本發明公開了一種城市生活垃圾焚燒爐顆粒燃料的生產方法，它包括分選、破碎，瀝水蒸發，二次粉碎，造粒，烘干幾個步驟，通過本發明所提供的方法制備好顆粒燃料后，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，此外，利用該技術可將現已停產的焚燒爐重新啟動使用，極大地節約了投資，富通新能源生產銷售的秸稈顆粒機、木屑顆粒機專業壓制生物質顆粒燃料。
1、一種城市垃圾焚燒爐顆粒燃料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：(1)分選、破碎：對城市垃圾進行分選，分選出可燃垃圾，再將這些可燃垃圾破碎成粒徑≤100mm的垃圾塊料；
(2)瀝水蒸發：將上述垃圾塊料在壓力為2900～3300Pa的瀝離倉內進行混合和瀝水，蒸發垃圾塊料中的水份，至垃圾塊料含水量≤40%;
(3)二次粉碎：將含水量≤40%的垃圾塊料進行二次粉碎，形成粒徑≤50mm的垃圾塊料；
(4)造粒：向粒徑≤50mm的垃圾塊料中添加垃圾塊料重量3-8%的助劑，混合均勻后再進行擠壓造粒，形成垃圾顆粒料；
(5)烘干：將上述垃圾顆粒料在100-200℃之間烘干，至含水量≤20%，即得城市垃圾焚燒爐顆粒燃料。
2、根據權利要求1所述的城市垃圾焚燒爐顆粒燃料的制備方法，其特征在于在分選、破碎步驟中，混合垃圾的破袋率≥950h。
3、根據權利要求1所述的城市垃圾焚燒爐顆粒燃料的制備方法，其特征在于在瀝水蒸發步驟中的2900-3300Pa壓力是充氧形成的。
4、根據權利要求1所述的城市垃圾焚燒爐顆粒燃料的制備方法，其特征在于在造粒步驟中所添加的助劑是氧化鈣、碳酸鈣或熟石灰其中的任意一種。
5、根據權利要求1所述的城市垃圾焚燒爐顆粒燃料的制備方法，其特征在于在造粒步驟中，形成的垃圾顆粒料的粒徑為20-30 mm、長度為40~100mm。
6、根據權利要求1所述的城市垃圾焚燒爐顆粒燃料的制備方法，其特征在于在造粒步驟中，形成的垃圾顆粒料的含水量≤36%。
7、根據權利要求1所述的城市垃圾焚燒爐顆粒燃料的制備方法，其特征在于在烘干步驟中所采用的溫度為150℃。
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的生產方法。
背景技術
城市垃圾中含有許多容易發酵的有機物質，不經過處理，放置則會產生臭味和污染性滲濾液，影響環境。傳統的垃圾處理方式中，如衛生填埋法，其占地面積很大，處理費用較高，不僅浪費大量土地資源，而且還帶來了環境污染，適用價值越來越低，該方法已逐漸被淘汰；又如堆肥法，其有機物的利用不完全，加之肥料成份復雜，減量化較小等因素，也正逐步被淘汰。
城市垃圾處理的無害化、減量化和能源化是當今垃圾處理發展的重要方向，主要是以焚燒垃圾的方法為主，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：一、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，無害化程度較高；二、垃圾經焚燒后可減重80%，減容90%以上，減量效果好，熱解后體積大大減小，可節約大量土地。三、產生的尾氣、熱能可充分回收和利用，使垃圾處理能夠獲得經濟效益，實現垃圾處理的可持續發展。
我國城市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；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%，爐渣中有機物含量≥3%，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。尾氣中粉塵濃度較高，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。
