城市垃圾焚燒爐顆粒燃料生產工藝及其系統
來源：四川雷鳴生物環保工程有限公司 閱讀：4551 更新時間：2008-05-12 09:13內容提供：四川雷鳴生物環保工程有限公司
關鍵詞：城市垃圾，焚燒爐，顆粒燃料，生產工藝
該技術屬我公司最新發明專利技術，具有國際先進水平。是國內垃圾燃燒方式質的飛躍，通過垃圾加工成規格燃料進行焚燒；在同等焚燒條件下可以實現，熱電回收率提高40%；處理能力提高1倍；三廢排放指標提高1倍。
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一、技術領域
本發明屬于環保技術領域，涉及一種城市生活垃圾焚燒爐顆粒燃料生產工藝及其系統。
二、背景技術
隨著人類的不斷發展和進步以及環保意識的加強，城市垃圾中所含的廢棄物的種類越來越多，城市垃圾的處理越來越受到世界環保組織和各國環保組織的重視。傳統的垃圾處理方式中，衛生填埋法：因占地面積大，處理費用高，浪費大量土地資源，而適用價值逐漸降低。堆肥法：因有機物的利用不完全，肥料成份復雜，減量化較小等因素，將逐步被淘汰。垃圾的焚燒因其具有的許多獨特優點將逐步成為城市生活垃圾無害化處理的主流。主要表現在：1、垃圾經焚燒處理后，垃圾中的病原體徹底消滅，燃燒過程中產生的有害氣體和煙塵經處理后達到排放要求，無害化程度高。2、垃圾經焚燒后可減重80%，減容90%以上，減量效果好，節約大量土地。3、尾氣、熱能可充分回收和利用。
<一>國內現有的垃圾焚燒爐運行狀況說明：
1、現有垃圾焚燒廠基本工藝過程：
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2、現有垃圾焚燒廠運行狀況：
我國生活垃圾焚燒技術的研究起步于20世紀80年代中期，“八五”期間被列為國家科技攻關技術。現在正處于發展和研究階段，技術成熟程度較低，設備普遍運行效果差，總計運行工廠數，在各種垃圾處理方式中不足10%。工廠運行各項指標長期達不到設計要求，除少數幾套進口裝置外。
主要運行指標如下：平均垃圾電能熱回收率在5%～8%，最高為10%，垃圾的減容率為60%～80%，二口惡英排放濃度長期不達標；爐渣中可燃物含量≥10%，爐渣熱灼減率≥5%，受垃圾水份和發熱值限制，長期添加大量的助燃物質煤或重油，添加量高達15%～30%,大幅提高處理成本。尾氣中飄浮物和重金屬較高，長期不達標排放。
基于此：我國垃圾焚燒爐處理運行費用，約為60～90元/t鮮垃圾，整個焚燒廠長期虧損運行，同時尾氣及爐渣的二次污染問題至今尚未完全解決，為政府背上沉重包袱，阻礙了整個技術和推廣及應用。
<二>目前國內的焚燒爐在運行過程中普遍存在的問題突出表現在：
1、由于國內垃圾含水率高，發熱值低，需添加大量助燃物質和熱能補充物質。
2、受垃圾粒度及各組分燃燒特性影響，焚燒過程停留時間不易控制，不完全燃燒情況突出，既加大排渣量，又影響尾氣排放質量，熱能利用率低。
3、受垃圾不穩定成份影響，爐內溫度分布不均勻，焚燒質量差。
4、垃圾經簡單處理，甚至于不處理，直接進焚燒爐，爐內孔隙率低，爐膛填充系數大，故與空氣混合程度低，不利于燃燒。
5、原生垃圾受熱后因其著火點差距大，容易出現局部塌陷，影響氧氣供應，造成尾氣排放質量差。
因此要提高焚燒爐的運行質量，加大熱能利用率，減少尾氣治理成本，首先應在垃圾進爐前進行更有效的預處理，為焚燒創造有利條件是至關重要的課題。
