专利名称：生活垃圾掺烧污泥发电的富氧燃烧方法
技术领域：
本发明是关于生活垃圾焚烧处理的，尤其涉及垃圾燃烧发电的方法。
背景技术：
国家在十一五规划中提出“要加快建设资源节约型、环境友好型社会，大力发展循环经济，加大环境保护力度，切实保护好自然生态，认真解决影响经济社会发展，特别是严重危害人民健康的突出的环境问题。”我国城市生活垃圾的收集、储运和处理问题越来越受到人们的重视，城市生活垃圾焚烧发电处理方式可以实现资源化、减量化和无害化的“三化”处理。焚烧炉内850℃以上的高温可以分解垃圾的有害物质，焚烧残渣只占原容积的10％～30％，焚烧产生的热量又转化为电能服务于社会。为适应城市化发展需要和缓解日益增加的城市生活垃圾处置压力，结合国家对垃圾发电给予的大量优惠政策支持，近年来我国已有不少城市，开始或计划兴建大型生活垃圾焚烧厂。但由于目前我国城市生活垃圾热值低，不易燃烧，往往造成垃圾燃烧不充分、燃烧效率低、灰渣热灼减率高、焚烧工况稳定性差等问题。垃圾焚烧处理企业往往需要向炉膛内喷入燃油助燃，以达到预期的垃圾处理效果和排放指标。
为了在处理垃圾的同时不浪费其它宝贵能源，现在国内一些垃圾焚烧发电厂已经开始探索向垃圾焚烧炉内添加热值比较高的物质如秸秆、木屑、干化污泥等对垃圾进行助燃，在改善垃圾焚烧条件的同时解决其它秸秆、木屑等物质的能源利用问题和污泥的资源化处理问题。
污泥掺烧生活垃圾一方面可以提高混合物料热值，改善垃圾的焚烧条件；另一方面也为污泥资源化处理提供了一条新的出路，很大程度上解决了污泥带来的污染问题。但是污泥与生活垃圾直接掺烧不可避免的存在一定的问题，主要表现在1、污泥和垃圾的着火点均比较滞后，在焚烧炉排前段着火情况不好，造成物料燃烬率低。
2、焚烧炉助燃风通透性不好，物料焚烧需氧量不充分，烟气中CO含量相对较高，造成燃烧温度偏低。
3、物料燃烧工况不稳定性。城市生活垃圾成分受区域和季节的影响比较大，垃圾含水率的高低和灰土含量的高低将直接影响圾焚烧效果。
这些问题制约着垃圾焚烧和污泥焚烧行业的稳定发展，成为行业亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种城市生活垃圾掺烧污泥的富氧燃烧方法。应用本发明提高垃圾焚烧炉的助燃风氧气含量，能够有效解决垃圾掺烧污泥所面临的物料燃烬率低、焚烧需氧量不充分、经济效益差、物料燃烧工况不稳定等问题，将垃圾和污泥焚烧产生的热能转化为电能，并保证污染物的达标排放，符合发展循环经济的政策要求。
为达到上述目的，本发明是这样实现的一种生活垃圾掺烧污泥发电的富氧燃烧方法，包括如下步骤①物料储运将生活垃圾和污泥组成的混合物料收集、储运，将垃圾储坑、发酵待用；②加氧将含氧量为21％～50％助燃风，通过锅炉助燃风管道加入焚烧炉；③焚烧将混合物料送入焚烧炉，掺烧污泥为混合物料的重量百分比为10％～50％，炉内燃烧温度为850℃～1100℃；④能量转化混合物料燃烧产生的热能通过介质水吸收成高品质蒸汽，蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。
所述步骤②的助燃风氧含量为23％至40％。
所述步骤③的焚烧炉内燃烧温度为900℃至1000℃。
所述步骤③掺烧污泥为混合物料的重量百分比为10％～30％。
所述步骤③的混合物料燃烧产生的烟气经收集、净化处理，达标排放。
所述步骤③的混合物料燃烧产生的灰渣经收集、资源化处理、再利用。
本发明的有益效果是，提高了垃圾焚烧炉的助燃风氧气含量，有效解决垃圾掺烧污泥所面临的物料燃烬率低、焚烧需氧量不充分、物料燃烧工况不稳定等问题，将垃圾和污泥焚烧产生的热能转化为电能，并保证了污染物的达标排放，符合发展循环经济的政策要求。
图1是城市生活垃圾掺烧污泥的富氧燃烧系统图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
如图1示出了城市生活垃圾掺烧污泥发电的的富氧燃烧系统，主要包括1、物料储运系统主要作用是将城市生活垃圾和污泥收集、储运至焚烧发电厂垃圾储坑，发酵待用。
2、加氧系统将一定纯度的氧气根据燃烧需求，按照一定比例通过锅炉助燃风管道加入到焚烧炉。
