[发明专利]基于解耦燃烧的生活垃圾低温热解系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于解耦燃烧的生活垃圾低温热解系统，热解段包括干燥鼓和热解鼓，洗气段包括两级洗气塔，热回收段包括烟气、热解气余热回收装置。本发明将生活垃圾先送入干燥鼓干燥，再送入热解鼓热解生成热解气体和炭渣，干燥和热解分为启动阶段和正常运作阶段，在启动阶段，空气和燃气存储器输出的燃气混合后通过干燥鼓和热解鼓的燃烧器分别在干燥鼓和热解鼓的空腔内燃烧供热产生高温烟气；在正常运作阶段，热解鼓空腔内的高温烟气送至干燥鼓空腔内进行换热干燥，干燥鼓燃烧器变为辅助热源；热解气体依次通过一级、二级洗气塔进行净化。本发明充分利用余热产出高温蒸汽，烟气降温净化后外排，有效控制了二恶英生成，实现了生活垃圾资源化、减量化、低碳化。

技术领域

本发明涉及生活垃圾无害化处理及其资源化循环利用技术，特别属于一种基于解耦燃烧的生活垃圾低温热解系统及方法。

背景技术

现在，我国每年产生逾2亿吨的城市生活垃圾，并且垃圾的年增长率已达到10％以上。近年来，我国城市生活垃圾的处理虽然取得了一定的成效，但是总体能力还明显不足，垃圾处理能力的增长速度明显滞后于垃圾产生量的增长速度，大量城市生活垃圾无法及时得到处理而堆积于郊外，侵占了大面积土地，部分城市已面临着“垃圾围城”的威胁。

目前，在我国乃至世界范围内广泛使用的城市生活垃圾处理方式主要有填埋、焚烧、堆肥三种，其中填埋是我国处理城市生活垃圾的主要方式，垃圾处理量大约占垃圾总量的80％。但是，填埋的处理方式存在占用土地资源大、渗滤液污染、发酵产生的甲烷气体加剧温室效应等缺点。而堆肥的处理方式则存在占地面积大、转化过程时间长、状态难以稳定、产物质量不易控制等问题，同时，我国堆肥处理的垃圾基本为混合垃圾，没有经过严格分类，因此堆肥过程中难免混入大量如重金属等有毒有害物质，再加上产生的甲烷等温室气体无组织排放，极易对周边环境造成严重污染。在上述三种方式中，焚烧法是垃圾减量化成效最好的处理方式，可使垃圾减容85％、减重75％以上，但是焚烧垃圾存在污染环境的隐患，尤其焚烧产生的二噁英具有不可逆的“三致”毒性，对人体健康具有极大的危害，目前已成为最引人关注的问题。除此之外，垃圾的焚烧处理还存在一些限制：

(1)我国的城市生活垃圾基本上混合收集，成分复杂，而焚烧一般要求垃圾的最低热值在3360kJ·kg^-1以上，当垃圾的热值过低时就需要添加燃料以辅助燃烧，这样就会造成运行成本的增加，目前我国除少数经济较发达的城市外，其它城市的垃圾分类收集尚未普遍开展，故混合生活垃圾热值均较低，不适宜焚烧；

(2)焚烧处理设备的投资和运行费用均较高，我国早期建设的垃圾焚烧发电厂引进的多是国外技术和设备，投资费用昂贵；近年来随着引进设备国产化和技术自主创新，国产技术和设备有所发展和应用，焚烧厂单位的投资虽有所降低，但对于经济承受能力一般的地区来说，焚烧处理的投资和运行费用依然不菲。