[发明专利]一种利用燃煤锅炉处理可燃固废的系统和方法

说明书

本发明公开了一种利用燃煤锅炉处理可燃固废的系统和方法，该工艺主要步骤为：由燃煤锅炉引出高温烟气进入固废热解炉对可燃固废进行部分热解，产生的热解气体从不同高度和周向位置分级注入燃煤锅炉，固体半焦产物经分选后储存于料仓中。热解后半焦与煤按照比例混合经燃料制备系统破碎后送入锅炉进行燃烧。根据燃煤锅炉不同运行负荷，可调节高温烟气的抽取量和半焦掺烧比例，进而辅助燃煤锅炉调峰。本发明利用燃煤锅炉烟气部分热解可燃固废，可显著增强可燃固废的可磨系数，并将低温、低热值烟气注入炉内焚烧，不仅可实现可燃固废难于破碎和稳定加料的难题，还可以通过调节高温烟气的抽取量以及低热值热解气注入锅炉实现辅助燃煤锅炉调峰。

技术领域

本发明涉及煤耦合固废掺烧技术领域，特别涉及一种利用燃煤锅炉处理可燃固废的系统和方法。

背景技术

我国固体废弃物产生量大，并具有产生强度大、资源化利用难度大、协同处理比例低等特点。《固体废物污染防治法》的推行加强了固体废弃物和垃圾管理，积极推进固体废物“减量化、资源化、无害化”处置，已成为亟待解决的科技问题。焚烧技术因具有节约土地、处理量大、可实现热量利用等优势已逐渐成为国内外可燃固废的主要处理方式。然而可燃固废具有挥发分含量高、能量密度低、韧性强、流动性差等特点，导致其破碎难度大且给料困难，会带来燃烧效率低、燃烧和污染物排放波动大等问题，为其焚烧处置带来了很大的难度。

实现可燃固废清洁高效燃烧是可燃固废处理亟待解决的难题。通过燃煤锅炉烟道高温烟气对可燃固废进行热解处理，这将显著提高热解后固体半焦的可磨系数，降低固废破碎的难度。产生的热解气体从锅炉不同位置注入燃煤锅炉内以营造局部还原性气氛，还原NO_x，部分未燃烧的可燃气体进一步在燃煤锅炉进行清洁高效燃烧。热解半焦与煤进行混合后进入燃料制备系统破碎，随后送入燃煤锅炉燃烧。利用这一工艺方法不仅可以解决可燃固废燃烧处置过程中难于破碎、给料不稳定、燃烧效率和燃烧稳定性低等问题，还可以实现可燃固废替代燃煤实现资源化利用。此外，通过高温烟气抽气量的调整和低热值热解气分级注入炉膛可以辅助燃煤锅炉的负荷调节。

发明内容

发明目的：针对可燃固废焚烧处置过程中破碎和均匀给料困难、燃烧不稳定及燃烧效率低的问题，本发明提出一种利用燃煤锅炉处理可燃固废的系统和方法，通过抽取燃煤锅炉烟道高温烟气来部分热解可燃固废，生成热解气体和热解半焦，热解后半焦可磨系数显著增加，可以解决固废燃烧难以稳定给料和稳定燃烧的难题。同时热解产生的低热值热解气可从不同位置注入锅炉进行焚烧，注气点附近还可营造局部还原性气氛，降低NO_x的生成。此外，当燃煤锅炉需要低负荷运行时，则将增大高温烟气的抽取量用于可燃固废的部分热解，并将水分含量较高、温度和热值较低的气体热解产物注入燃煤锅炉中进行燃烧，而固体半焦则存储在半焦仓中，减少半焦掺烧量，从而降低锅炉出力。而当燃煤锅炉需要高负荷运行时，可减少甚至停止高温烟气的抽取，相应减少或停止固废的热解，并增加半焦的掺烧量，保证锅炉出力，实现辅助燃煤锅炉调峰的功能。此工艺不仅可以实现可燃固废清洁处理和资源化利用（部分替代燃煤），还可以实现燃煤锅炉的辅助调峰。

技术方案：为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用燃煤锅炉处理可燃固废的系统和方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：燃烧空气由送风机送入燃煤锅炉中组织燃烧，煤与可燃固废热解半焦按比例在混合装置混合，随后经燃料制备系统破碎后被送入燃煤锅炉中进行燃烧；

步骤二：步骤一燃烧产生的烟气被从烟道不同位置（包括过热器、再热器以及省煤器等）被循环风机抽取至可燃固废热解炉作为反应气体；当燃煤锅炉处于高负荷运行时，可减少或甚至关闭高温烟气的抽取，并增加半焦的掺烧量，保证锅炉出力；而当燃煤锅炉低负荷运行时，则将增大高温烟气的抽取量，相应带来更多低热值热解气注入燃煤锅炉内，降低锅炉运行温度，同时减少固废半焦的掺烧量，降低锅炉热输入；通过半焦掺烧量、烟气抽取点和抽取量的调节来辅助实现锅炉的调峰；