一種等離子輔助加熱熔融氣化反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種等離子輔助加熱熔融氣化反應(yīng)器，包括給料器、反應(yīng)腔室，給料器與反應(yīng)腔室連接，所述反應(yīng)腔室按照反應(yīng)順序沿水平方向依次包括有干燥區(qū)、熱解氣化區(qū)、燃盡區(qū)、灰渣熔融區(qū)，干燥區(qū)通過(guò)進(jìn)料口與給料器連接，熱解氣化區(qū)底部低于干燥區(qū)底部，燃盡區(qū)底部低于熱解氣化區(qū)底部，灰渣熔融區(qū)底部低于燃盡區(qū)底部，燃盡區(qū)頂部通過(guò)喉口連接有合成氣重整區(qū)；灰渣熔融區(qū)和合成氣重整區(qū)內(nèi)均設(shè)置有等離子炬；本發(fā)明利用等離子體炬作為高品質(zhì)外熱源將生活垃圾熱解氣化后產(chǎn)生的灰渣熔融，并將氣化后的合成氣重整，去除了生活垃圾在熱解氣化過(guò)程中可能產(chǎn)生的所有有害物質(zhì)，降低了垃圾等離子氣化的一次性投入成本及運(yùn)營(yíng)成本，并使合成氣更加純凈。
【專利說(shuō)明】
一種等離子輔助加熱熔融氣化反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及以城市生活垃圾為主的固態(tài)廢棄物的處理技術(shù)，具體地說(shuō)是一種可以防止二噁英產(chǎn)生的等離子輔助加熱熔融氣化反應(yīng)器。

【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著全球經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)和城市化進(jìn)程的加速，生活垃圾的產(chǎn)生已成為一個(gè)日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。城市垃圾產(chǎn)量的不斷增加及其造成的環(huán)境污染已成為各國(guó)所共同面臨的問(wèn)題，城市生活垃圾的無(wú)害化處理是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的重要措施之
O
[0003]目前，城市生活垃圾無(wú)害化處理技術(shù)有堆肥技術(shù)、填埋技術(shù)、焚燒技術(shù)和氣化技術(shù)等。填埋或堆肥都不能完全實(shí)現(xiàn)垃圾處理的無(wú)害化和減量化，且填埋仍需占用大量土地。由于焚燒處理可以實(shí)現(xiàn)城市垃圾熱能回收、減容、減重、高溫滅菌等目的，在環(huán)境保
燒導(dǎo)致的二噁英及重金屬等二次污染問(wèn)題不容忽視，制約了垃圾焚燒技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。
[0004]氣化技術(shù)是一種新型的垃圾處理技術(shù)，與常規(guī)的垃圾處理方法相比，氣化處理技術(shù)具有能源回收利用率高、二次污染小、煙氣量小、后處理設(shè)備簡(jiǎn)單，而且氣化與等離子熔融處理技術(shù)的結(jié)合使得在對(duì)垃圾的有機(jī)成分加以利用的同時(shí)，可以對(duì)無(wú)機(jī)成分進(jìn)行穩(wěn)定化無(wú)害化處理和資源化利用，從而根本上解決了二噁英和重金屬等二次污染問(wèn)題，有著廣闊的發(fā)展前景。
