废弃物气化熔融燃烧系统技术方案

本发明专利技术公开了一种废弃物气化熔融燃烧系统，使用本系统处理垃圾，垃圾输送能力更强，垃圾处理量更大，能够减少热损耗和提高热交换效率，热量的回收效率较高，且能够有效地减少污染物排放量。包括废弃物气化熔融炉、锅炉系统，废弃物气化熔融炉包括炉架，以及在炉架上沿进料方向依次设置的给料仓、气化炉和熔融固化处理系统，熔融固化处理系统包括沿进料方向依次设置的熔融炉膛、层流通道、水冷破碎系统和水封除渣系统，熔融炉膛侧墙设置有高温燃烧器、气化剂入口，水冷破碎系统包括水冷系统、水冷腔以及玻璃体粉碎机，水封除渣系统的出料端连接玻璃体渣排出口。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废弃物处理
，尤其涉及一种废弃物气化熔融燃烧系统。
技术介绍
现有的废弃物处理技术主要有焚烧、卫生填埋、堆肥、废品回收等。在废弃物处理常规技术中，焚烧处理具有减量效果明显，无害化彻底，占地量小，余热能得到利用，二次污染少等优点，符合我国可持续发展的战略要求。但随着国内外对环保要求的不断提高，如何增强对二次污染的控制尤为重要。因此，废弃物热解气化焚烧技术被逐渐推到工业化应用的道路上，特别是针对国内各种废弃物现在主要采用的是各类焚烧技术，气化焚烧和气化熔融技术广泛的工业化将带来国内废弃物处理行业的技术革新换代。多年来，我国对生物质、生活垃圾、医疗垃圾、长江漂浮物、生活污泥、含油污泥和电子产品等气化熔融技术的科学研究，进展颇多，实验室的基础研究很多，也有应用研究，如：回转窑式、立式和流化床式的干馏气化或气化高温熔融技术等。但技术推广应用上还是存在一定限制，原料种类、废弃物处理量、二次污染控制和经济效益等是主要因素。在现有的焚烧工艺和设备中，炉排型焚烧炉形式多样，其应用占全世界焚烧市场总量的80％以上，其中在炉体内主要采用机械式逆推炉排、顺推炉排或组合炉排，也有采用链板式和滚筒式等炉排。国内经过近十年的飞速发展，炉排型焚烧炉的推广应用得到了国家和社会各界的重视，在国内焚烧市场具有绝对优势。综上所述，典型的气化焚烧炉和气化熔融炉，各有其自身优点，但在我国实际应用中需要解决的问题和不足：1.对于我国生活垃圾含水量高、成分复杂等特性，移动炉床的技术使用，对垃圾的输送能力需要重点考虑。2.随着废弃物产生量的不断增多，堆积如山，处理量必须得到有效的提高，才能适应市场需求。3.面对严格的污染物排放要求，二次污染控制是技术上需要解决的核心问题。4.为了有效的提高经济效益，热处理过程中，热量的回收效率需要提高。现有的废弃物热处理技术通常采用焚烧释放热量，锅炉转换产生蒸汽推到汽轮机发电，整个转换热效率损耗较大，处理相同的垃圾量，相对减少热损耗和提高热交换效率就可以提高热效率。现有的焚烧炉如以下两个专利技术专利：多列分段驱动复合式生活垃圾焚烧炉(ZL200710092508.9)和两段式垃圾焚烧炉(ZL201010268376.2)中未解决的问题：废弃物热处理模式比较落后，只是干燥-燃烧-燃烬，固体燃烧释放热量的过程；炉内热化学反应以氧化反应为主，还原反应辅助，易产生二次污染物；废弃物在炉内燃烧时，过氧系数大，一次风、二次风供入量大，烟气中粉尘含量较高，对热能回收系统和烟气处理系统影响较大，容易积灰，烟气量较大，降低了热转换效率；没有单独设置的气化炉和燃烬炉，只能分次处理垃圾，无法实现大规模的废弃物连续气化焚烧处理，垃圾处理量较小。现有的气化熔融炉如以下两种技术：第一，气化熔融集中处理技术。如一种等离子辅助加热熔融气化反应器(CN201410744643.7)、废弃物气化熔融炉(CN201280068994.X)、城市生活垃圾氧气顶吹直接熔融气化燃烧及其发电技术(CN01107088.9)和其它罐式气化熔融集中处理技术，其中未解决的问题：废弃物热处理模式比较先进，但主要是延续固定床或流化床的思路，进行干燥-热解-气化-燃烧(也可无燃烧)-熔融，热处理过程连续性不好，各阶段处理节奏难以匹配，且热量的回收利用环节考虑不够，经济性较差，无法实现大规模的废弃物连续气化熔融处理，处理量较小，且熔融渣处理未完善。