垃圾气化炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种垃圾气化炉，解决了现有垃圾气化炉对原料垃圾选择性较高，而气化效率低、能耗高的问题。技术方案包括炉体，所述炉体顶部设粗合粗合成气出口、底部设有熔渣出口，所述炉体的上部设有燃料气烧嘴，中下部设有原料垃圾进口，下部设有气化剂接口，底部熔渣出口的上方也设有燃料气烧嘴，所述熔渣出口与熔渣激冷罐2连接。本实用新型专利技术结构简单、气化效率高、能效高、生产成本和运行成本低、适用于处理各种不同原料垃圾，且节能环保。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种气化炉，具体的说是一种垃圾气化炉。
技术介绍
垃圾气化技术是近年来发展起来的一种垃圾处理新技术，和一般的垃圾焚烧技术不同，采用垃圾气化技术处理垃圾，几乎能将垃圾中的有机物完全气化并转化成以CO和H2为主的合成气，而无机物则可变成无害的玻璃体渣，可以实现垃圾处理过程污染物的近零排放。从目前查阅的文献资料分析可知，现有的垃圾气化技术主要分为三大类：一类是采用热解气化焚烧技术、一类是采用气化熔融焚烧技术，还有一类是采用等离子体技术。采用热解气化焚烧技术首先将垃圾在缺氧或无氧的状态下进行热解，热解产生的热解气往往需要通过配置二燃室进行进一步的燃烧破坏生成的二噁英和呋喃，热解气焚烧后成为烟气，无法进一步利用，而底部的灰渣由于焚烧不完全，还需进一步处理；而采用气化熔融焚烧技术，由于气化炉底部设置较长的水平熔渣通道，垃圾中的无机物在高达1600～2000℃的熔渣通道中被充分熔融，熔渣沿水平通道流动和均质分层，渣中的金属被还原以单质状态存在，且由于其密度大，沉在熔融流体的下层，而其他轻质熔渣则浮在上层，通过激冷后可以实现金属和熔渣的分离，从而实现回收垃圾中的金属，但该方法由于需要高温融化所有的垃圾，并实现金属与熔渣的完全分离，需要消耗大量的外加天然气，能耗高，同时对入炉垃圾热值要求较高；采用等离子体气化技术，由于使用的是等离子炬产生的高温高能来融化和气化垃圾，同样需要消耗大量的电能，能耗高，同时由于等离子炬寿命较短，需要经常更换和维护，除了使得操作成本较高之外，还无法实现长周期连续稳定运行。此外，由于垃圾种类繁多，主要有城市垃圾(如厨余、纸张、塑料、织物、轮胎、废旧家电、竹木和绿化废弃物等)和工业垃圾(如高炉渣、有色金属渣、粉煤灰等一般工业垃圾和工业污泥、制药厂残渣、农药等危险固体废物)，其含水率、热值、粒度尺寸等各不一样，存在较大的差异，上述三种垃圾气化炉受其技术特点和外部消耗限制，普遍只能处理水分和灰分较低、热值较高的垃圾，对所处理的原料垃圾均存在一定的适应性和选择性问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、气化效率高、能效高、生产成本和运行成本低、适用于处理各种不同原料垃圾，且资源化效果好、节能环保的垃圾气化炉。技术方案包括炉体，所述炉体顶部设有粗合成气出口、底部设有熔渣出口，所述炉体的上部设有燃料气烧嘴，中下部设有原料垃圾进口，下部设有气化剂接口，底部熔渣出口的上方也设有燃料气烧嘴，所述熔渣出口与熔渣激冷罐2连接。所述炉体下部和底部之间设有1-3个飞灰返料进口。所述炉体上部环形对称设有2-6个燃料气烧嘴，所述燃料气烧嘴与气化炉垂直中轴线向下成45～90°夹角。所述炉体底部环形对称设有2-6个燃料气烧嘴，所述燃料气烧嘴与气化炉垂直中轴线向上成45～90°夹角。所述气化炉为固定床气化炉，所述炉体下部为变径锥形缩口，锥角为30～60°。为解决
技术介绍
中存在的问题，专利技术人对气化炉进行了如下改进：1)在气化炉上部增设燃料气烧嘴，通过在气化炉上部通入燃料气用于对垃圾气化生成的粗合成气进行气体重整。当原料垃圾进入气化炉中部后，由于垃圾本身可能携带有二噁英以及气化燃烧过程可能生成二噁英，都使得垃圾气化生成的粗合成气中会携带一定量的二噁英，同时，如果气化反应温度控制得不好，在温度较低的情况下，粗合成气中也可能携带有焦油等大分子有机物，此时通过气化炉上部的燃料气烧嘴喷入了含有气化剂的燃料(形成高温火焰)，使粗合成气能维持较高的温度，保证出口粗合成气温度在1150～1250℃，能够起到对粗合成气进行气体重整的作用，同时控制粗合成气在1150℃以上的高温下停留时间大于2秒，使得粗合成气中的焦油、二噁英、呋喃等大分子有机物在气化炉内彻底被分解破坏，最终生成以H2和CO为主的粗合成气；2)原料垃圾在气化炉中下部经气化燃烧后，未能反应的无机物下落并进入到气化炉底部时，由气化炉底部设置的燃料气浇嘴喷入含有气化剂的燃料气可形成高温火焰进行熔渣，熔渣经激冷可生成性质稳定，无毒无害的玻璃体渣；配合上部的燃料气烧嘴喷出的火焰，以及下部的气化剂喷入量，可使气化炉内的反应温度流场分布更加均匀，使气化反应更加完全，更加有效地提高了气化反应效率和热效率；3)，采用固定床气化炉，在垃圾进料上可减少对进料垃圾粒度尺寸的限制，更易于实现不同尺寸垃圾的同时进料，垃圾进料粒度可接受5～500mm范围内的进料尺寸。