本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種利用機(jī)械爐排爐協(xié)同焚燒半干污泥及生活垃圾的系統(tǒng)及其工藝方法。該方法以城市生活垃圾作為主要燃料、半干污泥（含水率為25-35%）作為協(xié)同焚燒物，在進(jìn)料單元內(nèi)集中完成上料、卸料后，分別由抓斗抓取、投料入爐焚燒，本系統(tǒng)運行方式為連續(xù)運行，設(shè)定每抓取10-13斗生活垃圾，抓取1斗半干污泥，每斗生活垃圾的抓取間隔時間為15-30分鐘。焚燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽。蒸汽帶動蒸汽輪機(jī)，驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。余熱鍋爐排出的廢煙氣，經(jīng)后續(xù)處理后進(jìn)入煙囪排放。本發(fā)明專利技術(shù)提供的系統(tǒng)和工藝實現(xiàn)協(xié)同焚燒半干污泥和生活垃圾，利用城市垃圾焚燒中現(xiàn)有的機(jī)械爐排爐進(jìn)行污泥和生活垃圾的協(xié)同焚燒，對城市固體廢棄物的減量化處置起到顯著的成效。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半干污泥與生活垃圾協(xié)同焚燒的系統(tǒng)及其方法，尤其是一種利用機(jī)械爐排爐協(xié)同焚燒半干污泥及生活垃圾的系統(tǒng)及其方法。
技術(shù)介紹
隨著經(jīng)濟(jì)社會的高速發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)的加快，城鎮(zhèn)的污水處理量迅速增長，污水處理廠的污泥也急劇增長，據(jù)統(tǒng)計中國目前城鎮(zhèn)污水處理廠污泥的年產(chǎn)量已超過3000萬噸。污泥中含有大量的有機(jī)物、豐富的氮磷等營養(yǎng)物、重金屬以及病菌和病原菌等，如果不加以處理任其排放，會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。如何有效和經(jīng)濟(jì)地處理處置剩余污泥和實現(xiàn)污泥資源化利用已成為一個世界性的環(huán)境問題，也是中國面臨的一個無法回避的問題。目前污泥的處理處置方式主要有衛(wèi)生填埋、土地利用和焚燒等多種，但都存在一定的弊端和不足。衛(wèi)生填埋可能出現(xiàn)有害物質(zhì)滲漏對地下水造成污染，且將占用較多的土地資源；土地利用可能出現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品受污染和社會公眾安全問題；焚燒處理的建設(shè)和運行成同時，目前焚燒處理已逐漸成為城市生活垃圾的主要解決方案，能有效實現(xiàn)生活垃圾的無害化、減量化和資源化，中國的垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入發(fā)展的黃金期，各大城市都在新建垃圾焚燒處理項目。如何利用生活垃圾焚燒處理的優(yōu)勢來解決污泥的處理處置問題，成為了行業(yè)的研宄熱點。因此，國內(nèi)外開展了污泥與生活垃圾混燒的研宄探索以及工程實踐。如德國有10座生活垃圾焚燒設(shè)施在穩(wěn)定的摻燒污水污泥，早期污泥摻燒量達(dá)到20%?30%，如德Ingolstadt污泥-生活垃圾焚燒廠，污泥干化后形成污泥顆粒與固體廢棄物一起在爐排爐爐中混燒。日本約有70%以上的污泥分散到各垃圾焚燒廠摻燒處理，垃圾焚燒爐型包括機(jī)械爐排爐和流化床爐排爐，以爐排爐摻燒的企業(yè)有日立造船和三菱重工等垃圾焚燒廠，如日本長野垃圾焚燒廠，處理量為180t/d，摻燒脫水污泥量為5%?10% ；日本山行縣西山村垃圾焚燒廠，處理量為100t/d，摻燒脫水污泥量為5%?10%。爐排爐技術(shù)協(xié)同焚燒污泥具有摻燒規(guī)模較大、爐排磨損小的優(yōu)勢，從目前的運行及新建案例來看，機(jī)械爐排爐爐型處理規(guī)模大、對進(jìn)料適應(yīng)范圍廣、運行可靠性更高等，爐排爐摻燒污泥應(yīng)用逐漸增多。同時，我國垃圾焚燒行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，以機(jī)械爐排爐為主的垃圾焚燒工藝相對完善，并具有一定的規(guī)模，而且目前焚燒爐使用較多、且單爐處理容量大的爐型主要是機(jī)械爐排焚燒爐，且大量新建項目或規(guī)劃項目對污泥與垃圾摻燒接口進(jìn)行了預(yù)留設(shè)計考慮，垃圾爐排基本具備摻燒污泥的條件。