垃圾高温气化发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种垃圾资源化利用技术领域，尤其涉及一种将垃圾转换为电能的发电系统。
【背景技术】
[0002]垃圾作为人类活动的产物成为地球的负担，也成为阻碍人类社会发展的严重障碍。全世界垃圾年均增长速度为8.42%，而中国垃圾增长率达到10%以上。全世界每年产生4.9亿吨垃圾，仅中国每年就产生近1.5亿吨城市垃圾，中国城市生活垃圾累积堆存量已达70亿吨。
[0003]传统的垃圾处理方法主要包括填埋法、厌氧发酵法和焚烧法。
[0004]填埋法是使用最多的垃圾处理方法，其原理是将垃圾在选定的场所，填埋到一定高度，加上覆盖材料，让其经过长期的物理、化学和生物作用达到稳定状态。缺点是占地多、无害化、减容化程度较低，存在着二次污染的潜在威胁，垃圾填埋场远离市区，运输费用较大，选地受较多限制，容易造成地表及地下水污染。
[0005]厌氧发酵法处理城市有机垃圾是回收生活垃圾中能源的一种有效方法。其缺点是处理前都需要进行垃圾的分类，因此造成厌氧发酵法实用性较差，处理成本巨大，而且处理不彻底，无法大规模推广应用。
[0006]焚烧法是将垃圾作为固体燃料送入垃圾焚烧炉中，在高温条件下，垃圾中的可燃成分与空气中氧气进行剧烈的化学反应，放出热量，转化成高温的燃烧气和量少而性质稳定的固体残渣。缺点是破坏资源，垃圾含70%左右的水分，含水有机物消耗能量，可燃垃圾释放能量，在焚烧过程中消耗能量和释放能量相抵，剩余能量很少或为负能量，因此对垃圾热值有要求，焚烧中要消耗煤、油等助燃能源，浪费了大量的可回收资源，且焚烧时会形成二噁英，易造成空气污染。
[0007]上述垃圾处理的三种方法中，焚烧处理的优点是减量效果好，焚烧后的残渣体积减少90%以上，重量减少80%以上，处理彻底。发明人经过多年研究，发现焚烧法不被人们欢迎的原因是采用传统的焚烧原理，其缺点根本无法改变，
[0008]传统的垃圾燃烧原理分为三个阶段:第一是着火前的阶段，包括燃干燥、析出挥发分和形成固态炭，固态可燃物在炉中加热、干燥、蒸发水分，随着温度增高，垃圾中的有机质开始热分解，主要是从大分子上断裂下来的侧链和官能团所形成的挥发分，其主要成分为C0、C02、H2、H20、CH4及各种烃类化合物，热解剩余产物是固态炭，在此过程中固态可燃物要吸收热量；第二是挥发分和炭的燃烧，当温度达到燃点时开始着火，然后可燃挥发分和固态碳开始燃烧，固态可燃物的挥发分越高，燃烧速度就越快；第三是炉渣炉灰中残余固态碳燃尽。
[0009]现有技术的锅炉都是从燃烧灰烬层供给空气，无论是普通炉或反烧炉，空气先供给未完全燃烧的灰烬继续燃烧，释放残存热能；然后提供给氧化燃烧层进行燃烧，释放热量并将热能提供给干燥还原层；干燥还原层吸收热能，分解出挥发分，挥发分燃烧以产生大量所需要的热能。
[0010]上述燃烧原理在实际燃烧中会出现许多技术问题。因为空气是从锅炉的燃烧灰烬层供给，燃烧的最高温度在氧化燃烧层，容易造成干燥还原层裂解出大分子官能团，干燥还原层上方的燃烧空间温度满足不了挥发分的完全燃烧条件，从而形成浓烟，造成燃烧不彻底，使固态可燃物70%的热值流失，极大地浪费了能源，污染环境。尤其是在垃圾焚烧过程中，燃烧产生的二噁英没有高温环境进行分解，使垃圾焚烧技术无法推广。
【发明内容】
[0011]本发明所要解决的技术问题是提供一种改变垃圾焚烧工艺、采用高温气化燃烧的方法、释放热能充分且极为环保的垃圾高温气化发电系统。
[0012]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:垃圾高温气化发电系统，包括:
[0013]垃圾收集料仓，用于收集存放垃圾运输车运送来的垃圾；所述垃圾收集料仓上部安装有抓料斗，所述垃圾收集料仓的底部设有垃圾集料池；
[0014]垃圾粉碎机，接收所述抓料斗抓取的垃圾，并将垃圾粉碎；
[0015]垃圾干燥机，位于所述垃圾粉碎机后部，用于将粉碎后的垃圾干燥；所述垃圾干燥机设有气体收集罩干燥气体收集装置，所述干燥气体收集装置连接有干燥气体处理装置；
[0016]干燥垃圾料仓，用于存放干燥垃圾，所述干燥垃圾料仓上部安装有干燥垃圾抓料斗；
