一种固废垃圾气化熔融系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种固废垃圾气化熔融系统，属于环保技术领域，包括依次连接的固废垃圾给料单元、循环流化床气化单元、气流床气化熔融单元、余热回收及除尘单元和气化气净化单元，所述余热回收及除尘单元包括依次连接的气化剂预热器、余热锅炉、除尘器和气体冷却器，所述除尘器底部连接有飞灰循环管道，所述飞灰循环管路上设有返料单元，所述循环流化床气化单元包括循环流化床气化炉和循环流化床气固分离器，所述返料单元与所述循环流化床气化炉的返料口连接。本实用新型专利技术能实现固废垃圾的大型工业化处理规模，克服了现有固废垃圾处理方法存在的能耗高、热效率低、气化效率低、原料适应性差、灰渣无害化处理不彻底、烟气中易夹带有害物质的问题。

A gasification and melting system for solid waste

【技术实现步骤摘要】
一种固废垃圾气化熔融系统
本技术涉及一种固废垃圾气化熔融系统，属于环保

技术介绍
随着日益严苛的环保政策与法规的实施，如何实现炼油与化工、冶金、造纸与印染等行业产生的工业固废，以及社会居民产生的生活垃圾或固废的减量化、资源化、无害化的处理目标，是近年来环保
的重要研究内容。传统的固废垃圾处理方法有填埋法和焚烧法。填埋法由于占地大，极易对地下水和土壤造成二次污染，不能实现固废垃圾的减量化、资源化、无害化处理目标，已逐步淘汰。焚烧法对固废垃圾的热值要求高，热值较低或热值不稳定易导致焚烧不彻底，产生二噁英等强致癌物；焚烧后的残留物仍需进一步处理，特别是对于危险固体废物，焚烧后的残留物一般仍属于危险废物，不能达到彻底无害化处理的目标，传统的固废焚烧法也越来越不被采用。高温熔融法是固废垃圾处理技术的发展方向，极具前景。高温熔融法是通过加热固废垃圾达到其熔点以上温度，固废中的可燃组分被高温气化，产生的烟气或气化气可进一步回收利用，实现资源化处理；而固废残渣则形成熔融液态，然后快速冷却使形成无定型结构的固态玻璃体，可作为建筑材料，从而彻底实现无害化处理。加热固废垃圾使其高温熔融主要有电阻式熔融、等离子体熔融、气化熔融三种方式。电阻式熔融法是通过电极使固废内部产生电阻，利用焦耳热加热固废垃圾使其熔融，该方法熔融温度在1200-1600℃，可形成固废熔渣玻璃体，实现无害处理，可回收高温烟气的热量副产蒸汽，但该方法电极消耗量大，能耗高，固废处理成本高；等离子体熔融法是利用等离子炬加热固废垃圾表面使其熔融，同样可实现固废熔渣无害化处理，该方法电极消耗量比电阻式熔融法略低，但热损失大，能耗高，且等离子炬使用寿命有限，难以形成大型工业化处理规模。气化熔融法是利用气化剂使固废垃圾在气化炉内进行高温氧化还原气化反应，反应温度在1200-1600℃，固废熔渣熔融后冷却固化形成玻璃体，反应产生的高温气化气组分以CO、H2为主，除通过副产蒸汽回收热量外，还可进一步作为化工合成气或燃料气使用，该方法能耗低，热效率高，所基于的气化反应技术机理在煤气化
已成功运用，在固废垃圾处理行业具有大型工业化前景。中国技术专利申请号201711221720.0，授权公开号CN107957069B，授权公开日2019-06-04的专利文件公开了一种垃圾热解气化系统。该垃圾热解气化系统包括热解气化炉、裂解气燃烧室、除尘单元、脱酸单元、烟囱和余热回用单元，所述的热解气化炉下端出口与裂解气燃烧室的进气口连通，热解气化炉与裂解气燃烧室之间还通过余热回用单元连通；裂解气燃烧室出口与除尘单元进口连接，除尘单元出口与脱酸单元进口连接，脱酸单元出口与烟囱连接。该技术适用于垃圾热解气化
，能够不经分类、干燥等预处理过程处理垃圾，能够避免垃圾在热解气化炉内堆积搭棚，使装置连续、稳定运行，提高运行效率，延长炉排使用寿命，降低运行成本，能够实现设备的模块化、小型化设计，提高装备灵活性，满足不同规模的垃圾处理需求。但该技术存在以下不足：热解气化炉采用固定床型式，气化效率低，该炉型决定了热解气化炉的温度较低(必需低于入炉垃圾的熔融温度)，垃圾热解后的裂解渣无法进行高温熔融进而形成玻璃体，难以实现彻底的无害化处理；热解气化炉只能对熔点较高的垃圾进行热解，原料适应性较差；由于热解反应温度低，裂解气中含有焦油、酚类、二噁英等组分，裂解气必需进入裂解气燃烧室充分燃烧后才能排放，燃烧过程使含有CO、H2等组分的裂解气全部燃烧生成以CO2、H2O为主的烟气，未能充分利用裂解气的有效组分；裂解气燃烧室采用耐火砖层隔热，热损失大，热量回用效果低；系统以小型化设备设计为主，难以满足大规模处理要求。中国技术专利申请号201810763719.9，公开号CN108826318A，公开日2018-11-16的专利文件公开了一种生活垃圾处理系统和生活垃圾处理方法。该系统包括预处理装置、焚烧炉、烟气分离装置、烟气净化装置和等离子体气化裂解熔融装置。