[0005]然而現(xiàn)階段的等離子垃圾氣化技術(shù)尚有許多不足之處。首先，用等離子體炬直接氣化垃圾需要極大地功率,其耗電率可到其產(chǎn)電力的30%?40%，由于耗電過(guò)高導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)成本大大增加，使其不具備商業(yè)運(yùn)行的價(jià)值。其二，該方法氣化垃圾，后續(xù)氣體凈化過(guò)程還需加二噁英處理裝置，增加了先期的一次性投入，使其設(shè)備成本大幅提高。第三，使用等離子體炬直接氣化垃圾，由于其溫度場(chǎng)分布不均，使垃圾不能完全被高溫處理，排出的廢渣中會(huì)有大量的二噁英和其他有害物質(zhì)，致使其廢渣的處理又成為一道難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有等離子氣化技術(shù)存在的缺陷和不足，提供一種帶等離子重整與熔融的氣化反應(yīng)爐及其氣化工藝，利用等離子體炬作為高品質(zhì)外熱源將生活垃圾熱解氣化后產(chǎn)生的灰渣熔融，并將氣化后的合成氣重整，去除了生活垃圾在熱解氣化過(guò)程中可能產(chǎn)生的所有有害物質(zhì)，降低了垃圾等離子氣化的一次性投入成本及運(yùn)營(yíng)成本，并使合成氣更加純凈。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種等離子輔助加熱熔融氣化反應(yīng)器，包括給料器、反應(yīng)腔室，給料器與反應(yīng)腔室連接，其特征在于:所述反應(yīng)腔室按照反應(yīng)順序沿水平方向依次包括有干燥區(qū)、熱解氣化區(qū)、燃盡區(qū)、灰渣熔融區(qū)，干燥區(qū)通過(guò)氣化反應(yīng)器的進(jìn)料口與給料器連接，熱解氣化區(qū)的底部低于干燥區(qū)的底部，燃盡區(qū)的的底部低于熱解氣化區(qū)的底部，灰渣熔融區(qū)的底部低于燃盡區(qū)的底部，燃盡區(qū)的頂部通過(guò)一喉口連接有合成氣重整區(qū)；所述灰渣熔融區(qū)的底部設(shè)置有至少兩個(gè)等離子炬一，等離子炬一的中心線與反應(yīng)爐截面中心線呈β角，β角為40° -60°，以提供經(jīng)燃盡區(qū)來(lái)的灰渣轉(zhuǎn)化為無(wú)害的惰性玻璃熔渣所需要的能量；所述合成氣重整區(qū)內(nèi)設(shè)置有等離子炬二，等離子炬二的中心線與合成氣重整區(qū)縱向的中心線垂直，以提供經(jīng)氣化區(qū)和熔融區(qū)來(lái)的合成氣轉(zhuǎn)化為無(wú)害的氣體。
[0008]所述反應(yīng)腔室的截面可以呈L型，或者矩形，或者圓形，反應(yīng)腔室的內(nèi)壁設(shè)有耐火材料保護(hù)襯和保溫層，外壁為鋼板。
[0009]所述干燥區(qū)底部的爐壁設(shè)有經(jīng)高溫?zé)峤鈿饣磻?yīng)后的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口，用于提供垃圾干燥的部分熱源；所述干燥區(qū)的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口為8-12個(gè)，在爐壁上均勻布置，與爐膛中心線呈α角度，α為40° -60° ;所述干燥區(qū)的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口均連接一次合成氣管。
[0010]所述熱解氣化區(qū)底部的爐壁上均勻布置有經(jīng)高溫氣化反應(yīng)后的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口，用于提供垃圾氣化的部分熱源；所述熱解氣化區(qū)的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口為10-15個(gè)，循環(huán)熱合成氣進(jìn)口與垂直方向的夾角為α角，α角為40-60° ;所述熱解氣化區(qū)的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口均連接二次合成氣管。
