CN111088081A - 一种复合脱氯的生活垃圾气化处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合脱氯的生活垃圾气化处理系统，包括气化炉及复合脱氯系统，其特征在于，复合脱氯系统包括氯粗过滤装置及旋风分离器脱氯装置，氯粗过滤装置包括设于气化炉内若干块由上而下设置的过滤板及设于气化炉上的喷钙口，过滤板一端与气化炉相连，过滤板由固定端向自由端向下倾斜设置，气化炉包括气化反应层及用于放置氯粗过滤装置的过滤层，过滤层设于气化反应层的顶部，喷钙口设于气化反应层处。本发明提供一种在气化炉生成可燃气后对可燃气直接深度脱氯，避免可燃气对后续设备产生高温腐蚀，从而提高蒸汽参数及提高发电效率，并有助于减少二恶英在烟气降温过程中的低温异相催化合成的复合脱氯的生活垃圾气化处理系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种生活垃圾气化处理系统，尤其是涉及一种复合脱氯的生活垃圾气化处理系统。
背景技术
生活垃圾等废弃物处理处置是我国亟需解决的重大难题，其中焚烧发电技术具有无害化程度高、减容减重效果显著、能源回收利用等优点，近年来得到了较为迅速的发展与应用。然而生活垃圾在焚烧过程中不可避免会产生二次污染物，尤其是二恶英、氯化氢（HCl）等含氯污染物，对环境及人类健康产生较大危害。一方面，生活垃圾中含有的氯分在焚烧后主要形成HCl，其在垃圾焚烧烟气中的含量可达到800-1800 mg/Nm3，是造成酸雨的主要原因之一，且由于HCl易造成设备高温腐蚀，从而限制了垃圾焚烧发电蒸汽参数（一般不高于400 oC、4 MPa），导致发电效率仅在20%左右，远低于燃煤电厂效率。另一方面，焚烧烟气中的HCl作为氯源，在烟气降温过程中直接或间接对二恶英生成起到了关键作用。因此，解决含氯污染物等排放控制问题是当前发展垃圾焚烧技术的重点和难点。
基于生活垃圾热解气化—可燃气燃烧的“两步式”垃圾焚烧技术在减少污染排放与提高发电效率方面具有突出优势。垃圾热解气化的产物为可燃气，可以预先经过脱氯等净化处理后再进行燃烧利用，从而降低焚烧烟气中HCl含量，减少二恶英在烟气降温过程的低温异相催化合成，有效解决传统垃圾焚烧只能通过低温尾气净化装置脱除污染物的问题。且由于可燃气中HCl的脱除可解决焚烧后烟气受热面腐蚀问题，后续发电系统可选用高蒸汽参数（如540 oC、12 MPa），显著提高发电效率。然而，仅采用中高温可燃气炉后脱氯技术存在效率不高、脱氯剂使用量大、脱氯费用高等问题。综上所述，有必要开发一种针对生活垃圾热解气化过程含氯污染物的脱除系统及方法，结合热解气化反应特征及技术优势，实现可燃气深度脱氯。
发明内容
本发明主要解决现有技术所存在的只能通过低温尾气净化装置脱除HCl，容易造成设备的高温腐蚀，从而限制垃圾焚烧发电蒸汽参数，造成低发电率，且在烟气降温过程中易直接或间接造成二恶英生成等的技术问题，提供一种在气化炉生成可燃气后对可燃气直接深度脱氯，避免可燃气对后续设备产生高温腐蚀，从而提高蒸汽参数及提高发电效率，并有助于减少二恶英在烟气降温过程中的低温异相催化合成的复合脱氯的生活垃圾气化处理系统。
