有机固废气化焚烧系统技术方案

本实用新型专利技术公开了有机固废气化焚烧系统，所述系统包括固定床气化炉、二燃室、余热锅炉和气体预热器，固定床气化炉包括进料装置、反应区炉体、炉顶气化剂进气口、中段气化剂进气口、炉底气化剂进气口、煤气出气口和排渣装置。本实用新型专利技术的主要优点在于气化炉主体设备结构简单、对原料种类和粒度的要求不高；采用中部外延出气的方式，使燃气中的飞灰和焦油在输送过程中被物料层吸附，燃气飞灰含量低；将余热锅炉和气体预热器产生的预热空气和水蒸汽作为气化剂返回至气化炉，提高了气化效率以及热量综合利用效率。热量综合利用效率。热量综合利用效率。

【技术实现步骤摘要】
有机固废气化焚烧系统


[0001]本技术涉及固废处理处置与资源化领域，具体而言，本技术涉及有机固废气化焚烧系统。

技术介绍

[0002]有机固体废弃物是指在生产、生活、消费以及其他活动中产生的丧失原有价值的或被抛弃的固态有机类物品和物质，主要包括城市源有机固废(生活垃圾、市政污泥、园林绿化废物等)、农业源有机固废(作物秸秆、畜禽粪便等)、工业源有机固废(有机废渣、汽车拆解废物等)、有机危险废物、医疗垃圾等。
[0003]目前，我国对有机固体废弃物处理处置方式主要包括卫生填埋和焚烧。随着热解气化技术的发展，这一技术也逐步被应用到有机固废的处理中。卫生填埋能够一次性对固废进行处置，但会占用大量土地面积，且随着时间推移还会存在一定的环境风险。焚烧处理能够实现有机固废的减量化和资源化，但其设备投资大，且容易造成飞灰和二噁英等二次污染。气化焚烧技术的原理是有机固废在厌氧或缺氧气氛下发生热解，热解产生的热能使得复杂成分的有机物化合键发生断裂、异构化、聚合等，该过程伴随产生气体、焦油和半焦，半焦可在气化剂作用下气化产生可燃气；挥发物随烟气进一步进入热风炉或二燃室中，有机固废的气相、固相产物在热风炉或二燃室中充分燃烧。
[0004]气化焚烧处理工艺的核心在于气化焚烧炉炉型的选择，目前主要的炉型有炉排炉、回转窑、流化床和固定床等，不同的炉型和气化焚烧方法有着与各自相适应的条件和要求。专利名称为“一种可燃固体废物回转窑气化焚烧方法”(专利公开号：CN101839488A)的现有技术中公开了基于回转窑对含油污泥、城市污泥、煤矸石、城市生活垃圾和生物质的混合物进行气化燃烧的工艺，该工艺中需要对物料进行机械脱水、破碎、风干、配伍等一系列预处理，且回转窑中的连续传动装置复杂、耐火材料易损。

