專(zhuān)利名稱(chēng)：一種垃圾生物質(zhì)氣化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及垃圾、生物質(zhì)的處理設(shè)備，特別涉及到垃圾、生物質(zhì)的氣化設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，能源緊張，環(huán)保形勢(shì)嚴(yán)峻。垃圾隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大而迅速增加， 并且其有害成分的含量也越來(lái)越高，如處理不好，將會(huì)污染環(huán)境，威脅人民的身體健康，這不僅會(huì)制約社 會(huì)的進(jìn)步，也影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前，我國(guó)處理生活垃圾主要有衛(wèi)生填埋技術(shù)、堆肥(生化) 技術(shù)和焚燒技術(shù)，大部分地區(qū)采用衛(wèi)生填埋法處理生活垃圾，這不但需占用大量的土地、浪費(fèi)資源，而且 容易污染土地及地下水；采用堆肥法僅利用40%左右的有機(jī)物，需建設(shè)配套的焚燒工藝設(shè)備，還需要有衛(wèi) 生填埋場(chǎng)相配套，堆肥制品中的重金屬存在污染土壤和進(jìn)入食品鏈作物的可能，同樣存在二次污染的隱患； 釆用焚燒法來(lái)處理城市生活垃圾，余熱用來(lái)發(fā)電或供熱，可以做到減量化、資源化處理生活垃圾，但由于 生活垃圾含水量高、熱值低， 一般的垃圾焚燒設(shè)備在運(yùn)行時(shí)需用煤或燃油之類(lèi)的常規(guī)燃料助燃，同時(shí)存在 煙氣中污染物含量高、不能有效消除致癌劇毒物二惡英和呋喃、煙氣凈化系統(tǒng)復(fù)雜等缺點(diǎn)；現(xiàn)有的垃圾焚
燒設(shè)備只適應(yīng)處理城市生活垃圾，而不能普及到村鎮(zhèn)，不能實(shí)現(xiàn)低成本并且達(dá)到環(huán)保要求的處理水分更高、 熱值更低的村鎮(zhèn)生活垃圾。
我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，生物質(zhì)資源非常豐富，僅稻草、麥草、蘆華、竹子等非木材纖維就年產(chǎn)超過(guò)10億
噸，加上大量木材加工剩余物，都是巨大的能源"倉(cāng)庫(kù)"。生物質(zhì)能在使用過(guò)程中幾乎不產(chǎn)生污染，沒(méi)
有S02排放，產(chǎn)生的C02氣體與植物生長(zhǎng)過(guò)程中需要吸收的C02在數(shù)量上保持平衡，被稱(chēng)之為C02中性
的燃料。用生物質(zhì)能代替化石燃料，不僅可永續(xù)利用，而且環(huán)保和生態(tài)效果突出，對(duì)改善大氣酸雨環(huán)境、 減輕溫室效應(yīng)都有極大的好處。然而，我國(guó)目前的農(nóng)林剩余物質(zhì)資源浪費(fèi)驚人，除小部分農(nóng)村用來(lái)發(fā)酵生 產(chǎn)沼氣外，大部分都被直接燃燒、填埋、腐爛掉了。
把垃圾、生物質(zhì)通過(guò)氣化的方法轉(zhuǎn)化為清潔的二次能源，可以取得雙重的有益效果， 一是可以解決環(huán) 境污染問(wèn)題，二是可以減少對(duì)石油煤炭資源的依賴(lài)，為建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)和環(huán)境友好型社會(huì)起到積極作 用。但由于生活垃圾的特點(diǎn)是含水量高、熱值低、含氯物多，焚燒時(shí)易生成劇毒物二惡英，用常規(guī)的設(shè)備 轉(zhuǎn)化成的合成氣熱值低，品質(zhì)達(dá)不到應(yīng)用的要求，因此，至今未見(jiàn)有把生活垃圾轉(zhuǎn)化為二次清潔能源的商 業(yè)化應(yīng)用報(bào)道。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是要克服現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)垃圾、生物質(zhì)的綜合利用，把垃圾、生物質(zhì) 轉(zhuǎn)化為有利用價(jià)值的合成氣，所產(chǎn)合成氣用于生產(chǎn)包括城市煤氣、氫氣、甲醇、二甲醚液化氣的二次清潔 能源產(chǎn)品，從而使垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化項(xiàng)目能得到商業(yè)化的應(yīng)用。所述的垃圾包括生活垃圾、食品類(lèi)加工廢 棄物、有機(jī)質(zhì)建筑裝潢垃圾、醫(yī)療垃圾和工業(yè)高分子廢棄物，所述的生物質(zhì)包括秸桿、稻草、麥草類(lèi)的農(nóng) 業(yè)廢棄物及竹木類(lèi)的林業(yè)廢棄物、木材加工下腳料、能源植物、水生植物、野生植物等。
本實(shí)用新型的一種把垃圾生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)化為合成氣的氣化爐，包括爐膛設(shè)置，其特征是氣化爐為雙氣 化爐膛結(jié)構(gòu)，由第一氣化爐膛和第二氣化爐膛構(gòu)成，其中第一氣化爐膛由耐火爐襯(35)圍護(hù)而成，第 二氣化爐膛由耐火爐襯(5)圍護(hù)而成，在第二氣化爐膛的耐火爐襯(5)中設(shè)置過(guò)熱腔(4);第一氣化爐 膛內(nèi)設(shè)置烘干區(qū)(vn)、熱解區(qū)(VI)、氧化區(qū)(V)和還原區(qū)(IV)，烘干區(qū)(VD)、熱解區(qū)(VI)、氧化
區(qū)(v)和還原區(qū)(iv)依次自上而下同軸設(shè)置，或烘干區(qū)(vn)、熱解區(qū)(vi)、還原區(qū)(rv)和氧化區(qū) (v)依次自上而下同軸設(shè)置；第二氣化爐膛內(nèi)設(shè)置等離子體氣化區(qū)(ni)、滯留區(qū)(i)和燃燼區(qū)(n), 等離子體氣化區(qū)(ni)在底部，等離子體氣化區(qū)(ni)的上方是滯留區(qū)(i )，燃燼區(qū)(n)在等離子 體氣化區(qū)(in)的一側(cè)下游；第一氣化爐膛的底部與第二氣化爐膛的底部直接相通。氣化爐本體主要由爐
頂接合器(45)、進(jìn)料口 (38)、合成氣出口 (1)、分氣室(2)、過(guò)熱腔(4)、爐底板(24)、耐火爐襯(5) (35)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)組成，其中爐頂接合器(45)在第一氣化爐膛的頂部；進(jìn)料口 (38)在第一氣化爐膛的上部；合成氣出口 (1)在第二氣化爐膛的頂部；分氣室(2)和過(guò)熱腔(4)同在第二氣 化爐膛的耐火爐襯(5)內(nèi)，過(guò)熱腔(4)和分氣室(2)連通；爐底板(24)在第一氣化爐膛和第二氣化爐 膛的底部，爐底板(24)自第一氣化爐膛沿第二氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(III)向燃燼區(qū)(II)方向傾 斜，燃燼區(qū)(II)的末端連通出渣口 (18);耐火爐襯(35)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)構(gòu)成第一氣化 爐膛的爐墻；耐火爐襯(5)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)構(gòu)成第二氣化爐膛的爐墻。