現有的焚燒垃圾的方法主要是，將垃圾投入焚燒爐內進行堆燒，在生爐發火時和焚燒過程中隨時添加煤、重油等助燃物質，使垃圾的燃燒更加充分，垃圾燃燒后所產生的熱量被用于蒸氣鍋爐進行熱交換，從而達到能源利用的目的，所產生的尾氣處理后排放，在垃圾焚燒前，有的還進行了垃圾的分選和破碎。但是，這種垃圾焚燒的方法存在如下缺點：
一、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；
二、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；
三、受垃圾不穩定成份影響，爐內溫度分布不均勻，焚燒質量差：
四、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；
五、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。
發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術的不足而提供一種含水量低、發熱值高、所含熱值基本一致、燃燒效果好的城市垃圾焚燒爐顆粒燃料的制備方法，在焚燒爐中使用該顆粒燃料可以提高焚燒爐的運行質量，加大熱能利用率，提高尾氣排放質量。
本發明的目的是這樣實現的：
一種城市垃圾焚燒爐顆粒燃料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)分選、破碎：對城市垃圾進行分選，分選出可燃垃圾，再將這些可燃垃圾破碎成粒徑≤100mm的垃圾塊料；
(2)瀝水蒸發：將上述垃圾塊料在壓力為2900-3300Pa的瀝離倉內進行混合和瀝水，蒸發垃圾塊料中的水份，至垃圾塊料含水量≤40%;
(3)二次粉碎：將含水量≤40%的垃圾塊料進行二次粉碎，形成粒徑≤5 0mm的垃圾塊料；
(4)造粒：向粒徑≤50mm的垃圾塊料中添加垃圾塊料重量3-8%的助劑，混合均勻后再進行擠壓造粒，形成垃圾顆粒料；
(5)烘干：將上述垃圾顆粒料在100-200℃之間烘干，至含水量≤20%，即得城市垃圾焚燒爐顆粒燃料。
其中，在分選、破碎步驟中，混合垃圾的破袋率≥95%，所謂破袋率是指針對中國垃圾特性而言的概念，中國城市生活垃圾以未分類混合袋裝為主，如果對包裝袋不能有效解破，將無法進行有效分揀，將對后續加工造成極大影響。對此提出破袋率概念，用其代表加工過程中對垃圾包裝袋的破解百分比。
在瀝水蒸發步驟中的2900-3300Pa壓力是靠充入空氣形成的，在此過程中沖入空氣的作用在于：一、通過空氣循環帶走大部分水份；二、利用空氣中氧氣的作用保證瀝離過程中垃圾不產生甲烷等有害氣體，從而降低有害氣體含量；三、沖入空氣可以減少惡臭氣體的產生或減輕其濃度。
在造粒步驟中所添加的助劑是氧化鈣或碳酸鈣、熟石灰其中的任意一種，其作用在于：一、有效提高顆粒燃料強度；二、顆粒燃料在保存過程中不再產生二次發酵；三、在顆粒燃料燃燒過程中起脫氯劑作用。
在造粒步驟中，形成的垃圾顆粒料的粒徑為20 ~ 30mm、長度為40 ~ 100mm;最好是粒徑為20mm、長度為6 0-8 0mm;
在造粒步驟中，形成的垃圾顆粒料的含水量≤36%;
在烘干步驟中所采用的溫度最好為1 5 0℃。
按照本方法制得的焚燒爐顆粒燃料性能如下表：
本城市垃圾焚燒爐顆粒燃料的使用方法非常簡單，即將該顆粒燃料投入焚燒爐內，在生爐發火時添加一定量的煤、重油等助燃物質，使垃圾的啟燃更加容易，該顆粒燃料燃燒后利用自身的可燃性和產生的熱量在焚燒爐內實現了垃圾燒垃圾的局面，無須再次添加助燃物質，所產生的熱量被用于蒸氣鍋爐進行熱交換，熱量被充分利用，尾氣處理后排放；當然，為優化操作環境，還可以在中間過程中配置污水處理、除嗅、充氧等操作，這些技術屬于公知技術。
采用本發明制得的顆粒燃料具有相比于現有技術有如下優點：
一、有效提高了垃圾的發熱值。經物料恒算，低位發熱值800Kcal/kg的垃圾，經上述過程加工后熱值可達1500～1600Kcal/kg；在此條件下極大提高了焚燒法處理垃圾的運用范圍，在原來垃圾熱值達不到焚燒爐操作條件的城市，現在可以采用此方法進行垃圾焚燒處理：
