于，一级气气换热器(5)和二级气气换热器(8)的一端与供风及富氧系统连接，另一端与气化炉(4)的入口连接，用于将干燥后的臭气送入气化炉(4)内做流化气，随着垃圾气化合成气进入气化炉(4)气化燃烧。5.根据权利要求1所述的一种生活垃圾气化发电系统，其特征在于，渗...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树众，匡草，赵军，蔡建军，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61