为了解决上述技术问题实现上述发明目的，本发明提供一种复合脱氯的生活垃圾气化处理系统，包括气化炉及复合脱氯系统，其特征在于，所述的复合脱氯系统包括氯粗过滤装置及旋风分离器脱氯装置，所述的氯粗过滤装置包括设于所述的气化炉内若干块由上而下设置的过滤板及设于所述的气化炉上的喷钙口，所述的过滤板一端与所述的气化炉相连，所述的过滤板由固定端向自由端向下倾斜设置，所述的气化炉包括气化反应层及用于放置所述的氯粗过滤装置的过滤层，所述的过滤层设于所述的气化反应层的顶部，所述的喷钙口设于所述的气化反应层处。
作为本发明复合脱氯的生活垃圾气化处理系统的一种优化，所述的旋风分离器脱氯装置包括与所述的气化炉的出气口相接的旋风分离器，所述的旋风分离器顶部设有若干个脱氯剂喷嘴，所述的脱氯剂喷嘴通过第一鼓风机与第一除氯剂仓相连。
作为本发明复合脱氯的生活垃圾气化处理系统的一种优化，所述的过滤板包括设于所述的气化炉左侧的左过滤板及设于所述的气化炉右侧的所述的右过滤板，所述的左过滤板与所述的右过滤板在所述的气化炉内由上而下依次左右相错设置形成弓形折流区域，上下两相邻的所述的左过滤板与所述的右过滤板组成单个过滤周期，所述的气化炉内设有若干个过滤周期。
作为本发明复合脱氯的生活垃圾气化处理系统的一种优化，所述的过滤板为平板式过滤板，所述的过滤板通过转动装置与所述的气化炉转动连接，所述的转动装置包括与所述的过滤板相连的转动轴及转动电机，所述的转动电机与所述的转动轴相连。
作为本发明复合脱氯的生活垃圾气化处理系统的一种优化，所述的左过滤板与所述的右过滤板和水平面成30°-70°夹角。
作为本发明复合脱氯的生活垃圾气化处理系统的一种优化，所述的喷钙口接有喷钙导管，所述的喷钙导管在所述的气化炉内一端接有喷钙喷头，所述的喷钙导管通过第二鼓风机与第二除氯剂仓相连。
作为本发明复合脱氯的生活垃圾气化处理系统的一种优化，所述的喷钙导管向下倾斜设置。
作为本发明复合脱氯的生活垃圾气化处理系统的一种优化，所述的左过滤板与所述的右过滤板纵向正投影不相交。
相对于现有技术，本发明带有氯脱除功能的生活垃圾气化处理系统具有以下有益效果：
1.将气化炉进行预热，待气化炉温度达到500℃，气化介质首先由布风板进入气化炉，接着对进行干燥化的生活垃圾进行破碎后由给料装置送入气化炉内，使得气化介质与生活垃圾快速混合产生大量的热，且不完全反应产生粗气化气，并把反应温度控制在750℃，粗气化气中的重要成分为CO、CO2、H2、CH4、HCl、H 2O及固体颗粒，并通过喷钙口对炉内进行喷钙除氯，在对生活垃圾进行喷钙除氯后由于气化介质的存在，钙基脱氯剂随着粗气化气不断上升遇到由固定端向自由端向下倾斜的过滤板时，对于上扬的粗气化气的固定颗粒及钙基脱氯剂进行沉淀粗脱除，避免粗气化气中的固体颗粒及钙基脱氯剂继续上升，沉淀的钙基脱氯剂沉淀后回流到气化反应层，形成炉内二次脱氯，减少了脱氯剂的使用量，降低了脱氯成本，粗气化气经过气化炉粗过滤装置对氯及固体颗粒进行粗过滤后通入旋风分离器，从而使得粗气化气与钙基脱氯剂充分混合，从而形成复合过滤，以实现可燃气的深度脱氯、避免可燃气对后续设备吃啥呢航高温腐蚀，提高发电率，减少二恶英在烟气降温过程中的低温异相合成，粗气化气中固体颗粒含量的降低，使得粗气化气进入旋风分离器后减少杂质，与钙基脱氯剂充分混合，从而提高脱氯效率，且通过氯粗过滤装置对粗气化气中的固体颗粒及钙基脱氯剂进行沉淀脱除，在沉淀脱除后固体颗粒与钙基脱氟剂可随气化底渣一起排出，简化后续对固体颗粒的处理步骤；
2.将氯的精过滤与设置在气化炉外的旋风分离器结合中的作用是避免颅内高温进行氯的脱除，从而实现粗气化气的中高温脱氯（中高温脱氯技术是指在温度大于 500℃范围内利用固相脱氯剂吸收粗气化气中的 HCl气体最终实现烟气中含氯污染物的分离与脱除的技术），避免因气化炉内温度过高导致装置除氯效果降低，以提高氯精过滤装置的过滤效率；