二、水份含量降低，著火點降低。由于本顆粒燃料的水份含量只有20%，極易點燃，除生爐發火除外，可以不加任何助燃物質，即可實現垃圾的焚燒作業，充分節約了能源：
三、熱值穩定。經上述加工后的顆粒燃料，其內在熱值基本一致，熱值相差較小，幾乎在同等條件均可燃燒或燒盡，從而提高了焚燒爐運行穩定性；
四、燃燒更加充分。上述顆粒燃料堆入焚燒爐后，由于顆粒之間的孔隙率較高，使其與空氣接觸程度大大提高，在有氧的環境下，顆粒燃料燃燒更加充分；
五、焚燒后顆粒燃料減量明顯。經上述過程加工的顆粒燃料在焚燒爐內燃燒后，垃圾減量60%，從而有效提高焚燒爐處理能力近1倍左右：
六、熱能利用率提高、尾氣排放質量提高。由于燃燒條件的改善，焚燒爐輸出的有效熱能的利用率可提高40%左右，扣除原料加工成本，總系統能量回收利用率可提高近20%，尾氣粉塵排放減少近80%，排放質量有效提高。
實施例1：
一種城市垃圾焚燒爐顆粒燃料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)分選、破碎：對城市垃圾進行分選，除掉玻璃、卵石、金屬、骨頭等硬性物質，分選出可燃垃圾，再將這些可燃垃圾破碎成粒徑≤100mm的垃圾塊料，并同時保證可燃垃圾的破袋率≥95%;
(2)瀝水蒸發：將上述垃圾塊料在充氧壓力為2900Pa的瀝離倉內進行混合和瀝水，蒸發垃圾塊料中的水份，至垃圾塊料含水量≤40%;
(3)二次粉碎：將含水量≤40%的垃圾塊料進行二次粉碎，形成粒徑≤5 0mm的垃圾塊料；
(4)造粒：向粒徑≤5 0mm的垃圾塊料中添加垃圾塊料重量3%的氧化鈣，混合均勻后再進行擠壓造粒，形成粒徑為20mm、長度為40~100mm的垃圾顆粒料；
(5)烘干：將上述垃圾顆粒料在100℃的溫度下烘干，至含水量≤20%為止，即得城市垃圾焚燒爐顆粒燃料。
實施例2：
一種城市垃圾焚燒爐顆粒燃料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)分選、破碎：對城市垃圾進行分選，除掉玻璃、卵石、金屬、骨頭等硬性物質，分選出可燃垃圾，再將這些可燃垃圾破碎成粒徑≤100mm的垃圾塊料，并同時保證可燃垃圾的破袋率≥95%;
( 2)瀝水蒸發：將上述垃圾塊料在充氧壓力為3300Pa的瀝離倉內進行混合和瀝水，蒸發垃圾塊料中的水份，至垃圾塊料含水量≤40%;
(3)二次粉碎：將含水量≤40%的垃圾塊料進行二次粉碎，形成粒徑≤5 0mm的垃圾塊料：
(4)造粒：向粒徑≤50mm的垃圾塊料中添加垃圾塊料重量8%的碳酸鈣，混合均勻后再進行擠壓造粒，形成粒徑為30mm、長度為60~80mm的垃圾顆粒料；
(5)烘干：將上述垃圾顆粒料在1 50℃的溫度下烘干，至含水量≤20%為止，即得城市垃圾焚燒爐顆粒燃料。
實施例3：
一種城市垃圾焚燒爐顆粒燃料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1) 分選、破碎：對城市垃圾進行分選，除掉玻璃、卵石、金屬、骨頭等硬性物質，分選出可燃垃圾，再將這些可燃垃圾破碎成粒徑≤100mm的垃圾塊料，并同時保證可燃垃圾的破袋率≥95%;
(2) 瀝水蒸發：將上述垃圾塊料在充氧壓力為3300Pa的瀝離倉內進行混合和瀝水，蒸發垃圾塊料中的水份，至垃圾塊料含水量≤40%;
(3)二次粉碎：將含水量≤40%的垃圾塊料進行二次粉碎，形成粒徑≤5 0mm的垃圾塊料；’
(4)造粒：向粒徑≤5 0mm的垃圾塊料中添加垃圾塊料重量5%的熟石灰，混合均勻后再進行擠壓造粒，形成粒徑為25mm、長度為60~80mm的垃圾顆粒料；
(5)烘干：將上述垃圾顆粒料在200℃的溫度下烘干，至含水量≤20%為止，即得城市垃圾焚燒爐顆粒燃料。
總之，通過本發明所提供的方法制備好顆粒燃料后，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，此外，利用該技術可將現已停產的焚燒爐重新啟動使用，極大地節約了投資。
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