上述的氣化爐中，第一氣化爐膛的上部與分氣室(2)之間有熱解氣通道(46);所述的過(guò)熱腔(4)為 一個(gè)以上至少一個(gè)，多個(gè)過(guò)熱腔(4)環(huán)繞布局在耐火爐襯(5)中，過(guò)熱腔(4)的進(jìn)氣口連通在分氣室(2)， 過(guò)熱腔(4)的出氣口在第二氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(III),或過(guò)熱腔(4)的出氣口連通在集氣室(12)， 設(shè)備運(yùn)行時(shí)，第一氣化爐膛生成的熱解氣由通道(46)進(jìn)入到分氣室(2)，再由分氣室(2)分配進(jìn)入各個(gè) 過(guò)熱腔(4)，過(guò)熱腔(4)的功能是利用第二氣化爐膛的余熱來(lái)間接加熱在第一氣化爐膛生成的熱解氣，使 第一氣化爐膛生成的熱解氣接近第二氣化爐膛的爐溫，然后進(jìn)入到第二氣化爐膛進(jìn)一歩完成氣化，或作為循 環(huán)熱載體返回第一氣化爐膛，為第一氣化爐膛循環(huán)提供原料烘干和熱解所需的熱量；當(dāng)把第一氣化爐膛生成 的熱解氣作為循環(huán)熱載體時(shí)，在耐火爐襯(5)中設(shè)置集氣室(12),過(guò)熱腔(4)的出氣口連通到集氣室(12), 集氣室(12)通過(guò)過(guò)熱氣出口 (9)與第一氣化爐膛連通；當(dāng)要利用尾氣作為循環(huán)熱載體時(shí)，尾氣通過(guò)輸入 接口 (13)進(jìn)入分氣室(2)，再由分氣室(2)分配進(jìn)入各個(gè)過(guò)熱腔(4)，然后進(jìn)入集氣室(12)，集氣室(12) 通過(guò)過(guò)熱氣通道(46)與第一氣化爐膛連通。
上述的氣化爐中，當(dāng)作為上吸式氣化模式運(yùn)行時(shí)或把第一氣化爐膛生成的熱解氣作為循環(huán)熱載體時(shí)，在 第一氣化爐膛頂部的爐頂接合器(45)上有熱解氣輸出接口 (47)接出，在第二氣化爐膛上部爐襯內(nèi)的分氣 室(2)上有熱解氣輸入接口 (50)接入，熱解氣輸出接口 (47)與熱解氣輸入接口 (50)之間通過(guò)風(fēng)管和 高溫風(fēng)機(jī)(3)進(jìn)行連接。
上述的氣化爐中，在第一氣化爐膛的氧化區(qū)(V)部位的耐火爐襯中設(shè)置環(huán)形布風(fēng)室(30),環(huán)形布風(fēng) 室(30)上有氣化劑輸入接口 (31)接入和風(fēng)孔(32)接出，風(fēng)孔(32)指向氧化區(qū)(V)的軸心。
上述的氣化爐中，在燃輝區(qū)(II)的拱墻上有等離子體噴槍/氣化劑噴槍(16)的安裝口；在爐底板(24) 上有等離子體噴槍/氣化劑噴槍(26) (27)的安裝口；在還原區(qū)(IV) —側(cè)的爐墻上有氣化劑噴槍/推料風(fēng) 噴槍(29)的安裝口；在第一氣化爐膛上部的進(jìn)料口 (38)安裝有螺旋進(jìn)料器(39),螺旋進(jìn)料器(39)上 有料斗(43)。
上述的氣化爐為固定床氣化爐，其中的第一氣化爐膛可以分別按上吸式、下吸式和上下吸輪轉(zhuǎn)模式運(yùn)行， 同時(shí)具有上吸式和下吸式氣化爐的優(yōu)點(diǎn)，既可使新入爐的原料加速烘干和熱解，又能使熱解時(shí)產(chǎn)生的焦油在 炭層中進(jìn)行裂解，從而提高氣化爐的效率和合成氣的品質(zhì)。氣化爐運(yùn)行時(shí)垃圾或生物質(zhì)原料通過(guò)螺旋進(jìn)料 器(39)進(jìn)入到第一氣化爐膛內(nèi)，固態(tài)原料在第一氣化爐膛內(nèi)進(jìn)行烘干、熱解和半氣化，在第二氣化爐膛內(nèi) 完成氣化和燃燼，灰渣從排渣口 (18)排出；第一氣化爐膛中產(chǎn)生氣(汽)態(tài)物，按上吸式或下吸式運(yùn)行模 式分別為與固態(tài)原料逆向運(yùn)行或同向運(yùn)行，當(dāng)氣化爐工作在上吸式模式時(shí)，氣(汽)態(tài)物與固態(tài)物逆向運(yùn)行， 往上運(yùn)行的氣態(tài)物作為載熱介質(zhì)，把在高溫氧化區(qū)生成的熱量帶入到熱解區(qū)和烘干區(qū)，提供固態(tài)原料熱解和 烘干的吸熱所需；然后，熱解混合氣通過(guò)熱腔(4)被加熱，由過(guò)熱氣出口 (9)進(jìn)入第二氣化爐膛的等離子 體氣化區(qū)(III),進(jìn)行進(jìn)一步氣化，裂解焦油，生成以一氧化碳和氫氣為主要成分的合成氣，同時(shí)徹底瓦 解二惡英；當(dāng)氣化爐工作在下吸式模式時(shí)，氣(汽)態(tài)物與固態(tài)物同向運(yùn)行，氣(汽)態(tài)物中的焦油在高溫 氧化區(qū)(V )的炭層上得到裂解，然后與殘?zhí)炕旌辖?jīng)還原區(qū)(IV )進(jìn)入到第二氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(III)， 進(jìn)行進(jìn)一步氣化，生成以一氧化碳和氫氣為主要成分的合成氣，同時(shí)徹底瓦解二惡英。上述過(guò)程中在烘 干區(qū)(VTD生成的汽態(tài)物主要為水蒸汽，在熱解區(qū)(VI)生成的氣態(tài)物主要有氫氣、 一氧化碳、二氧化碳、 甲垸、低分子烴、焦油和煤煙，生成的水蒸汽、焦油和煤煙將運(yùn)行至等離子體氣化區(qū)(III)進(jìn)行水煤氣反 應(yīng)，生成一氧化碳和氫氣；氧化區(qū)(V)和還原區(qū)(IV)工作在缺氧環(huán)境中，主要反應(yīng)為氧化反應(yīng)和還原 反應(yīng)，當(dāng)把空氣或氧氣作為氣化劑送入氧化區(qū)(V)時(shí)，氧氣與垃圾炭進(jìn)行氧化反應(yīng)，生成二氧化碳并放 出熱量，二氧化碳遇垃圾炭又進(jìn)行還原反應(yīng)，生成一氧化碳并吸收熱量；等離子體氣化區(qū)(III)工作在無(wú) 氧環(huán)境中，把水蒸氣用等離子體噴槍/氣化劑噴槍(26) (27)加熱到310(TC以上噴入氣化區(qū)(III)，與垃圾 炭進(jìn)行反應(yīng)，生成一氧化碳和氫氣；燃燼區(qū)(II)的等離子體噴槍/氣化劑噴槍(16)使用氫氣或二氧化碳或水蒸汽或氧氣或空氣作氣化劑，把殘?zhí)咳驾x，同時(shí)生成甲烷或一氧化碳和氫氣。氣化爐內(nèi)生成的高溫合成 氣，在滯留區(qū)(I )繼續(xù)完成氣化，以消除焦油和炭微粒(煤煙)，同時(shí)把余熱傳遞給耐火爐襯(5)中過(guò)
熱腔(4);氣化爐內(nèi)生成的合成氣由出口 (1)被引出氣化爐，合成氣通過(guò)后級(jí)除塵、凈化處理后，作為城
市煤氣利用，或用作生產(chǎn)氫氣、甲醇、二甲醚的原料氣利用。
本實(shí)用新型的另一種把垃圾生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)化為合成氣的氣化爐，是一種固定床和流化床相結(jié)合的氣化 爐，其特征是氣化爐為雙氣化爐膛結(jié)構(gòu)，由第一氣化爐膛和第二氣化爐膛構(gòu)成，第一氣化爐膛為固定床氣
化模式，第二氣化爐膛為流化床氣化模式，其中第一氣化爐膛由耐火爐襯(35)圍護(hù)而成，第二氣化爐
膛由耐火爐襯(5)圍護(hù)而成，在第二氣化爐膛的耐火爐襯(5)中設(shè)置過(guò)熱腔(4);第一氣化爐膛內(nèi)設(shè)置 烘干區(qū)(vn)、熱解區(qū)(VD、氧化區(qū)(V)和還原區(qū)(IV)，烘干區(qū)(VD)、熱解區(qū)(VI)、氧化區(qū)(V)
和還原區(qū)(iv)呈上下同軸設(shè)置，烘干區(qū)(vn)在上部，烘干區(qū)(vn)的下面是熱解區(qū)(vi)，熱解區(qū)(vi)