3.通过第一鼓风机将第一除氯剂仓中的除氯剂送入旋风分离器，由于旋风分离器内的粗气化气产生高速涡流，除氯剂在涡流作用下能迅速扩散开与烟气中的硫化氢接触并产生化学反应，从而脱除氯；
4.过滤板包括设于气化炉左侧的左过滤板及设于气化炉右侧的所述的右过滤板，左过滤板与右过滤板在气化炉内由上而下依次左右相错设置形成弓形折流区域，上下两相邻的左过滤板与右过滤板组成单个过滤周期，气化炉内设有若干个过滤周期的作用是使得粗气化气在过滤层内形成弓形折流，从而增强对粗气化气的固体颗粒沉淀脱除的效率；
5.过滤板通过转动装置与气化炉转动连接，转动装置包括与过滤板相连的转动轴及转动电机，转动电机与转动轴相连的作用是定期通过转动装置的转动从而实现对过滤板上积落杂质的去除；
6.通过第二鼓风机将第二除氯剂仓中的除氯剂通过喷钙导管喷入气化炉，从而对气化炉内的生活垃圾形成脱氯反应；
7.喷钙导管向下倾斜设置的作用是这样除氯剂可有效的喷射在垃圾上，进一步降低粗气化气中的含氯量；
8.左过滤板与右过滤板纵向正投影不相交的作用是避免粗气化气在左过滤板与右过滤板间产生局部壅塞，进而影响过滤效果。
因此，本发明具有结构合理，高效节能等特点。
附图说明
附图1是本发明的粗气化气一种流动示意图；
附图2是本发明清除杂质时的一种结构示意图；
附图3是本发明脱氯剂喷嘴的一种主视图。
图中件号说明：1.气化炉、2.喷钙口、3.固定端、4.自由端、5.气化反应层、6.过滤层、7.旋风分离器、8.脱氯剂喷嘴、9.左过滤板、10.右过滤板、11.转动轴、12.喷钙导管、13.喷钙喷头。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
根据图1所示的一种复合脱氯的生活垃圾气化处理系统，包括气化炉1及复合脱氯系统，其特征在于，所述的复合脱氯系统包括氯粗过滤装置及旋风分离器7脱氯装置，所述的氯粗过滤装置包括设于所述的气化炉1内若干块由上而下设置的过滤板及设于所述的气化炉1上的喷钙口2，所述的过滤板一端与所述的气化炉1相连，所述的过滤板由固定端3向自由端4向下倾斜设置，所述的气化炉1包括气化反应层5及用于放置所述的氯粗过滤装置的过滤层6，所述的过滤层6设于所述的气化反应层5的顶部，所述的喷钙口2设于所述的气化反应层5处。
将气化炉1进行预热，待气化炉1温度达到500℃，气化介质首先由布风板进入气化炉1，接着对进行干燥化的生活垃圾进行破碎后由给料装置送入气化炉1内，使得气化介质与生活垃圾快速混合产生大量的热，且不完全反应产生粗气化气，并把反应温度控制在750℃，粗气化气中的重要成分为CO、CO2、H2、CH4、HCl、H 2O及固体颗粒，并通过喷钙口2对炉内进行喷钙除氯，在对生活垃圾进行喷钙除氯后由于气化介质的存在，钙基脱氯剂随着粗气化气不断上升遇到由固定端3向自由端4向下倾斜的过滤板时，对于上扬的粗气化气的固定颗粒及钙基脱氯剂进行沉淀粗脱除，避免粗气化气中的固体颗粒及钙基脱氯剂继续上升，沉淀的钙基脱氯剂沉淀后回流到气化反应层5，形成炉内二次脱氯，减少了脱氯剂的使用量，降低了脱氯成本，粗气化气经过气化炉1粗过滤装置对氯及固体颗粒进行粗过滤后通入旋风分离器7，从而使得粗气化气与钙基脱氯剂充分混合，从而形成复合过滤，以实现可燃气的深度脱氯、避免可燃气对后续设备吃啥呢航高温腐蚀，提高发电率，减少二恶英在烟气降温过程中的低温异相合成，粗气化气中固体颗粒含量的降低，使得粗气化气进入旋风分离器7后减少杂质，与钙基脱氯剂充分混合，从而提高脱氯效率，且通过氯粗过滤装置对粗气化气中的固体颗粒及钙基脱氯剂进行沉淀脱除，在沉淀脱除后固体颗粒与钙基脱氟剂可随气化底渣一起排出，简化后续对固体颗粒的处理步骤。
