本實用新型涉及固體廢棄物熱化學處理領域,特別是涉及一種將城市生活垃圾、農(nóng)作物秸稈、廢輪胎、廢塑料、醫(yī)療廢棄物、危險廢棄物等高揮發(fā)份固體廢棄物重整凈化,以空氣、水蒸汽或它們的混合物作為氣化劑制取清潔燃氣并用來發(fā)電、供熱的系統(tǒng)。
背景技術:
隨著中國經(jīng)濟的快速增長及城鎮(zhèn)化水平的不斷提高,固體廢棄物尤其是城市生活垃圾的產(chǎn)生量也迅速上升,各地紛紛出現(xiàn)垃圾圍城的困境。雖然衛(wèi)生填埋和垃圾焚燒技術在一定程度上緩解了生活垃圾的圍城現(xiàn)狀,但采用衛(wèi)生填埋不僅占用大量寶貴的土地資源、浪費垃圾自身的能量,而且會對水、大氣、土壤構成長久的污染威脅;盡管采用焚燒法可以實現(xiàn)垃圾處理的減量化、無害化和資源化利用。但焚燒處理過程中釋放的燃燒煙氣中常含有氯化氫(HCl)、硫氮氧化物(SOx,NOx)和二噁英類(PCDDs/PCDFs)有毒有害物質(zhì),固體灰渣尤其是飛灰中含有大量的重金屬和二噁英,如果處理不當,極易造成二次污染。同時,為保障垃圾中所含有機質(zhì)得到充分燃燒,過量的空氣會造成下游煙氣凈化的負荷加大,增加了設備的制造和運行成本。
垃圾氣化技術被稱為第三代固體廢棄物處理技術。九十年代初,法、美、英、德、瑞士、日本和瑞典共同參與了這項技術的開發(fā),并在九十年代中后期開始在發(fā)達國家推廣應用。(空氣)氣化過程是指廢棄物在絕氧或缺氧的條件下,高溫發(fā)生熱化學反應,制取可燃氣體的過程。它所需的空氣量小于完全燃燒所需的量,因此系統(tǒng)產(chǎn)生的氣體量遠低于焚燒過程,更利于節(jié)能環(huán)保。作為一種全新的廢物處理方法,氣化技術的最大優(yōu)點是克服了用焚燒方法會產(chǎn)生二噁英(Dioxin)的缺點。目前,世界最先進的焚燒設施的二噁英排放標準約為0.1nmg/m3,而熱解氣化技術的二噁英排放標準已經(jīng)達到0.01nmg/m3。
當前處理固體廢棄物的各種氣化工藝中多數(shù)采用一段氣化加上水洗或催化氣體凈化技術,通常存在焦油和二噁英等物質(zhì)含量高、難以清除或工藝特別復雜等缺陷。采用水洗工藝容易產(chǎn)生二次水污染,并且難以徹底清除氣體中所含的有害物質(zhì);采用金屬催化裂解二噁英、焦油等有害物質(zhì)會因催化劑壽命短、催化劑材料成本高昂、工藝路線復雜等缺陷,難以在工業(yè)實踐中推廣應用。就氣化技術采用的反應器類型而言,固定床(包括回轉窯、機械爐排爐)、流化床或等離子體爐居于主導地位,中國專利CN103267293(申請?zhí)枺?01310197237.9)公開了一種具有特殊結構的垃圾氣化爐,它采用結構復雜的機械爐排控制和調(diào)節(jié)固體物料在爐內(nèi)的停留時間及停留時間分布。在高溫、腐蝕性氣氛的環(huán)境條件下難以保障氣化爐的可靠性,增加了運行和維護成本。流化床氣化難以同時適應水份含量高、形狀不規(guī)則、原料成份復雜多變、容易熔融或結塊的未經(jīng)分揀等預處理的生活垃圾等物料。近年來,高溫等離子氣化技術具備普遍的原料適應性,能夠大規(guī)模快速處理城市生活垃圾等固體廢棄物,在國內(nèi)外固體廢棄物處理行業(yè)中有了長足的發(fā)展。