CN103468321A - 复合式固体废弃物气化装置 - Google Patents

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黄群星
余渡江
严建华
池涌
李晓东
蒋旭光
马增益
王飞
金余其
陆胜勇
倪明江
岑可法
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Abstract

本发明公开了一种复合式固体废弃物气化装置,该装置结合了往复炉排和鼓泡流化床反应器结构,废弃物首先在前段往复炉排上被干燥,热解和气化,后段流化床装置用于残留废弃物的热解和气化残渣的悬浮燃烧。往复炉排采用多段高温配风,为废弃物干燥,热解和气化提供部分热量,长的后拱在高温烟气下保持很高的温度,用于增加炉排上的辐射热,为低热值废弃物的热解和气化提供能量。流化床燃烧产生的高温烟气维持炉排后拱壁面的高温环境,残渣通过流化床布风板中间的排渣孔排出。本发明集合了传统炉排和流化床反应器的优点,长的高温后拱辐射有效地减少气化气中焦油的含量,流化床实现底渣的充分燃尽,从而实现低品位废弃物的高效气化。

Description

复合式固体废弃物气化装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种复合式废弃物热解气化装置,尤其涉及一种复合式固体废弃物气
化装置。
背景技术
[0002] 热转化是实现废弃物高效能源化利用的主要技术,由于现有以直接焚烧为主的可燃固体废弃物热处置技术存在的主要问题是能源利用效率低,品位差,二噁英等关键污染物排放控制难。随着我国生活垃圾的等固体废弃物源头分类和处置机制的建立,基于还原性气氛的,具有低二噁英排放特点的气化技术成为可燃固体废弃物高效清洁能源化利用的必然发展趋势。目前国际上主流的固体废弃物气化装置主要包括下吸式气化炉,上吸式气化炉和流化床气化炉。前两者均为固定床式反应器,对废弃物的水分,热值要求高,同时上吸式气化产物焦油含量高,而下吸式炉体结构复杂,大规模工业化应用较少。流化床式气化炉是目前商业化应用较多的炉型,特别是在煤和生物质气化方面,但是其对物料的粒度,密度均匀性要求高,对于组分复杂的固体废弃物需要做深度破碎和均质化预处理,因此目前主要用于衍生燃料的气化。此外现有的固体废弃物气化装置普遍存在烟气焦油和底渣含碳量高的不足。而其他的文献和专利中报道的固体废弃物气化装置,普遍都是实验室小规模试验装置,缺乏大规模商业化应用的可能。
[0003] 综上所述,有必要开发一种适合我国复杂组分固体废弃物特点的,具有燃料适应性强,效率高和污染物排放浓度低的,具有自主知识产权的固体废弃物气化技术,本发明充分利用传统炉排移动床反应器和流化床反应器的特点,将其有效的组合,利用炉排燃料适应性广和流化床热转化充分的特点,实现复杂组分固体废弃物的高效气化。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于针对上述废弃物气化过程中的缺点和不足,提供一种复合式固体废弃物气化装置。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种复合式固体废弃物气化装置,它包括往复式炉排、流化床和后拱;其中,所述往复式炉排固定在流化床的侧壁,后拱固定在流化床的顶部,往复式炉排、流化床和后拱围合形成炉膛;往复式炉排由相互交错排列的可动炉排片和固定炉排片排列组成,往复式炉排的下方开有若干高温一次风口,底渣收集装置固定在往复式炉排的底部;流化床的下部设有流化床布风板,流化床布风板的中心设有排渣管;在后拱上部的同一水平面上对称开有两个三次风口。
[0006] 本发明的有益效果是:本发明采用往复炉排和流化床组合装置,废弃物经过给料装置被送入炉膛后,在往复炉排上经过干燥,热解和气化,然后进入流化床内燃烧。往复炉排下部设置多个高温一次风风室,在增加废弃物扰动的同时使得配风更加合理,有利于废弃物的干燥和挥发分的析出。废弃物在炉排上的停留时间超过45分钟,确保60%以上的有机质得到气化,气化残留部分在炉排作用下,进入尾部流化床内燃烧,燃烧产生的高温烟气用于加热炉排后拱壁面。长的后拱在流化床燃烧产生的烟气加热下,温度超过1000°c,通过辐射的方式提供炉排上废弃物气化所需要的热量,同时引导烟气向炉排前部回流,加速废弃物的气化。尾部采用鼓泡流化床结构,有效地保证前段未完全气化废弃物的充分燃烧,实现低的灰渣含碳量,从而提高了热转化效率并提高了炉排和炉膛内的温度,有利于废弃物的快速气化,并实现低污染物的排放。
附图说明
[0007] 图1为本发明复合式固体废弃物气化装置结构示意图;
图中,三次风口 1、往复式炉排2、进料口 3、炉排驱动装置4、一次风口 5、底渣收集装置
6、排渣管7、流化床布风板8、流化床9、炉膛10、后拱11。
具体实施方式
[0008] 如图1所示,本发明复合式固体废弃物气化装置包括:往复式炉排2、流化床9和后拱11。往复式炉排2固定在流化床9的侧壁,后拱11固定在流化床9的顶部,往复式炉排2、流化床9和后拱11围合形成炉膛10。往复式炉排2由相互交错排列的可动炉排片和固定炉排片排列组成,往复式炉排2的下方开有若干高温一次风口 5,底渣收集装置6固定在往复式炉排2的底部。流化床9的下部设有流化床布风板8,流化床布风板8的中心设有排渣管7。在后拱11上部的同一水平面上对称开有两个三次风口 I。
[0009] 本发明的工作过程如下:工作时,废弃物由炉膛10的进料口 3进入炉膛10内到往复式炉排2上,废弃物经过往复式炉排2的震动和运动不断下移并经过干燥、热解和气化,高温一次风口 5采用分段布风 的方式,布置在往复式炉排2的下方,本发明采用铸铁旋转炉排替代部分合金钢炉排片,有利于降低投资;气化产物随一次风进入炉膛10内,经过从三次风口 I送的三次风的扰动和混合后充分燃烧;废弃物中未气化部分由往复式炉排2末端处落入流化床9,使废弃物中残留挥发份和固定碳与由流化床9下部的流化床布风板8供入的二次风充分混合并燃烧,同时燃尽后的底渣由流化床布风板8中心的排渣管7排出,燃烧后的烟气在后拱11的引导下,在往复式炉排2顶部前端形成回流,提供往复式炉排2的前段炉排上废弃物的干燥和热结需要的热量,保持往复式炉排2上的温度,同时长的后拱11强化了往复式炉排2和炉膛10内的辐射,提高了炉膛10内的气化速率,有利于提高气化效率,和污染物的控制。

Claims (1)

1. 一种复合式固体废弃物气化装置,其特征在于,它包括往复式炉排(2)、流化床(9)和后拱(11);其中,所述往复式炉排(2)固定在流化床(9)的侧壁,后拱(11)固定在流化床(9)的顶部,往复式炉排(2)、流化床(9)和后拱(11)围合形成炉膛(10);往复式炉排(2)由相互交错排列的可动炉排片和固定炉排片排列组成,往复式炉排(2)的下方开有若干高温一次风口(5),底渣收集装置(6)固定在往复式炉排(2)的底部;流化床(9)的下部设有流化床布风板(8),流化床布风板(8)的中心设有排渣管(7);在后拱(11)上部的同一水平面上对称开有两个三次风口(I)。
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