[发明专利]基于等离子气化技术的垃圾处置系统及处置方法在审
申请号: | 201710623894.3 | 申请日: | 2017-07-27 |
公开(公告)号: | CN107442551A | 公开(公告)日: | 2017-12-08 |
发明(设计)人: | 胡明;胡利华;邵哲如;刘玉坤;方杨;王进 | 申请(专利权)人: | 光大环保技术研究院(南京)有限公司;光大环境科技(中国)有限公司;光大环保技术研究院(深圳)有限公司;光大环保技术装备(常州)有限公司 |
主分类号: | B09B3/00 | 分类号: | B09B3/00;B09B5/00;C10J3/00;C10J3/72;C10J3/82;C10L5/46;F02C3/20;F02C6/00 |
代理公司: | 北京市磐华律师事务所11336 | 代理人: | 董巍,高伟 |
地址: | 211106 江苏省南京市江宁区苏源*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 等离子 气化 技术 垃圾处置 系统 处置 方法 | ||
技术领域
本发明涉及垃圾处理领域,具体而言涉及一种基于等离子气化技术的垃圾处置系统及处置方法。
背景技术
目前,我国处理城市生活垃圾主要有三种方式:填埋、堆肥和焚烧发电。然而随着我国城市化规模的扩大,城市生活垃圾逐年增加,许多地方已出现了垃圾无地可埋、无处可堆的尴尬局面,城市生活垃圾污染引起的环境和生态安全问题已经十分严峻。垃圾焚烧可实现垃圾减量化,在减少占地的同时,可进行发电,创造一定经济效益,但垃圾焚烧也带来了一系列问题:(1)由于焚烧温度不高,容易产生二噁英和呋喃等致癌物质;(2)焚烧产生的飞灰和残渣中所含的重金属物质,容易造成地下水源的污染;(3)焚烧产生大量烟气,碳排放量大。
等离子气化技术是近年来发展起来的一种全新的处理城市生活垃圾的技术。和一般垃圾焚烧技术不同,采用等离子气化技术处理城市生活垃圾,是利用等离子炬产生的高强度热源(5500℃以上)作为等离子气化炉的热源,由于其高温和高热密度,几乎能将垃圾中的有机物完全气化并转化成合成气(主要为CO和H2),而无机物则可生成对环境无害的玻璃体灰渣,从而实现垃圾处理过程污染物的“零排放”。
目前我国大多仍采用比较传统的气化技术,比如流化床、回转窑等,产生的合成气组分复杂、品质低,且含有大量焦油,合成起的净化工艺非常复杂,而且不能保证燃气轮机的正常运行。而等离子气化技术主要适用于北美和欧洲等垃圾分类系统较为完善的发达国家,其普通生活垃圾可直接进入等离子体反应器进行气化。而在我国与东南亚等垃圾分类体系并不健全的发展中国家,餐厨垃圾往往与普通生活垃圾一同收集,回收的生活垃圾含水率高,热值低,不适于直接进入等离子体反应器进行处理。
因此,有必要提出一种新的基于等离子气化技术的垃圾处置系统,以解决上述问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明提供一种基于等离子气化技术的垃圾处置系统,所述系统包括:
垃圾预处理单元,用于生成垃圾衍生燃料;
等离子气化单元,用于将所述垃圾衍生燃料中的有机物气化生成可燃的合成气;
气体净化单元,用于将所述合成气进行净化;
发电单元,用于将净化的所述合成气燃烧发电。
进一步,所述垃圾预处理单元包括垃圾分选装置,用于回收可回收物质。
进一步,所述垃圾预处理单元包括垃圾存储仓和干燥装置,利用所述发电单元的余热对垃圾进行干燥。
进一步,所述垃圾衍生燃料的含水率低于10%。
进一步,所述等离子气化单元包括等离子气化炉,所述等离子气化炉内为负压。
进一步,所述等离子气化单元包括等离子炬,所述等离子炬产生的热源高于5500℃。
进一步,所述合成气包括CO和H2。
进一步,所述发电单元采用燃气轮机。
进一步,所述燃气轮机的发电效率大于或等于40%。
本发明还提供一种基于等离子气化技术的垃圾处置方法,所述方法包括:
执行垃圾预处理,以生成垃圾衍生燃料;
对所述垃圾衍生燃料执行等离子气化,以生成可燃的合成气;
将所述合成气进行净化;
将净化的所述合成气燃烧发电。
进一步,所述垃圾预处理还包括垃圾分选步骤,以回收可回收物质。
进一步,所述垃圾预处理还包括垃圾干燥步骤,以降低垃圾中的含水率。
进一步,所述合成气包括CO和H2。
本发明提供的基于等离子气化技术的垃圾处置系统包括垃圾预处理单元、等离子气化单元、气体净化单元以及发电单元,其具有以下优点:
(1)通过垃圾预处理可以实现生活垃圾中可回收物质的再利用,提高生活垃圾的利用率;
(2)利用燃气轮机产生的余热对生活垃圾进行干燥,充分利用了系统余热,提高了系统效率,同时,将不可回收物质生成热值高、含水率低、成分稳定的垃圾衍生燃料,可以提高等离子气化的效率;
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