但等離子體直接氣化需要大功率等離子體噴槍(等離子體炬),其耗電率高達其發(fā)電量的30%~40%。中國專利CN103013568(申請?zhí)枺?01210539110.6)公開了一種等離子體氣化固體廢棄物的處理系統(tǒng),該技術在氣化爐和合成氣凈化裝置中均采用了等離子體噴槍。相關的試驗和研究工作尚在概念論證和技術示范階段。中國專利CN104976622(申請?zhí)枺?01510471085.6)公開了一種回轉窯氣化、等離子體熔融的生活垃圾分級氣化系統(tǒng)。該技術盡管拋棄了耗電巨大的一級等離子體炬,但該工藝需要將全部的一級回轉窯產(chǎn)生的固體殘渣送入后續(xù)的等離子體反應爐內(nèi)進行氣化熔融,依然難以有效提高設備的可靠性,也未能有效降低能耗。
技術實現(xiàn)要素:
基于上述現(xiàn)有技術所存在的問題,本實用新型提供一種固體廢棄物分級氣化系統(tǒng),能將高揮發(fā)份固體廢棄物重整凈化,以空氣、水蒸汽或它們的混合物作為氣化劑制取清潔燃氣并用來發(fā)電、供熱,提高能量的綜合利用效率,避免二噁英、氣化焦油和(或)重金屬等造成的二次污染或堵塞問題。
為解決上述技術問題,本實用新型提供一種固體廢棄物分級氣化系統(tǒng),包括:
給料系統(tǒng)、自流式移動床氣化爐、高溫等離子體炬、高溫重整凈化爐、一次風機、二次風機一、二次風機二、潔凈燃氣引風機、熱量回收系統(tǒng)、氣體洗滌塔、洗滌干燥塔、脫氣塔、第一除沫除霧器、第二除沫除霧器、第三除沫除霧器和燃氣發(fā)電供熱系統(tǒng);其中,
所述給料系統(tǒng)的出料口與所述自流式移動床氣化爐的進料口連接;
所述熱量回收系統(tǒng)的高溫段多組換熱器設在所述高溫重整凈化爐內(nèi),所述熱量回收系統(tǒng)的低溫段多組換熱器設在所述高溫重整凈化爐外;
所述自流式移動床氣化爐設有排渣口、熱解氣出口、含濕氣體出口、第一一次風入口和第二一次風入口和二次風入口,所述熱解氣出口與所述高溫重整凈化爐連接,所述含濕氣體出口與所述洗滌干燥塔連接,所述洗滌干燥塔依次經(jīng)所述第三除沫除霧器、二次風機二和所述熱量回收系統(tǒng)的低溫段多組換熱器分別與所述自流式移動床氣化爐的第一一次風入口和第二一次風入口連接;
所述脫氣塔設有一次空氣入口和空氣出口,所述空氣出口經(jīng)第二除沫除霧器與所述一次風機和所述二次風機一連接,所述一次風機一經(jīng)所述熱量回收系統(tǒng)的高溫段多組換熱器與所述自流式移動床氣化爐的二次風入口連接,所述二次風機一經(jīng)所述熱量回收系統(tǒng)的高溫段多組換熱器與所述高溫重整凈化爐連接;
所述高溫重整凈化爐設有出渣口和潔凈燃氣出口,所述潔凈燃氣出口經(jīng)所述熱量回收系統(tǒng)的低溫段多組換熱器、氣體洗滌塔連接、第一除沫除霧器和潔凈燃氣引風機連接至所述燃氣發(fā)電供熱系統(tǒng)。
本實用新型的有益效果如下:
