一种垃圾热解气化焚烧系统及工艺技术方案

本发明专利技术具体涉及一种垃圾热解气化焚烧系统及工艺。本发明专利技术提供的垃圾热解气化焚烧系统，其中热解气化炉、高温换热器、急冷塔、除雾器、除尘器及排气装置依次连接。所述热解气化炉具有一体成型的干燥区、热解区、气化区、灰渣燃尽区和气体燃烧区。所述干燥区还具有废气回收管路，一方面抽取垃圾干化过程产生的水汽，提高垃圾热解气化及燃烧反应过程稳定性，另一方面该废弃气体干燥后还可以作为气体燃烧的一次燃烧风。垃圾焚烧产生的热量则重新配风进入焚烧炉中辅助垃圾燃烧。该系统通过控制配风比即可实现系统的稳定运行，无需额外能量助燃，还能够保证二噁英、重金属、氮氧化物、硫氧化物等污染物的低生成率，具有良好的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾热解气化焚烧系统及工艺
本专利技术属于固体废弃物处理
，具体涉及一种垃圾热解气化焚烧系统及应用所述系统的垃圾焚烧工艺。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。目前，直接焚烧与热解气化焚烧是生活垃圾减量化处理的主要方式。由于垃圾原料不便于长途运输，且焚烧发电项目投资及运行成本较高，对于生活垃圾产生量较少的丘陵山区城镇地区，不适合将生活垃圾单独进行焚烧发电处理。垃圾热解气化焚烧是一种低污染高效率的处理技术，主要通过控制反应炉一次风的氧气量来实现生活垃圾在炉内的热解气化，热解气化产生的气化气在反应炉内进行焚烧处理，焚烧产生的热量作为原料干燥及热解气化的热源。然而，在没有大规模推广实行生活垃圾分类收集处置或分类不细的背景下，生活垃圾物料成分繁杂、含水率较高，并且焚烧或热解气化处置前一般没有独立的干燥环节，垃圾中的水分与原料一起经过热解气化燃烧等过程后进入烟气中。水分拉低了垃圾原料的热值，影响反应炉稳定运行，易出现气体产物不稳定、灰渣残存有机质含量高、反应温度波动大甚至熄火的状况。一般需配备燃油或燃气等额外燃料，保持反应炉的稳定运行，实现垃圾原料的有效环保处置，运行费用高。另一方面，垃圾中的水分进入烟气中，还会造成烟气含湿量大引起设备腐蚀、烟气净化处理困难等问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种垃圾热解气化焚烧系统，所述垃圾热解焚烧系统通过设置负压吸引降低系统内部热解气化及燃烧反应环境的湿度，提高垃圾焚烧过程中的稳定性，另外，负压抽出的气体经过脱水后重新回到焚烧炉中为焚烧提供氧气，而气化气体燃烧产生的烟气则重新供给垃圾焚烧区域维持干燥及焚烧的稳定进行。本专利技术提供的焚烧系统无需额外加入燃料维持燃烧过程，并且对垃圾焚烧过程中的产生的热量进行了合理的配置和应用，不仅能够降低能源消耗，还能够有效的减少垃圾焚烧过程排放的废气量。基于上述技术效果，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术第一方面，提供了一种垃圾热解气化焚烧系统，所述垃圾热解气化焚烧系统中，热解气化炉、高温换热器、急冷塔、除雾器、除尘器及排气装置依次连接；所述热解气化炉具有一体成型的干燥区、热解区、气化区、灰渣燃尽区和气体燃烧区，其中所述干燥区、热解区、气化区构成一段连续向下倾斜的通道，通向灰渣燃尽区，所述气体燃烧区位于灰渣燃尽区上方；所述干燥区上方设置气体回收管路，所述气体回收管路经脱水装置后通向气体燃烧区；所述气体燃烧区顶部具有管路通向高温换热器，灰渣燃尽区底部具有排渣口用于转移焚烧后的垃圾。本专利技术提供的垃圾垃圾热解气化焚烧系统，通过合理的系统设计，可以有效地利用垃圾焚烧过程产生的热量，在运行之初需要采用引燃手段点燃焚烧系统中的垃圾，正常运行之后无需额外提供热源，垃圾加入所述系统中即可不断通过焚烧产生能量供给系统使用。本专利技术第二方面，提供第一方面所述垃圾热解气化焚烧系统的焚烧工艺，所述工艺包括：将垃圾投入热解焚烧炉的干燥区中，干燥区的气体回收管路回收垃圾中的湿空气经脱水装置除水后进入气体燃烧区中作为燃烧一次风；干燥后的垃圾在热解区及气化区燃烧后产生灰渣落入灰渣燃尽区，燃烧殆尽的灰渣通过排渣口排出；燃烧过程中产生的气体进入气体燃烧区在扰流板的作用下进行充分的燃烧，所述气体燃烧区还具有空气通入管路通入空气作为燃烧二次风；所述高温换热器将气体燃烧区排出的高温烟气进行降温，部分烟气进入急冷塔中进一步快速降温，经除雾、除尘净化处理后排放。以上一个或多个技术方案的有益效果是：1、采用高温烟气换取的热风作为干化介质，实现热解气化燃烧热量的直接利用，提高热量的利用效率，并且可以提供加热垃圾所需的热量，保证足够的干燥风量穿透垃圾料层，并携带出原料中的水分，提高原料的低位热值，保证后续的热解气化燃烧反应均匀稳定，避免了因局部原料水分过大导致的反应不充分甚至熄火或者需要提供额外燃料的问题，提高了对高含水率垃圾物料处置的适应性。2、生活垃圾在炉内热解气化与燃烧分步进行并相互耦合，可实现对垃圾物料的扰动，使得反应充分均匀，促使固体可燃物在排渣前完全燃烧，实现垃圾原料的最大减量化。3、热解气化与燃烧均在低氧或控氧的环境中运行，可以保证重金属、二噁英、氮氧化物、硫氧化物等污染物的低生成率。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为实施例1中所述垃圾热解气化焚烧系统装置示意图；其中，100为干燥区，101为气体回收管路，102为热解区，103为气化区，104为灰渣燃尽区，105为气体燃烧区，2为脱水装置，3为高温换热器，4为急冷塔，5为除雾器，6为除尘器，7为排气装置。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，针对现有技术中焚烧炉运行不稳定，可能产生有害气体的缺陷，为了解决如上的技术问题，本专利技术提出了一种垃圾热解气化焚烧系统。本专利技术第一方面，提供了一种垃圾热解气化焚烧系统，所述垃圾热解气化焚烧系统中，热解气化炉、高温换热器、急冷塔、除雾器、除尘器及排气装置依次连接；所述热解气化炉具有一体成型的干燥区、热解区、气化区、灰渣燃尽区和气体燃烧区，其中所述干燥区、热解区、气化区构成一段连续向下倾斜的通道，通向灰渣燃尽区，所述气体燃烧区位于灰渣燃尽区上方；所述干燥区上方设置气体回收管路，所述气体回收管路经脱水装置后通向气体燃烧区；所述气体燃烧区顶部具有管路通向高温换热器，灰渣燃尽区底部具有排渣口用于转移焚烧后的垃圾。本专利技术提供的垃圾垃圾热解气化焚烧系统，通过合理的系统设计，可以有效地利用垃圾焚烧过程产生的热量，在运行之初需要采用引燃手段点燃焚烧系统中的垃圾，正常运行之后无需额外提供热源，垃圾加入所述系统中即可不断通过焚烧产生能量供给系统使用。优选的，所述干燥区、热解区、气化区呈阶梯状向下倾斜，并且倾斜程度逐级增大。本专利技术中将垃圾干燥区、热解区及气化区设计成为阶梯状向下倾斜的一段通道，随着垃圾不断进入该热解气化炉中，垃圾会在重力和配风作用下自然的向下方滚落，即可实现垃圾的干燥、焚烧和气化。热解与气化生成的气体则会经过灰渣燃尽区进入气体燃烧区进行集中燃烧。优选的，所述热解气化炉底部具有配风室及风帽布风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垃圾热解气化焚烧系统，其特征在于，所述垃圾热解气化焚烧系统中，热解气化炉、高温换热器、急冷塔、除雾器、除尘器及排气装置依次连接；/n所述热解气化炉具有一体成型的干燥区、热解区、气化区、灰渣燃尽区和气体燃烧区，其中所述干燥区、热解区、气化区构成一段连续向下倾斜的通道，通向灰渣燃尽区，所述气体燃烧区位于灰渣燃尽区上方；/n所述干燥区上方设置气体回收管路，所述气体回收管路经脱水装置后通向气体燃烧区；所述气体燃烧区顶部具有管路通向高温换热器，灰渣燃尽区底部具有排渣口用于转移焚烧后的垃圾。/n