[0011]所述燃盡區(qū)的爐壁上均勻布置有經(jīng)預(yù)熱過(guò)的高溫?zé)峥諝膺M(jìn)口，用于提供熱解氣化反應(yīng)未完全的殘?zhí)咳紵乃璧难趿?，殘?zhí)糠贌a(chǎn)生的熱量可提供給含碳物質(zhì)的氣化；所述高溫?zé)峥諝膺M(jìn)口為8-12個(gè)，高溫?zé)峥諝膺M(jìn)口與垂直方向的夾角為α角，α角為40。-60。。
[0012]所述合成氣重整區(qū)的頂部設(shè)置有合成氣出口，合成氣重整區(qū)側(cè)面的爐壁設(shè)置有合成氣循環(huán)利用出口。
[0013]本發(fā)明帶等離子重整與熔融的氣化反應(yīng)爐的工作過(guò)程:
通過(guò)給料器將落入到料倉(cāng)的垃圾從防火門前推入到氣化爐內(nèi)的干燥區(qū)，并通過(guò)防火門與熱解氣化區(qū)隔離；
在干燥區(qū)，垃圾被從一次合成氣管輸送來(lái)的熱合成氣干燥，水分迅速蒸發(fā)；干燥段爐排將經(jīng)過(guò)一次合成氣干燥后的垃圾推動(dòng)送入到熱解氣化區(qū)；
在熱解氣化區(qū)內(nèi)垃圾在缺氧環(huán)境下發(fā)生還原反應(yīng)生成主要成分為4和CO的合成氣，在熱解氣化區(qū)內(nèi)垃圾熱解氣化所需要的熱源由二次合成氣經(jīng)二次合成氣管提供；熱解氣化段爐排將經(jīng)過(guò)熱解氣化后的垃圾推動(dòng)送入到燃盡區(qū)，與經(jīng)高溫合成氣進(jìn)口來(lái)的熱空氣進(jìn)行燃燒，得到熱空氣和燃盡后剩余的灰渣；
燃盡區(qū)殘?zhí)咳紵臒峥諝庥赏ㄈ氲饺急M段爐排中的中空輥棒里面被加熱的空氣提供，通入的空氣還起到了冷卻輥棒的作用，有利于其長(zhǎng)時(shí)間正常工作，提高其使用壽命；同時(shí)被加熱的熱空氣在熱解燃盡區(qū)參與殘?zhí)康娜紵瑢?shí)現(xiàn)熱風(fēng)助燃，提高了等離子反應(yīng)爐的熱效率；
燃盡后剩余的灰渣經(jīng)燃盡段爐排推送到灰渣熔融區(qū)，經(jīng)灰渣熔融區(qū)的等離子炬提供的高溫進(jìn)行熔融，利用高溫將灰渣中未反應(yīng)的有機(jī)物及有害物質(zhì)再次氣化，并除掉灰渣中的二噁英和呋喃，最后成為熔融狀態(tài)的無(wú)機(jī)物和金屬通過(guò)排渣系統(tǒng)排出；
熱解氣化區(qū)和燃盡區(qū)產(chǎn)生的混合氣通過(guò)與燃盡區(qū)連接的喉部進(jìn)入合成氣重整區(qū)，合成氣重整區(qū)的等離子炬對(duì)混合氣進(jìn)行高溫重整，破壞混合氣中的二噁英、呋喃等有害物質(zhì)，之后混合氣分兩股，一股從合成氣重整區(qū)側(cè)面爐壁的的合成氣循環(huán)利用出口引出作為垃圾的干燥與熱解氣化熱源，另一股從合成氣重整區(qū)頂部的合成氣出口引出進(jìn)入到后續(xù)的尾氣處理系統(tǒng)。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:
(1)本發(fā)明采用側(cè)部進(jìn)料、上部排氣、底部排渣結(jié)構(gòu)使垃圾氣化過(guò)程中的有毒有害氣體在合成氣重整區(qū)去除掉、熱解氣化后產(chǎn)生的灰渣經(jīng)灰渣熔融區(qū)被等離子炬一產(chǎn)生的高溫熔融變成無(wú)害的玻璃臺(tái)熔渣，徹底的解決了垃圾焚燒處理過(guò)程中有害氣體排放與灰渣需再處理的問(wèn)題；
(2)本發(fā)明帶等離子重整與熔融的氣化反應(yīng)器利用經(jīng)等離子炬重整反應(yīng)后的高溫合成氣加熱對(duì)垃圾進(jìn)行干燥、預(yù)熱、實(shí)現(xiàn)熱合成氣干燥；同時(shí)采用中空的滾動(dòng)輥棒支撐的鏈條循環(huán)爐排結(jié)構(gòu)，中空輥棒里面通冷空氣，起到了冷卻輥棒的作用，有利于其長(zhǎng)時(shí)間正常工作，提高其使用壽命；同時(shí)被加熱的空氣進(jìn)入熱解氣化區(qū)參與殘?zhí)康娜紵?，?shí)現(xiàn)熱風(fēng)助燃，提高了等離子反應(yīng)爐的熱效率；