因此開發(fā)一種合適的系統(tǒng)和工藝，利用機(jī)械爐排爐進(jìn)行污泥和生活垃圾的協(xié)同焚燒，將對城市固體廢棄物的減量化處置起到顯著的成效。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種利用機(jī)械爐排爐協(xié)同焚燒半干污泥和生活垃圾的系統(tǒng)和方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中尚無合適的系統(tǒng)和工藝實現(xiàn)協(xié)同焚燒半干污泥和生活垃圾的上述缺陷。本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下: 一種利用機(jī)械爐排爐協(xié)同焚燒半干污泥及生活垃圾的系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由進(jìn)料單元、焚燒單元、發(fā)電單元、煙氣處理單元組成；其中， 進(jìn)料單元包括上料裝置、垃圾儲坑和進(jìn)料抓斗；與現(xiàn)有的噴灑進(jìn)料相比，本專利技術(shù)該系統(tǒng)的進(jìn)料單元采用抓取進(jìn)料方式，使本專利技術(shù)的進(jìn)料方式適用于任何形態(tài)、任意種類的垃圾，比如袋裝的生活垃圾及污泥、未經(jīng)過粉碎分類的生活垃圾及污泥，前期處理簡單，大大節(jié)省了前期處理成本；而噴灑進(jìn)料方式對污泥的粒徑、雜物的含量都有嚴(yán)格要求，否則噴灑時容易造成設(shè)備堵塞，因此大幅度增加了前期處理成本。本專利技術(shù)采用的抓斗進(jìn)料，則不存在上述問題，而且大大簡化了前處理過程； 焚燒單元包括機(jī)械爐排爐垃圾焚燒爐； 發(fā)電單元包括蒸汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)； 煙氣處理單元包括余熱鍋爐、減溫塔、消石灰投加系統(tǒng)和活性炭投加系統(tǒng)、袋式除塵器、引風(fēng)機(jī)、濕式洗滌塔、排煙再加熱器； 由于余熱鍋爐出來的煙氣溫度為190-245?，此時的溫度較高，因此必須設(shè)置所述減溫塔，使煙氣在減溫塔內(nèi)噴水降溫，降至170-175?，降溫后的煙氣才能與消石灰投加系統(tǒng)投加的消石灰進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)；化學(xué)反應(yīng)完畢后，通過袋式除塵器去除煙氣中的顆粒物以及未充分反應(yīng)的消石灰和活性炭。因此減溫塔必須設(shè)置在余熱鍋爐和袋式除塵器之間。排煙再加熱器的設(shè)置是對含有水分的煙氣進(jìn)行加熱，防止煙囪排氣時有“白霧”的現(xiàn)象發(fā)生。通常地，排煙再加熱器可使用煙氣加熱器。所述進(jìn)料單元、焚燒單元、煙氣處理單元為依次串聯(lián)；所述焚燒單元的機(jī)械爐排爐垃圾焚燒爐與余熱鍋爐的煙氣入口通過管道相連，余熱鍋爐的蒸汽出口通過管道與發(fā)電單元的蒸汽輪機(jī)相連接，余熱鍋爐的尾氣出口與煙氣處理單元中的減溫塔、袋式除塵器、引風(fēng)機(jī)、濕式洗滌塔、排煙再加熱器依次通過管道串聯(lián)，消石灰投加系統(tǒng)和活性炭投加系統(tǒng)分別在減溫塔的兩個分別設(shè)置的煙氣出口處接入煙氣處理單元。所述垃圾儲坑設(shè)置不同位置以分別儲存半干污泥和生活垃圾。所述消石灰投加系統(tǒng)包括消石灰儲罐、羅茨風(fēng)機(jī)和圓盤給料機(jī)。所述活性炭投加系統(tǒng)包括活性炭儲罐、羅茨風(fēng)機(jī)和圓盤給料機(jī)。本專利技術(shù)同時還提供一種利用機(jī)械爐排爐協(xié)同焚燒半干污泥及生活垃圾的上述系統(tǒng)的運行方法，具體步驟主要包括: (1)將生活垃圾、半干污泥分別用上料裝置傾倒入垃圾儲坑中的不同位置，然后用進(jìn)料抓斗抓取生活垃圾，投入機(jī)械爐排爐垃圾焚燒爐進(jìn)行焚燒；其中，每抓取10-13斗生活垃圾，抓取I斗半干污泥，具體地，生活垃圾容重約為0.4-0.6t/m3，半干污泥的容重約為0.2-0.35t/m3，每斗生活垃圾的抓取間隔時間為15-30分鐘；所述半干污泥含水率為25-35% ;協(xié)同焚燒過程爐溫為900-1000°C，出口煙氣溫度為850_1000°C ； 