(1)本實用新型的分級氣化系統(tǒng)中采用自流式移動床氣化爐與高溫等離子體炬和高溫重整凈化爐配合,形成氣化爐和高溫等離子體輔助高溫重整凈化相結合的分級氣化方式,顯著降低了氣體負荷,有效減少了氣化合成氣處理費用;高溫重整凈化爐內(nèi)產(chǎn)生的高溫氣體為自流式移動床氣化爐的干燥和熱解氣化階段提供部分熱能,同時預熱自流式移動床氣化爐底部一次風及重整凈化爐內(nèi)的補充空氣,回收了廢棄物氣化后合成氣氣體中的大部分顯熱;降溫后的潔凈燃氣(合成氣)通過燃氣發(fā)電或供熱系統(tǒng)進行后續(xù)梯級利用。該系統(tǒng)通過分級氣化及梯級利用垃圾等廢棄物氣化過程中產(chǎn)生的氣體熱量,提高了系統(tǒng)能量的轉化效率。
(2)固體廢棄物,特別是城市生活垃圾在自流式移動床氣化爐內(nèi)生成大量的一氧化碳、氫氣等還原性氣體,能夠有效抑制廢棄物中的金屬成分(如銅、鐵、鋅)的氧化,減少這類金屬經(jīng)氣相遷移,并作為催化劑活性中心導致二噁英的合成。在高溫煙氣凈化階段,二噁英、氣化焦油等被徹底清除。固體飛灰等粒子經(jīng)等離子體的高溫作用發(fā)生熔融、金屬離子或粒子固定在玻璃化的殘渣粒子之中。該系統(tǒng)沒有液體排放,不會形成水的二次污染。
(3)在高溫重整凈化爐內(nèi),高溫氣氛的形成不僅僅來自于高溫等離子體炬消耗的電能,大量可燃行組份(包括大分子焦油、殘?zhí)苛W蛹昂铣蓺獾?在氧的作用下發(fā)生劇烈的氧化反應,放出大量熱能。因此,和其它等離子體氣化工藝相比,本實用新型中高溫等離子體炬的功耗相對較低,能夠有效降低氣化工藝運行成本,同時降低系統(tǒng)的建造和維護成本。
(4)本實用新型的分級氣化系統(tǒng)以空氣、水蒸汽或它們的混合物作為氣化劑,無需復雜的制氧系統(tǒng),可以大幅度地降低投資和小型化生產(chǎn)。所采用的單元設備易于制造和組裝,對廢棄物的前處理要求不高,甚至能夠處理未經(jīng)分揀的生活垃圾等物料,各單元設備占地面積相對較小,生成的合成氣不含焦油、二噁英、重金屬等有毒有害物質(zhì),可有多種潛在用途,可以作為燃氣、發(fā)電、對外供熱或制氫、化學合成等使用。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域的普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
圖1是本實用新型實施例提供的固體廢棄物分級氣化系統(tǒng)構成示意圖;
圖2是本實用新型實施例提供的自流式移動床氣化爐局部示意圖;
圖3是本實用新型實施例提供的等離子體炬及高溫氣體凈化爐示意圖;
圖中:F1-固體廢棄物,F(xiàn)2-等離子體氣(或空氣),F(xiàn)3-一次空氣,1-固體物料儲存區(qū),2-氣化爐,2A-干燥區(qū),2B-熱解氣化區(qū),2C-炭渣燃燒區(qū),2D-灰渣冷卻池,3-螺旋出渣機,4-等離子體炬,5-高溫重整凈化爐,6-熱量回收系統(tǒng),7-氣體洗滌器,8-第一除沫除霧器,9-脫氣塔,10-第二除沫除霧器,11-二次風機一,12-一次風機,13-二次風機二,14-洗滌干燥塔,15-第三除沫除霧器,16-合成氣引風機,17-燃氣發(fā)電供熱系統(tǒng),18-煙氣排出系統(tǒng),19-第一推料裝置,20-第二推料裝置,21-冷卻排渣裝置,22-高溫氣體凈化爐內(nèi)折流板,Out1-氣化爐底部灰渣,Out2-高溫飛灰熔渣,Out3-燃氣尾氣。
具體實施方式
下面對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型的保護范圍。