3、焚烧系统将混合物料按照一定比例送入焚烧炉，在焚烧炉内物料的可燃组分充分燃烧转化成热能，不可燃组分转化成灰渣排放、收集处理。
4、能量转化系统，热能转化成电能混合物料燃烧产生的热能通过介质水吸收成高品质蒸汽，蒸汽推动汽轮机带动发电机发电，实现热能向电能的转化。
5、烟气处理系统将混合物料燃烧产生的烟气收集，进行净化处理，达标排放。
6、灰渣资源化处理系统将混合燃烧产生的灰渣收集，进行资源化处理、利用。
主要循环工艺流程城市生活垃圾和污泥—→收集储运至焚烧发电厂—→卸入物料储坑—→物料投入焚烧炉—→氧气混合助燃风进入锅炉助燃—→物料在焚烧炉内燃烧产生热能—→介质水吸收热能成为蒸汽—→蒸汽在过热系统中继续吸收热量提高汽水品质—汽水品质合格的蒸汽通过蒸气管道进入汽轮机推动汽轮机做功—→汽轮机带动发电机发电并最终转化成电能—→电能输出满足居民生产生活需要。
本发明可以根据生活垃圾和污泥焚烧具体情况通过两种方式来实现其效果1.保持助燃风总量不改变，添加氧气以提高助燃风的含氧量，从而实现混合物料富氧燃烧技术改善垃圾着火条件、提高炉膛温度等目的。
2.减少助燃风总量，通过添加氧气来满足燃烧的氧需求量，这样可以减少过量空气系数，降低锅炉排烟量，提高锅炉总体效率。
通过两种方式的调节使用，可以完全实现该发明的预期效果。在垃圾焚烧处理厂内实施该发明，不用专门进行大规模的技术改进和设备改装，只需另外添加一套氧气输送系统、一套污泥入料系统和一套控制系统。随着社会的发展和垃圾热值的不断提高，污泥和氧气添加量会根据垃圾的燃烧情况不断调整，从而保证焚烧发电设备高效率运转，提高垃圾燃尽率，获得更好的垃圾焚烧处理效果，和更高的排放标准。
本发明具体实施例详见下表，表中之外的实施方法均于上述相同。
由表中实施例可知，提高了垃圾焚烧炉的助燃风氧气含量，同时也增加了掺烧污泥比例，炉内燃烧温度随之增加，从而有效解决了垃圾掺烧污泥所面临的焚烧需氧量不充分、物料燃烬率低、物料燃烧工况不稳定等问题。
权利要求
1.一种生活垃圾掺烧污泥发电的富氧燃烧方法，其特征在于，包括如下步骤①物料储运将生活垃圾和污泥组成的混合物料收集、储运，将垃圾储坑、发酵待用；②加氧将含氧量为21％～50％助燃风，通过锅炉助燃风管道加入焚烧炉；③焚烧将混合物料送入焚烧炉，掺烧污泥为混合物料的重量百分比为10％～50％，炉内燃烧温度为850℃～1100℃；④能量转化混合物料燃烧产生的热能通过介质水吸收成高品质蒸汽，蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。
2.根据权利要求1的生活垃圾掺烧污泥发电的富氧燃烧方法，其特征在于，所述步骤②的助燃风氧含量为23％至40％。
3.根据权利要求1的生活垃圾掺烧污泥发电的富氧燃烧方法，其特征在于，所述步骤③的焚烧炉内燃烧温度为900℃至1000℃。
4.根据权利要求1的生活垃圾掺烧污泥发电的富氧燃烧方法，其特征在于，所述步骤③掺烧污泥为混合物料的重量百分比为10％～30％，
5.根据权利要求1的生活垃圾掺烧污泥发电的富氧燃烧方法，其特征在于，所述步骤③的混合物料燃烧产生的烟气经收集、净化处理，达标排放。
6.根据权利要求1的生活垃圾掺烧污泥发电的富氧燃烧方法，其特征在于，所述步骤③的混合物料燃烧产生的灰渣经收集、资源化处理、再利用。
全文摘要
本发明公开了一种生活垃圾掺烧污泥发电的富氧燃烧方法，其步骤为①物料储运，②加氧助燃风含氧量为21％～50％，③焚烧燃烧温度为850℃～1100℃，④能量转化。本发明提高了垃圾焚烧炉的助燃风氧气含量，有效解决了垃圾掺烧污泥的焚烧需氧量不充分、物料燃烬率低、物料燃烧工况不稳定等问题，将垃圾和污泥焚烧产生的热能转化为电能，保证了污染物的达标排放。
文档编号F23L7/00GK1975254SQ20061013041
公开日2007年6月6日 申请日期2006年12月20日 优先权日2006年12月20日
发明者高亮, 张景辉, 高建东, 张曙光, 张国立, 王 义, 赵昕哲, 吴才玉 申请人:天津渤海环保工程有限公司, 天津泰达环保有限公司