预处理装置的预处理垃圾出口与焚烧炉的预处理垃圾进口相连；焚烧炉的高温烟气出口与烟气分离装置的气固分离器的烟气进口相连；气固分离器的第一废气出口和烟气净化装置的第一废气入口相连；等离子体气化裂解熔融装置包括相互连通的等离子体气化裂解熔融炉和液态熔渣排放急冷装置，气固分离器的飞灰出口和焚烧炉的第一固体残渣出口与等离子体气化裂解熔融炉的等离子体炉固废进料口相连。生成的气体排放物成分清洁，不会对大气造成二次污染；生成的固体产物能够被二次利用。但该技术存在以下不足：为提高焚烧炉温度，将等离子体气化裂解熔融炉出口的还原性气体(以CO、H2为主)送入焚烧炉用于助燃后进入烟气排放系统，未能该还原性气体的实现资源化利用；当焚烧炉入炉生活垃圾热值低或者热值不稳定时，易导致焚烧炉产生的高温烟气中夹带焦油、酚、二噁英等有害物质进入后续系统；熔融过程采用等离子体法，能耗高，生活垃圾处理成本高，且难以实现大型工业化。
技术实现思路
1.本技术要解决的技术问题针对现有固废垃圾处理方法存在的能耗高、热效率低、气化效率低、原料适应性差、灰渣无害化处理不彻底、烟气中易夹带有害物质(焦油、酚、二噁英等)、难以实现大型工业化处理规模的问题，本技术提供一种固废垃圾气化熔融系统。2.技术方案为解决上述技术问题，本技术提供的技术方案为：一种固废垃圾气化熔融系统，包括依次连接的固废垃圾给料单元、循环流化床气化单元、气流床气化熔融单元、余热回收及除尘单元和气化气净化单元，所述余热回收及除尘单元包括依次连接的气化剂预热器、余热锅炉、除尘器和气体冷却器，所述除尘器底部连接有飞灰循环管道，所述飞灰循环管路上设有返料单元，所述循环流化床气化单元包括循环流化床气化炉和循环流化床气固分离器，所述返料单元与所述循环流化床气化炉的返料口连接。进一步的技术方案，所述固废垃圾给料单元包括依次连接的给料仓、给料锁和给料机，所述给料仓连接有固废垃圾输送管道和辅助物料输送管道，所述给料机的输出管道与所述循环流化床气化炉的给料口连接；所述气化剂预热器为一台为多台，所述余热锅炉为一台或多台，所述余热回收及除尘单元设有一级或多级除尘器。进一步的技术方案，所述循环流化床气固分离器通过返料器与循环流化床气化炉的底部相连。进一步的技术方案，所述气流床气化熔融单元包括气流床气化炉，所述气流床气化炉为上行辐射废锅型式气化炉；所述气流床气化炉内从上至下包括依次相连的辐射废锅、气化熔融室和冷渣室，所述冷渣室的输出管道与渣锁斗连接，所述渣锁斗的输出管道通入渣池内；所述气化熔融室的中下部安装一个或多个燃烧器，所述燃烧器与所述循环流化床气固分离器顶部的气化气输出管道连接。进一步的技术方案，还包括气化剂输送管道，所述气化剂输送管道通过所述气化剂预热器后分为第一支路和第二支路，所述第一支路与所述燃烧器连接，所述第二支路通入所述循环流化床气化炉的底部。进一步的技术方案，所述返料单元包括依次连接的灰渣仓、灰渣斗、灰渣锁和灰渣输送机，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固废垃圾气化熔融系统，其特征在于：包括依次连接的固废垃圾给料单元、循环流化床气化单元、气流床气化熔融单元、余热回收及除尘单元和气化气净化单元，所述余热回收及除尘单元包括依次连接的气化剂预热器、余热锅炉、除尘器和气体冷却器，所述除尘器底部连接有飞灰循环管道，所述飞灰循环管路上设有返料单元，所述循环流化床气化单元包括循环流化床气化炉和循环流化床气固分离器，所述返料单元与所述循环流化床气化炉的返料口连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种固废垃圾气化熔融系统，其特征在于：包括依次连接的固废垃圾给料单元、循环流化床气化单元、气流床气化熔融单元、余热回收及除尘单元和气化气净化单元，所述余热回收及除尘单元包括依次连接的气化剂预热器、余热锅炉、除尘器和气体冷却器，所述除尘器底部连接有飞灰循环管道，所述飞灰循环管路上设有返料单元，所述循环流化床气化单元包括循环流化床气化炉和循环流化床气固分离器，所述返料单元与所述循环流化床气化炉的返料口连接。


2.根据权利要求1所述的一种固废垃圾气化熔融系统，其特征在于：所述固废垃圾给料单元包括依次连接的给料仓、给料锁和给料机，所述给料仓连接有固废垃圾输送管道和辅助物料输送管道，所述给料机的输出管道与所述循环流化床气化炉的给料口连接；所述气化剂预热器为一台为多台，所述余热锅炉为一台或多台，所述余热回收及除尘单元设有一级或多级除尘器。


3.根据权利要求1所述的一种固废垃圾气化熔融系统，其特征在于：所述循环流化床气固分离器通过返料器与循环流化床气化炉的底部相连。


4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翔，
申请(专利权)人：河南信祥环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41