如圖1所示,本實用新型實施例提供一種固體廢棄物分級氣化系統(tǒng),用于對固體廢棄物處理,實現(xiàn)分級氣化,該系統(tǒng)包括:
給料系統(tǒng)、自流式移動床氣化爐、高溫等離子體炬、高溫重整凈化爐、一次風機、二次風機一、二次風機二、潔凈燃氣引風機、熱量回收系統(tǒng)、氣體洗滌塔、洗滌干燥塔、脫氣塔、第一除沫除霧器、第二除沫除霧器、第三除沫除霧器和燃氣發(fā)電供熱系統(tǒng);其中,
給料系統(tǒng)的出料口與自流式移動床氣化爐的進料口連接;
熱量回收系統(tǒng)的高溫段多組換熱器設在高溫重整凈化爐內(nèi),熱量回收系統(tǒng)的低溫段多組換熱器設在高溫重整凈化爐外;
自流式移動床氣化爐設有排渣口、熱解氣出口、含濕氣體出口、第一一次風入口和第二一次風入口和二次風入口,熱解氣出口與高溫重整凈化爐連接,含濕氣體出口與洗滌干燥塔連接,洗滌干燥塔依次經(jīng)第三除沫除霧器、二次風機二和熱量回收系統(tǒng)的低溫段多組換熱器分別與自流式移動床氣化爐的第一一次風入口和第二一次風入口連接;
脫氣塔設有一次空氣入口和空氣出口,空氣出口經(jīng)第二除沫除霧器與一次風機和二次風機一連接,一次風機一經(jīng)熱量回收系統(tǒng)的高溫段多組換熱器與自流式移動床氣化爐的二次風入口連接,二次風機一經(jīng)熱量回收系統(tǒng)的高溫段多組換熱器與高溫重整凈化爐連接;
高溫重整凈化爐設有出渣口和潔凈燃氣出口,潔凈燃氣出口經(jīng)熱量回收系統(tǒng)的低溫段多組換熱器、氣體洗滌塔連接、第一除沫除霧器和潔凈燃氣引風機連接至燃氣發(fā)電供熱系統(tǒng)。
上述分級氣化系統(tǒng)中,自流式移動床氣化爐如圖2所示,包括:
爐體,為具有傾斜角度的二維移動床結構,爐體內(nèi)從上之下設置依次連通并呈階梯狀布置的儲料區(qū)、干燥區(qū)、熱解氣化區(qū)、炭渣燃燒區(qū)和熔渣冷卻池,儲料區(qū)、干燥區(qū)、熱解氣化區(qū)、炭渣燃燒區(qū)和熔渣冷卻池之間形成自流式物料通道;
儲料區(qū)設有進料口;
儲料區(qū)與干燥區(qū)之間設有第一推料裝置;干燥區(qū)與熱解氣化區(qū)之間設有第二推料裝置;
干燥區(qū)對應的爐體上設置第一一次風入口,第一一次風入口內(nèi)的干燥區(qū)設有第一布氣室,第一布氣室內(nèi)設有第一折流板;
干燥區(qū)對應上部爐體設置含濕氣體出口;
熱解氣化區(qū)對應的爐體上設置第二一次風入口,第二一次風入口內(nèi)的熱解氣化區(qū)設有第二布氣室,第二布氣室內(nèi)設有第二折流板;
熱解氣化區(qū)對應上部爐體設置熱解氣出口;
炭渣燃燒區(qū)對應的爐體上設置二次風入口,二次風入口內(nèi)的炭渣燃燒區(qū)設有第三布氣室,第二布氣室內(nèi)設有第三折流板;
熔渣冷卻池底部設有排渣口,排渣口下方設有冷卻排渣機構,該冷卻排渣機構由冷卻排渣裝置21和設在該冷卻排渣裝置21下方的螺旋排渣機3構成。
