本实用新型专利技术一种生活垃圾焚烧耦合燃煤发电的装置，包括依次连接的气化反应器、燃料反应器和空气反应器，以及分别设置在气化反应器、燃料反应器和空气反应器上的第一分离器、第二分离器和第三分离器；空气反应器内设有若干载氧体，其固体出口经载氧体通道连接燃料反应器；第一分离器入口与气化反应器热解气出口连通，第一分离器气体出口与燃料反应器气体入口连通；第二分离器入口与燃料反应器出口连通，第二分离器气体出口连接电站锅炉烟道，第二分离器固体出口与空气反应器第一固体入口连通；第三分离器气体出口连通电站锅炉烟道，第三分离器入口与空气反应器气体出口连通，第三分离器固体出口与空气反应器侧壁第二固体入口连通。入口连通。入口连通。
【技术实现步骤摘要】
一种生活垃圾焚烧耦合燃煤发电的装置
[0001]本技术涉及生活垃圾焚烧技术，具体为一种生活垃圾焚烧耦合燃煤发电的装置。
技术介绍
[0002]城市生活垃圾是人类日常生活中不可避免的一部分。与工业固体垃圾、医疗垃圾和建筑垃圾相比，城市生活垃圾具有非点源污染的特点，如果管理不善，会严重危害生态环境和人类健康。2017年国家统计年鉴统计我国城市生活垃圾年清运量约为1.9亿吨，而改革开放以来生活垃圾填埋量已超过 30亿吨。我国城市生活垃圾组成特点由“无机物多、有机物少、可回收物少”向“无机物少、有机物多、可回收物多”转变，这使得我国城市生活垃圾的热值提高很快，已达到中等发达国家水平。因此，现阶段我国城市生活垃圾处理的目标是在实现其减量化、无害化、资源化处理，减少环境污染的同时，还能回收其中所蕴含的能量。
[0003]目前，城市生活垃圾处理处置的方式主要有填埋、堆肥和热处置。卫生填埋作为城市垃圾的最终处置手段，是应用最广泛的一项技术，其在我国城市垃圾处理中占主要地位。虽然卫生填埋处理操作简单，资金投入少，但由于其占地面积大，资源化低等缺点，并不适合我国未来的城市垃圾处理。相对于卫生填埋而言，尽管堆肥是一种较符合生态学要求的垃圾处理技术，其在处理垃圾的同时还实现了资源化利用的目标，但该技术存在处理周期长，减容效果差、肥料养分含量低，肥效一般、处理量小等问题，而且长期使用易造成土壤中重金属富集、土壤板结和污染地下水。
[0004]垃圾热处置包括焚烧、热解、气化。垃圾焚烧是目前最广泛采用的热处置手段，它可使垃圾中的毒性有机物和致病微生物经过高温分解而失去毒性，具有减容、减重率高，处理方法快等优点，同时通过回收焚烧过程中产生的热量实现垃圾的能源化利用。2019年全国新建约430个垃圾焚烧发电厂，处理能力达到45万吨/日。预计到2021年，我国垃圾发电装机容量将达到 1347万千瓦。但是，我国生活垃圾水分高、热值低，垃圾焚烧发电效率低，垃圾发电成本高于火力发电，同时垃圾焚烧设备投资大、焚烧废气处理费用高、难度大，不适用于城镇小规模生活垃圾的一体化处理。
[0005]但是，现有的垃圾焚烧设备投资大、焚烧废气处理费用高，发电效率低，一般用于大规模生活垃圾的集中处置；同时采用燃煤锅炉直接焚烧垃圾在技术上还不成熟，特别是二噁英、渗滤液等问题还有待解决。
技术实现思路
[0006]针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种生活垃圾焚烧耦合燃煤发电的装置，能够实现生活垃圾的减量化、无害化、资源化处理，避免垃圾焚烧站的重复建设并改善燃煤电厂未来的生存和发展环境。
[0007]本技术是通过以下技术方案来实现：
[0008]一种生活垃圾焚烧耦合燃煤发电的装置，包括依次连接的气化反应器、燃料反应
器和空气反应器，以及分别设置在气化反应器、燃料反应器和空气反应器上的第一分离器、第二分离器和第三分离器；
[0009]所述的气化反应器用于热解生活垃圾；所述的空气反应器内设置有若干载氧体，其固体出口经载氧体通道连接燃料反应器；
[0010]所述的第一分离器的入口与气化反应器的热解气出口连通，第一分离器的气体出口与燃料反应器的气体入口连通；
[0011]所述的第二分离器的入口与燃料反应器的出口连通，第二分离器的气体出口连接电站锅炉的烟道，第二分离器的固体出口与空气反应器的第一固体入口连通；
[0012]所述的第三分离器的气体出口连通电站锅炉的烟道，第三分离器的入口与空气反应器的气体出口连通，第三分离器的固体出口与空气反应器侧壁的第二固体入口连通。
[0013]进一步的，所述的气化反应器的底部设置有气化剂入口，侧壁上设置有物料入口和灰渣入口。
[0014]更进一步的，所述的气化反应器的物料入口上依次连接设置有储料仓和螺旋给料机。
