一种垃圾热解气化系统的制作方法

本实用新型涉及一种垃圾处理领域，尤其涉及一种垃圾热解气化系统。

背景技术：

随着县城乡镇的生活水平不断提高，生活垃圾量增加率逐年增高，原有垃圾填埋场基本都在设计年限前就达到了设计库容，尤其是省内三州地区经济条件相对落后，原有垃圾处理几乎都以卫生填埋为主，县城人口规模较小达不到垃圾焚烧的门槛，旅游资源对环境要求日益增高，重重压力下各县城乡镇都在寻求垃圾减量化和无害化的出路。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于提供一种解决上述问题，实现工艺简单、成本可控、高效实用、超低排放的垃圾热解气化系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种垃圾热解气化系统，包括预处理系统、热解气系统和尾气处理系统，所述预处理系统包括垃圾存储池和垃圾中转池，所述热解气系统包括无轴螺旋输送机、烘干筛选机、热解气化炉、出渣机和供氧风机，所述尾气处理系统包括空气热交换器、烟气处理设备和引风机，所述预处理系统通过无轴螺旋输送机将垃圾物料输送至烘干筛选机内，所述烘干筛选机将烘干后的垃圾物料输送至热解气化炉内，所述热解气化炉的尾气通过空气热交换器进入烟气处理设备，所述空气热交换器通过引风机对预处理系统进行采气，所述空气热交换器的出风口与烘干筛选机的进风口连接，所述供氧风机通过采气管道分别与烘干筛选机的出风口和垃圾中转池连通，并通过输气管道输送至热解气化炉内。

作为优选，所述预处理系统还包括抓斗行车a、抓斗行车b、重型破碎机、进料双螺旋机a和螺旋进料斗b，所述抓斗行车a将垃圾物料从垃圾存储池抓入进料双螺旋机a内，由进料双螺旋机a将其输送至重型破碎机内，所述重型破碎机将破碎后的垃圾物料排放于垃圾中转池内，所述抓斗行车b将破碎后的物料从垃圾中转池抓入进料双螺旋机b内，所述进料双螺旋机b通过无轴螺旋输送机将垃圾物料输出。

作为优选，还包括磁选设备，垃圾物料抓入螺旋进料斗a后，经过磁选设备后输送至重型破碎机内。

作为优选，所述垃圾存储池、垃圾中转池的底部设有渗滤液池，所述渗滤液池采用连接管通过回喷泵与热解气化炉连通。

作为优选，所述烘干筛选机上连接有泥沙输送机，所述烘干筛选机将筛选出的泥沙通过泥沙输送机输送至筛选料库存放。

作为优选，所述烘干筛选机上连接有焖炉，所述烘干筛选机将筛选出的物料输送至焖炉，降温后通过焖炉出渣机输送至渣库。

作为优选，所述烟气处理设备由烟气冷却器、布袋除尘器、引风机和喷淋净化器组成，所述空气热交换器通过烟气冷却器与布袋除尘器连通，所述布袋除尘器通过引风机与喷淋净化器连通。

作为优选，还包括集水池、冷却水泵和冷却塔，所述冷却水泵通过连接水管将集水池中的冷却水打入烟气冷却器内，所述烟气冷却器换热后的热水通过连接水管输入冷却塔内，再回流至集水池。

作为优选，所述烟气冷却器为两组，两组烟气冷却器并行连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)工艺简单混合收集的垃圾经简单预处理后直接入炉处理，非常适合我国城市生活垃圾成分复杂、不便分拣、含水率高、发热值低的特点，进料和除渣均实现了自动控制；

(2)成本可控设备高度集成，占地面积小，一次性投资小，处理成本低；

(3)高效实用无需添加辅助燃料，热解气通过循环利用提高整套装置的热效率，可输出热水资源，实现了生活垃圾资源化处理；

(4)超低排放从源头到末端，采用减少供氧量、延长停留时间、高温环境、尾气急冷和抑制催化四大控制措施，二噁英得到全过程有效控制。二噁英等特征污染物低于国家标准。

附图说明

图1为本实用新型系统框图。

图中：1、预处理系统；11、垃圾存储池；12、垃圾中转池；13、抓斗行车a；14、进料双螺旋机a；15、重型破碎机；16、抓斗行车b；17、进料双螺旋机b；18、渗滤液池；19、回喷泵；2、热解气系统；21、无轴螺旋输送机；22、烘干筛选机；23、热解气化炉；24、出渣机；25、供氧风机；26、焖炉；27、焖炉出渣机；28、泥沙输送机；3、尾气处理系统；31、空气热交换器；32、引风机；33、烟气冷却器；34、布袋除尘器；35、引风机；36、喷淋净化器；37、集水池；38、冷却水泵；39、冷却塔；4、筛选料库；5、渣库。