【技术特征摘要】
1.一种垃圾热解气化焚烧系统，其特征在于，所述垃圾热解气化焚烧系统中，热解气化炉、高温换热器、急冷塔、除雾器、除尘器及排气装置依次连接；
所述热解气化炉具有一体成型的干燥区、热解区、气化区、灰渣燃尽区和气体燃烧区，其中所述干燥区、热解区、气化区构成一段连续向下倾斜的通道，通向灰渣燃尽区，所述气体燃烧区位于灰渣燃尽区上方；
所述干燥区上方设置气体回收管路，所述气体回收管路经脱水装置后通向气体燃烧区；所述气体燃烧区顶部具有管路通向高温换热器，灰渣燃尽区底部具有排渣口用于转移焚烧后的垃圾。


2.如权利要求1所述垃圾热解气化焚烧系统，其特征在于，所述干燥区、热解区、气化区呈阶梯状向下倾斜，并且倾斜程度逐级增大。


3.如权利要求1所述垃圾热解气化焚烧系统，其特征在于，所述热解气化炉底部具有配风室及风帽布风系统；所述配风室与高温换热器连通，接收高温换热器中的高温气体通过风帽布风系统向干燥区、热解区、气化区及灰渣燃尽区布风。


4.如权利要求1所述垃圾热解气化焚烧系统，其特征在于，所述气体回收管路为具孔的负压管道；优选的，所述废气回收管路设置于垃圾干燥区上方。


5.如权利要求1所述垃圾热解气化焚烧系统，其特征在于，所述气体燃烧区还具有空气通入管路；
优选的，所述气体燃烧区同时具有干化废气通入及空气通入，所述干化废气通入位于空气通入管路的下方。


6.如权利要求1所述垃圾热解气化焚烧系统，其特征在于，所述气体燃烧区内壁具有向顶部方向延伸的扰流板；
优选的，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：董磊，邹永才，霍燕，张屹，常加富，刘全美，张兆玲，
申请(专利权)人：山东百川同创能源有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37