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专利转让——一种垃圾焚烧炉代替化石燃料发电系统

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2019年1-12月我国火力发电量为46522.1亿千瓦时 ,按每KW/H消耗333G标准煤计算,2019年全国火力发电共消耗标准煤15.4919亿吨,燃烧化石燃料产生CO240.2788亿吨,占2019年全国各行各业燃烧化石燃料产生CO2排放总量100亿吨的40.28%,占2019年全球燃烧化石燃料产生CO2排放量368亿吨的10.67%,据统计,全国秸秆每年产量9亿多吨,折合4.5亿吨标准煤。我国是农林大国,生物质种类多样、分布广泛,资源丰富。每年农林废弃物达到7亿多吨,折合标准煤3.5亿吨,可用作能源用途。其中一些秸秆采取恣意焚烧方式处理,对生态环境产生了严重影响。 

根据本发明,其特点还表现在,可将废物焚烧装置产生的热废气以适当方式掺混到燃煤电厂的热烟道气中,对于配置煤粉燃烧室的燃煤电厂及配置熔料燃烧室的电厂,对于干法除渣燃煤锅炉和湿法除渣的燃煤锅炉,其产生的烟道气温度水平在与废物焚烧装置产生的废气混合后,仍足以达到为消除有毒的碳氢化合物,如二噁嘆和呋喃等要求的最低温度1200℃。

为此,将废物焚烧装置产生的废气引入燃煤电厂锅炉的下部空间是适宜的。由此达特别长的运留时间,从而使废气在燃煤锅炉中也得到长时间加热。

特别是在燃煤电厂的情况下,在其后排废气侧安装一台废物焚烧装置作为附属设施供支配使用,其意义还在于废物焚烧装置产生的废气可直接掺混到用于燃煤锅炉燃烧器的燃烧空气中,并借此引入电厂锅炉中。

还有另外的可能性,及废物焚烧装置产生的废气与经过粉碎烘干设备处理的精煤一起投入锅炉燃烧。采用这种方法还具有其它优点。即废物焚烧装置产生的热废气所含热量可用来加热烘干精煤。

将废物焚烧装置的废气引入燃煤电厂锅炉的另一种形式是将废气引入粉煤机的煤自流筒内,引入粉碎烘干设备的烟道气抽吸筒内,可在粉碎机前引入,也可利用已有的粉碎机鼓风机在粉碎机风道前或风道后引入风道中。

出于已有的基础设施的原因,废物焚烧装置只能建在远离燃煤电厂的地方,合适的方法是排出的热烟道气同锅炉燃烧所需用的空气直接或间接换热,只要达到冷却,就可取消连接废物焚烧装置与电厂锅炉之间的废气连接管道的昂贵的内衬

根据本发明,其另一特点是将废物焚烧装置要焚烧的废物须事先分选出大块高热值的部分,再投入焚烧炉中焚烧,而将低热值的小块部分先经腐烂工序使之腐烂,然后与化石燃料一起投入工业锅炉,优选是燃煤电厂锅炉中燃烧。

以单一的生活垃圾为例,通过一台配备有大约为100±40mm的检分器的转筒筛,将其分选成高热值部分和低热值部分,后者含有许多高含水量的有机物(盘中吃剩的食品)且主要是不起化学作用的细碎垃圾,热值高的那部分垃圾大部分是木材、纸板、纸张、薄膜、纺织品,且被大的杂质所污染。

高热值部分经分选出大的杂质和经磁选后直接的或用压力容器运输后投入焙烧炉燃烧。如果可以压成球形运送,为此当然还要再次粉碎,将炉篦燃烧室的烟气引入燃煤大型锅炉并与该锅炉产生的烟道气一起流动,由于燃烧室温度远高于1200℃,废气中的有害物质已经分解和蒸发,通过冷凝或在烟尘上升华和上述废气一道在过滤器或洗涤器中进行分离。

低热值部分以生物稳定状态转入强化腐烂器中,此时腐烂损失是形成30%的CO2和水蒸气。腐烂残余物不致病,且气味极微,剩余含水量为10%~15%,堆放产气和产生渗流水都最少,而且此物质用于堆放结构的覆盖层或在一定范围内作为土壤改良剂用。在此腐烂残余物中还含有大约30%的高热值物质,通过约40±20mm筛分分选出。按照本发明方法得到的部分直接用容器运输或压成球输送到例如一座燃煤电厂,和原燃料一道进行粉碎烘干,最终在大型锅炉中燃烧。

按照本发明的不同工艺方案,总共约有55%的生活垃圾的热量可被电厂高效利用,剩下的约有25%是以一种渗气的、渗流水极微的,因此最适合作为堆放的物质。其余的20%表现为腐烂损失。安装一台后腐烂器,使腐烂残余物的质量提高到混合堆肥质量,将其作为土壤改良剂大大扩大了应用范围。

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