第二，气化+熔融分离处理技术。如一种回转窑气化、等离子熔融的生活垃圾分级气化系统(CN201520578876.4)、一种回转窑熔融气化生活垃圾制取可燃气的方法(CN200910218227.2)、垃圾气化及飞灰高温熔融处理装置及方法(CN200710144924.9)和其它罐式分离处理技术，其中未解决的问题：废弃物热处理模式比较先进，但主要是延续固定床或流化床的思路，进行干燥-热解-气化-燃烧(也可无燃烧)-熔融，主要的气化和熔融阶段分离到不同的设备中进行，热处理过程连续性较好，但分离阶段之间的节奏仍然难以匹配，且热量的回收利用环节考虑不够，经济性较差，无法实现大规模的废弃物连续气化熔融处理，处理量较小，且熔融渣处理未完善。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种废弃物气化熔融燃烧系统，使用本系统处理垃圾，垃圾输送能力更强，垃圾处理量更大，能够减少热损耗和提高热交换效率，热量的回收效率较高，且能够有效地减少污染物排放量。本专利技术的目的是这样实现的：一种废弃物气化熔融燃烧系统，包括废弃物气化熔融炉、锅炉系统，所述废弃物气化熔融炉包括炉架，以及在炉架上沿进料方向依次设置的给料仓、气化炉和熔融固化处理系统，所述熔融固化处理系统位于气化炉出料端的下方，所述熔融固化处理系统包括沿进料方向依次设置的熔融炉膛、层流通道、水冷破碎系统和水封除渣系统，所述熔融炉膛侧墙设置有高温燃烧器、气化剂入口，用于使从气化炉进入熔融炉膛的废弃物熔融，所述层流通道位于熔融炉膛出料端下方，层流通道底部为层流倾斜炉床，所述水冷破碎系统包括水冷系统、水冷腔以及玻璃体粉碎机，所述水冷腔位于层流通道前下方，水冷腔顶部设置喷淋组件和蒸汽出口，所述水冷系统将用于水冷的水输入喷淋组件，所述蒸汽出口输出水冷产生的蒸汽，所述玻璃体粉碎机设置在水冷腔中部，用于粉碎熔融渣水冷后形成的玻璃体渣，所述水封除渣系统设于水冷腔的下方，水封除渣系统的出料端连接玻璃体渣排出口，所述水封除渣系统用于封住水冷腔下端，防止烟气逸出，对玻璃体渣进一步冷却，并输出玻璃体渣。为了实现大规模的废弃物气化熔融处理，优先地，所述熔融炉膛顶壁上设有导流后拱和分流墩，使烟气水平进入气化炉膛，增大废弃物的辐射面和气化炉膛的烟气扰动。为了控制层流通道的出料速度，有效应对各种工况，优先地，所述层流倾斜炉床出料端设置熔融渣高度控制装置，所述高度控制装置包括挡板以及用于带动挡板伸缩的驱动件。为了保证层流通道内的温度控制，优选地，所述层流通道侧墙设置加热体进行辅助加热和保温。优选地，所述炉架上设有废弃物主推料器，所述废弃物主推料器位于给料仓的下方，用于将给料仓内的废弃物推入气化炉内，所述给料仓、气化炉之间设有堆料密封段，所述堆料密封段的顶壁上设置碱基物料给料口，所述碱基物料给料口连接碱基物料给料装置，所述碱基物料给料装置将碱基物料经碱基物料给料口推入堆料密封段，用于将废弃物气化熔融过程中的硫、铜、铁等元素部分转化为稳定化合物，以及对熔融渣助熔。为了提高能量利用率以及减少水资源消耗，优选地，所述气化炉的移动炉床沿进料方向分为干燥段、气化段，所述气化炉的干燥段、气化段下方分别设有至少一个独立设置的一次风室，其中，干燥段下方的一次风室供入空气，气化段下方的一次风室供入混合气化剂，所述气化炉呈拱起状，所述气化炉的前拱、后拱上分别设置二次供风口，所述气化炉的拱顶设置第一烟气出口；所述锅炉系统包括锅炉本体、循环供风系统，所述锅炉本体具有旋风燃烧室、炉室a、炉室b，所述旋风燃烧室的下端设置烟气入口，旋风燃烧室的烟气入口与第一烟气出口连通，旋风燃烧室的烟气入口与第一烟气出口连接的管道上设置脱硝剂喷入装置，用于对烟气进行脱硝处理，旋风燃烧室上端为第三烟气出口，所述旋风燃烧室上设有若干助燃风供风口，所述若干助燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