具体实施方式

下面将对本实用新型作进一步说明。

实施例1：参见图1，一种垃圾热解气化系统，包括预处理系统1、热解气系统2和尾气处理系统3，所述预处理系统1包括垃圾存储池11和垃圾中转池12，所述热解气系统2包括无轴螺旋输送机21、烘干筛选机22、热解气化炉23、出渣机24和供氧风机25，所述尾气处理系统3包括空气热交换器31、烟气处理设备和引风机32，所述预处理系统1通过无轴螺旋输送机21将垃圾物料输送至烘干筛选机22内，所述烘干筛选机22将烘干后的垃圾物料输送至热解气化炉23内，所述热解气化炉23的炉渣通过出渣机24出渣至渣库55。

工艺流程：垃圾由收集车从垃圾收集点或垃圾中转站装车后送到垃圾处理站，进场的垃圾通过卸料门卸入垃圾存储池11。垃圾在预处理系统1经磁选、破碎后，送入烘干筛选机22进行烘干，烘干后的垃圾进入热解炉进行热解气化，热解气化炉23的炉渣通过出渣机24出渣至渣库55，热解气化炉23的高温烟气经热空气换热器和烟气冷却器33急冷后，又依次进入布袋除尘器34、引风机35、喷淋净化器36及主烟囱后排入大气中，所述喷淋净化器36采用湿式喷淋脱酸装置。

热解气化炉23一般采用两段式燃烧室结构，主要由一个立式圆筒形气化室和独特的多腔型二燃室构成。通过分别控制两个燃烧室的通风量和炉膛温度，达到在气化室进行缺氧燃烧和热解气化，在二燃室进行过氧燃烧的两段式热解气化燃烧工艺的要求，使垃圾充分燃烬，达到消除二次污染的环保要求。

热解气化技术的核心就是可抑制二恶英。其一，在二燃室内，采用过氧燃烧，将温度控制在850-1000℃气体停留时间大于2秒，能使多氯联苯类物质、残炭等完全燃烧分解，使二恶英残留量极少。其二，已分解的多氯联苯类物质在有cucl2、c原子催化的条件下，在250-300℃期间会再合成二恶英。但在一燃室内，温度控制在600℃至800℃，控制给氧量呈还原气氛，铜、铝、铁不会氧化，没有cuo等产生也不会有cucl2的产生和存在，也就没有使二恶英再合成的催化剂(cuo、cucl2等化合物)，没有了cucl2和碳原子的催化，二恶英的合成也就没有了可能。因此，各个厂家基本都把控制二噁英作为热解气化炉23的最重要卖点。

所述热解气化炉23的尾气通过空气热交换器31进入烟气处理设备，所述空气热交换器31通过引风机32对预处理系统1进行采气，换热后输送至烘干筛选机22，所述供氧风机25从烘干筛选机22的出风口和垃圾中转池12采气，并输送至热解气化炉23内，通过空气热交换器31对尾气余热进行利用。

垃圾存储池11贮存6天的垃圾量设计，为完全封闭的负压空间，热解气化炉23所需的助燃空气通过供氧风机25从垃圾中转池12的房间内抽取，形成负压，可以有效避免臭气外逸，且发酵产生的气体自带一定温度，所述尾气处理系统3通过引风机32对垃圾存储池11的房间进行抽气，形成负压，经空气热交换器31与尾气换热加温后用于烘干筛选机22高温干燥，然后通过供氧风机25与从垃圾中转池12的房间抽取的空气混合后进入热解气化炉23。

所述预处理系统1还包括抓斗行车a13、抓斗行车b16、重型破碎机15、进料双螺旋机a14和螺旋进料斗b，所述抓斗行车a13将垃圾物料从垃圾存储池11抓入进料双螺旋机a14内，由进料双螺旋机a14将其输送至重型破碎机15内，所述重型破碎机15将破碎后的垃圾物料排放于垃圾中转池12内，所述抓斗行车b16将破碎后的物料从垃圾中转池12抓入进料双螺旋机b17内，所述进料双螺旋机b17通过无轴螺旋输送机21将垃圾物料输出。还包括磁选设备，垃圾物料抓入螺旋进料斗a后，经过磁选设备输送至重型破碎机15内。

