[发明专利]分解垃圾焚烧发电产生的二噁英和臭气及重金属的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及垃圾处理装置和方法，具体涉及一种分解垃圾焚烧发电产生的二噁英和臭气及重金属的装置和方法。

背景技术

随着城市建设的加快，城市规模越来越大，城市人口越来越多，人均生活垃圾也越来越多，已知国内外城市生活垃圾发电厂，目前皆采用直燃式锅炉焚烧垃圾，且需向炉内喷柴油助燃，增加了运营成本，无疑还将产生大量的二噁英、臭气等多种有毒气体（含重金属在内）排放在大气中随风飘逸。垃圾及炼油厂废气（火炬）焚烧过程中产生的二噁英大约占其总排放量的90％以上。二噁英有剧毒，其毒性相当于氰化钾的1000倍，据有关报道，只要1盎司（28.35克）的二噁英，就能将100万人置于死地。由于它在微量长期摄取的情况下可引起癌症等疾病，国际癌症研究中心已将它列为人类的一级致癌物。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种分解垃圾焚烧发电产生的二噁英和臭气及重金属的装置和方法，分解城市生活垃圾焚烧发电过程中产生的二噁英、臭气和重金属，彻底分解消除有毒气体，避免二次污染，真正实现垃圾无害化处理，变废为宝，造福子孙后代。

本发明的技术解决方案是：分解装置与垃圾焚烧装置连接，垃圾焚烧装置包括加料斗、垃圾仓、垃圾输送机、垃圾气化炉和储气罐，加料斗安装在垃圾仓的上方，垃圾仓设多个仓室，储仓底部设计为斜坡形槽沟，其上有过滤网，垃圾仓内设有分检机，垃圾气化炉设炉门、加料口和出灰口，垃圾气化炉底部安装炉栅，炉栅上部即炉膛，垃圾输送机一端连接垃圾仓，垃圾输送机另一端通过加料口连接垃圾气化炉，垃圾气化炉通过输气管连接储气罐；其特征是：所述的分解装置包括风机、一号除尘器、焦油罐、脱硫塔、重金属分离器、二号除尘器和气水分离器，在垃圾仓和垃圾气化炉之间连接酸臭气输气管，酸臭气输气管内安装风机；垃圾气化炉和储气罐之间依次安装由气管相互连通的一号除尘器、焦油罐、脱硫塔、重金属分离器、二号除尘器和气水分离器，重金属分离器采用物理和化学吸收法相结合方式，二号除尘器为湿式除尘器，气水分离器和储气罐之间的气管上安装吸风机和阀门；储气罐经气管连通燃气发电机组，其气管上安装阀门；燃气发电机组上连接余热锅炉，余热锅炉上设安全阀、排气口、供气供暖管和进水管。

其中，上述二噁英和臭气及重金属的分解装置的分解方法包括以下步骤：

（1）垃圾由加料斗加入垃圾仓，垃圾中酸性臭水从过滤网渗漏到底部槽沟内，由水泵抽出以2kg/cm²压力喷咀喷出，以雾状喷入垃圾气化炉的底部炉栅下和气化剂一起混合后进入炉膛助燃，同時增加燃气中氢的含量，二氧化碳与水蒸汽被还原为一氧化碳和氢气；

（2）垃圾仓形成负压使臭气不外泄，垃圾仓内的臭气由风机抽出，以压力4-7kpa吹入垃圾气化炉的炉栅下，臭气被火焰中心850-1000℃的炉膛高温分解；

（3）垃圾的分类，城市生活中垃圾存在少量的砖、石、瓷片、玻璃片及金属物质，设在垃圾仓内的分检机在输送过程中将垃圾分类检出，包含砖、石、瓷片的非金属杂物被破碎后混合于灰渣中制成道板砖供市政用，金属则回收再生利用；

（4）分类后的垃圾由置于密封罩内的垃圾输送机送至垃圾气化炉的加料口，每小时投料折干基4-5吨；

（5）垃圾热解气化反应，垃圾在气化炉的炉膛内焚烧时火焰中心温度在850-1000℃，酸性臭水和臭气被第一次高温分解，热气流继续上升，其温度在750-850℃，与上部垃圾可燃部分接触进行热化学反应，反应生成的气体燃烧后由气化炉上部引出，炉体冷却水温由自动控制阀控制在90-95℃，冷却水套设有安全阀无水或压力超高自动报警，压力超限为0.1kg/cm²，平均每吨干基垃圾产燃气1450m³，热值1500kcal/m³，甲烷29.43%，氢12.8%，氧1.92%，一氧化碳2.78%，硫化氢0.3%；灰渣由炉栅底部排出制造板砖；燃气由炉体上部引出，气流量5800-7250m³，压力10-15kpa，温度400-500℃；输气管内装循环水冷却管，温度控制在320-380℃；

（6）垃圾气化炉产生的可燃气成分除了可供燃烧的甲烷、氢和一氧化碳，还有二噁英、硫化氢有害气体；燃气属于易燃易爆气体，采用火焰冷壁熄灭阻火、湿式水封阻火、细水雾伴送措施，确保输气管线安全运行；