的下面是氧化區(qū)(V)，氧化區(qū)(V)的下面是還原區(qū)(IV);第二氣化爐膛內(nèi)設(shè)置等離子體氣化區(qū)(III)
和吸收區(qū)(Ib)，等離子體氣化區(qū)(III)為流化床的密相區(qū)，吸收區(qū)(Ib)為流化床的稀相區(qū)，等離子 體氣化區(qū)(in)在下部，等離子體氣化區(qū)(in)的上方是吸收區(qū)(Ib);第一氣化爐膛的還原區(qū)(iv)與
第二氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(III)直接相通。氣化爐本體主要由爐頂接合器(45)、進(jìn)料口 (38)、合 成氣出口 (1)、分氣室(2)、過(guò)熱腔(4)、集氣室(12)、風(fēng)室(19)、布風(fēng)板(20)、耐火爐襯(5) (35)、 隔熱保溫層(6)和外殼(7)組成，其中爐頂接合器(45)在第一氣化爐膛的頂部；進(jìn)料口 (38)在第一 氣化爐膛的上部；合成氣出口 (1)在第二氣化爐膛的頂部；分氣室(2)、過(guò)熱腔(4)和集氣室(12)同在 第二氣化爐膛的耐火爐襯(5)中，過(guò)熱腔(4)設(shè)計(jì)為多腔方式，分氣室(2)與集氣室(12)的之間通過(guò) 過(guò)熱腔(4)進(jìn)行連通，分氣室(2)在過(guò)熱腔(4)的上端，集氣室(12)在過(guò)熱腔(4)的下端；風(fēng)室(19) 在第二氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(III)下方，布風(fēng)板(20)設(shè)置在等離子體氣化區(qū)(III)與風(fēng)室(19) 之間，布風(fēng)板(20)上有風(fēng)帽(21);集氣室(12)通過(guò)過(guò)熱氣通道(15)連接到風(fēng)室(19);耐火爐襯(35)、 隔熱保溫層(6)和外殼(7)構(gòu)成第一氣化爐膛的爐墻；耐火爐襯(5)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)構(gòu)成 第二氣化爐膛的爐墻；在第二氣化爐膛的吸收區(qū)(Ib)下部爐墻上有氧化鈣噴槍(10)接入；在等離子體 氣化區(qū)(III)的爐墻上有等離子體噴槍(16)接入；在第一氣化爐膛的氧化區(qū)(V)部位的耐火爐襯中設(shè) 置環(huán)形布風(fēng)室(30)，環(huán)形布風(fēng)室(30)上有氣化劑輸入接口 (31)接入和風(fēng)孔(32)接出，風(fēng)孔(32)指 向氧化區(qū)(V)的軸心。
上述的固定床和流化床相結(jié)合的氣化爐，其中的第一氣化爐膛按下吸式固定床模式運(yùn)行。氣化爐運(yùn)行時(shí) 垃圾或生物質(zhì)原料通過(guò)螺旋進(jìn)料器(39)進(jìn)入到第一氣化爐膛內(nèi)，固態(tài)原料在第一氣化爐膛內(nèi)進(jìn)行烘干、熱
解、氧化和還原，殘?zhí)吭诘诙饣癄t膛內(nèi)完成氣化和燃輝，灰分從溢灰口 (11)排出；第一氣化爐膛中產(chǎn)生
氣(汽)態(tài)物，與固態(tài)物同向運(yùn)行，氣(汽)態(tài)物中的焦油在高溫氧化區(qū)(V)的炭層上得到裂解，同時(shí)瓦 解二惡英，然后與殘?zhí)炕旌线M(jìn)入到還原區(qū)(rV)，用推料風(fēng)噴槍(29)把殘?zhí)克腿氲诙饣癄t膛的等離子體 氣化區(qū)(III),使殘?zhí)吭诠呐萘骰蛲牧髁骰臓顟B(tài)下完成氣化，生成以一氧化碳和氫氣為主要成分的合 成氣；氣化爐內(nèi)生成高溫合成氣，在吸收區(qū)(Ib)繼續(xù)完成氣化；把氧化鈣通過(guò)噴槍(10)送入吸收區(qū)(Ib)， 以在爐內(nèi)脫去合成氣中的氯組分和硫組分，便于簡(jiǎn)化后續(xù)凈化操作；高溫合成氣把余熱傳遞給耐火爐襯(5) 中的過(guò)熱腔(4)，用來(lái)間接加熱流化風(fēng)；利用尾氣作為流化風(fēng)，把尾氣通過(guò)輸入接口 (13)鼓入分氣室(2)， 由分氣室(2)分配進(jìn)入過(guò)熱腔(4)，被加熱后進(jìn)入集氣室(12),再由通道(15)進(jìn)入風(fēng)室(19)，通過(guò)布 風(fēng)板(20)上的風(fēng)帽(21)進(jìn)入第二氣化爐膛底部的等離子體氣化區(qū)(III),形成流化風(fēng)；氣化爐內(nèi)生成的 合成氣由出口 (1)被引出氣化爐，合成氣通過(guò)后級(jí)除塵、凈化處理后，作為城市煤氣利用，或用作生產(chǎn)氫 氣、甲醇、二甲醚的原料氣利用。
本實(shí)用新型的有益效果是采用雙氣化爐膛把垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為合成氣，有利于提高氣化爐的效率
和合成氣的品質(zhì)，同時(shí)有效消除焦油及瓦解劇毒物二惡英，減少合成氣中的污染物，有利于后級(jí)凈化處理。 本實(shí)用新型把垃圾生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為清潔能源，變廢為寶，不但消除了垃圾廢棄物對(duì)人們生存環(huán)境的污染，而 且可以緩解能源緊張的局面。


本實(shí)用新型提供下列附圖作進(jìn)一步說(shuō)明，但各附圖及以下具體實(shí)施方式
均不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制圖1是本實(shí)用新型的一種雙氣化爐膛的固定床氣化爐結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本實(shí)用新型的另一種雙氣化爐膛的固定床氣化爐結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本實(shí)用新型的又一種雙氣化爐膛的固定床氣化爐結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本實(shí)用新型的又一種雙氣化爐膛的固定床氣化爐結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本實(shí)用新型的一種固定床和流化床結(jié)合的雙氣化爐膛氣化爐結(jié)構(gòu)圖。
圖6是圖1和圖4的A1-A1剖視圖。
圖7是圖1和圖2的B-B剖面圖。
圖8是圖1、 2、 3、 4的C-C剖視圖。
圖9是圖2和圖3的A2-A2剖視圖。
圖10是圖3、 4、 5的D-D剖面圖。
圖11是圖3的E卜E1剖視圖。
圖12是圖4的E2-E2剖視圖。
圖13是圖5的E3-E3剖視圖。
圖中l(wèi).合成氣出口， 2.分氣室，3.高溫風(fēng)機(jī)，4.過(guò)熱腔，5.耐火爐襯，6.隔熱保溫層，7.外殼，8.溫 度傳感器，9.過(guò)熱氣出口， IO.氧化鈣噴槍?zhuān)琹l.溢灰口， 12.集氣室，13.尾氣輸入接口， 14.冷卻板，15.過(guò) 熱氣通道，16.等離子體噴槍/氣化劑噴槍?zhuān)?7.點(diǎn)火/檢修門(mén)，18.出渣口， 19.風(fēng)室，20.布風(fēng)板，21.風(fēng)帽， 22.視鏡，23.溫度傳感器，24.爐底板，25.冷卻板，26.等離子體噴槍/氣化劑噴槍?zhuān)?7.等離子體噴槍/氣化 劑噴槍?zhuān)?8.支撐側(cè)墻，29.氣化劑噴槍/推料風(fēng)噴槍?zhuān)?0.環(huán)形布風(fēng)室，31.氣化劑輸入接口， 32.風(fēng)孔，33.視 鏡，34.溫度傳感器，35.耐火爐襯，36.溫度傳感器，37.料位傳感器，38.進(jìn)料口， 39.螺旋進(jìn)料器，40.溫 度傳感器，41.隔離閥，42.擋灰器，43.料斗，44.防爆閥，45.爐頂接合器，46.熱解氣通道/過(guò)熱氣通道， 47.熱解氣輸出接口， 48.放空閥，49.爐蓋，50.熱解氣輸入接口， 51.氧化鈣輸入接口， 52.水封式渣池，I.滯留