(3)本發(fā)明帶等離子重整與熔融的氣化反應(yīng)爐利用垃圾自身的熱值進(jìn)行缺氧燃燒熱解氣化，之后對(duì)其產(chǎn)生的合成氣和灰渣進(jìn)行等離子高溫處理，這樣避免了等離子高溫直接對(duì)垃圾進(jìn)行熱解氣化，大大降低了耗電功率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明等離子輔助加熱熔融氣化反應(yīng)器立體結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，附圖標(biāo)記為:I給料器，1-1進(jìn)料口，2反應(yīng)腔室，2-1干燥段爐排，2-2熱解氣化段爐排，2-3燃盡段爐排，2-4 —次合成氣管，2-5 二次合成氣管，2-6高溫?zé)峥諝膺M(jìn)口，2_7氣化爐反應(yīng)腔室爐壁，3-1灰渣熔融區(qū)的爐壁，3-2排渣口，3-3等離子炬一，4-1喉口，4_2合成氣重整區(qū)側(cè)面的爐壁，4-3等離子炬二，4-4合成氣出口，4-5合成氣循環(huán)利用出口，A干燥區(qū)，B熱解氣化區(qū)，C燃盡區(qū)，D灰渣熔融區(qū)，E合成氣重整區(qū)。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
如圖1所示，本發(fā)明所述的用于將城市生活垃圾轉(zhuǎn)化為合成氣和惰性熔渣產(chǎn)物的一種等離子輔助加熱熔融氣化反應(yīng)器，包括給料器1、反應(yīng)腔室2、氣化反應(yīng)腔室爐壁2-7，給料器I與反應(yīng)腔室2連接，所述反應(yīng)腔室2按照反應(yīng)順序沿水平方向依次包括設(shè)置附加循環(huán)熱合成氣的干燥區(qū)A、設(shè)有附加循環(huán)熱合成氣和加水蒸汽的熱解氣化區(qū)B、設(shè)有加熱空氣的燃盡區(qū)C、附有等離子體發(fā)生器的灰渣熔融區(qū)D，干燥區(qū)A通過(guò)反應(yīng)爐的進(jìn)料口 1-1與給料器I連接，熱解氣化區(qū)B的底部低于干燥區(qū)A的底部，燃盡區(qū)C的的底部低于熱解氣化區(qū)B的底部，灰渣熔融區(qū)D的底部低于燃盡區(qū)C的底部，燃盡區(qū)C的頂部通過(guò)一喉口 4-1連接有合成氣重整區(qū)E ;所述灰渣熔融區(qū)D的底部設(shè)置有至少兩個(gè)等離子炬一 3-3，等離子炬一
3-3的中心線與灰渣熔融區(qū)D縱向截面的中心線呈β角，β角為40° -60°，以提供經(jīng)燃盡區(qū)C來(lái)的灰渣轉(zhuǎn)化為無(wú)害的惰性玻璃熔渣所需要的能量；所述合成氣重整區(qū)E內(nèi)也設(shè)置有等離子炬二 4-3，等離子炬二 4-3的中心線與合成氣重整區(qū)E縱向的中心線垂直，以提供經(jīng)熱解氣化區(qū)B和灰渣熔融區(qū)D來(lái)的合成氣轉(zhuǎn)化為無(wú)害的氣體。
[0017]所述給料器I可以采用氣密式給料器。
[0018]所述反應(yīng)腔室2的截面可以呈L型，或者矩形，或者圓形，反應(yīng)腔室2的內(nèi)壁設(shè)有耐火材料保護(hù)襯和保溫層，外壁為鋼板。
