[发明专利]一种污泥制气发电方法及装置

权利要求书

1.一种污泥制气发电方法，其特征在于包括以下步骤：

a.干燥：去除污泥中的水分得到含水率10～35％的干燥污泥，低位热值≥8500KJ/Kg；

b.破碎：将干燥后的污泥进行碾压、破碎加工；

c.成型：将破碎后的干燥污泥利用成型机挤压成型，得到方形颗粒边长为5mm～50mm，或圆柱形颗粒直径为5mm～50mm且高为5mm～50mm，或球形颗粒当量直径为5mm～100mm；

d.检测：对成型污泥进行化学成分及物理特性检测，所述检测的参数包括灰分、挥发分、固定碳、硫、含水率、灰渣软化温度、灰渣性能、高位热值、低位热值和发热值中的一种或多种；

e.制气：将检测合格的成型污泥输送到煤气发生炉顶部，自上而下经料斗进入燃料层；而气化剂富氧空气和过热蒸汽依椐成型污泥加入量所设定比例经炉蓖自下而上均匀通过煤气发生炉的燃料层时能与成型污泥相遇，此时成型污泥与气化剂发生反应生成煤气；

f.降温：对煤气降温和净化，所述净化包括除尘；

g.发电：将降温和净化后的煤气输入燃气机气缸内，经气缸吸入煤气和空气、压缩、点火爆炸和排气四冲程，爆炸产生能量可推动活塞直线运动，曲轴将活塞往复直线运动转换为旋转运动，驱动与燃气机联接的发电机旋转，切割磁力线获得电能。

2.根据权利要求1所述的一种污泥制气发电方法，其特征在于所述步骤f还包括脱除煤气中的部分二氧化碳和脱除煤气中的硫化氢，使煤气中的硫化氢含量小于20mg/m³，满足燃气发电机对煤气质量的要求。

3.根据权利要求1所述的一种污泥制气发电方法，其特征在于所述煤气燃烧发电后的尾气处理流程如下：

h.热交换：将燃气发电机组排放出来的可燃组分含量≤1％、温度≤600℃的高温尾气导入步骤a中对污泥进行干燥，污泥在干燥装置内与高温尾气充分接触，发生热交换，污泥得到进一步干化，同时尾气温度降低到150℃以下；

i.洗涤：采用清水与尾气在洗涤器内充分接触，洗涤尾气中的微量固体，尾气温度进一步降低到50℃以下；

j.脱硫：脱硫液与尾气在脱硫塔内充分接触，尾气中SO₂同脱硫液反应生成稳定的化合物，脱硫液再生后循环使用；脱硫采用钠钙双碱法，脱硫液还能部分脱除NO_x，同时可进一步降低烟尘浓度。

4.根据权利要求1所述的一种污泥制气发电方法，其特征在于所述步骤e中煤气发生炉的燃料层温度为600～1200℃；气化剂富氧空气和过热蒸汽的压力1000～20000Pa，流速为0.5～2.0m/s；燃料层的高度为1.0～5.8m。

5.根据权利要求1所述的一种污泥制气发电方法，其特征在于所述步骤e中过热蒸汽是采用硬度≤100mg/L的软水所制成的，该软水中Ca²⁺和Mg²⁺离子的当量之和≤100mg/L。

6.根据权利要求1所述的一种污泥制气发电方法，其特征在于所述步骤g中燃气机进口煤气温度≤40℃，可燃组分含量≥50％，可燃组分含量的变化速率≤2％/min，H₂S≤20mg/Nm³，杂质粒度≤5μm，杂质含量≤30mg/Nm³，水含量≤40g/Nm³。

7.根据权利要求3所述的一种污泥制气发电方法，其特征在于所述煤气燃烧发电后最终对外排放尾气的特性为：尾气温度≤50℃，烟尘含量≤5mg/m³，SO₂含量≤10mg/Nm³，NO_x含量≤50mg/Nm³；臭气浓度达到GB14554-1993一级标准值：氨含量≤1.0mg/Nm³，硫化氢含量<0.03mg/Nm³，三甲胺含量<0.05mg/Nm³，甲硫醇含量<0.004mg/Nm³，甲硫醚含量<0.03mg/Nm³，二甲二硫含量<0.03mg/Nm³，二硫化碳含量<2.0mg/Nm³，苯乙烯含量<3.0mg/Nm³，二恶英在0.01ng/Nm³以下。