实施例2：
根据图1和图3所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述的旋风分离器7脱氯装置包括与所述的气化炉1的出气口相接的旋风分离器7，所述的旋风分离器7顶部设有若干个脱氯剂喷嘴8，所述的脱氯剂喷嘴8通过第一鼓风机与第一除氯剂仓相连。
相对于实施例1，本实施例对于旋风分离器7脱氯装置做出了进一步限定，将氯的精过滤与设置在气化炉1外的旋风分离器7结合中的作用是避免颅内高温进行氯的脱除，从而实现粗气化气的中高温脱氯（中高温脱氯技术是指在温度大于 500℃范围内利用固相脱氯剂吸收粗气化气中的 HCl气体最终实现烟气中含氯污染物的分离与脱除的技术），避免因气化炉1内温度过高导致装置除氯效果降低，以提高氯精过滤装置的过滤效率，通过第一鼓风机将第一除氯剂仓中的除氯剂送入旋风分离器7，由于旋风分离器7内的粗气化气产生高速涡流，除氯剂在涡流作用下能迅速扩散开与烟气中的硫化氢接触并产生化学反应，从而脱除氯。
实施例3：
根据图1至图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述的过滤板包括设于所述的气化炉1左侧的左过滤板9及设于所述的气化炉1右侧的所述的右过滤板10，所述的左过滤板9与所述的右过滤板10在所述的气化炉1内由上而下依次左右相错设置形成弓形折流区域，上下两相邻的所述的左过滤板9与所述的右过滤板10组成单个过滤周期，所述的气化炉1内设有若干个过滤周期。
相对于实施例1，本实施例对于过滤板做出了进一步限定，过滤板包括设于气化炉1左侧的左过滤板9及设于气化炉1右侧的所述的右过滤板10，左过滤板9与右过滤板10在气化炉1内由上而下依次左右相错设置形成弓形折流区域，上下两相邻的左过滤板9与右过滤板10组成单个过滤周期，气化炉1内设有若干个过滤周期的作用是使得粗气化气在过滤层6内形成弓形折流，从而增强对粗气化气的固体颗粒沉淀脱除的效率。
实施例4：
根据图1至图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述的过滤板为平板式过滤板，所述的过滤板通过转动装置与所述的气化炉1转动连接，所述的转动装置包括与所述的过滤板相连的转动轴11及转动电机，所述的转动电机与所述的转动轴11相连。
相对于实施例1，本实施例对于过滤板做出了进一步限定，过滤板通过转动装置与气化炉1转动连接，转动装置包括与过滤板相连的转动轴11及转动电机，转动电机与转动轴11相连的作用是定期通过转动装置的转动从而实现对过滤板上积落杂质的去除。
实施例5：
根据图1至图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述的左过滤板9与所述的右过滤板10和水平面成30°-70°夹角。
相对于实施例1，本实施例对于左过滤板9和右过滤板10做出了进一步限定。
实施例6：
根据图1至图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述的喷钙口2接有喷钙导管12，所述的喷钙导管12在所述的气化炉1内一端接有喷钙喷头13，所述的喷钙导管12通过第二鼓风机与第二除氯剂仓相连。