具體的,上述自流式移動床氣化爐是一具有特殊傾斜角度二維移動床,固體物料在自身重力及氣流推動的作用下從儲料區(qū)分別流經(jīng)干燥區(qū)、熱解氣化區(qū)、炭渣燃燒區(qū)、熔渣冷卻區(qū),高溫熔融態(tài)的灰渣被水冷盤管不斷冷卻,最后經(jīng)由固體排渣器落入灰渣池進一步冷卻,一部分冷卻水瞬間汽化變成水蒸汽回流至氣化爐內(nèi)。冷卻后的固體灰渣最后經(jīng)由螺旋排渣器排除氣化爐。其中,儲料區(qū)儲存來自無軸螺旋輸送機或抓斗機輸送過來的廢棄物(或垃圾)物料。儲料區(qū)和干燥區(qū)之間設有第一推料裝置。干燥區(qū)的物料經(jīng)過循環(huán)的高溫干燥氣的升溫、干燥脫水,水分降低,熱值升高。干燥區(qū)和熱解氣化區(qū)之間有第二推料裝置。熱解氣化區(qū)的底部通入設有斜向下方的氣體分布結構,循環(huán)的高溫氣體一方面為這一區(qū)域提供熱量,另一方面還有及時移走熱解氣化階段析出氣體(包括氣態(tài)焦油)的作用;第三,循環(huán)的高溫氣體還能起到不斷攪拌、強化傳熱傳質(zhì)的作用;第四,循環(huán)的高溫氣體還能強化固體物料在氣化爐內(nèi)下行移動。
上述自流式移動床氣化爐內(nèi)的干燥區(qū)操作溫度范圍在200℃~300℃,最優(yōu)操作溫度為250℃左右;熱解氣化區(qū)操作溫度范圍在800℃~900℃,最優(yōu)操作溫度為850℃左右;燃燒區(qū)操作溫度范圍在1200℃~1400℃,最優(yōu)操作溫度為1300℃左右;
上述這種自流式移動床氣化爐不像普通的機械爐排一樣包括許許多多的運動部件,僅僅包含兩處推料裝置及一處爐底部的排渣裝置,提高了系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性。
上述分級氣化系統(tǒng)中,熔渣冷卻池的排渣口處設有固體排渣器;冷卻排渣裝置采用螺旋排渣裝置,用于排出玻璃體灰渣,并對氣化爐底部實行水封。
上述分級氣化系統(tǒng)中,自流式移動床氣化爐的干燥區(qū)操作溫度范圍為200℃~300℃,熱解氣化區(qū)操作溫度范圍為800℃~900℃,炭渣燃燒區(qū)操作溫度范圍為1200℃~1400℃。
上述分級氣化系統(tǒng)中,給料系統(tǒng)由行車抓斗機、板式給料機、帶式輸送機和無軸螺旋輸送機組成。
上述分級氣化系統(tǒng)中,高溫重整凈化爐如圖3所示,包括:
爐體,爐體內(nèi)設置依次連通的氣體混合區(qū)、裂解氣化燃燒區(qū)和固體粒子沉降區(qū);
氣體混合區(qū)與裂解氣化燃燒區(qū)并列設置,裂解氣化燃燒區(qū)設置潔凈燃氣出口,固體粒子沉降區(qū)處于裂解氣化燃燒區(qū)下方,固體粒子沉降區(qū)底部設置出渣口;用于排出玻璃體灰渣,并對氣化爐底部實行水封
氣體混合區(qū)與高溫等離子體炬連接;
裂解氣化燃燒區(qū)內(nèi)設置熱量回收系統(tǒng)的高溫段換熱器;
固體粒子沉降區(qū)設有折流板,排渣口處設有排渣器。
上述分級氣化系統(tǒng)的主要作用是將大分子焦油裂解為小分子氣體,徹底分解二噁英等有毒有害物質(zhì),高溫析出的殘?zhí)?soot)或原生含碳粒子在水蒸汽、氧氣或二氧化碳等氣化劑的作用下進一步氣化。等離子體炬(plasma torch)產(chǎn)生的高溫等離子體與高溫二次風和氣化爐出來的粗合成氣一起在這一區(qū)域內(nèi)進行劇烈地非完全燃燒,形成溫度分布均勻的高溫氣體(1200℃~1400℃左右)。同時無機固體粒子吸附著重金屬,發(fā)生融化和團聚,形成玻璃化的惰性顆粒。在沉降室區(qū)氣流截面積不斷增大,氣體的速度降低,大顆粒在重力和折流板的作用下發(fā)生沉降后被除去。