技术实现思路

[0005]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出有机固废气化焚烧系统。本技术的主要优点在于气化炉主体设备结构简单、对原料种类和粒度的要求不高；采用中部外延出气的方式，使燃气中的飞灰和焦油在输送过程中被物料层吸附，燃气飞灰含量低；将余热锅炉和气体预热器产生的预热空气和水蒸汽作为气化剂返回至气化炉，提高了气化效率以及热量综合利用效率。
[0006]本技术提出了一种有机固废气化焚烧系统。根据本技术的实施例，该有机固废气化焚烧系统包括：固定床气化炉、二燃室、余热锅炉和气体预热器；
[0007]其中，所述固定床气化炉包括进料装置、反应区炉体、炉顶气化剂进气口、中段气化剂进气口、炉底气化剂进气口、煤气出气口和排渣装置；
[0008]所述反应区炉体设置在所述进料装置下方，所述反应区炉体包括上段炉体和下段炉体，所述上段炉体的外径小于所述下段炉体的内径，所述上段炉体部分套设在所述下段
炉体内，所述上段炉体与所述下段炉体重合的部分形成外延环形空腔，所述外延环形空腔顶部设有密封件；所述下段炉体内的底部设有炉篦；
[0009]所述炉顶气化剂进气口设置在所述上段炉体的顶部和/或上部上，并延伸至所述上段炉体内；
[0010]所述中段气化剂进气口设置在所述炉顶气化剂进气口下方，所述中段气化剂进气口设置在所述上段炉体的侧壁上，并延伸至所述上段炉体内；
[0011]所述炉底气化剂进气口与所述炉篦的下部连通；
[0012]所述煤气出气口设置在所述外延环形空腔对应的所述下段炉体的侧壁上，所述煤气出气口与所述外延环形空腔连通；
[0013]所述排渣装置设在所述下段炉体的下方或侧下方；
[0014]所述二燃室具有煤气进气口和高温烟气出口，所述煤气进气口与所述煤气出气口相连；
[0015]所述余热锅炉具有高温烟气进口、过热蒸汽出口和降温烟气出口，所述高温烟气进口和所述高温烟气出口相连，所述过热蒸汽出口与所述固定床气化炉的进气口相连；
[0016]所述气体预热器具有降温烟气进口、冷气体进口、预热气体出口和尾气出口，所述降温烟气进口与所述降温烟气出口相连，所述预热气体出口与所述固定床气化炉的进气口相连。
[0017]根据本技术上述实施例的有机固废气化焚烧系统，1)通过炉顶气化剂进气口、中段气化剂进气口和炉底气化剂进气口的设置，可实现气化剂多级供应，进而可通过精准稳定的多级氧化实现氧化层的稳定控制，使燃气中的焦油充分裂解，从而既提高了获得的煤气的品质，又保证了灰渣较低的含碳量；2)可通过调节不同位置气化剂的供应量、中段气化剂进气口的位置来应对不同挥发份含量和固定碳含量的含碳有机固体的气化需求；3)采用外延出气的方式减少了炉内高温区构件，避免了结渣问题发生，同时竖直向上的外延外延环形空腔能有效减少燃气中颗粒物；4)上段顺流和下段逆流的气体流动方式能够避免传统逆流式气化炉顶部进料口燃气泄漏造成的环境污染；5)与现有技术中的回转窑、流化床和炉排炉热解气化炉等相比，本技术的固定床气化炉具有设备结构简单、对原料种类和粒度的要求不高等优势；6)与现有技术中的直接气化焚烧相比，本技术将有机固废的气化过程和燃气焚烧过程分开，可在气化过程中控制焦油的生成，有效避免焦油直接燃烧带来的环境危害，降低后续烟气处理的成本；7)燃气在二燃室中燃烧产生的高温烟气在余热锅炉中进行余热回收利用，产生的水蒸汽返回至气化炉中作为气化剂，从而降低了热空气和水蒸汽的制备成本；8)将经过余热锅炉初步降温的烟气供给至气体预热器，初步降温的烟气与冷气体进行热交换使冷气体变成预热气体，预热气体返回至气化炉中，从而有效提高了气化效率以及热量综合利用效率。
[0018]另外，根据本技术上述实施例的有机固废气化焚烧系统还可以具有如下附加的技术特征：
[0019]在本技术的一些实施例中，所述进料装置包括至少一个进料通道，每个所述进料通道由上到下依次布置有进料口、进料缓冲仓上阀、进料缓冲仓、进料缓冲仓下阀和惰性气体吹扫进气口，所述进料缓冲仓的侧部设置有进料缓冲仓充泄压口；所述上段炉体的顶部通过过渡仓与所述进料装置相连，所述过渡仓与所述反应区炉体的炉腔连通且所述过