废弃物气化熔融燃烧系统，其特征在于：包括废弃物气化熔融炉、锅炉系统，所述废弃物气化熔融炉包括炉架，以及在炉架上沿进料方向依次设置的给料仓、气化炉和熔融固化处理系统，所述熔融固化处理系统位于气化炉出料端的下方，所述熔融固化处理系统包括沿进料方向依次设置的熔融炉膛、层流通道、水冷破碎系统和水封除渣系统，所述熔融炉膛侧墙设置有高温燃烧器、气化剂入口，用于使从气化炉进入熔融炉膛的废弃物熔融，所述层流通道位于熔融炉膛出料端下方，层流通道底部为层流倾斜炉床，所述水冷破碎系统包括水冷系统、水冷腔以及玻璃体粉碎机，所述水冷腔位于层流通道前下方，水冷腔顶部设置喷淋组件和蒸汽出口，所述水冷系统将用于水冷的水输入喷淋组件，所述蒸汽出口输出水冷产生的蒸汽，所述玻璃体粉碎机设置在水冷腔中部，用于粉碎熔融渣水冷后形成的玻璃体渣，所述水封除渣系统设于水冷腔的下方，水封除渣系统的出料端连接玻璃体渣排出口，所述水封除渣系统用于封住水冷腔下端，对玻璃体渣进一步冷却，并输出玻璃体渣。

【技术特征摘要】
1.一种废弃物气化熔融燃烧系统，其特征在于：包括废弃物气化熔融炉、锅炉系统，所述废弃物气化熔融炉包括炉架，以及在炉架上沿进料方向依次设置的给料仓、气化炉和熔融固化处理系统，所述熔融固化处理系统位于气化炉出料端的下方，所述熔融固化处理系统包括沿进料方向依次设置的熔融炉膛、层流通道、水冷破碎系统和水封除渣系统，所述熔融炉膛侧墙设置有高温燃烧器、气化剂入口，用于使从气化炉进入熔融炉膛的废弃物熔融，所述层流通道位于熔融炉膛出料端下方，层流通道底部为层流倾斜炉床，所述水冷破碎系统包括水冷系统、水冷腔以及玻璃体粉碎机，所述水冷腔位于层流通道前下方，水冷腔顶部设置喷淋组件和蒸汽出口，所述水冷系统将用于水冷的水输入喷淋组件，所述蒸汽出口输出水冷产生的蒸汽，所述玻璃体粉碎机设置在水冷腔中部，用于粉碎熔融渣水冷后形成的玻璃体渣，所述水封除渣系统设于水冷腔的下方，水封除渣系统的出料端连接玻璃体渣排出口，所述水封除渣系统用于封住水冷腔下端，对玻璃体渣进一步冷却，并输出玻璃体渣。2.根据权利要求1所述的废弃物气化熔融燃烧系统，其特征在于：所述熔融炉膛顶壁上设有导流后拱和分流墩，使烟气水平进入气化炉膛，增大废弃物的辐射面和气化炉膛的烟气扰动。3.根据权利要求1所述的废弃物气化熔融燃烧系统，其特征在于：所述层流倾斜炉床出料端设置熔融渣高度控制装置，所述高度控制装置包括挡板以及用于带动挡板伸缩的驱动件。4.根据权利要求1所述的废弃物气化熔融燃烧系统，其特征在于：所述层流通道侧墙设置加热体进行辅助加热和保温。5.根据权利要求1所述的废弃物气化熔融燃烧系统，其特征在于：所述炉架上设有废弃物主推料器，所述废弃物主推料器位于给料仓的下方，用于将给料仓内的废弃物推入气化炉内，所述给料仓、气化炉之间设有堆料密封段，所述堆料密封段的顶壁上设置碱基物料给料口，所述碱基物料给料口连接碱基物料给料装置，所述碱基物料给料装置将碱基物料经碱基物料给料口推入堆料密封段。6.根据权利要求5所述的废弃物气化熔融燃烧系统，其特征在于：所述气化炉的移动炉床沿进料方向分为干燥段、气化段，所述气化炉的干燥段、气化段下方分别设有至少一个独立设置的一次风室，其中，干燥段下方的一次风室供入空气，气化段下方的一次风室供入混合气化剂，所述气化炉呈拱起状，所述气化炉的前拱、后拱上分别设置二次供风口，所述气化炉的拱顶设置第一烟气出口；所述锅炉系统包括锅炉本体、循环供风系统，所述锅炉本体具有旋风燃烧室、炉室a、炉室b，所述旋风燃烧室的下端设置烟气入口，旋风燃烧室的烟气入口与第一烟气出口连通，旋风燃烧室的烟气入口与第一烟气出口连接的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明，肖大志，刘德绍，林顺洪，李长江，杨鲁，柏继松，田野，阳小燕，吕全伟，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50