[0019]所述干燥區(qū)A底部的爐壁上均勻布置有經(jīng)高溫?zé)峤鈿饣磻?yīng)后的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口，用于提供垃圾干燥的部分熱源；所述干燥區(qū)A的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口為8-12個(gè)，循環(huán)熱合成氣進(jìn)口與垂直方向的夾角為α角，α角為40° -60° ;所述干燥區(qū)A的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口均連接一次合成氣管2-4。
[0020]所述熱解氣化區(qū)B底部的爐壁上也均勻布置有經(jīng)高溫氣化反應(yīng)后的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口，用于提供垃圾氣化的部分熱源；所述熱解氣化區(qū)B的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口為10-15個(gè)，循環(huán)熱合成氣進(jìn)口與垂直方向的夾角為α角，α角為40-60° ;所述熱解氣化區(qū)B的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口均連接二次合成氣管2-5。
[0021]所述燃盡區(qū)C的爐壁上均勻布置有經(jīng)預(yù)熱過(guò)的高溫?zé)峥諝膺M(jìn)口 2-6，用于提供熱解氣化反應(yīng)未完全的殘?zhí)咳紵乃璧难趿?，殘?zhí)糠贌a(chǎn)生的熱量可提供給含碳物質(zhì)的氣化；所述高溫?zé)峥諝膺M(jìn)口 2-6為8-12個(gè)，高溫?zé)峥諝膺M(jìn)口 2-6與垂直方向的夾角為α角，α 角為 40° -60°。
[0022]所述灰渣熔融區(qū)的底部設(shè)置有排渣口 3-2。
[0023]所述合成氣重整區(qū)E的頂部設(shè)置有合成氣出口 4-4，合成氣重整區(qū)E側(cè)面的爐壁
4-2設(shè)置有合成氣循環(huán)利用出口 4-5。
[0024]本發(fā)明的工作過(guò)程如下:
通過(guò)給料器I將落入到料倉(cāng)1-1的垃圾從防火門1-3前推入到氣化反應(yīng)器內(nèi)的干燥區(qū)Α，并通過(guò)防火門與熱解氣化區(qū)B隔離；
在干燥區(qū)Α，垃圾被從一次合成氣管2-4的來(lái)的熱合成氣干燥，水分迅速蒸發(fā)；干燥段爐排2-1將經(jīng)過(guò)一次合成氣干燥后的垃圾按一定順序推動(dòng)送入到熱解氣化區(qū)B ；
在熱解氣化區(qū)B內(nèi)垃圾在缺氧環(huán)境下發(fā)生還原反應(yīng)生成主要成分為4和CO的合成氣，在熱解氣化區(qū)B內(nèi)垃圾熱解氣化所需要的熱源由二次合成氣經(jīng)二次合成氣管2-5提供；熱解氣化段爐排2-2將經(jīng)過(guò)熱解氣化后的垃圾按照一定的順序推動(dòng)送入到燃盡區(qū)C，與經(jīng)高溫合成氣進(jìn)口 2-6來(lái)的熱空氣進(jìn)行燃燒，得到熱空氣和燃盡后剩余的灰渣；
燃盡區(qū)C殘?zhí)咳紵臒峥諝庥赏ㄈ氲饺急M段爐排2-3中的中空輥棒里面被加熱的空氣提供，通入的空氣還起到了冷卻輥棒的作用，有利于其長(zhǎng)時(shí)間正常工作，提高其使用壽命；同時(shí)被加熱的熱空氣進(jìn)入燃盡區(qū)C參與殘?zhí)康娜紵瑢?shí)現(xiàn)熱風(fēng)助燃，提高了等離子反應(yīng)爐的熱效率；