區(qū)，ib.吸收區(qū)，n.燃輝區(qū)，m.等離子體氣化區(qū)，iv.還原區(qū)，v.氧化區(qū)，vi.熱解區(qū)，vn.烘干區(qū)。
具體實(shí)施方式

圖l所示的實(shí)施例是一種雙氣化爐膛的固定床氣化爐，由第一氣化爐膛和第二氣化爐膛構(gòu)成，其中
第一氣化爐膛由耐火爐襯(35)圍護(hù)而成，第二氣化爐膛由耐火爐襯(5)圍護(hù)而成，在第二氣化爐膛的耐 火爐襯(5)中設(shè)置過(guò)熱腔(4);第一氣化爐膛內(nèi)設(shè)置烘干區(qū)(訓(xùn))、熱解區(qū)(VI)、氧化區(qū)(V)和還原
區(qū)(iv)，烘干區(qū)(vn)、熱解區(qū)(vi)、氧化區(qū)(v)和還原區(qū)(iv)依次自上而下同軸設(shè)置，氧化區(qū)(v)
為喉管型結(jié)構(gòu)；第二氣化爐膛內(nèi)設(shè)置等離子體氣化區(qū)(III)、滯留區(qū)(I )和燃輝區(qū)(II),等離子體氣化
區(qū)(ni)在底部，等離子體氣化區(qū)(m)的上方是滯留區(qū)(i),燃輝區(qū)(n)在等離子體氣化區(qū)(in)
的一側(cè)下游；第一氣化爐膛的底部與第二氣化爐膛的底部直接相通。氣化爐本體主要由爐頂接合器(45)、 進(jìn)料口 (38)、合成氣出口 (1)、分氣室(2)、過(guò)熱腔(4)、爐底板(24)、耐火爐襯(5) (35)、隔熱保溫 層(6)和外殼(7)組成，其中爐頂接合器(45)在第一氣化爐膛的頂部；進(jìn)料口 (38)在第一氣化爐膛 的上部；合成氣出口 (1)在第二氣化爐膛的頂部；分氣室(2)和過(guò)熱腔(4)同在第二氣化爐膛的耐火爐 襯(5)內(nèi)，過(guò)熱腔(4)和分氣室(2)連通；爐底板(24)在第一氣化爐膛和第二氣化爐膛的底部，爐底 板(24)的外側(cè)有冷卻板(25)，爐底板(24)自第一氣化爐膛沿第二氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(III)向 燃燼區(qū)(II)方向傾斜，傾斜角度為25° ，燃燼區(qū)(II)的末端連通出渣口 (18);耐火爐襯(35)、隔熱 保溫層(6)和外殼(7)構(gòu)成第一氣化爐膛的爐墻；耐火爐襯(5)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)構(gòu)成第二 氣化爐膛的爐墻。本實(shí)施例中，在第一氣化爐膛的上部與分氣室(2)之間有熱解氣通道(46);多個(gè)過(guò)熱 腔(4)環(huán)繞布局在耐火爐襯(5)中，過(guò)熱腔(4)的進(jìn)氣口連通在分氣室(2)，過(guò)熱腔(4)的出氣口在第 二氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(in);在第一氣化爐膛的氧化區(qū)(V )部位的耐火爐襯中設(shè)置環(huán)形布風(fēng)室(30)， 環(huán)形布風(fēng)室(30)上有氣化劑輸入接口 (31)接入和風(fēng)孔(32)接出，風(fēng)孔(32)指向氧化區(qū)(V)的軸心， 氧化區(qū)(V)為喉管型結(jié)構(gòu)，有利于形成高溫區(qū)域；在燃輝區(qū)(II)的拱墻上安裝有等離子體噴槍/氣化劑 噴槍(16);在爐底板(24)上安裝有等離子體噴槍/氣化劑噴槍(26) (27);在還原區(qū)(IV) —側(cè)的爐墻上 安裝有氣化劑噴槍/推料風(fēng)噴槍(29);在第一氣化爐膛上部的進(jìn)料口 (38)安裝有螺旋進(jìn)料器(39)，螺旋 進(jìn)料器(39)上有隔離閥(41)和料斗(43)。還在滯留區(qū)(I )的爐墻上安裝有溫度傳感器(8);在燃燼區(qū)(II)的爐墻上安裝有冷卻板(14);在出渣口 (18)的爐墻上設(shè)置點(diǎn)火/檢修門(mén)(17);在等離子體氣化 區(qū)(III)的爐墻上安裝視鏡(22)和溫度傳感器(23)，在氧化區(qū)(V)的爐墻上安裝視鏡(33)和溫度傳 感器(34),在熱解區(qū)(VI)的爐墻上安裝溫度傳感器(36)，在烘干區(qū)(Vn)上部的爐墻上安裝料位傳感 器(37)和溫度傳感器(40)，在第一氣化爐膛的上部爐墻上設(shè)置防爆閥(44)，在爐蓋(49)上安裝有放空 閥(48)。本實(shí)施例(包括下述第2、 3、 4和5實(shí)施例)的耐火爐襯(5) (35)采用礬土水泥混凝土澆筑， 隔熱保溫層(6)采用硅酸鋁保溫氈材料，外殼(7)采用鋼殼體材料或石棉耐火抹面。本實(shí)施例(包括下述 的第2、 3、 4和5實(shí)施例)的氣化爐在投入運(yùn)行時(shí)要先進(jìn)行預(yù)燃使?fàn)t膛升溫，把垃圾或生物質(zhì)原料由螺旋進(jìn) 料器(39)送入氣化爐膛內(nèi)，通過(guò)點(diǎn)火門(mén)(17)進(jìn)行點(diǎn)火起爐操作，使?fàn)t膛溫度逐漸升高，并且使等離子體 氣化區(qū)(ni)、還原區(qū)(rv)和氧化區(qū)(V)形成炭層，然后轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。本實(shí)施例(包括下述第2、 3 和4實(shí)施例)的氣化爐正常運(yùn)行時(shí)，控制烘千區(qū)(Vn)的操作溫度在120 150'C之間，熱解區(qū)(VI)的操 作溫度在300 600'C之間，氧化區(qū)(V)和還原區(qū)(IV)的操作溫度在1100 900。C之間，等離子體氣 化區(qū)(III)的操作溫度在1200士50'C之間，燃燼區(qū)(II)的操作溫度在1300 160(TC之間，烘干區(qū)(vn) 的操作壓力為常壓或負(fù)壓20 30Pa。運(yùn)行時(shí)，氣化爐內(nèi)運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)視鏡和溫度傳感器獲得，氣化爐內(nèi) 操作壓力和操作溫度的控制通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)料速度、氣化劑中氧氣和水蒸汽的比例、助燃空氣或氧氣風(fēng)量、循 環(huán)氣態(tài)物的循環(huán)量和合成氣的引出量來(lái)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例中氧化區(qū)(V)使用空氣或氧氣為氣化劑，空氣 或氧氣由輸入接口 (31)送入環(huán)形布風(fēng)室(30),再通過(guò)環(huán)形布風(fēng)室(30)上的風(fēng)孔(32)進(jìn)入氧化區(qū)(V)， 與垃圾生物質(zhì)炭進(jìn)行氧化反應(yīng)；等離子體氣化區(qū)(III)使用水蒸汽或氫氣為氣化劑，把水蒸汽或氫氣通過(guò) 等離子體噴槍(26) (27)加熱到3100'C以上噴入氣化區(qū)(III),與垃圾生物質(zhì)炭進(jìn)行氣化反應(yīng)；燃燼區(qū)(II ) 使用氫氣或水蒸汽或氧氣或空氣作氣化劑，當(dāng)用氫氣或水蒸汽作氣化劑時(shí)，燃燼區(qū)(II)工作在無(wú)氧環(huán)境 中，當(dāng)用氧氣或空氣作氣化劑作氣化劑時(shí)，燃燼區(qū)(II)工作在富氧環(huán)境中。氣化爐運(yùn)行過(guò)程中垃圾或 生物質(zhì)原料通過(guò)螺旋進(jìn)料器(39)進(jìn)入到第一氣化爐膛內(nèi)，固態(tài)原料在第一氣化爐膛內(nèi)依自身重量由上往 下運(yùn)行，依次進(jìn)行烘干、熱解、氧化和還原，在第二氣化爐膛內(nèi)完成殘?zhí)繗饣腿紶a，灰渣從排渣口 (18) 排出；第一氣化爐膛中氧化區(qū)(V)以上部位生成的氣(汽)態(tài)物按上吸式模式運(yùn)行，氣(汽)態(tài)物與固態(tài) 物逆向運(yùn)行，往上運(yùn)行的氣態(tài)物作為載熱介質(zhì)，把在高溫氧化區(qū)生成的熱量帶入熱解區(qū)和烘干區(qū)，提供固態(tài) 原料熱解和烘干的吸熱所需；然后，熱解混合氣通過(guò)過(guò)熱腔(4)被加熱，由過(guò)熱氣出口 (9)進(jìn)入第二氣化 爐膛的等離子體氣化區(qū)(in)，進(jìn)行進(jìn)一步氣化，裂解焦油，生成以一氧化碳和氫氣為主要成分的合成氣，
