一种流化床气化熔融处置固废危废的方法及其设备技术

本发明专利技术公开了一种流化床气化熔融处置固废危废的方法及其设备，设备包括撕碎机，所述撕碎机出料口与输送机相连，所述输送机出料口与炉前料仓进料口相通，所述炉前料仓通过密封给料机与流化床气化炉相连；所述流化床气化炉排气口与分离器、熔融炉相连，分离器排灰口与返料器连通；所述返料器排灰口与流化床气化炉相连；所述熔融炉排熔渣口与水淬渣箱相连。本方法先对固废危废进行气化反应，将固废危废中的有机质和碳变成可燃气体，利用气

【技术实现步骤摘要】
一种流化床气化熔融处置固废危废的方法及其设备


[0001]本专利技术属于城市和工业固废危废处置领域，具体涉及一种流化床气化熔融处置固废危废的方法及其设备。

技术介绍

[0002]随着“无废城市”目标的提出，以固体废物减量化和循环利用率为核心的建设指标体系将逐步建立、完善，同时绿色发展指标体系、生态文明建设目标体系也将衔接融合。随着各指标体系的建立、优化，固体废物处理行业将更加规范。
[0003]危险废物处理对于建设“无废城市”十分重要。根据环保部及国家发改委2016年联合颁布的最新《国家危险废物名录》，危险废物被分为46大类及479种，危险废物处理是固体废物处理中的一大重点类型。据数据显示，近年来我国危险废物处理市场规模持续扩大，2018年预计市场规模将近7000万吨，到2019年将超8000万吨。但目前有效处理能力不足，且危险废物处理工艺技术水平亟待提高。
[0004]固废危废处理关乎国民健康与生态安全，我国对危废领域的重视度正在不断提升。随着环保政策趋严，危废处理的要求正在提高。由于我国危废处理产业起步晚，目前行业还存在巨大的发展空间。在2018年国家政策收紧的情势下，固废危废行业将持续高速发展。
[0005]目前，危废行业主要有两大类处理技术，即焚烧法和填埋法。焚烧法是危险废物的一种高温处理技术，危险废物在温度为850℃的第一燃烧室焚烧后，产生的烟气进入温度为1200℃的第二燃烧室焚烧以破坏各种有害物质。该种方法具有减量化和无害化程度高的优点，但由于焚烧工艺缺陷或操作不当，也易造成少量的多氯联苯（VCB）、多环芳香烃（PAH）处理不完全或微量二恶英（PCDD）的产生；且飞灰和底灰中还残留不能处理的重金属物质，因此，需采用适当再处理实现无害化。
[0006]固化填埋处理是一种常用的危险废物处理技术，上世纪八十年代左右，一开始是用在处理放射性物质例如铬渣、电镀污泥之中，取得了良好的应用效果之后逐渐推广开来使用。目前，这种固化填埋处理技术一般都是应用在对各种重金属物质的稳定化处理之中。固化的种类有很多，常见的有水泥固化、玻璃固化和药剂固化技术，经过实验证明，这种固化处理应用在焚烧残留物的处置中符合安全填埋标准。填埋法具有经济、处理量大、能耗小、投资低，操作简单，填埋费用低的特点，但存在很大后患，有害物质容易泄漏，造成环境污染，一旦衬层系统失效，就会对周围环境和公众造成长期持续的威胁，并且填埋场占用大量土地，带来土地资源浪费。
[0007]随着固废危废处理技术的不断发展，也逐渐出现了一些新型技术，如热解焚烧技术、等离子体技术、超临界水氧化技术、电解氧化法等。但这些处置工艺在进行工业示范时，实践证明大都存在处置物料特性单一、投资大、运行成本高、运行稳定性差、处置不够彻底需要固化填埋量大、技术不够成熟等难题。
[0008]由于城市固废危废来源众多，组成结构复杂，因此,必须要针对不同类型的固废危
废特性，不断创新现有的处置技术，降低固废危废处理成本。