協(xié)同焚燒過程爐溫選定為900-1000°C，可以有效降低二噁英的產(chǎn)生； (2)生活垃圾和半干污泥在機(jī)械爐排爐垃圾焚燒爐內(nèi)的焚燒過程產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓瑥挠酂徨仩t的煙氣入口進(jìn)入余熱鍋爐，產(chǎn)生的蒸汽通過余熱鍋爐的蒸汽出口進(jìn)入蒸汽輪機(jī)，由蒸汽輪機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，產(chǎn)生的電力可供垃圾焚燒廠使用，或者接入電網(wǎng)售電； (3 )余熱鍋爐排出的廢煙氣經(jīng)余熱鍋爐的尾氣出口進(jìn)入減溫塔，經(jīng)過減溫塔減溫，煙氣溫度被降至170-175? ;降溫后的煙氣在管道中與消石灰投加系統(tǒng)和活性炭投加系統(tǒng)分別噴入的消石灰和活性炭反應(yīng)進(jìn)行初步凈化，分別脫除煙氣中的酸性氣體和二噁英，初步凈化后的煙氣隨后進(jìn)入袋式除塵器，脫除其中的飛灰和粉塵； 煙氣溫度經(jīng)過減溫塔被降至170-175?這個溫度區(qū)間的目的是為了保證煙氣中的酸性氣體和消石灰充分反應(yīng)，高于或者低于這個區(qū)間，上述反應(yīng)效率將大大降低； (4)脫除飛灰和粉塵的煙氣由引風(fēng)機(jī)送入濕式洗滌塔進(jìn)一步脫除酸性氣體，隨后煙氣通過排煙再加熱器脫除水分，并進(jìn)入煙囪排放至大氣。所述步驟(3)中噴入的消石灰和活性炭，分別由消石灰投加系統(tǒng)、活性炭投加系統(tǒng)從兩個相互獨立設(shè)置的投加接口噴入。所述步驟(3)中的減溫塔和袋式除塵器底部分別產(chǎn)生并排出的飛灰和粉塵，經(jīng)過穩(wěn)定化處理后，送至填埋處置。所述步驟(4)中的濕式洗滌塔產(chǎn)生的污水，由一污水處理系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)后排放。所述機(jī)械爐排爐垃圾焚燒爐產(chǎn)生的爐渣經(jīng)穩(wěn)定化處理后填埋。所述系統(tǒng)的運行方式為連續(xù)運行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果如下: 第一.本專利技術(shù)提供了一種合適的系統(tǒng)和工藝實現(xiàn)協(xié)同焚燒半干污泥和生活垃圾，利用城市垃圾焚燒中現(xiàn)有的機(jī)械爐排爐進(jìn)行污泥和生活垃圾的協(xié)同焚燒，對城市固體廢棄物的減量化處置起到顯本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種利用機(jī)械爐排爐協(xié)同焚燒半干污泥及生活垃圾的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)主要由進(jìn)料單元、焚燒單元、發(fā)電單元、煙氣處理單元組成；其中，所述進(jìn)料單元包括上料裝置、垃圾儲坑和進(jìn)料抓斗；所述焚燒單元包括機(jī)械爐排爐垃圾焚燒爐；所述發(fā)電單元包括蒸汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)；所述煙氣處理單元包括余熱鍋爐、減溫塔、消石灰投加系統(tǒng)和活性炭投加系統(tǒng)、袋式除塵器、引風(fēng)機(jī)、濕式洗滌塔、排煙再加熱器；其中，所述進(jìn)料單元、焚燒單元、煙氣處理單元為依次串聯(lián)；所述焚燒單元的機(jī)械爐排爐垃圾焚燒爐與所述余熱鍋爐的煙氣入口通過管道相連，所述余熱鍋爐的蒸汽出口通過管道與所述發(fā)電單元的所述蒸汽輪機(jī)相連接，所述余熱鍋爐的尾氣出口與所述煙氣處理單元的所述減溫塔、所述袋式除塵器、所述引風(fēng)機(jī)、所述濕式洗滌塔、所述排煙再加熱器依次通過管道串聯(lián)，所述消石灰投加系統(tǒng)和所述活性炭投加系統(tǒng)分別在所述減溫塔的兩個煙氣出口處接入煙氣處理單元。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙愛華，陳善平，張瑞娜，王星，安淼，袁文祥，許碧君，
申請(專利權(quán))人：上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計院，上海市環(huán)境工程設(shè)計科學(xué)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31
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