[0017]送料装置，接收所述干燥垃圾抓料斗抓取的干燥垃圾，用于将所述干燥垃圾料仓内的干燥垃圾向后输送；
[0018]高温气化喷烧锅炉，位于所述送料装置的出料口处，通过高温气化将干燥后垃圾高温气化燃烧生产蒸汽，部分蒸汽通过管路连接至所述垃圾干燥机；所述高温气化喷烧锅炉设有供风装置；所述高温气化喷烧锅炉的排烟通道连接有烟气处理装置；
[0019]汽轮发电机组，将用于干燥垃圾后剩余的蒸汽转化为电能；
[0020]厌氧发酵塔，用于收集垃圾集料池底部的垃圾渗出液、所述干燥气体处理装置产生的垃圾蒸发冷凝液并进行厌氧发酵，产生沼气。
[0021]作为优选的技术方案，所述干燥气体处理装置包括旋风分离器，所述旋风分离器的下端通过管路连接所述厌氧发酵塔，所述旋风分离器的出风端连接有过滤水池，所述过滤水池的溢水口连接所述厌氧发酵塔，所述过滤水池的出气口连接有烟囱。
[0022]作为优选的技术方案，所述厌氧发酵塔的沼气出口连接有沼气发电机组。
[0023]作为优选的技术方案，所述垃圾收集料仓和所述干燥垃圾料仓内分别设有用于收集垃圾散发气体的气体收集罩，所述气体收集罩通过管路向连接至所述高温气化喷烧锅炉的所述供风装置。
[0024]作为优选的技术方案，所述高温气化喷烧锅炉包括锅炉主体，所述锅炉主体上设有锅炉水腔、锅炉燃料进口、链条式炉排和锅炉排烟口，所述锅炉燃料进口插装有生物质高温气化喷烧装置，所述生物质高温气化喷烧装置包括炉体，所述炉体内设置有高温气化燃烧腔，所述高温气化燃烧腔的前端设有喷火出渣口，所述高温气化燃烧腔的后端设有后堵板，所述后堵板上设置有进料通道，所述进料通道连接有进料推灰装置；所述高温气化燃烧腔的底部设置有腔底板，所述高温气化燃烧腔的顶部设置有腔顶板，所述高温气化燃烧腔的两侧设置有腔侧板；所述后堵板、所述腔底板、所述腔顶板和所述腔侧板分别对应设有隔热降温装置；所述腔顶板上设置有若干射向燃烧物料表面的空气喷管，所述空气喷管穿过所述隔热降温装置连接有供风装置。
[0025]作为对上述技术方案的改进，所述高温气化燃烧腔的横截面呈矩形，所述腔底板水平设置或者向所述喷火出渣口倾斜设置。
[0026]作为对上述技术方案的改进，所述进料推灰装置包括进料斗，所述进料斗的下部设置有进料仓，所述进料仓的底面、所述进料通道的底面和所述腔底板平齐，所述进料仓的底部设置有能伸入至所述进料通道内的推料块，所述推料块连接有推料块往复运动驱动装置。
[0027]作为对上述技术方案的改进，所述隔热降温装置包括分别设置在所述后堵板、所述腔底板、所述腔顶板和所述腔侧板外的冷却水套，所述冷却水套连通且连接有循环栗，所述循环栗连接至所述锅炉水腔。
[0028]作为对上述技术方案的改进，所述空气喷管包括圆形管体，所述圆形管体的下端设有扁平的倒“V”形喷口，所述倒“V”形喷口相互平行且垂直于所述腔侧板；所述圆形管体位于所述高温气化燃烧腔内的管壁上设有横向出风孔；所述空气喷管的下端与所述腔底板的距离从进料通道到喷火出渣口方向逐渐降低。
[0029]作为对上述技术方案的改进，所述空气喷管还包括倾斜朝向所述喷火出渣口外炉渣的炉渣助燃喷管。
[0030]由于采用了上述技术方案，垃圾高温气化发电系统，包括垃圾收集料仓、垃圾粉碎机、垃圾干燥机、干燥垃圾料仓、高温气化喷烧锅炉、汽轮发电机组；本发明摈弃了传统的垃圾焚烧原理，通过垃圾收集料仓沥水、垃圾干燥机干燥、干燥垃圾料仓存储、高温气化喷烧锅炉生产蒸汽，最后用汽轮发电机组发电；本发明在高温气化喷烧锅炉内建立一个高效的高温气化燃烧环境，通过向物料表面强制送风，使物料的表面富氧燃烧，形成一个高温燃烧面层，产生大量的热量并被被吹向物料的内层，使气化燃烧更为剧烈、迅速，燃烧的最高点温度可达1100°c -1300°C，气化后的所有大分子官能团、所有有害气体例如二噁英被多次加热、气化、分解并参入燃烧；大大提高了物料的热能利用效率，是对锅炉燃烧加热原理的突破性改进，为垃圾的完全资源化利用提供了充分的保证，而且排放环保，具有极大的经济效益和社会效益。
【附图说明】
[0031]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中:
[0032]图1是本发明实施例的原理图；
[0033]图