同时，固定床气化炉内从垃圾进料处从上到下可分为干燥区、干馏区、气化区和燃烧区，通过控制垃圾在气化炉内的停留时间和反应温度，配合气化炉底部熔渣段的使用，可保证垃圾在气化炉内完全反应。4)加设飞灰返料进口，将后续除尘工序中产生的飞灰(含未反应完全的含碳可燃物)返回送入气化炉内进一步熔渣和气化，从而避免飞灰的外排，更加节能环保，同时也能进一步提高气化炉的气化效率和热效率。有益效果：1.本技术气化炉的气化反应温度高，反应生成的粗合成气中二噁英和呋喃等大分子有机物分解破坏，且气化生成的合成气几乎不含二噁英等；垃圾中的无机物和飞灰则通过高温熔渣方式生成性质稳定，无毒无害的玻璃体渣，且无飞灰排放，对环境友好；2.本技术采用固定床气化炉，对进料垃圾的粒度要求宽，使得处理的垃圾适应性更广，既可以处理工业垃圾，如高炉渣、有色金属渣、粉煤灰等一般工业垃圾和工业污泥、制药厂残渣、农药等危险固体废物)，也可以处理城市垃圾，如厨余、纸张、塑料、织物、轮胎、废旧家电、竹木和绿化废弃物等；3.本技术在气化炉的上部和底部均设置了燃料气烧嘴用于辅助气化和熔渣，使气化炉内的反应温度流场分布更加均匀，使气化反应更加完全，更加有效地提高了气化反应效率和热效率，气化炉整体气化反应热效率可达90％以上；4.本技术垃圾气化炉结构简单、安全可靠、气化效率高、能效高、生产成本和运行成本低、节能环保、推广应用前景好。附图说明图1为本技术气化炉的结构示意图。其中：1—气化炉，1.1—顶部粗合成气出口、1.2—燃料气烧嘴、1.3—原料垃圾进口、1.4—气化剂接口、1.5—燃料气烧嘴、1.6—飞灰返料进口、1.7—熔渣出口，2—熔渣激冷罐。图2为燃料气烧嘴1.2的安装示意图。图3为燃料气烧嘴1.5的安装示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术气化炉结构进行详细描述：参见图1，所述气化炉1顶部设有粗合成气出口1.1，上部环形对称设有2-6个燃料气烧嘴1.2，中下部设有原料垃圾进口1.3，下部设有气化剂接口1.4，底部环形对称设有2-6个燃料气烧嘴1.5，在底部和下部之间设有飞灰返料进口1.6，燃料气烧嘴1.5下方设有与熔渣激冷罐2连接的熔渣出口1.7。工艺过程：原料垃圾(如工业污泥、制药厂残渣等工业垃圾，或厨余、纸张、塑料等城市垃圾)通过垃圾压缩进料系统由垃圾气化炉1中下部的原料垃圾进口1.3送入至气化炉1中(进料粒径在5～500mm)，并在气化剂接口1.4喷入的氧气的存在下发生气化反应，控制气化反应温度在1100～2000℃，其中，垃圾中的有机物经过气化反应后生成以CO和H2为主的粗合成气，粗合成气上升至垃圾气化炉1上部，被上部对称设置的2～6个燃料气烧嘴1.2喷出的火焰进一步发生燃烧和气化反应，对生成的粗合成气进行重整，并控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垃圾气化炉，包括炉体，所述炉体顶部设有粗合成气出口、底部设有熔渣出口，其特征在于，所述炉体的上部设有燃料气烧嘴，中下部设有原料垃圾进口，下部设有气化剂接口，底部熔渣出口的上方也设有燃料气烧嘴，所述熔渣出口与熔渣激冷罐连接。

【技术特征摘要】
1.一种垃圾气化炉，包括炉体，所述炉体顶部设有粗合成气出口、底部设有熔渣出口，其特征在于，所述炉体的上部设有燃料气烧嘴，中下部设有原料垃圾进口，下部设有气化剂接口，底部熔渣出口的上方也设有燃料气烧嘴，所述熔渣出口与熔渣激冷罐连接。2.如权利要求1所述的垃圾气化炉，其特征在于，所述炉体下部和底部之间设有1-3个飞灰返料进口。3.如权利要求1或2所述的垃圾气化炉，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁永煌，魏涛，徐才福，金吉，李兵，董红微，刘炜，
申请(专利权)人：中国五环工程有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42