同時(shí)徹底瓦解二惡英；氧化區(qū)(V)及其以下部位生成的氣態(tài)物，按下吸式模式運(yùn)行，氣態(tài)物與固態(tài)物同 向運(yùn)行，氣態(tài)物中的焦油在高溫氧化區(qū)(V)的炭層上得到裂解，然后與殘?zhí)炕旌辖?jīng)還原區(qū)(IV)進(jìn)入第二
氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(ni)，在氣化區(qū)(ni)完成氣化，生成以一氧化碳和氫氣為主要成分的合成氣， 同時(shí)徹底瓦解二惡英。
圖2所示的實(shí)施例中，氣化爐由第一氣化爐膛和第二氣化爐膛構(gòu)成，第一氣化爐膛工作在一種上吸式
和下吸式輪轉(zhuǎn)的氣化模式中，其中第一氣化爐膛由耐火爐襯(35)圍護(hù)而成，第二氣化爐膛由耐火爐
襯(5)圍護(hù)而成，在第二氣化爐膛的耐火爐襯(5)中設(shè)置過(guò)熱腔(4);第一氣化爐膛內(nèi)設(shè)置烘干區(qū)(vn)、 熱解區(qū)(vi)、還原區(qū)(iv)和氧化區(qū)(v)，烘干區(qū)(vn)、熱解區(qū)(vi)、還原區(qū)(rv)和氧化區(qū)(v) 依次自上而下同軸設(shè)置；第二氣化爐膛內(nèi)設(shè)置等離子體氣化區(qū)(in)、滯留區(qū)(i)和燃燼區(qū)(n)，等離 子體氣化區(qū)(ni)在底部，等離子體氣化區(qū)(ni)的上方是滯留區(qū)(i )，燃燼區(qū)(n)在等離子體氣化 區(qū)(ni)的一側(cè)下游；第一氣化爐膛的底部與第二氣化爐膛的底部直接相通。氣化爐本體主要由爐頂接合
器(45)、進(jìn)料口 (38)、熱解氣輸出接口 (47)、合成氣出口 (1)、熱解氣輸入接口 (50)、分氣室(2)、過(guò) 熱腔(4)、爐底板(24)、耐火爐襯(5) (35)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)組成，其中爐頂接合器(45) 在第一氣化爐膛的頂部，熱解氣輸出接口 (47)從爐頂接合器(45)接出；進(jìn)料口 (38)在第一氣化爐膛的 上部；合成氣出口 (1)在第二氣化爐膛的頂部；熱解氣輸入接口 (50)從分氣室(2)接入，分氣室(2) 和過(guò)熱腔(4)同在第二氣化爐膛的耐火爐襯(5)內(nèi)，多個(gè)過(guò)熱腔(4)環(huán)繞布局在耐火爐襯(5)中，過(guò)熱 腔(4)的進(jìn)氣口和分氣室(2)連通，過(guò)熱腔(4)的出氣口 (9)在第二氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(III); 爐底板(24)在第一氣化爐膛和第二氣化爐膛的底部，爐底板(24)的外側(cè)有冷卻板(25)，爐底板(24) 自第一氣化爐膛沿第二氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(III)向燃輝區(qū)(II)方向傾斜，傾斜角度為25° ,燃 燼區(qū)(II)的末端連通出渣口 (18);耐火爐襯(35)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)構(gòu)成第一氣化爐膛的
8爐墻；耐火爐襯(5)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)構(gòu)成第二氣化爐膛的爐墻。在爐體外設(shè)置高溫風(fēng)機(jī)(3) 及其連接風(fēng)管，高溫風(fēng)機(jī)(3)通過(guò)風(fēng)管連接在熱解氣輸出接口 (47)和熱解氣輸入接口 (50)之間，在臨 近熱解氣輸入接口 (50)的風(fēng)管上有氧化鈣輸入接口 (51)接入，用來(lái)輸入脫氯/脫硫劑。在第一氣化爐膛 的氧化區(qū)(V)部位的耐火爐襯中設(shè)置環(huán)形布風(fēng)室(30)，環(huán)形布風(fēng)室(30)上有氣化劑輸入接口 (31)接 入和風(fēng)孔(32)接出，風(fēng)孔(32)指向氧化區(qū)(V)的軸心，氧化區(qū)(V)為喉管型結(jié)構(gòu)，有利于形成高 溫區(qū)域；在燃燼區(qū)(ID的拱墻上安裝有等離子體噴槍/氣化劑噴槍(16);在爐底板(24)上安裝有等離 子體噴槍/氣化劑噴槍(26) (27);在還原區(qū)(IV) —側(cè)的爐墻上安裝有氣化劑噴槍/推料風(fēng)噴槍(29);在 第一氣化爐膛上部的進(jìn)料口 (38)安裝有螺旋進(jìn)料器(39)，螺旋進(jìn)料器(39)上有隔離閥(41)和料斗(43)。 還在滯留區(qū)(I )的爐墻上安裝有溫度傳感器(8);在燃燼區(qū)(II)的爐墻上安裝有冷卻板(14);在出渣 口 (18)的爐墻上設(shè)置點(diǎn)火/檢修門(mén)(17);在等離子體氣化區(qū)(III)的爐墻上安裝視鏡(22)和溫度傳感 器(23)，在氧化區(qū)(V)的爐墻上安裝視鏡(33)和溫度傳感器(34),在熱解區(qū)(VI)的爐墻上安裝溫度 傳感器(36)，在烘干區(qū)(Vn)上部的爐墻上安裝料位傳感器(37)和溫度傳感器(40)，在第一氣化爐膛的 上部爐墻上設(shè)置防爆閥(44)，在爐頂接合器(45)的入口處設(shè)置擋灰器(42)，在爐蓋(49)上安裝有放空 閥(48)。氣化爐運(yùn)行過(guò)程中垃圾或生物質(zhì)原料通過(guò)螺旋進(jìn)料器(39)進(jìn)入到第一氣化爐膛內(nèi)，固態(tài)原料 在第一氣化爐膛內(nèi)依自身重量由上往下運(yùn)行，依次進(jìn)行烘干、熱解、還原和氧化，在第二氣化爐膛內(nèi)完成 殘?zhí)繗饣腿紶a，灰渣從排渣口 (18)排出；當(dāng)?shù)谝粴饣癄t膛輪轉(zhuǎn)在上吸式氣化模式時(shí)，氧化區(qū)(V)及其 以上部位生成的氣(汽)態(tài)物與固態(tài)物逆向運(yùn)行，往上運(yùn)行的氣態(tài)物作為載熱介質(zhì)，把在高溫氧化區(qū)生成的 熱量帶入熱解區(qū)和烘干區(qū)，提供固態(tài)原料熱解和烘干的吸熱所需；然后，熱解混合氣通過(guò)外置的風(fēng)管及高溫 風(fēng)機(jī)(3)被強(qiáng)制送入過(guò)熱腔(4)中加熱，再由過(guò)熱氣出口 (9)進(jìn)入第二氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(III)， 進(jìn)行進(jìn)一步氣化，裂解焦油，生成以一氧化碳和氫氣為主要成分的合成氣，同時(shí)徹底瓦解二惡英；當(dāng)?shù)谝?氣化爐膛輪轉(zhuǎn)在下吸式氣化模式時(shí)，第一氣化爐膛生成的氣(汽)態(tài)物與固態(tài)物同向運(yùn)行，氣態(tài)物中的焦油 在高溫氧化區(qū)(V)的炭層上得到裂解，然后與殘?zhí)炕旌辖?jīng)還原區(qū)(IV)進(jìn)入第二氣化爐膛的等離子體氣化 區(qū)(III)，在氣化區(qū)(III)完成氣化，生成以一氧化碳和氫氣為主要成分的合成氣，同時(shí)徹底瓦解二惡英。 圖3所示的實(shí)施例中，氣化爐由第一氣化爐膛和第二氣化爐膛構(gòu)成，第一氣化爐膛工作在一種下吸式 氣化模式，其中第一氣化爐膛由耐火爐襯(35)圍護(hù)而成，第二氣化爐膛由耐火爐襯(5)圍護(hù)而成，在