相对于实施例1，本实施例对于喷钙口2做出了进一步限定，通过第二鼓风机将第二除氯剂仓中的除氯剂通过喷钙导管12喷入气化炉1，从而对气化炉1内的生活垃圾形成脱氯反应。
实施例7：
根据图1至图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述的喷钙导管12向下倾斜设置。
相对于实施例1，本实施例对于喷钙导管12做出了进一步限定，喷钙导向下倾斜设置的作用是这样除氯剂可有效的喷射在垃圾上，进一步降低粗气化气中的含氯量。
实施例8：
根据图1至图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述的左过滤板9与所述的右过滤板10纵向正投影不相交。
相对于实施例1，本实施例对于喷钙导管12做出了进一步限定，左过滤板9与右过滤板10纵向正投影不相交的作用是避免粗气化气在左过滤板9与右过滤板10间产生局部壅塞，进而影响过滤效果。
Claims (8)
1.一种复合脱氯的生活垃圾气化处理系统，包括气化炉及复合脱氯系统，其特征在于，所述的复合脱氯系统包括氯粗过滤装置及旋风分离器脱氯装置，所述的氯粗过滤装置包括设于所述的气化炉内若干块由上而下设置的过滤板及设于所述的气化炉上的喷钙口，所述的过滤板一端与所述的气化炉相连，所述的过滤板由固定端向自由端向下倾斜设置，所述的气化炉包括气化反应层及用于放置所述的氯粗过滤装置的过滤层，所述的过滤层设于所述的气化反应层的顶部，所述的喷钙口设于所述的气化反应层处。
2.根据权利要求1所述的一种复合脱氯的生活垃圾气化处理系统，其特征在于，所述的旋风分离器脱氯装置包括与所述的气化炉的出气口相接的旋风分离器，所述的旋风分离器顶部设有若干个脱氯剂喷嘴，所述的脱氯剂喷嘴通过第一鼓风机与第一除氯剂仓相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种复合脱氯的生活垃圾气化处理系统，其特征在于，所述的过滤板包括设于所述的气化炉左侧的左过滤板及设于所述的气化炉右侧的右过滤板，所述的左过滤板与所述的右过滤板在所述的气化炉内由上而下依次左右相错设置形成弓形折流区域，上下两相邻的所述的左过滤板与所述的右过滤板组成单个过滤周期，所述的气化炉内设有若干个过滤周期。
4.根据权利要求1或2所述的一种复合脱氯的生活垃圾气化处理系统，其特征在于，所述的过滤板为平板式过滤板，所述的过滤板通过转动装置与所述的气化炉转动连接，所述的转动装置包括与所述的过滤板相连的转动轴及转动电机，所述的转动电机与所述的转动轴相连。
5.根据权利要求3所述的一种复合脱氯的生活垃圾气化处理系统，其特征在于，所述的左过滤板与所述的右过滤板和水平面成30°-70°夹角。
6.根据权利要求1或2或5所述的一种复合脱氯的生活垃圾气化处理系统，其特征在于，所述的喷钙口接有喷钙导管，所述的喷钙导管在所述的气化炉内一端接有喷钙喷头，所述的喷钙导管通过第二鼓风机与第二除氯剂仓相连。
7.根据权利要求6所述的一种复合脱氯的生活垃圾气化处理系统，其特征在于，所述的喷钙导管向下倾斜设置。
8.根据权利要求3所述的一种复合脱氯的生活垃圾气化处理系统，其特征在于，所述的左过滤板与所述的右过滤板纵向正投影不相交。
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