[0015]更进一步的，所述的气化反应器的灰渣入口与第一分离器底部的灰渣出口连接。
[0016]进一步的，所述的空气反应器的底部设置有空气入口，侧壁由高到低依次设置气体出口、第一固体入口、固体出口和第二固体入口。
[0017]进一步的，燃料反应器的底部设置气体入口，顶部一侧设置出口，侧壁连接载氧体通道。
[0018]与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：
[0019]本技术通过依次连接设置的气化反应器、燃料反应器、空气反应器和相应的分离器来进行生活垃圾的处理，经过气化反应器对生活垃圾进行热解，同时通过燃料反应器进行热解气还原反应，而且配合空气反应器中的载氧体进行重复循环作业，既能够利用生活垃圾的热值发电，又能够利用燃煤火电机组的脱硫脱硝装置脱除垃圾焚烧产生的污染物，从而实现生活垃圾的就近、低成本、高清洁地综合处置，避免垃圾焚烧站的重复建设；其次，采用载氧体与热解气反应的方式能够显著降低燃烧过程中N/S/Cl等污染物的排放，空气反应器温度较低，不产生热力型和快速型NO
x
，燃料反应器中没有氮气参与反应，进一步降低了燃烧过程中NO
x
的生成，同时由于燃料反应器内没有气相氧的存在，从而生成气体产物中二噁英含量显著降低；再次，采用的气化反应器、燃料反应器和空气反应器结构简单，成本低，规模可以灵活调整，适用于小城市、县域或村镇等小规模生活垃圾的处置。
[0020]本技术中生活垃圾的飞灰在电站锅炉外处置，不会影响燃煤飞灰的品质，有效避免了因生活垃圾焚烧产生的飞灰重金属含量高，如果与燃煤飞灰混合会影响灰渣的再利用情况的发生；同时，本技术中热解气在燃料反应器中燃烧，载氧体一般为过渡金属氧化物，载氧体的某些还原产物如金属Fe或其低价氧化物、金属Ni等均能催化裂解焦油，降低焦油含量，并生成清洁的二氧化碳和水，从而保证电站锅炉的运行安全，有效避免了因生活垃圾热解气化过程中会产生大量焦油直接通入锅炉会沾污水冷壁现象的发生。
附图说明
[0021]图1为本技术实施例中所述的系统结构示意图。
[0022]图中：1为储料仓，2为螺旋给料机，3为气化反应器，4为气化剂入口， 5为第一分离器，6为灰渣出口，7为热解气，8为燃料反应器，9为载氧体， 10为空气反应器，11为载氧体通道，12为第二分离器，13为空气入口，14 为第三分离器，15为尾气入口，16为电站锅炉。
具体实施方式
[0023]下面结合具体的实施例对本技术做进一步的详细说明，所述是对本技术的解释而不是限定。
[0024]本技术一种生活垃圾焚烧耦合燃煤发电的装置，如图1所示，包括依次连接在气化反应器3物料入口处的储料仓1和螺旋给料机2，位于气化反应器3底部的气化剂入口4，连接在气化反应器3热解气出口的第一分离器5，设置在第一分离器5底部的灰渣出口6，连接在第一分离器5上的燃料反应器8，内部设置有载氧体9且通过载氧体通道11和第二分离器12分别与燃料反应器8连通的空气反应器10，设置在空气反应器10底部的空气入口13，连接在空气反应器10上的第三分离器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾焚烧耦合燃煤发电的装置，其特征在于，包括依次连接的气化反应器(3)、燃料反应器(8)和空气反应器(10)，以及分别设置在气化反应器(3)、燃料反应器(8)和空气反应器(10)上的第一分离器(5)、第二分离器(12)和第三分离器(14)；所述的气化反应器(3)用于热解生活垃圾；所述的空气反应器(10)内设置有若干载氧体(9)，其固体出口经载氧体通道(11)连接燃料反应器(8)；所述的第一分离器(5)的入口与气化反应器(3)的热解气出口连通，第一分离器(5)的气体出口与燃料反应器(8)的气体入口连通；所述的第二分离器(12)的入口与燃料反应器(8)的出口连通，第二分离器(12)的气体出口连接电站锅炉(16)的烟道，第二分离器(12)的固体出口与空气反应器(10)的第一固体入口连通；所述的第三分离器(14)的气体出口连通电站锅炉(16)的烟道，第三分离器(14)的入口与空气反应器(10)的气体出口连通，第三分离器(14)的固体出口与空气...
【专利技术属性】
技术研发人员：张向宇，张广才，陆续，王一坤，徐宏杰，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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