气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置方法和系统，属于固体废弃物综合处理技术领域。将不同类别的固体废弃物进行预处理，根据不同类别的固体废弃物的热值水平，进行比例混配后，通过生物干化，降低含水率，并适当加入热值调节物质，使固体废弃物的热值达到能够满足等离子体气化设备长时间稳定运行要求的水平。采用等离子体气化技术，将固废衍生物中的有机组分气化为合成气，而无机组分则生成玻璃状的无害的熔渣。所得到的高温合成气经净化后用于燃气发电，产生的熔渣则作为水泥生产的原材料。综合处置了多种类别的固体废弃物、满足等离子体气化设备长时间稳定运行的需求，实现了固体废弃物减量化、资源化、无害化。

【技术实现步骤摘要】
气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置方法和系统
本专利技术属于固体废弃物综合处理
，具体涉及一种气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置方法和系统。
技术介绍
固体废弃物（简称“固废”），是指人类在生产、生活中产生的丧失原有利用价值的，或者虽未丧失原有利用价值，但是被抛起或者放弃的固态、半固态及置于容器中的气态物品、物质以及国家法律法规纳入固体废物管理的物品、物质。按固体废气物的来源分类，主要包括生活垃圾、工业废弃物（包括但不限于工业炉渣、粉煤灰、煤矸石、煤泥、化工危险废弃物、冶金废弃物等）、农业废弃物。此外，《国家危险废物名录》将包括医疗废弃物、医药废物、废药品、有机溶剂废物、废矿物油等49类固体废弃物列为危险废弃物。固体废弃物的处置遵从“减量化、资源化、无害化原则”，目前，对固体废弃物的处置方式主要包括三种方式：卫生填埋，作为处理固体废气物的主要方式，卫生填埋能够满足大部分固体废弃物的处置需求，但是，卫生填埋虽投资成本低，但处理周期长，占地面积大，对渗透液、甲烷、硫化氢等的处理有一定要求。随着经济社会的不断发展，可供填埋的垃圾的场所越来越紧缺，卫生填埋将不能满足对日益增长的固体废气物的处置要求。堆肥法，可实现部分生活垃圾、农业废弃物的资源化处置，但是处置范围较窄，不能大规模应用。焚烧法，焚烧法能够资源化回收利用垃圾中的有机组分，处理周期短，但是其设备建设及运行成本高，焚烧后产生的炉渣、尾气等容易造成二次污染，且产生浓度较高的二噁英等致癌物质，限制了垃圾焚烧的发展。现有技术中，如申请号为201410111571.2的中国专利技术专利公开了一种水泥窑协同处理城市生活垃圾的系统和方法，对生活垃圾进行发酵、分拣、破碎、干燥后，采用下吸式固定床气化炉对生活垃圾进行气化，气化后产生的合成气通过燃气轮机进行发电，并供给水泥生产线设备使用，气化产生的灰渣则送入水泥生产线中进行消纳。然而，首先生活垃圾成分复杂，对生活垃圾的预处理需消耗较大的人力物力，其次，受水泥生产的过程控制、水泥品质等因素限制，传统的气化过程产生的灰渣加入到水泥生产线中的总量有限。再例如，有报道指出，利用水泥生产回转窑直接消纳生活垃圾、或将垃圾焚烧后的尾气通入到水泥生产回转窑中进行高温处置，但是这些手段无疑对水泥生产的过程管理造成较大的影响，垃圾消纳总量有限。且上述方案适合对生活垃圾进行处置，较难实现对工业废弃物的处置。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置方法，以解决现有技术中存在的水泥厂协同处置固体废弃物时，消纳总量有限，消纳类别单一的技术问题。本专利技术还提供一种气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置方法，包括以下步骤：固废预处理：对不同类别的固体废弃物分别进行分拣筛选、破碎、杀菌消毒操作；固体废物混合物制备：将不同热值水平的固体废弃物混配后，进行生物干化，并向其中加入热值调节物质，得到固废衍生物；等离子体气化：采用等离子气化技术，对所述固废衍生物进行热解气化，得到合成气和玻璃体的炉渣；燃气发电：步骤“等离子体气化”中所得到的合成气，经净化后，通过燃气轮机进行发电；炉渣消纳：步骤“等离子体气化”中所得到的玻璃体的炉渣，送入水泥生产线，进行消纳。优选地，其特征在于，步骤“固体废物混合物制备”中，所述热值调节物质为焦炭、低品质煤炭、重质石油、焦油中的至少一种。优选地，步骤“炉渣消纳”中，玻璃体的炉渣根据炉渣品质，送入水泥生产线中的原料磨、回转窑及水泥磨中的其中一处。优选地，还包括以下步骤：余热发电：利用步骤“等离子体气化”中得到的合成气的显热及步骤“燃气发电”中所述燃气轮机的尾气的显热进行发电。优选地，步骤“燃气发电”中以及步骤“余热发电”中，所得电能用于供给所述气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置方法中所使用的部分或全部设备用电。一种气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置系统，包括固体废弃物预处理子系统、等离子气化子系统、发电子系统及水泥生产子系统；所述固体废弃物预处理子系统包括若干固废前处理装置及固废混配干化装置，所述固废前处理装置用于临时存储不同类别的固体废弃物，且针对固体废弃物的类别进行基于安全的处理，所述固废混配干化装置用于将不同类别的固体废弃物进行混合，并干化，获得热值稳定的固废衍生物；所述等离子气化子系统包括等离子气化炉及熔渣冷却装置，所述等离子气化炉的进料口连接所述固废混配干化装置，所述熔渣冷却装置连接所述等离子气化炉的熔渣出料口；所述发电子系统包括第一余热发电装置、合成气净化装置及燃气发电装置，所述第一余热发电装置连接所述等离子气化炉的合成气出料端，用于利用所述等离子气化炉所生产的合成气的显热进行发电，所述合成气净化装置连接所述第一余热发电装置，用于对所述等离子气化炉所生产的合成气进行净化，所述燃气发电装置连接所述合成气净化装置，用于利用所述等离子气化炉所生产的合成气的进行发电；所述水泥生产子系统包括原料磨、回转窑、水泥磨及尾气净化装置，所述原料磨、所述回转窑与所述水泥磨分别连接所述熔渣冷却装置，所述尾气净化装置连通所述燃气发电装置。优选地，所述固废混配干化装置包括：分层发酵堆放池，所述分层发酵堆放池通过固体废弃物输送装置分别连接每一个所述固废前处理装置；混合生物干化池，所述混合生物干化池靠近所述分层发酵堆放池设置；以及转运抓斗，所述转运抓斗设置于所述分层发酵堆放池上方，且能够移动至所述混合生物干化池上方。优选地，所述分层发酵堆放池和/或所述混合生物干化池包括干化池本体、渗滤液导流坡及渗滤液收集槽；所述干化池本体由干化池池壁与干化池池底围绕形成，所述干化池池壁上开设有渗滤液析出滤孔；所述渗滤液导流坡环设于所述干化池本体的周围，且具有10°～60°的坡面，所述渗滤液导流坡的最高处与所述干化池池底平齐；所述渗滤液收集槽环设于所述渗滤液导流坡的外侧，且所述渗滤液收集槽的槽口与所述渗滤液导流坡的最低处平齐。优选地，所述合成气净化装置设置有飞灰收集组件，所述飞灰收集组件连接所述回转窑。优选地，所述发电子系统产生的电能用于提供所述固体废弃物预处理子系统、所述等离子气化子系统、所述发电子系统及所述水泥生产子系统的全部或部分设备用电。优选地，所述发电子系统还包括第二余热发电装置，所述第二余热发电装置连接所述燃气发电装置与所述尾气净化装置，用于利用所述燃气发电装置所产生的尾气的显热进行发电。由上述技术方案可知，本专利技术提供了一种气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置方法及综合处置系统，其有益效果是：将不同类别的固体废弃物，包括但不限于生活垃圾、医疗废弃物、农林废弃物、工业固体废弃物，分别进行例如分拣筛选、破碎、消毒杀菌等预处理后，根据不同类别的固体废弃物的热值水平，进行比例混配后，通过生物干化，降低固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置方法，其特征在于，包括以下步骤：/n固废预处理：对不同类别的固体废弃物分别进行筛选、降低含水率、破碎操作；/n固体废物混合物制备：对不同热值水平的固体废弃物进行混配，并向其中加入热值调节物质，得到固废衍生物；/n等离子体气化：采用等离子气化技术，对所述固废衍生物进行热解气化，得到合成气和玻璃体的炉渣；/n燃气发电：步骤“等离子体气化”中所得到的合成气，经净化后，通过燃气轮机进行发电；/n炉渣消纳：步骤“等离子体气化”中所得到的玻璃体的炉渣，送入水泥生产线，进行消纳。/n