三、發明的內容
本發明的目的在于提供一種城市垃圾焚燒爐顆粒燃料生產工藝及其系統。
其中，城市垃圾焚燒爐顆粒燃料的生產工藝包括如下步驟：
1、對垃圾進行有效的機械化分揀和破碎，保證破袋率≥95%，出料塊度≤100mm；
2、對含水50%破碎垃圾在瀝離倉內進行有效的水份蒸發，瀝離和充分混合，在充氧正壓系統進行；
3、經瀝離處理垃圾含水40%左右時，進行二次半濕粉碎至塊度≤50mm；
4、對塊度≤50mm的垃圾進行均質混合和添加cao等助劑后進行擠壓造粒，φ20mm粒徑長度40～100mm，水份降至36%；
5、對含水36%的顆粒燃料在150℃進氣溫度下進行烘干，至含水≤20%顆粒燃料，送往焚燒爐；
6、中間過程配有污水處理，除嗅、充氧等操作，優化操作環境。
7、本發明所生產焚燒爐顆粒燃料性能列表<表一>
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四、具體實現方案
根據中國城市生活垃圾現狀，本系統由以下幾個單元構成：垃圾接收破碎單元、垃圾含水率降低及熱值提高單元、造粒烘干單元、配套工程單元（具體過程見工藝流程圖）。
一﹥、垃圾的有效分選及破碎：該性能現分別設計大件分選和一體化破袋、分選、破碎機械加工,及輔助人工分選過程相結合的方法實現；
二﹥、垃圾含水率的降低及熱值提高：中國垃圾含水率平均在35%～55%之間，為確保焚燒的低燃點和發熱值的有效利用，該性能采用二次滲離加一次烘干的方法實現。確保焚燒爐進料水份≤20%，燃料熱值≥2100Kcal/kg；
三﹥、有效的造粒和運行的穩定性：原料的粉碎粒度，直接影響生態圈薄片的造粒加工。因此，采用半濕粉碎的方法，將造粒進料塊度控制在5cm以內，同時設計造粒機防堵孔機構及時清理擠壓孔板，確保造粒機正常高效運行；
四﹥操作環境的優化及自動化程度提高。因垃圾處理的特殊性，在工藝設計時，盡量實現設備的“口對口”聯接模式，通過過程設備的選用，盡最大限度減少用工。同時在有人值守崗位，設定噴灑除臭劑的方法減少空氣污染，確保人員身心健康。
五﹥通過上述過程制備的垃圾顆粒燃料，具備如下特點：
1、有效提高發熱值：試驗證明，低位發熱值800Kcal/kg的垃圾，經上述過程加工后熱值可達到1500～1600Kcal/kg；
2、水份含量降低，著火點減小，可以不加任何熱能補充物質（生爐發火除外），實現垃圾的焚燒作業；
3、熱值穩定：經上述加工后的顆粒燃料，熱值基本一致，改善焚燒爐運行穩定性；
4、孔隙率高與空氣混合均勻度高，燃燒充分，通過造粒對細粉狀物料的固定，尾氣粉塵排放減少近80%；
5、減量明顯，試驗證明，經上述過程加工成顆粒燃料后，垃圾減量60%，有效提高焚燒爐，處理能力近1倍；
6、由于燃燒條件改善，焚燒爐輸出有效利用熱能提高40%左右，扣除原料加工成本，總系統能量回收利用率提高近20%，排放質量有效提高。
六﹥本發明所生產焚燒爐顆粒燃料與普通不預處理垃圾直接燃燒使用性能比較。
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總之，通過本系統對垃圾進行預處理后，再進行焚燒，是改變現有焚燒爐工作狀況的最佳途徑，同時減小了垃圾焚燒處理對原料、熱值及水份的要求，提高了焚燒法處理垃圾的適用范圍，減小能耗及成本，提高處理能力和熱能輸出，并極大降低尾氣所造成之二次污染，是一項重要技術突破。