上述分級氣化系統(tǒng)中,熱量回收系統(tǒng)包括:高溫段多組換熱器和低溫段多組換熱器;其中,
高溫段換熱器分別與一次風機和二次風機一連接,能將加入自流式移動床氣化爐內(nèi)的一次空氣和進入高溫重整凈化爐內(nèi)的二次空氣加熱至700℃;
低溫段多組換熱器與高溫重整凈化爐的潔凈燃氣出口連接,能將輸出的合成氣加熱至300℃。
上述分級氣化系統(tǒng)中,燃氣發(fā)電供熱系統(tǒng)為中低熱值燃氣電機、汽輪機、燃氣鍋爐或聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組中的至少一種。
上述分級氣化系統(tǒng)還包括:煙氣排出系統(tǒng),與燃氣發(fā)電供熱系統(tǒng)的排煙口連接。
上述分級氣化系統(tǒng)針對現(xiàn)有固體廢棄物,特別是城市生活垃圾等離子體分級氣化技術存在的缺陷和不足,提供了一種自流式移動床氣化和等離子體輔助高溫重整凈化相結合的氣化處理系統(tǒng),以空氣、水蒸汽或它們的混合物作為氣化劑,通過安裝在等離子體輔助高溫重整凈化爐尾部的換熱系統(tǒng)盡可能多地回收移動床氣化爐反應所需的熱量,提高能量的綜合利用效率,避免二噁英、氣化焦油和(或)重金屬等造成的二次污染或堵塞問題
上述分級氣化系統(tǒng)中的氣體洗滌塔和脫氣塔包括洗滌水循環(huán)泵、噴淋器、除霧器和塔體。主要用于降低氣體的溫度,脫除氣體中的酸性氣體和顆粒物,降低氣體中的濕含量(水分)。洗滌塔的入口氣體溫度在200℃左右,脫氣塔的入口氣體溫度在100℃以內(nèi)。其中的洗滌水處理系統(tǒng)包括加藥泵、加藥罐、緩沖罐、中和罐等設備,主要用于處理洗滌塔和脫氣塔的洗滌水以及垃圾滲濾液。
上述分級氣化系統(tǒng)中的一次風機、二次風機一、二次風機二、合成氣引風機、干燥氣風機用于克服氣體流動過程中遇到的阻力。從自流式移動床氣化爐到合成氣引風機前的各單元設備均在低于大氣壓(負壓或微負壓)下操作。
下面結合具體實施例對本實用新型作進一步說明
如圖1至3所示,本實施例提供一種自流式移動床氣化和等離子體輔助高溫煙氣重整凈化的分級氣化系統(tǒng),固體廢棄物(生活垃圾)F1首先經(jīng)給料機或抓斗機送入氣化爐的入口處,然后通過無軸螺旋輸送機將垃圾均勻的存放到氣化爐2的儲料區(qū)1內(nèi)。通過推料裝置將儲料區(qū)1的物料推送至干燥區(qū)2A。干燥氣體(二次風)通過干燥區(qū)2A下方的布風斜板均勻地送入干燥區(qū)2A,對物料進行干燥,降低物料中所含的水分,提高物料的熱值。