渗滤液回喷，渗滤液大部分是水分，喷入炉膛后使得炉膛温度降低，虽然渗滤液本身有一定的热值，但是并不足以抵消汽化吸热。所述垃圾存储池11、垃圾中转池12的底部设有渗滤液池18，所述渗滤液池18采用连接管通过回喷泵19与热解气化炉23连通，进行渗沥液处理：渗滤液在渗滤液收集池内收集沉淀，经渗滤液提升泵打入过滤器进行过滤，过滤后的渗滤液再由渗滤液回喷泵19升压，通过安装在炉上的喷枪喷入炉膛，经喷枪头气力雾化后与高温烟气混合燃烧，达到去除污染物的效果。实现垃圾渗沥液统一收集、均匀回喷炉内高温分解，无渗沥液外排。

所述烘干筛选机22上连接有泥沙输送机，所述烘干筛选机22将筛选出的泥沙通过泥沙输送机输送至筛选料库44存放。

所述烘干筛选机22上连接有焖炉26，所述烘干筛选机22将筛选出的物料主要指重金属等不可热解的物料输送至焖炉26，降温后通过焖炉出渣机27输送至渣库55，筛选的物料经过焖炉26无害化处理，临时存放在筛选料库44内，待集中填埋。热解气化炉23的炉渣也通出渣机24收集在渣库55内，可送至附近的制砖厂作为制砖的原料，加工成建材等。

所述烟气处理设备由烟气冷却器33、布袋除尘器34、引风机35和喷淋净化器36组成，所述空气热交换器31通过烟气冷却器33与布袋除尘器34连通，所述布袋除尘器34通过引风机35与喷淋净化器36连通。热解气化炉23排放的尾气经烟气冷却器33冷却后，所述烟气处理设备作为尾气处理系统3的处理设备，通过冷却塔39为烟气冷却器33提供循环水冷却置换，尾气进化采用高压静电除尘和湿式喷淋脱酸处理。

还包括集水池37、冷却水泵38和冷却塔39，所述冷却水泵38通过连接水管将集水池37中的冷却水打入烟气冷却器33内，所述烟气冷却器33换热后的热水通过连接水管输入冷却塔39内，再回流至集水池37。所述烟气冷却器33为两组，两组烟气冷却器33并行连接，两组可进行并行运作。

喷淋净化器36的脱酸工艺主要是干法、湿法、半干法三种工艺，三种方式对酸性物质的去除都有明显的效果，主要看项目实际配置和需求。

干法除酸的药剂大多采用消石灰(ca(oh)2)，让ca(oh)2微粒表面直接和酸气接触，产生化学中和反应，生成无害的中性盐颗粒，在除尘器里，反应产物连同烟气中粉尘和未参加反应的吸收剂一起被捕集下来，达到净化酸性气体的目的。干法脱酸最大的优点在于没有废水的产生，而且由于没有多余水分进入烟气，对后级布袋除尘器的影响较小，如果项目没有废水处理的预算或者周围没有废水排放和处理的措施，可以采用干法除酸，但是干法除酸的药剂消耗量较大，而且中和反应需要一个合适温度下，约140℃左右，对于温度控制的要求较高。

半干式反应塔吸收剂一般采用氧化钙(cao)原料，制备成氢氧化钙(ca(oh)2)浆液，半干式反应塔通常置于除尘设备之前，因为注入的石灰浆液在反应塔中形成大量的颗粒物，被烟气携带，必须由除尘器收集去除。半干式反应塔脱酸效率较高，对hcl的去除率可达90％以上，较干式高，也不产生废水排放，耗水量较湿式洗涤塔少。缺点是石灰浆制备系统较复杂，石灰乳系统中的设备、管路易堵塞、磨损，并且带入烟气的水分和浆液，在温度控制不好的情况下布袋除尘器易糊袋。

湿法脱酸采用洗涤塔形式，烟气进入洗涤塔后经过与吸收剂溶液充分接触得到满意的脱酸效果。洗涤塔设置在除尘器的下游，防止净化后的腐蚀性湿烟气腐蚀除尘器，同时高湿度的饱和烟气将造成粒状物堵塞滤布，气体无法通过滤布，因此湿法除酸一般布置在除尘器之后。湿法除酸净化效率较高，但是会产生含高浓度无机氯盐及重金属的废水，需经处理后才能排放。处理后的废气因温度降低至露点以下，排烟容易出现白烟和下雨现象，对周围设备等造成腐蚀，需再加热等其他措施。

总的来说，除酸工艺需要根据除尘器形式，周围是否有废水处理的措施，进行综合比较，每一种方式都有优点和缺陷。

除尘工艺的选择：各个厂家在除尘器选择上一般采用布袋除尘器或者静电除尘器

在尾部烟气的处理上，为了达到国标《生活垃圾焚烧污染控制标准》(gb18485-2014)的要求，主要采用除酸，除尘，并在这个过程中除去重金属离子等有害物质。

以上对本实用新型所提供的一种垃圾热解气化系统进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本实用新型的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。