一种燃煤耦合生活垃圾热解的发电系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109385309A(43)申请公布日2019.02.26(21)申请号201811516366.9(22)申请日2018.12.12(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区潮王路18号(72)发明人严密张思成刘建雍周宣佑王国斌苏红才叶东尼翁周超(74)专利代理机构杭州之江专利事务所(普通合伙)33216代理人朱枫(51)Int.Cl.C10J3/20(2006.01)C10J3/84(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种燃煤耦合生活垃圾热解的发电系统及方法(57)摘要本发明公开了一种燃煤耦合生活垃圾热解的发电系统及方法，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热解系统；用于将合成气冷却净化，分离出焦油并得到可燃气的合成气处理系统；本发明将煤粉混烧垃圾焦炭使设备满负荷运载，并且通过掺烧合成气使锅炉热效率提高，减少耗煤的同时高效处置生活垃圾。CN109385309ACN109385309A权利要求书1/2页1.一种燃煤耦合生活垃圾热解的发电系统，其特征在于：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热解系统；用于将合成气冷却净化，分离出焦油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、回料腿和燃烧炉螺旋给料机，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；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；所述流化床燃烧炉的炉膛上设有4～8组燃气喷嘴；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；所述的固定床垃圾热解系统包括固定床热解炉和热解炉出口旋风分离器，固定床热解炉左侧上方与燃烧炉出口旋风分离器连接，左侧下方通过回料腿连接流化床燃烧炉；所述固定床热解炉顶部与热解炉出口旋风分离器连接相通；所述合成气处理系统包括电子除油器和加压机，热解炉出口旋风分离器连接电子除油器，电子除油器上方连接加压机，加压机与流化床燃烧炉的燃气喷嘴相连；电子除油器下方设有焦油出口，焦油出口连接至燃烧炉螺旋给料机。2.如权利要求1所述的一种燃煤耦合生活垃圾热解的发电系统，其特征在于：所述固定床垃圾热解系统还包括焦炭破碎机及热解炉螺旋给料机；固定床热解炉右侧上方设有垃圾给料口，与热解炉螺旋给料机相连；所述固定床热解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；固定床热解炉底部设有气化剂入口。3.如权利要求2所述的一种燃煤耦合生活垃圾热解的发电系统，其特征在于：所述热解炉出口旋风分离器通过流量控制阀门分为两路，一路连接固定床热解炉底部的气化剂入口，另一路连接合成气处理系统的电子除油器。4.如权利要求1所述的一种燃煤耦合生活垃圾热解的发电系统，其特征在于：所述固定床垃圾热解系统中，从固定床热解炉出料的垃圾焦炭经过焦炭破碎机后，垃圾焦炭粒径小于30mm。5.一种权利要求1所述发电系统的发电方法，其特征在于：包括以下步骤：1)煤粉通过燃烧炉螺旋给料机从流化床燃烧炉的煤粉给料口给入，在流化气的氧化作用下发生燃烧反应，燃烧产生的烟气夹带着携热床料进入燃烧炉出口旋风分离器，在离心力的作用下气固分离，携热床料经过返料器落入固定床热解炉，烟气则进入烟气处理系统；2)干燥破碎后的生活垃圾通过热解炉螺旋给料机从固定床热解炉右侧上方进料后，与携热床料在热解炉底部进行混合传热，发生脱挥发分反应及热解还原反应；热解产生的垃圾焦炭排入破碎机，破碎后经过回料腿进入流化床燃烧炉与煤粉掺烧；热解产生的以CO2、CO、H2、H2O及CH4为主的粗合成气则进入热解炉旋风分离器，分离出灰渣后进入合成气处理系统，热解炉出口的合成气温度约为500℃～700℃；3)从回料腿进入流化床燃烧炉的垃圾焦炭与煤粉充分混合燃烧，固定碳被转化，焦炭与煤产生的炉渣从流化床燃烧炉的下渣口排出；燃烧产生的热量用来生产蒸汽用以供热或发电；4)从热解炉旋风分离器出来的粗合成气通过流量控制阀门分配调控后，部分返回固定床热解炉用于提供热解气氛，同时促使新产生的合成气排出固定床热解炉，另一部分经过2CN109385309A权利要求书2/2页电子除油器去除焦油，得到的可燃气通入加压机压缩加压后向固定床热解炉输送加压燃气。6.如权利要求5所述的发电方法，其特征在于：所述步骤1)中落入固定床热解炉的携热床料温度达到850℃。7.如权利要求5所述的发电方法，其特征在于：所述步骤2)中的生活垃圾经过破碎干燥等预处理后，送入固定床热解炉的垃圾