一种垃圾气化炉及其气化方法技术

本发明专利技术公开了一种垃圾气化炉及其气化方法，包括气化炉本体，所述气化炉本体底部设置一次风入口，所述一次风入口与供气设备连接，所述气化炉本体一侧设置进料口，所述进料口与输料设备连接，所述气化炉本体顶部尾气出口上设置有重金属颗粒物处理装置，所述气化炉本体内部设置有布风板，所述布风板上均匀分布有若干通孔，本发明专利技术能够有效实现垃圾的无害化处理，解决垃圾中重金属污染问题，同时还可以产生副产蒸气，副产蒸气可以带动蒸气轮机进行发电，也可以作为热源供热，彻底的将垃圾变废为宝，既具有环保性，又具有经济性。

A Garbage Gasifier and Its Gasification Method

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾气化炉及其气化方法
本专利技术属于生物质垃圾气化设备
，特别涉及一种垃圾气化炉及其气化方法。
技术介绍
随着现代社会的快速发展，能源与环境问题日益突出，可再生能源由于其自然友好性和可再生性受到世界各国的广泛关注并得到了大力发展。生物质作为一种可再生能源，其每年可以作为能源利用的生物质资源量约4.6亿吨标准煤，而利用率仅为7.6％，其中生物质垃圾还引起了“垃圾围城”的问题，如何将生物质垃圾变废为宝成了各国重点研究的问题。生物质垃圾主要分为农林废弃物、医疗垃圾、生活垃圾、工业垃圾等，农林废弃物一般不含重金属，处理起来相对简单，并且生物质直燃发电技术已经在商业化运行，不存在太多技术难题。但是，其他的垃圾种类，一般不能采用直燃发电的方式进行处理，因为里面含有大量的重金属，直接燃烧会造成自然环境的重金属污染。中国专利CN201810711306.6公开了一种生物质垃圾气化炉，主要解决了生物质气化炉中生物质燃气夹杂未燃碳颗粒的问题，并没有涉及重金属颗粒的处理问题；中国专利CN201810145701.2公开了一种加压回流式有机垃圾气化炉，虽然提高了所生产生物质燃气的品质，但是对关键问题重金属固废物的处理没有解决，没有完全的将生物质垃圾变废为宝，形式上处理了生物质垃圾，同时又产生了其他形式的污染物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种垃圾气化炉及其气化方法，解决了目前垃圾气化炉无法消除垃圾中的重金属颗粒，使得重金属颗粒排入大气之后对环境的污染问题。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案具体如下：一种垃圾气化炉，包括气化炉本体，所述气化炉本体底部设置一次风入口，所述一次风入口与供气设备连接，所述气化炉本体一侧设置进料口，所述进料口与输料设备连接，所述气化炉本体顶部尾气出口上设置有重金属颗粒物处理装置，所述气化炉本体内部设置有布风板，所述布风板上均匀分布有若干通孔。进一步的，所述重金属颗粒物处理装置包括熔融炉，所述熔融炉顶部进气口与所述气化炉本体顶部尾气出口配合连接，所述熔融炉一侧设置二次风入口，所述二次风入口与纯氧供给设备连接，所述熔融炉底部出料口上设置熔融渣斜管，所述熔融渣斜管与废料收集设备连接。进一步的，所述废料收集设备包括排放炉，所述排放炉一侧进料口与所述熔融渣斜管配合连接，所述排放炉顶部设置尾气排放口，所述排放炉底部设置熔融渣排放口。进一步的，所述熔融渣斜管内壁上设置有耐高温陶瓷材料碳化硅涂层。进一步的，所述熔融渣排放口内壁上设置有耐高温陶瓷材料碳化硅涂层。进一步的，二次风入口向上倾斜设置。进一步的，所述熔融炉内部设置有水冷壁，所述水冷壁上侧为蒸汽出口，所述蒸汽出口与蒸气轮机或用热单位连接，所述水冷壁下侧为进水口，所述进水口与供水设备连接。进一步的，所述水冷壁为螺旋盘管式结构。一种垃圾气化方法，包括以下步骤：向一次风进口通入纯氧，一次风流量为4000Nm3/h，螺旋给料机向进料口进料，进料量为15t/h，气化炉本体运行温度为750℃，气化炉本体产生的合成气进入熔融炉，与通入熔融炉的氧气充分反应，炉膛温度1600℃；其中，氧气流量为6000Nm3/h；熔融炉产生熔融渣通过熔融渣斜管排放至排放炉，通过熔融渣排放口排出炉体，燃烧后热烟气通过尾气排放口排出。进一步的，气化炉本体产生的重金属颗粒物和尾气通过气化炉本体顶部的尾气出口进入重金属颗粒物处理装置，当含有重金属颗粒物的烟气进入熔融炉后，熔融炉一侧的二次风入口将纯氧注入含有重金属颗粒物的烟气，产生的合成气发生燃烧反应，运行时熔融炉炉膛温度在1500℃以上，将烟气中所有的灰渣包括重金属颗粒物变成熔融态，最终通过熔融渣斜管进入废料收集设备排出。相对于现有技术，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过一次风入口将纯氧、富氧气体或空气通入气化炉本体内，使得垃圾能够在布风板上充分燃烧气化，由于布风板上设置了若干通孔，使得垃圾能够充分和纯氧、富氧气体或空气接触，提高了垃圾的燃烧率，气化后的垃圾，由于其中含有重金属颗粒物，气化炉本体无法将重金属颗粒物完全融化，因此，重金属颗粒物和尾气通过气化炉本体顶部的尾气出口进入重金属颗粒物处理装置，重金属颗粒物被本专利技术的重金属颗粒物处理装置完全处理干净，有效防止了重金属颗粒物直接进入大气，对环境的污染，其中，重金属颗粒物处理装置包括熔融炉，当含有重金属颗粒物的烟气进入熔融炉后，熔融炉一侧的二次风入口将纯氧注入含有重金属颗粒物的烟气，产生的合成气发生燃烧反应，运行时熔融炉炉膛温度在1500℃以上，可以将烟气中所有的灰渣包括重金属颗粒物变成熔融态，最终通过熔融渣斜管进入废料收集设备连接，废料收集设备包括排放炉，熔融态的垃圾废料通过熔融渣斜管，经过排放炉一侧进料口进入排放炉，排放炉顶部的尾气排放口将废气排出，排放炉底部的熔融渣排放口将熔融渣排出，为了防止高温的熔融态的垃圾废料将熔融渣斜管和熔融渣排放口熔化破坏，本装置在熔融渣斜管和熔融渣排放口的内壁上设置了耐高温陶瓷材料碳化硅涂层，由于熔融炉内部温度很高，为了提高经济效益，资源能够循环利用，变废为宝，本装置在熔融炉内部设置有水冷壁，通过供水设备将水通入水冷壁，经过熔融炉内部高温之后，水变成水蒸气，蒸汽通过水冷壁上侧的蒸汽出口，进入蒸气轮机或用热单位，进行再利用，为了提高换热效果，水冷壁为螺旋盘管式结构。附图说明图1为本专利技术的结构原理图。其中，1.气化炉本体、2.一次风入口、3.进料口、4.布风板、5.熔融炉、6.二次风入口、7.熔融渣斜管、8.排放炉、9.尾气排放口、10.熔融渣排放口、11.水冷壁、12.蒸汽出口、13.进水口。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本专利技术提供进一步的详细说明。除非另有指明，本专利技术所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本专利技术所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如图1所示，本专利技术提供一种垃圾气化炉，包括气化炉本体1，气化炉本体1为热壁炉膛，运行时气化室温度为600-1000℃，气化炉本体1底部设置一次风入口2，一次风入口2与供气设备连接，气化炉本体1一侧设置进料口3，进料口3与输料设备连接，输料设备为螺旋给料机，气化炉本体1顶部尾气出口上设置有重金属颗粒物处理装置，气化炉本体1内部设置有布风板4，布风板4上均匀分布有若干通孔，通孔直径为2-100mm，布风板4为不锈钢金属板。布风板4位于进料口3下部。重金属颗粒物处理装置包括熔融炉5，熔融炉5顶部进气口与气化炉本体1顶部尾气出口配合连接，熔融炉5一侧倾斜向上设置二次风入口6，二次风入口6与纯氧供给设备连接，熔融炉5底部出料口上设置熔融渣斜管7，熔融渣斜管7与废料收集设备连接。废料收集设备包括排放炉8，排放炉8一侧进料口与熔融渣斜管7配合连接，排放炉8顶部设置尾气排放口9，排放炉8底部设置熔融渣排放口10。熔融渣斜管7内壁上设置有耐高温陶瓷材料碳化硅涂层，熔融渣排放口10内壁上设置有耐高温陶瓷材料碳化硅涂层，熔融炉5内部设置有水冷壁11，水冷壁11上侧为蒸汽出口12，蒸汽出口12与蒸气轮机或用热单位连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垃圾气化炉，包括气化炉本体(1)，其特征在于：所述气化炉本体(1)底部设置一次风入口(2)，所述一次风入口(2)与供气设备连接，所述气化炉本体(1)一侧设置进料口(3)，所述进料口(3)与输料设备连接，所述气化炉本体(1)顶部尾气出口上设置有重金属颗粒物处理装置，所述气化炉本体(1)内部设置有布风板(4)，所述布风板(4)上均匀分布有若干通孔。