【技术特征摘要】
1.一种气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
固废预处理：对不同类别的固体废弃物分别进行筛选、降低含水率、破碎操作；
固体废物混合物制备：对不同热值水平的固体废弃物进行混配，并向其中加入热值调节物质，得到固废衍生物；
等离子体气化：采用等离子气化技术，对所述固废衍生物进行热解气化，得到合成气和玻璃体的炉渣；
燃气发电：步骤“等离子体气化”中所得到的合成气，经净化后，通过燃气轮机进行发电；
炉渣消纳：步骤“等离子体气化”中所得到的玻璃体的炉渣，送入水泥生产线，进行消纳。


2.如权利要求1所述的气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置方法，其特征在于，步骤“固体废物混合物制备”中，所述热值调节物质为焦炭、低品质煤炭、重质石油、焦油中的至少一种。


3.如权利要求1所述的气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置方法，其特征在于，步骤“炉渣消纳”中，玻璃体的炉渣根据炉渣品质，送入水泥生产线中的原料磨、回转窑及水泥磨中的其中一处。


4.如权利要求1所述的气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置方法，其特征在于，还包括以下步骤：
余热发电：利用步骤“等离子体气化”中得到的合成气的显热及步骤“燃气发电”中所述燃气轮机的尾气的显热进行发电。


5.如权利要求4所述的气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置方法，其特征在于，步骤“燃气发电”中以及步骤“余热发电”中，所得电能用于供给所述气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置方法中所使用的部分或全部设备用电。


6.一种气化发电协同水泥生产的多类别固废综合处置系统，其特征在于，包括固体废弃物预处理子系统、等离子气化子系统、发电子系统及水泥生产子系统；
所述固体废弃物预处理子系统包括若干固废前处理装置及固废混配干化装置，所述固废前处理装置用于临时存储不同类别的固体废弃物，且针对固体废弃物的类别进行基于安全的处理，所述固废混配干化装置用于将不同类别的固体废弃物进行混合，并干化，获得热值稳定的固废衍生物；
所述等离子气化子系统包括等离子气化炉及熔渣冷却装置，所述等离子气化炉的进料口连接所述固废混配干化装置，所述熔渣冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：王西来，彭岩，马海军，穆祥，高锋超，李俊波，苏明生，张文秉，刘文艳，
申请(专利权)人：宁夏天纵泓光余热发电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64