第二氣化爐膛的耐火爐襯(5)中設(shè)置過(guò)熱腔(4);第一氣化爐膛內(nèi)設(shè)置烘干區(qū)(vn)、熱解區(qū)(VI)、氧化
區(qū)(v)和還原區(qū)(w),烘干區(qū)(ve)、熱解區(qū)(vd、氧化區(qū)(v)和還原區(qū)(iv)依次自上而下同軸
設(shè)置；第二氣化爐膛內(nèi)設(shè)置等離子體氣化區(qū)(in)、滯留區(qū)(i)和燃燼區(qū)(n)，等離子體氣化區(qū)(ni) 在底部，等離子體氣化區(qū)(m)的上方是滯留區(qū)(i )，燃燼區(qū)(ii)在等離子體氣化區(qū)(m)的一側(cè)下
游;第一氣化爐膛的底部與第二氣化爐膛的底部直接相通。氣化爐本體主要由爐頂接合器(45)、進(jìn)料口(38)、 熱解氣輸出接口 (47)、合成氣出口 (1)、熱解氣輸入接口 (50)、分氣室(2)、過(guò)熱腔(4)、集氣室(12)、 爐底板(24)、耐火爐襯(5) (35)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)組成，其中爐頂接合器(45)在第一氣 化爐膛的頂部，熱解氣輸出接口 (47)從爐頂接合器(45)接出；進(jìn)料口 (38)在第一氣化爐膛的上部；合 成氣出口 (1)在第二氣化爐膛的頂部；熱解氣輸入接口 (50)從分氣室(2)接入，分氣室(2)、過(guò)熱腔(4) 和集氣室(12)同在第二氣化爐膛的耐火爐襯(5)內(nèi)，多個(gè)過(guò)熱腔(4)環(huán)繞布局在耐火爐襯(5)中，過(guò) 熱腔(4)的進(jìn)氣口和分氣室(2)連通，過(guò)熱腔(4)的出氣口與集氣室(12)連通，集氣室(12)的出氣 口 (9)在第一氣化爐膛的熱解區(qū)(VI)下部；爐底板(24)在第一氣化爐膛和第二氣化爐膛的底部，爐底 板(24)的外側(cè)有冷卻板(25)，爐底板(24)自第一氣化爐膛沿第二氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(III)向 燃燼區(qū)(ii)方向傾斜，傾斜角度為25。，燃燼區(qū)(ii)的末端連通出渣口 (18);耐火爐襯(35)、隔熱 保溫層(6)和外殼(7)構(gòu)成第一氣化爐膛的爐墻；耐火爐襯(5)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)構(gòu)成第二 氣化爐膛的爐墻。在爐體外設(shè)置高溫風(fēng)機(jī)(3)及其連接風(fēng)管，高溫風(fēng)機(jī)(3)通過(guò)風(fēng)管連接在熱解氣輸出接 口 (47)和熱解氣輸入接口 (50)之間，在臨近熱解氣輸入接口 (50)的風(fēng)管上有氧化鈣輸入接口 (51)接 入，用來(lái)輸入脫氯/脫硫劑。在第一氣化爐膛的氧化區(qū)(V)部位的耐火爐襯中設(shè)置環(huán)形布風(fēng)室(30)，環(huán) 形布風(fēng)室(30)上有氣化劑輸入接口 (31)接入和風(fēng)孔(32)接出，風(fēng)孔(32)指向氧化區(qū)(V)的軸心，
氧化區(qū)(v)為喉管型結(jié)構(gòu)，有利于形成高溫區(qū)域；在燃燼區(qū)(n)的拱墻上安裝有等離子體噴槍/氣化劑
噴槍(16);在爐底板(24)上安裝有等離子體噴槍/氣化劑噴槍(26) (27);在還原區(qū)(IV) —側(cè)的爐墻上安裝有氣化劑噴槍/推料風(fēng)噴槍(29);在第一氣化爐膛上部的進(jìn)料口 (38)安裝有螺旋進(jìn)料器(39),螺旋 進(jìn)料器(39)上有隔離閥(41)和料斗(43)。還在滯留區(qū)(I )的爐墻上安裝有溫度傳感器(8);在燃輝 區(qū)(II)的爐墻上安裝有冷卻板(14);在出渣口 (18)的爐墻上設(shè)置點(diǎn)火/檢修門(mén)(17);在等離子體氣化 區(qū)(III)的爐墻上安裝視鏡(22)和溫度傳感器(23),在氧化區(qū)(V)的爐墻上安裝視鏡(33)和溫度傳 感器(34),在熱解區(qū)(VI)的爐墻上安裝溫度傳感器(36)，在烘干區(qū)(VB)上部的爐墻上安裝料位傳感 器(37)和溫度傳感器(40),在第一氣化爐膛的上部爐墻上設(shè)置防爆閥(44)，在爐頂接合器(45)的入口 處設(shè)置擋灰器(42),在爐蓋(49)上安裝有放空閥(48)。氣化爐運(yùn)行過(guò)程中垃圾或生物質(zhì)原料通過(guò)螺旋 進(jìn)料器(39)進(jìn)入到第一氣化爐膛內(nèi)，固態(tài)原料在第一氣化爐膛內(nèi)依自身重量由上往下運(yùn)行，依次進(jìn)行烘 干、熱解、氧化和還原，在第二氣化爐膛內(nèi)完成殘?zhí)繗饣腿紶a，灰渣從排渣口 (18)排出；第一氣化爐膛 氧化區(qū)(V)及其以上部位生成的氣(汽)態(tài)物作為移熱介質(zhì)，由熱解氣輸出接口 (47)引出，通過(guò)外置 的風(fēng)管及高溫風(fēng)機(jī)(3)被強(qiáng)制送入過(guò)熱腔(4)被加熱，再由過(guò)熱氣出口 (9)返回第一氣化爐膛，把第二 氣化爐膛的余熱移入第一氣化爐膛，提供原料烘干和熱解的吸熱所需；同時(shí)，第一氣化爐膛生成的氣(汽) 態(tài)物與固態(tài)物同向運(yùn)行，氣態(tài)物中的焦油在高溫氧化區(qū)(V)的炭層上得到裂解，然后與殘?zhí)炕旌辖?jīng)還原 區(qū)(IV)進(jìn)入第二氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(III),在氣化區(qū)(III)完成氣化，生成以一氧化碳和氫氣為 主要成分的合成氣，同時(shí)徹底瓦解二惡英。
圖4所示的實(shí)施例中，第一氣化爐膛工作在一種下吸式氣化模式，與圖3所示實(shí)施不同之處為氣化 爐本體主要由爐頂接合器(45)、進(jìn)料口 (38)、合成氣出口 (1)、過(guò)熱氣通道(鄰)、集氣室(12)、過(guò)熱 腔(4)、分氣室(2)、尾氣輸入接口 (13)、爐底板(24)、耐火爐襯(5) (35)、隔熱保溫層(6)和外 殼(7)組成，其中爐頂接合器(45)在第一氣化爐膛的頂部；進(jìn)料口 (38)在第一氣化爐膛的上部； 合成氣出口 (1)在第二氣化爐膛的頂部；過(guò)熱氣通道(46)連接在第一氣化爐膛的上部與集氣室(12) 之間；在爐體外不設(shè)置高溫風(fēng)機(jī)(3)及其連接風(fēng)管。本實(shí)施例利用尾氣作移熱載體，尾氣通過(guò)輸入接 口 (13)進(jìn)入分氣室(2)，然后進(jìn)入過(guò)熱腔(4)被間接加熱，再由集氣室(12)經(jīng)通道(46)進(jìn)入第一 氣化爐膛的上部，把第二氣化爐膛的余熱移入第一氣化爐膛，提供給原料烘干和熱解所需。