通過推料裝置將干燥區(qū)2A的垃圾推送至熱解氣化區(qū)2B。二次風從熱解氣化區(qū)2B底部通過布風板進入熱解氣化區(qū)2B。固體廢棄物中的揮發(fā)份在此發(fā)生熱裂解及高溫氧、水蒸汽等氣化劑參與的劇烈氣化反應,一部分可燃氣體(包括一氧化碳、氫氣等小分子物質(zhì))發(fā)生燃燒反應,為氣化反應提供熱量。沒有來得及反應的熱解或氣化含碳殘渣進入燃燒區(qū)2C,和高溫空氣(即一次風)密切接觸,燃燒反應釋放出大量的熱能,形成高溫層,如果條件控制得當,可以讓固體灰渣發(fā)生熔融,流入(或落入)冷卻排渣器21后溫度大幅降低,經(jīng)由排渣器排出的灰渣落入。氣化爐底部的排渣擋板通過周期性的運動,進行排渣。出渣機則連續(xù)的將玻璃態(tài)的灰渣排出,并對氣化爐底部形成液封,避免空氣進入灰渣池2D進一步冷卻,一部分冷卻水瞬間汽化變成水蒸汽回流至氣化爐內(nèi)。冷卻后的固體灰渣Out1經(jīng)由冷卻排渣機構排出氣化爐。該冷卻排渣機構由冷卻排渣裝置21和設在該冷卻排渣裝置21下方的螺旋排渣機3構成,(螺旋)出渣機3排除氣化爐。冷卻排渣裝置21將原本是液態(tài)的廢渣進行冷卻,快速將其轉移到氣化爐爐底,并且轉移過程中防止氣體竄入,螺旋出渣機3將廢渣從氣化爐底部渣池中撈出,排出氣化爐爐外。
氣化爐2生成的粗合成氣進入高溫重整凈化爐5。重整凈化爐5包括氣體混合區(qū)、裂解氣化燃燒區(qū)和固體粒子沉降區(qū),等離子體炬4產(chǎn)生的高溫等離子體與高溫二次風和氣化爐2出來的粗合成氣一起在這一區(qū)域內(nèi)進行劇烈地非完全燃燒、氣化、重整及水蒸汽變換等反應。二噁英、焦油類有毒有害物質(zhì)被完全破壞,變成干凈、清潔的小分子類物質(zhì)(如一氧化碳、氫氣、二氧化碳或水分子等),同時無機固體粒子吸附著重金屬,發(fā)生融化和團聚,形成玻璃化的惰性顆粒。在沉降室區(qū)氣體的速度降低,大顆粒在重力和折流板22的作用下發(fā)生沉降后被除去,固體熔渣Out2經(jīng)由排渣器排出重整凈化爐5。
二次風機11,一次風機12,二次風機13分別將室溫下的空氣(一次風)和氣化爐上部干燥區(qū)2A引出的含濕氣體通過脫氣塔9、除沫除霧器10,洗滌干燥塔14和除沫除霧器15,引入熱回收系統(tǒng)6,其中二次風機11,一次風機12引出的氣體通入熱回收系統(tǒng)6的高溫換熱區(qū)段,分別將它們加熱到700℃左右,二次風機13引出的氣體通過熱回收系統(tǒng)6的低溫換熱區(qū)段將氣化爐干燥區(qū)2A和氣化爐熱解氣化區(qū)2B的二次風加熱到300℃左右。
離開高溫煙氣凈化爐5的合成氣進入洗滌塔7的溫度約為200℃左右。合成氣在洗滌塔7內(nèi)進一步降溫,并脫除夾帶殘存的細微粒子、所含酸性氣體(HCl、CO2等)。
凈化后的合成氣或燃氣經(jīng)引風機16送入燃氣發(fā)電供熱系統(tǒng)17加以利用,最后形成的尾氣Out3經(jīng)煙氣排出系統(tǒng)18排出界區(qū)或散入大氣。
本實用新型的分級氣化系統(tǒng)通過安裝在等離子體輔助高溫重整凈化爐尾部的換熱系統(tǒng)盡可能多地回收移動床氣化爐反應所需的熱量,提高能量的綜合利用效率,避免二噁英、氣化焦油和(或)重金屬等造成的二次污染或堵塞問題。該系統(tǒng)具有原料適應性廣、氣化效率高、無污染、安裝和維護簡單、易推廣等特點。
以上所述,僅為本實用新型較佳的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此,本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。