技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种效率高、环保性好、成本低、运行稳定、处置能力可调节、物料适应性广的流化床气化熔融处置固废危废的方法及其设备。
[0010]为实现上述目的，本专利技术所设计的一种流化床气化熔融处置固废危废的设备，包括对固废危废物料进行破碎的撕碎机，所述撕碎机出料口与输送机相连，输送机上设置有除铁器，所述输送机出料口与炉前料仓进料口相通，所述炉前料仓出料口与密封给料机进料口相连，密封给料机出料口与流化床气化炉相连；所述流化床气化炉排气口与分离器相连，分离器出气口与熔融炉相连，分离器排灰口与返料器连通；所述返料器排灰口与流化床气化炉相连；所述熔融炉排熔渣口与水淬渣箱相连，熔融炉排气口依次与急冷塔、余热回收锅炉、除尘净化装置、引风机相连；所述急冷塔排渣口与螺旋冷渣机相连。
[0011]进一步地，所述熔融炉炉壁上设置有氧化剂喷嘴，用于向熔融炉内补充空气或富氧空气或氧气。高温气化气和补充高热值燃料在熔融炉内充分燃烧，释放热量，维持熔融炉内的高温环境，以确保气化气中的有害气体完全分解，焦炭燃烬，飞灰熔融形成流动性很好的液态熔渣，水淬玻璃化。
[0012]再进一步地，所述熔融炉设置有补充燃料喷嘴，所述补充燃料可以为天然气或其它高热值燃料。当流化床气化的固废危废热值低，产生的气化气在空气或富氧空气、氧气的燃烧条件下，达不到熔融炉内环境温度的设计值，不能保证气体携带的飞灰熔融且具有很好的流动性时，向熔融炉内喷入高热值燃料，提升熔融炉内温度到设计值，确保熔渣具有很好的流动特性，在熔融炉底部形成稳定的熔渣流。
[0013]再进一步地，所述流化床气化炉设置有飞灰重熔喷嘴，将烟气在急冷塔、余热回收锅炉、除尘净化装置捕集的飞灰送入流化床气化炉，实现飞灰重熔。
[0014]本专利技术还提供利用上述设备的流化床气化熔融处置固废危废的方法：将收集的固废危废经过撕碎机，破碎到0～20mm，经过输送机送入炉前料仓，由密封给料机送入流化床气化炉气化，流化床气化炉运行温度控制在850～1000℃；流化床气化炉内，无机物烧灼形成的炉渣经设置在流化床气化炉底部的排渣口排出，有机物分解成的气化气携带灰分固体和未气化完全的焦炭颗粒从上部排出，进入分离器实现气-固分离，大颗粒的焦炭和灰分固体返回流化床气化炉，气化气及小颗粒的焦炭和灰分固体进入熔融炉；在熔融炉中，气化气与喷入的氧化剂燃烧，控制熔融炉内部温度1300～1650℃，将气化气中有害气体彻底分解，焦炭燃烬，飞灰熔融，熔渣落入水淬渣箱变成玻璃体将重金属固化封闭，高温烟气经过急冷塔降温、余热回收锅炉回收余热、除尘净化装置净化后达标排放。
[0015]本专利技术方法中，流化床气化炉采用绝热设计，固废危废在流化床气化炉内发生气化反应，无机物经过反复的高温烧灼的大颗粒炉渣经设置在流化床气化炉底部的排渣口排出，冷却后实现无害化；有机质分解成H2、CO、CO2、CH4及烃类物质等的气化气，气化气携带小颗粒灰份固体颗粒和未气化完全的焦炭颗粒从流化床气化炉上部排出，进入分离器实现气-固分离，大颗粒焦炭和固体颗粒返回流化床气化炉，气化气及细颗粒飞灰由分离器排气口进入熔融炉中，与喷入的氧化剂发生燃烧反应，生成高温高热烟气，由于是气-气单相混
合燃烧，其反应远较气—固两相混合燃烧剧烈，其燃烧中心温度理论上可高达1800～2000℃，可将气化气中有害气体彻底分解，焦炭燃烬，飞灰熔融，熔渣水淬变成玻璃体将重金属等有害物质固化封闭，实现飞灰的无害化处置。高温烟气经过急冷降温、余热回收、除尘净化后达标排放。由除尘净化装置捕集的少量飞灰可以回喷流化床气化炉实现飞灰重熔，也可以固化填埋。
[0016]当进入流化床气化炉的固废危废中有机质少，热值比较低，流化床气化炉产生的气化气中可燃气体含量低，与空气、富氧或纯氧反应产生的热烟气温度偏低时，可由布置在熔融炉的天然气或其他高热值燃料的补充燃料喷嘴喷入补充燃料，维持熔融炉内部温度1300～1650℃，确保飞灰熔融。
[0017]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流化床气化熔融处置固废危废的设备，其特征在于：包括对固废危废物料进行破碎的撕碎机（1），所述撕碎机出料口与输送机（2）相连，输送机（2）上设置有除铁器（3），所述输送机（2）出料口与炉前料仓（4）进料口相通，所述炉前料仓（4）出料口与密封给料机（5）进料口相连，密封给料机（5）出料口与流化床气化炉（6）相连；所述流化床气化炉排气口与分离器（7）相连，分离器（7）出气口与熔融炉（8）相连，分离器（7）排灰口与返料器（9）连通；所述返料器（9）排灰口与流化床气化炉（6）相连；所述熔融炉（8）排熔渣口与水淬渣箱（10）相连，熔融炉（8）排气口依次与急冷塔（11）、余热回收锅炉（12）、除尘净化装置（14）、引风机（15）相连；所述急冷塔（11）排渣口与螺旋冷渣机（13）相连。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述熔融炉炉壁上设置有氧化剂喷嘴，用于向熔融炉内补充空气或富氧空气或氧气。3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述熔融炉设置有补充燃料喷嘴。4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述流化床气化炉设置有飞灰重熔喷嘴，将烟气在急冷塔、余热回收锅炉、除尘净化装置捕集的飞灰送入流化床气化炉，实现飞灰重熔。5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述流化床气化炉（6）由钢制外壳和耐火耐磨材料组成，或由水冷钢壳和耐磨耐火材料组成。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏明贵，张岩丰，欧志明，周峰，曾锋，赵伟，陈沛波，岳汉，邓晨，
申请(专利权)人：深圳市泽源环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：