[发明专利]一种高含水固体废弃物的解耦燃烧方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于高含水固体废弃物的高值化利用和高效、高洁能源技术领域，特别涉及一种高含水固体废弃物的解耦燃烧方法和装置。

背景技术

随着我国工业的迅速发展，高含水量的固体废弃物的产量逐年增加，这些未经处理的废弃物进入环境后，直接会给水体、土地和大气带来二次污染，对生态环境和人们身体健康构成了严重威胁。在我国，这些高含水固体废弃物主要包括污泥、煤泥、酒精糟、白酒糟、啤酒糟、蔗渣、中药渣、醋渣、糠醛渣、木糖渣等。这些废弃物的主要特点是产量高和水量高。据估算，目前我国年产污泥量为300万吨，蔗渣与滤泥3000万吨，酒精糟近2000万吨，白酒糟2000万吨以上，啤酒糟近1000万吨，中药渣1300万吨。这些固体废弃物含水量高达50-80％，富含有机质等营养成分，多数厂家只是将这些废弃物送往垃圾场填埋或露天堆放，造成二次污染。目前，我国高含水固体废弃物的处置方法主要是填埋、焚烧、堆放等，其处置方法均不能实现对高含水固体废弃物的资源化利用，存在一定的社会及环境问题，不是高含水固体废弃物处置的理想出路。

为了满足越来越严格的环境要求和充分处理不适于资源化利用的高含水的固体废弃物，目前，将其转化为能源，包括热、电、蒸汽、燃气等，越来越引起人们的关注。这种能源转化与利用对减少环境污染和节能降耗具有十分重要的意义。

广州普得环保设备有限公司在公开号CN201046936Y的专利中提出提出一种污泥燃烧干燥装置，将污泥用烟气干燥后再进行燃烧，同时向炉内供给煤粉，使污泥达到稳定燃烧。但由于干燥燃烧炉温很高，可能导致炉内结焦，并造成大量氮氧化物的排放，造成空气污染。为了避免这些问题，在公开号CN1559939A和公开号CN1632377A的专利中，采用污泥和水煤浆混合制成液体燃料的办法，进而在燃烧器中将此种污泥水煤浆进行洁净燃烧。但由于大量水的存在，燃烧器效率不高，煤的掺杂量也很大，有时高达60-70％，成本很高。

公开号CN2274286Y的专利发明了一种燃烧糠醛渣的锅炉，其工艺路线为：利用锅炉尾气将糠醛渣烘干，然后送到旋风分离器内进行糠醛渣与烟气分离，烘干后的糠醛渣通过拨料装置定时定量地落入燃烧室内燃烧。在公开号CN201297628Y的专利中，也采用烟气干燥的方法开发了一种木糖废渣的燃烧装置。因为高含水固体废弃物，水含量很大，燃烧后烟气中的水含量很高，因此烟气干燥效果并不理想，并且换热后的烟气温度不能太低。

发明内容

本发明的目的是提供一种高含水固体废弃物的解耦燃烧方法和装置。

为实现上述的目的之一，本发明的一种高含水固体废弃物的解耦燃烧方法是将高含水固体废弃物的干燥/热解与燃烧过程分离，该方法包括以下步骤：

(1)将高含水固体废弃物在固体/气体热载体的加热下在150～700℃的温度范围内进行干燥/热解，产生的混合物经分离后得到气体产物和固体产物；其中，所述的干燥/热解为一个干燥和热解同时进行的处理过程或两个独立的依次进行的处理过程；

(2)将步骤(1)生成的固体产物送入燃烧器，与空气接触在700～1200℃燃烧，产生热灰和热烟气。把传统燃烧分为：干燥-热解-燃烧三个过程或干燥/热解-燃烧两个过程，即用不同的反应器来实现燃烧过程的分离，实现解耦燃烧。

作为上述技术方案的一种改进，还包括：步骤(3)：将步骤(1)生成的气体产物从燃烧器中部送入参与燃烧，或将热解产生的热解气通入燃烧器中部再燃，以降低氮氧化物。

作为上述技术方案的又一种改进，所述步骤(2)中固体产物充分燃烧后产生的热量传递给热载体，高温热载体与高含水固体废弃物充分混合为干燥/热解提供热量。

作为上述技术方案的再一种改进，所述的步骤(1)的高含水固体废弃物干燥/热解所需的热量由所述的步骤(2)所得到的热灰、热烟气或者经过热烟气加热的热空气提供。

为实现上述的另一目的，本发明的一种高含水固体废弃物的解耦燃烧装置，其特征在于，该系统包括：

一进料器5，该进料器5连通至干燥热解器3，用于将高含水固体废弃物加入到干燥热解器3；所述的干燥热解器3内充满高温固体热载体，干燥热解器3内的高温固体热载体与高含水固体废弃物充分混合，进行充分的换热干燥/热解；一连通管4，其两端分别连通干燥热解器3和燃烧器1的下端，用于将干燥/热解后的固体产物和固体热载体通过连通管4进入燃烧器1的下端；