圖5所示的實(shí)施例，是一種固定床和流化床結(jié)合的雙氣化爐膛氣化爐，氣化爐由第一氣化爐膛和第二 氣化爐膛構(gòu)成，第一氣化爐膛工作在一種下吸式固定床氣化模式，第二氣化爐膛為流化床氣化模式，其中 第一氣化爐膛由耐火爐襯(35)圍護(hù)而成，第二氣化爐膛由耐火爐襯(5)圍護(hù)而成，在第二氣化爐膛的
耐火爐襯(5)中設(shè)置過(guò)熱腔(4);第一氣化爐膛內(nèi)設(shè)置烘干區(qū)(vn)、熱解區(qū)(VI)、氧化區(qū)(V)和還
原區(qū)(W)，烘千區(qū)(W)、熱解區(qū)(VD、氧化區(qū)(V)和還原區(qū)(W)呈上下同軸設(shè)置，烘干區(qū)(VI) 在上部，烘干區(qū)(vn)的下面是熱解區(qū)(VI),熱解區(qū)(VD的下面是氧化區(qū)(V)，氧化區(qū)(V)的下面
是還原區(qū)(no;第二氣化爐膛內(nèi)設(shè)置等離子體氣化區(qū)(ni)和吸收區(qū)(ib)，等離子體氣化區(qū)(m)為 流化床的密相區(qū)，吸收區(qū)(ib)為流化床的稀相區(qū)，等離子體氣化區(qū)(in)在下部，等離子體氣化區(qū)(in) 的上方是吸收區(qū)(ib);第一氣化爐膛的還原區(qū)(iv)與第二氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(m)直接相通。
本實(shí)施例的氣化爐本體主要由爐頂接合器(45)、進(jìn)料口 (38)、合成氣出口 (1)、分氣室(2)、過(guò)熱腔(4)、 集氣室(12)、風(fēng)室(19)、布風(fēng)板(20)、耐火爐襯(5) (35)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)組成，其中 爐頂接合器(45)在第一氣化爐膛的頂部；進(jìn)料口 (38)在第一氣化爐膛的上部；合成氣出口 (1)在第 二氣化爐膛的頂部；分氣室(2)、過(guò)熱腔(4)和集氣室(12)同在第二氣化爐膛的耐火爐襯(5)中，過(guò) 熱腔(4)設(shè)計(jì)為多腔方式，分氣室(2)與集氣室(12)之間通過(guò)過(guò)熱腔(4)進(jìn)行連通，分氣室(2)在 過(guò)熱腔(4)的上端，集氣室(12)在過(guò)熱腔(4)的下端；風(fēng)室(19)在第二氣化爐膛的等離子體氣化 區(qū)(III)下方，布風(fēng)板(20)設(shè)置在等離子體氣化區(qū)(III)與風(fēng)室(19)之間，布風(fēng)板(20)上有風(fēng)帽(21); 集氣室(12)通過(guò)過(guò)熱氣通道(15)連接到風(fēng)室(19);耐火爐襯(35)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)構(gòu) 成第一氣化爐膛的爐墻；耐火爐襯(5)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)構(gòu)成第二氣化爐膛的爐墻；在第二 氣化爐膛的吸收區(qū)(Ib)下部爐墻上有氧化鈣噴槍(10)接入；在等離子體氣化區(qū)(III)的爐墻上有等 離子體噴槍(16)接入；在第一氣化爐膛的氧化區(qū)(V)部位的耐火爐襯中設(shè)置環(huán)形布風(fēng)室(30)，環(huán)形 布風(fēng)室(30)上有氣化劑輸入接口 (31)接入和風(fēng)孔(32)接出，風(fēng)孔(32)指向氧化區(qū)(V)的軸心， 氧化區(qū)(V)為喉管型結(jié)構(gòu)，有利于形成高溫區(qū)域。還在吸收區(qū)(Ib)的爐墻上安裝有溫度傳感器(8); 在等離子體氣化區(qū)(III)下部的爐墻上設(shè)置點(diǎn)火/檢修門(mén)(17);在等離子體氣化區(qū)(III)的爐墻上安裝視鏡(22)和溫度傳感器(23),在氧化區(qū)(V)的爐墻上安裝視鏡(33)和溫度傳感器(34);在熱解區(qū)(VI) 的爐墻上安裝溫度傳感器(36);在烘干區(qū)(VE)上部的爐墻上安裝料位傳感器(37)和溫度傳感器(40); 在第一氣化爐膛的上部爐墻上設(shè)置防爆閥(44);在爐蓋(49)上安裝有放空閥(48)。本實(shí)施例的氣化爐在 正常運(yùn)行時(shí)，控制烘干區(qū)(Vn)的操作溫度在120 150'C之間，熱解區(qū)(VI)的操作溫度在300 60(TC之間， 氧化區(qū)(V)和還原區(qū)(IV)的操作溫度在1100 80(TC之間，第二氣化爐膛內(nèi)的操作溫度在800 1050'C之 間，烘干區(qū)(2-VI)的操作壓力為常壓或負(fù)壓20 30Pa。氣化爐的運(yùn)行流程是垃圾或生物質(zhì)原料通過(guò)螺 旋進(jìn)料器(39)進(jìn)入到第一氣化爐膛內(nèi)，固態(tài)原料在第一氣化爐膛內(nèi)進(jìn)行烘干、熱解、氧化和還原，殘?zhí)?在第二氣化爐膛內(nèi)完成氣化和燃輝，灰分從溢灰口 (11)排出；第一氣化爐膛中產(chǎn)生氣(汽)態(tài)物，與固 態(tài)物同向運(yùn)行，氣(汽)態(tài)物中的焦油在高溫氧化區(qū)(V)的炭層上得到裂解，同時(shí)瓦解二惡英，然后與 殘?zhí)炕旌线M(jìn)到還原區(qū)(IV)，用推料風(fēng)噴槍(29)把殘?zhí)克腿氲诙饣癄t膛的等離子體氣化區(qū)(III)，使殘 炭在鼓泡流化或湍流流化的狀態(tài)下完成氣化，生成以一氧化碳和氫氣為主要成分的合成氣；氣化爐內(nèi)生成 的高溫合成氣，在吸收區(qū)(I b)繼續(xù)完成氣化，高溫合成氣同時(shí)把余熱傳遞給耐火爐襯(5)中過(guò)熱腔(4)， 用來(lái)間接加熱流化風(fēng)；把氧化鈣通過(guò)噴槍(10)送入吸收區(qū)(Ib)，以脫去氯組分和硫組分；本實(shí)施例利 用尾氣作流化風(fēng)，尾氣通過(guò)輸入接口 (13)鼓入分氣室(2),由分氣室(2)分配進(jìn)入過(guò)熱腔(4)，被加 熱后進(jìn)入集氣室(12),再由通道(15)進(jìn)入風(fēng)室(19),通過(guò)布風(fēng)板(20)上的風(fēng)帽(21)進(jìn)入第二氣化 爐膛底部的等離子體氣化區(qū)(IID，形成流化風(fēng)。氣化爐內(nèi)生成的合成氣由出口 (1)被引出氣化爐，合成 氣通過(guò)后級(jí)除塵、凈化處理后，作為城市煤氣利用，或用作生產(chǎn)氫氣、甲醇、二甲醚的原料氣利用。
1權(quán)利要求1.一種垃圾生物質(zhì)氣化爐，包括爐膛設(shè)置，其特征是氣化爐為雙氣化爐膛結(jié)構(gòu)，由第一氣化爐膛和第二氣化爐膛構(gòu)成，其中第一氣化爐膛由耐火爐襯(35)圍護(hù)而成，第二氣化爐膛由耐火爐襯(5)圍護(hù)而成，在第二氣化爐膛的耐火爐襯(5)中設(shè)置過(guò)熱腔(4)；第一氣化爐膛內(nèi)設(shè)置烘干區(qū)(VII)、熱解區(qū)(VI)、氧化區(qū)(V)和還原區(qū)(IV)，烘干區(qū)(VII)、熱解區(qū)(VI)、氧化區(qū)(V)和還原區(qū)(IV)同軸設(shè)置；第二氣化爐膛內(nèi)設(shè)置等離子體氣化區(qū)(III)、滯留區(qū)(I)和燃燼區(qū)(II)，等離子體氣化區(qū)(III)在底部，等離子體氣化區(qū)(III)的上方是滯留區(qū)(I)，燃燼區(qū)(II)在等離子體氣化區(qū)(III)的一側(cè)下游；第一氣化爐膛的底部與第二氣化爐膛的底部直接相通；氣化爐由爐頂接合器(45)、進(jìn)料口(38)、合成氣出口(1)、分氣室(2)、過(guò)熱腔(4)、爐底板(24)、耐火爐襯(5)(35)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)組成，爐頂接合器(45)在第一氣化爐膛的頂部，進(jìn)料口(38)在第一氣化爐膛的上部，合成氣出口(1)在第二氣化爐膛的頂部，分氣室(2)和過(guò)熱腔(4)同在第二氣化爐膛的耐火爐襯(5)內(nèi)，過(guò)熱腔(4)和分氣室(2)連通，爐底板(24)在第一氣化爐膛和第二氣化爐膛的底部，耐火爐襯(35)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)構(gòu)成第一氣化爐膛的爐墻，耐火爐襯(5)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)構(gòu)成第二氣化爐膛的爐墻。