渡仓的侧壁上布置有所述炉顶气化剂进气口。由此，惰性气体吹扫进气口、进料缓冲仓的充卸压设计能够有效保证气化炉运行的安全性。
[0020]在本技术的一些实施例中，所述进料装置包括两个所述进料通道，两个所述进料通道的进料缓冲仓之间设有连通阀门；所述进料通道的出料端与所述过渡仓连通且位于所述炉顶气化剂进气口的上方。
[0021]在本技术的一些实施例中，所述排渣装置由上至下依次包括渣仓上阀、渣仓、渣仓下阀、所述渣仓的侧部设有渣仓充泄压口。
[0022]在本技术的一些实施例中，所述下段炉体的下部呈倒锥形，所述下段炉体的底部设有出渣口，所述排渣装置设在所述下段炉体的下方，且与所述出渣口相连。
[0023]在本技术的一些实施例中，所述下段炉体的下部侧壁设有出渣口，所述排渣装置设在所述下段炉体的侧下方，且与所述出渣口相连。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机固废气化焚烧系统，其特征在于，包括：固定床气化炉、二燃室、余热锅炉和气体预热器；其中，所述固定床气化炉包括进料装置、反应区炉体、炉顶气化剂进气口、中段气化剂进气口、炉底气化剂进气口、煤气出气口和排渣装置；所述反应区炉体设置在所述进料装置下方，所述反应区炉体包括上段炉体和下段炉体，所述上段炉体的外径小于所述下段炉体的内径，所述上段炉体部分套设在所述下段炉体内，所述上段炉体与所述下段炉体重合的部分形成外延环形空腔，所述外延环形空腔顶部设有密封件；所述下段炉体内的底部设有炉篦；所述炉顶气化剂进气口设置在所述上段炉体的顶部和/或上部上，并延伸至所述上段炉体内；所述中段气化剂进气口设置在所述炉顶气化剂进气口下方，所述中段气化剂进气口设置在所述上段炉体的侧壁上，并延伸至所述上段炉体内；所述炉底气化剂进气口与所述炉篦的下部连通；所述煤气出气口设置在所述外延环形空腔对应的所述下段炉体的侧壁上，所述煤气出气口与所述外延环形空腔连通；所述排渣装置设在所述下段炉体的下方或侧下方；所述二燃室具有煤气进气口和高温烟气出口，所述煤气进气口与所述煤气出气口相连；所述余热锅炉具有高温烟气进口、过热蒸汽出口和降温烟气出口，所述高温烟气进口和所述高温烟气出口相连，所述过热蒸汽出口与所述固定床气化炉的进气口相连；所述气体预热器具有降温烟气进口、冷气体进口、预热气体出口和尾气出口，所述降温烟气进口与所述降温烟气出口相连，所述预热气体出口与所述固定床气化炉的进气口相连。2.根据权利要求1所述的有机固废气化焚烧系统，其特征在于，所述进料装置包括至少一个进料通道，每个所述进料通道由上到下依次布置有进料口、进料缓冲仓上阀、进料缓冲仓、进料缓冲仓下阀和惰性气体吹扫进气口，所述进料缓冲仓的侧部设置有进料缓冲仓充泄压口；所述上段炉体的顶部通过过渡仓与所述进料装置相连，所述过渡仓与所述反应区炉体的炉腔连通且所述过渡仓的侧壁上布置有所述炉顶气化剂进气口；所述进料装置包括两个所述进料通道，两个所述进料通道的进料缓冲仓之间设有连通阀门；所述进料通道的出料端与所述过渡仓连通且位于所述炉顶气化剂进气口的上方。3.根据权利要求1所述的有机固废气化焚烧系统，其特征在于，所述排渣装置具有以下其中之一的结构：(1)所述排渣装置由上至下依次包括渣仓上阀、渣仓、渣仓下阀、所述渣仓的侧部设有渣仓充泄压口；所述下段炉体的下部呈倒锥形，所述下段炉体的底部设有出渣口，所述排渣装置设在所述下段炉体的下方，且与所述出渣口相连；所述下段炉体的下部侧壁设有出渣口，所述排渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明，杨竹，董卫果，
申请(专利权)人：苏州允清环境能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：