燃盡后剩余的灰渣經(jīng)燃盡段爐排2-3推送到灰渣熔融區(qū)D，經(jīng)灰渣熔融區(qū)D的等離子炬一 3-3提供的高溫進(jìn)行熔融，利用高溫將灰渣中未反應(yīng)的有機(jī)物及有害物質(zhì)再次氣化，并除掉灰渣中的二噁英和呋喃，最后成為熔融狀態(tài)的無(wú)機(jī)物和金屬通過(guò)排渣系統(tǒng)排出。熱解氣化區(qū)B和灰渣熔融區(qū)D產(chǎn)生的混合氣通過(guò)與熱解氣化區(qū)B連接的喉部4-1進(jìn)入合成氣重整區(qū)Ε，合成氣重整區(qū)E的等離子炬二 4-3對(duì)合成氣進(jìn)行高溫重整，破壞氣體中的二噁英、呋喃等有害物質(zhì)，之后合成氣分兩股，一股從合成氣重整區(qū)E側(cè)面的爐壁4-2的合成氣循環(huán)利用出口 4-5引出作為垃圾的干燥與熱解氣化熱源，另一股從合成氣重整區(qū)E頂部的合成氣出口 4-4引出進(jìn)入到后續(xù)的尾氣處理系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種等離子輔助加熱熔融氣化反應(yīng)器，包括給料器(I )、反應(yīng)腔室(2)，給料器(I)與反應(yīng)腔室(2)連接，其特征在于:所述反應(yīng)腔室(2)按照反應(yīng)順序沿水平方向依次包括有干燥區(qū)(A)、熱解氣化區(qū)(B)、燃盡區(qū)(C)、灰渣熔融區(qū)(D)，干燥區(qū)(A)通過(guò)氣化反應(yīng)器的進(jìn)料口(1-1)與給料器(I)連接，熱解氣化區(qū)(B)的底部低于干燥區(qū)(A)的底部，燃盡區(qū)(C)的底部低于熱解氣化區(qū)(B)的底部，灰渣熔融區(qū)(D)的底部低于燃盡區(qū)(C)的底部，燃盡區(qū)(C)的頂部通過(guò)一喉口(4-1)連接有合成氣重整區(qū)(E);所述灰渣熔融區(qū)(D)的底部設(shè)置有至少兩個(gè)等離子炬一(3-3)，等離子炬一(3-3)的中心線與灰渣熔融區(qū)(D)縱向截面的中心線呈β角，β角為40° -60° ;所述合成氣重整區(qū)(E)內(nèi)設(shè)置有等離子炬二(4-3)，等離子炬二(4-3)的中心線與合成氣重整區(qū)(E)縱向的中心線垂直，以提供經(jīng)氣化區(qū)和燃盡區(qū)來(lái)的合成氣轉(zhuǎn)化為無(wú)害的氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等離子輔助加熱熔融氣化反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)腔室(2)的截面呈L型，或者矩形，或者圓形；反應(yīng)腔室(2)的內(nèi)壁設(shè)有耐火材料保護(hù)襯和保溫層，外壁為鋼板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等離子輔助加熱熔融氣化反應(yīng)器，其特征在于:所述干燥區(qū)(A)底部的爐壁均勻布置有經(jīng)高溫?zé)峤鈿饣磻?yīng)后的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口，用于提供垃圾干燥的部分熱源；所述干燥區(qū)(A)的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口為8-12個(gè)，循環(huán)熱合成氣進(jìn)口與垂直方向的夾角為α角，α角為40° -60° ;所述干燥區(qū)(A)的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口均連接一次合成氣管(2-4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等離子輔助加熱熔融氣化反應(yīng)器，其特征在于:所述熱解氣化區(qū)(B)底部的爐壁上均勻布置有經(jīng)高溫氣化反應(yīng)后的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口，用于提供垃圾氣化的部分熱源；所述熱解氣化區(qū)(B)的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口為10-15個(gè)，循環(huán)熱合成氣進(jìn)口與垂直方向的夾角為α角，α角為40-60° ;所述熱解氣化區(qū)(B)的循環(huán)熱合成氣進(jìn)口均連接二次合成氣管(2-5 