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾生物質(zhì)氣化爐，其特征是第一氣化爐膛的上部與分氣室(2)之間 有熱解氣通道(46)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種垃圾生物質(zhì)氣化爐，其特征是過(guò)熱腔(4)為一個(gè)以上，至少一個(gè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾生物質(zhì)氣化爐，其特征是在耐火爐襯(5)中有集氣室(12),過(guò) 熱腔(4)連通到集氣室(12)，集氣室(12)通過(guò)過(guò)熱氣出口 (9)或過(guò)熱氣通道(鄰)與第一氣化爐膛 連通。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾生物質(zhì)氣化爐，其特征是在第一氣化爐膛頂部的爐頂接合器(45) 上有熱解氣輸出接口 (47)接出，在第二氣化爐膛上部爐襯內(nèi)的分氣室(2)上有熱解氣輸入接口 (50) 接入，熱解氣輸出接口 (47)與熱解氣輸入接口 (50)之間通過(guò)風(fēng)管和高溫風(fēng)機(jī)(3)進(jìn)行連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾生物質(zhì)氣化爐，其特征是在第一氣化爐膛的氧化區(qū)(V)部位的 耐火爐襯中設(shè)置環(huán)形布風(fēng)室(30)，環(huán)形布風(fēng)室(30)上有氣化劑輸入接口 (31)接入和風(fēng)孔(32)接出， 風(fēng)孔(32)指向氧化區(qū)(V)的軸心。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾生物質(zhì)氣化爐，其特征是在燃輝區(qū)(II)的拱墻上有等離子體噴 槍/氣化劑噴槍(16)的安裝口；在爐底板(24)上有等離子體噴槍/氣化劑噴槍(26) (27)的安裝口； 在還原區(qū)(IV) —側(cè)的爐墻上有氣化劑噴槍/推料風(fēng)噴槍(29)的安裝口。
8. —種垃圾生物質(zhì)氣化爐，其特征是氣化爐為雙氣化爐膛結(jié)構(gòu)，由第一氣化爐膛和第二氣化爐膛構(gòu) 成，其中第一氣化爐膛由耐火爐襯(35)圍護(hù)而成，第二氣化爐膛由耐火爐襯(5)圍護(hù)而成，在第二氣化爐膛的耐火爐襯(5)中設(shè)置過(guò)熱腔(4);第一氣化爐膛內(nèi)設(shè)置烘干區(qū)(vn)、熱解區(qū)(VI)、氧化 區(qū)(v)和還原區(qū)(iv)，烘干區(qū)(訓(xùn))、熱解區(qū)(vi)、氧化區(qū)(v)和還原區(qū)(rv)呈上下同軸設(shè)置， 烘干區(qū)(vn)在上部，烘干區(qū)(vn)的下面是熱解區(qū)(vi)，熱解區(qū)(vi)的下面是氧化區(qū)(v)，氧化 區(qū)(v)的下面是還原區(qū)(iv);第二氣化爐膛內(nèi)設(shè)置等離子體氣化區(qū)(ni)和吸收區(qū)(ib),等離子體 氣化區(qū)(m)在下部，等離子體氣化區(qū)(ni)的上方是吸收區(qū)(ib);第一氣化爐膛的還原區(qū)(iv)與第 二氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(m)直接相通；氣化爐由爐頂接合器(45)、進(jìn)料口 (38)、合成氣出口 (1)、分氣室(2)、過(guò)熱腔(4)、集氣室(12)、 風(fēng)室(19)、布風(fēng)板(20)、耐火爐襯(5) (35)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)組成，爐頂接合器(45) 在第一氣化爐膛的頂部，進(jìn)料口 (38)在第一氣化爐膛的上部，合成氣出口 (1)在第二氣化爐膛的頂 部，分氣室(2)、過(guò)熱腔(4)和集氣室(12)同在第二氣化爐膛的耐火爐襯(5)中，分氣室(2)與 集氣室(12)之間通過(guò)過(guò)熱腔(4〉進(jìn)行連通，分氣室(2)在過(guò)熱腔(4)的上端，集氣室(12)在過(guò) 熱腔(4)的下端，風(fēng)室(19)在第二氣化爐膛的等離子體氣化區(qū)(HI)下方，布風(fēng)板(20)設(shè)置在等離子體氣化區(qū)(III)與風(fēng)室(19)之間，集氣室(12)通過(guò)過(guò)熱氣通道(15)連接到風(fēng)室(19)，耐火爐 襯(35)、隔熱保溫層(6)和外殼(7)構(gòu)成第一氣化爐膛的爐墻，耐火爐襯(5)、隔熱保溫層(6)和外 殼(7)構(gòu)成第二氣化爐膛的爐墻。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種垃圾生物質(zhì)氣化爐，其特征是在第二氣化爐膛的吸收區(qū)(Ib)下部爐 墻上有氧化鈣噴槍(10)接入，在等離子體氣化區(qū)(III)的爐墻上有等離子體噴槍/氣化劑噴槍(16)接 入。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種垃圾生物質(zhì)氣化爐，其特征是在第一氣化爐膛的氧化區(qū)(V)部位的 耐火爐襯中設(shè)置環(huán)形布風(fēng)室(30)，環(huán)形布風(fēng)室(30)上有氣化劑輸入接口 (31)接入和風(fēng)孔(32)接出， 風(fēng)孔(32)指向氧化區(qū)(V)的軸心。
專(zhuān)利摘要一種垃圾生物質(zhì)氣化爐，涉及一種垃圾生物質(zhì)的氣化處理設(shè)備。其特征是氣化爐為雙氣化爐膛結(jié)構(gòu)，由第一氣化爐膛和第二氣化爐膛構(gòu)成，其中在第一氣化爐膛內(nèi)設(shè)置烘干區(qū)、熱解區(qū)、氧化區(qū)和還原區(qū)；在第二氣化爐膛內(nèi)設(shè)置等離子體氣化區(qū)、滯留區(qū)和燃燼區(qū)；在第二氣化爐膛的耐火爐襯中設(shè)置過(guò)熱腔；第一氣化爐膛的底部與第二氣化爐膛的底部直接相通。本設(shè)備采用雙氣化爐膛把垃圾、生物質(zhì)進(jìn)行氣化處理，有利于提高氣化爐的效率和合成氣的品質(zhì)，同時(shí)有效消除焦油及瓦解劇毒物二惡英，減少合成氣中的污染物，有利于后級(jí)凈化處理。本設(shè)備用于把垃圾生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有利用價(jià)值的合成氣，包括城市煤氣產(chǎn)品及作為生產(chǎn)氫氣、甲醇、二甲醚的原料氣利用。
文檔編號(hào)C10B53/02GK201321439SQ20082017671
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月9日
發(fā)明者周開(kāi)根 申請(qǐng)人:周開(kāi)根