[发明专利]一种利用燃煤锅炉处置生活垃圾的系统及方法

说明书

本发明一种利用燃煤锅炉处置生活垃圾的系统及方法，系统包括依次连接的破碎机、燃料反应器和空气反应器，设在燃料反应器上的第一分离器，以及设在空气反应器上的第二分离器和磁选分离装置；破碎机出口连接燃料反应器的入口；燃料反应器底部设有空气入口；空气反应器内设有若干载氧体，其底部设有空气入口；第一分离器的气体出口连通电站锅炉，第一分离器的入口与燃料反应器的出口连通，第一分离器的固体出口与空气反应器的入口连通；第二分离器的气体出口连通电站锅炉，第二分离器的入口与空气反应器的出口连通，第二分离器的固体出口与磁选分离装置的入口连通；磁选分离装置底部设有载氧体出口和飞灰出口；载氧体出口与燃料反应器的入口连通。

技术领域

本发明涉及生活垃圾处置技术领域，具体为一种利用燃煤锅炉处置生活垃圾的系统及方法。

背景技术

我国城市生活垃圾年清运量超过两亿吨，村镇两级人均生活垃圾产量分别为0.5kg/(人天)～1.0kg/(人天)、0.4kg/(人天)～0.9kg/(人天)，垃圾围城问题日益突出。垃圾的不当处置会造成严重的环境污染，垃圾无害化处理是生态文明建设的关键，现阶段我国城市生活垃圾处理的目标是减量化、无害化和资源化处理。

受场地减少及二次污染的影响，垃圾填埋方式逐渐减少。垃圾中含有大量污染物及环保政策的日益严格，垃圾堆肥利用也受到严格限制。垃圾热处理方式能够高温分解有毒物质，具有减容、减重率高，处理方法快等优点，受到广泛关注。垃圾热处置包括焚烧、热解和气化，其中热解和气化方式二次污染较小，产品利用多样化，但规模相对较小，适宜于分散式垃圾处理。大规模生活垃圾集中处置主要采用焚烧发电的方式，2019年全国新建约430个垃圾焚烧发电厂，处理能力达到45万吨/日。预计到2021年，我国垃圾发电装机容量将达到1347万千瓦。但是，我国生活垃圾水分高、热值低，垃圾焚烧发电效率低，垃圾发电成本高于火力发电，同时垃圾焚烧设备投资大、焚烧废气处理费用高、难度大。

垃圾焚烧耦合燃煤发电是实现清洁、高效、低成本处理生活垃圾的可行的技术途径，其需要解决两个问题：1.如何将垃圾焚烧产生的热量传递给燃煤锅炉；2.如何保证垃圾焚烧产生的二噁英和重金属不对锅炉产生影响。传统的垃圾焚烧耦合燃煤发电技术路线包括：前置干燥炭化处理技术，城市垃圾干燥、炭化及热解后，气体产物随烟气进入炉膛焚烧，焚烧产物通过锅炉尾部烟气净化设备净化；工业固废气化耦合发电技术，工业固废气化后的原料成为可燃气体通过新增的燃气燃烧器进入锅炉；垃圾双链耦合发电技术，垃圾焚烧炉产生的主蒸汽引入燃煤机组热力系统，垃圾焚烧炉产生的尾部烟气引入燃煤锅炉；垃圾气化熔融耦合发电技术、煤与生活垃圾等离子体气化耦合发电技术、流化床锅炉直接掺烧垃圾等。但是，传统的耦合方法可燃气焦油含量高，容易堵塞管道；氮、硫、氯污染物以及二次生成的二噁英，影响锅炉安全运行；重金属含量高，影响灰渣的再利用。现有的垃圾焚烧设备投资大、焚烧废气处理费用高，发电效率低，一般用于大规模生活垃圾的集中处置。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种利用燃煤锅炉处置生活垃圾的系统及方法，能够实现生活垃圾的减量化、无害化、资源化处理，同时保证电站锅炉运行的安全性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种利用燃煤锅炉处置生活垃圾的系统，包括依次连接的破碎机、燃料反应器和空气反应器，设置在燃料反应器上的第一分离器，以及设置在空气反应器上的第二分离器和磁选分离装置；

所述的破碎机用于破碎生活垃圾，破碎机的出口连接燃料反应器的入口；所述的燃料反应器底部设置有空气入口；所述的空气反应器内设置有若干载氧体，其底部设置有空气入口；

所述的第一分离器的气体出口连通电站锅炉，第一分离器的入口与燃料反应器的出口连通，第一分离器的固体出口与空气反应器的入口连通；

所述的第二分离器的气体出口连通电站锅炉，第二分离器的入口与空气反应器的出口连通，第二分离器的固体出口与磁选分离装置的入口连通；