【技术特征摘要】
1.一种垃圾气化炉，包括气化炉本体(1)，其特征在于：所述气化炉本体(1)底部设置一次风入口(2)，所述一次风入口(2)与供气设备连接，所述气化炉本体(1)一侧设置进料口(3)，所述进料口(3)与输料设备连接，所述气化炉本体(1)顶部尾气出口上设置有重金属颗粒物处理装置，所述气化炉本体(1)内部设置有布风板(4)，所述布风板(4)上均匀分布有若干通孔。2.根据权利要求1所述的一种垃圾气化炉，其特征在于：所述重金属颗粒物处理装置包括熔融炉(5)，所述熔融炉(5)顶部进气口与所述气化炉本体(1)顶部尾气出口配合连接，所述熔融炉(5)一侧设置二次风入口(6)，所述二次风入口(6)与纯氧供给设备连接，所述熔融炉(5)底部出料口上设置熔融渣斜管(7)，所述熔融渣斜管(7)与废料收集设备连接。3.根据权利要求2所述的一种垃圾气化炉，其特征在于：所述废料收集设备包括排放炉(8)，所述排放炉(8)一侧进料口与所述熔融渣斜管(7)配合连接，所述排放炉(8)顶部设置尾气排放口(9)，所述排放炉(8)底部设置熔融渣排放口(10)。4.根据权利要求2或3所述的一种垃圾气化炉，其特征在于：所述熔融渣斜管(7)内壁上设置有碳化硅涂层。5.根据权利要求3所述的一种垃圾气化炉，其特征在于：所述熔融渣排放口(10)内壁上设置有碳化硅涂层。6.根据权利要求2所述的一种垃圾气化炉，其特征在于：二次风入口(6)向上倾斜设置。7.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏杰，李小宇，陶继业，徐越，任永强，刘沅，罗丽珍，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11