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等離子輔助加熱熔融氣化反應(yīng)器，其特征在于:所述燃盡區(qū)(C)的爐壁上均勻布置有經(jīng)預(yù)熱過(guò)的高溫?zé)峥諝膺M(jìn)口(2-6)，用于提供熱解氣化反應(yīng)未完全的殘?zhí)咳紵乃璧难趿?，殘?zhí)糠贌a(chǎn)生的熱量用于含碳物質(zhì)的氣化；所述高溫?zé)峥諝膺M(jìn)口(2-6)為8-12個(gè)，高溫?zé)峥諝膺M(jìn)口(2-6)與垂直方向的夾角為α角，α角為40。-60。。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等離子輔助加熱熔融氣化反應(yīng)器，其特征在于:所述重整反應(yīng)區(qū)(E)的頂部設(shè)置有合成氣出口(4-4)，合成氣重整區(qū)(E)側(cè)面的爐壁(4-2)設(shè)置有合成氣循環(huán)利用出口(4-5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的一種等離子輔助加熱熔融氣化反應(yīng)器，其特征在于工作過(guò)程為: 通過(guò)給料器將落入到料倉(cāng)的垃圾從防火門前推入到氣化反應(yīng)器內(nèi)的干燥區(qū)(Α)，并通過(guò)防火門與熱解氣化區(qū)(B)隔離； 在干燥區(qū)(Α)，垃圾被從一次合成氣管(2-4)輸送來(lái)的熱合成氣干燥，水分迅速蒸發(fā)；經(jīng)過(guò)一次合成氣干燥后的垃圾被推動(dòng)送入到熱解氣化區(qū)(B); 在熱解氣化區(qū)(B)內(nèi)垃圾在缺氧環(huán)境下發(fā)生還原反應(yīng)生成主要成分為HjP CO的合成氣，在熱解氣化區(qū)(B)內(nèi)垃圾熱解氣化所需要的熱源為二次合成氣；然后將經(jīng)過(guò)熱解氣化后的垃圾推動(dòng)送入到燃盡區(qū)(C)，與外來(lái)熱空氣進(jìn)行燃燒，得到熱空氣和燃盡后剩余的灰渣； 熱空氣在灰渣熔融區(qū)(D)參與殘?zhí)康娜紵?，灰渣被推送到灰渣熔融區(qū)(D)，經(jīng)灰渣熔融區(qū)(D)的等離子炬一(3-3)提供的高溫進(jìn)行熔融，利用高溫將灰渣中未反應(yīng)的有機(jī)物及有害物質(zhì)再次氣化，并除掉灰渣中的二噁英和呋喃，最后成為熔融狀態(tài)的無(wú)機(jī)物和金屬通過(guò)排渣系統(tǒng)排出； 熱解氣化區(qū)(B)和燃盡區(qū)(C)產(chǎn)生的混合氣通過(guò)與熱解氣化區(qū)(B)連接的喉部(4-1)進(jìn)入合成氣重整區(qū)(E)，合成氣重整區(qū)(E)的等離子炬二(4-3)對(duì)混合氣進(jìn)行高溫重整，破壞混合氣中的二噁英、呋喃等有害物質(zhì)，之后混合氣分兩股，一股從合成氣重整區(qū)(E)側(cè)面爐壁(4-2)的的合成氣循環(huán)利用出口(4-5)引出作為垃圾的干燥與熱解氣化熱源，另一股從合成氣重整區(qū)(E)頂部的合成氣出口(4-4)引出進(jìn)入到后續(xù)的尾氣處理系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】C10J3/72GK104449875SQ201410744643
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月9日
【發(fā)明者】張春飛, 王希, 謝斐, 李宏, 王曉亮 申請(qǐng)人:中國(guó)東方電氣集團(tuán)有限公司