垃圾熱解氣化焚燒方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種垃圾熱解氣化焚燒方法及系統(tǒng)，所述垃圾熱解氣化焚燒方法包括以下步驟：(A1)垃圾經(jīng)過(guò)預(yù)干燥后進(jìn)入熱解氣化爐內(nèi)；空氣從所述熱解氣化爐的頂部和底部進(jìn)入爐內(nèi)；(A2)垃圾在所述熱解氣化爐內(nèi)下降過(guò)程中熱解、氣化，產(chǎn)生的可燃性氣體從氣化爐中部被引出；(A3)殘留碳在氣化爐內(nèi)繼續(xù)下移，并和底部進(jìn)入的空氣發(fā)生氣化反應(yīng)，產(chǎn)生的可燃性氣體從氣化爐中部被引出；產(chǎn)生的爐灰從氣化爐底部的排灰口排出。本發(fā)明具有能源高效利用、氣化效率高、環(huán)保性能好等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】垃圾熱解氣化焚燒方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及垃圾處理，特別涉及利用垃圾熱解氣化焚燒方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化加速，越來(lái)越多的城市面臨著垃圾圍城的情況。垃圾焚燒已經(jīng)成為國(guó)際上垃圾處理的主流方式。目前，我國(guó)在垃圾焚燒處理方式上有循環(huán)流化床、爐排爐、熱解氣化焚燒爐三種爐型。循環(huán)流化床焚燒爐和爐排爐技術(shù)完善可靠，容量大、垃圾適應(yīng)性強(qiáng)，適合地市級(jí)大規(guī)模生活垃圾的處理。對(duì)于縣域級(jí)城市，其垃圾量一般在300t/d，熱解氣化焚燒爐因投資較低、燃燒溫度高、二噁英等有害物質(zhì)排放少等優(yōu)勢(shì)，被公認(rèn)為未來(lái)縣域級(jí)生活垃圾無(wú)害化、資源化、能源化的最佳技術(shù)路線。
[0003]對(duì)于垃圾熱解氣化爐，根據(jù)氣體爐內(nèi)流動(dòng)方向主要有以下兩種:
[0004]氣化爐下端通風(fēng)、燃?xì)鈴纳隙伺懦觯?jiǎn)稱為上吸式。根據(jù)生活垃圾的物理化學(xué)特性，上吸式熱解氣化爐的生成氣不通過(guò)高溫區(qū)，焦油含量較高，容易造成沿途管道結(jié)焦甚至堵塞。但優(yōu)點(diǎn)是物料被向上流動(dòng)的熱空氣烘干，適合于含水率較高(含水率可達(dá)50%)的物料。
[0005]氣化爐上端通風(fēng)、燃?xì)鈴南露伺懦?，?jiǎn)稱為下吸式；下吸式突出優(yōu)點(diǎn)是生成氣通過(guò)高溫區(qū)，故生成氣中焦油含量較低，缺點(diǎn)是熱解氣化爐適用于含水率不高的物料(含水率低于30% )，而且排放爐渣中的大量熱能未能吸收利用而浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種能源高效利用、節(jié)能、環(huán)保的垃圾熱解氣化焚燒方法。
[0007]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]垃圾熱解氣化焚燒方法，所述垃圾熱解氣化焚燒方法包括以下步驟:
[0009](Al)垃圾經(jīng)過(guò)預(yù)干燥后進(jìn)入熱解氣化爐內(nèi)；空氣從所述熱解氣化爐的頂部和底部進(jìn)入爐內(nèi)；
[0010](A2)垃圾在所述熱解氣化爐內(nèi)下降過(guò)程中熱解、氣化，產(chǎn)生的可燃性氣體從氣化爐中部被引出；
[0011](A3)殘留碳在氣化爐內(nèi)繼續(xù)下移，并和底部進(jìn)入的空氣發(fā)生氣化反應(yīng)，產(chǎn)生的可燃性氣體從氣化爐中部被引出，產(chǎn)生的爐灰從氣化爐底部的排灰口排出。
[0012]根據(jù)上述的方法，可選地，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟:
[0013](BI)排出氣化爐的可燃性氣體與空氣換熱，換熱后的空氣進(jìn)入干燥器內(nèi)，加熱進(jìn)入熱解氣化爐的垃圾。
[0014]根據(jù)上述的方法，可選地，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟:
[0015](B2)換熱后的可燃性氣體進(jìn)入燃燒室內(nèi)燃燒。
[0016]本發(fā)明的目的還在于提供了一種能源高效利用、節(jié)能環(huán)保的垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)；該發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn):
[0017]一種垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)，所述垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)包括熱解氣化爐，其特征在于:
[0018]所述熱解氣化爐的頂部具有垃圾進(jìn)口、第一空氣進(jìn)口，底部具有排灰口、第二空氣進(jìn)口，中部具有氣體出口。
[0019]根據(jù)上述的系統(tǒng)，可選地，所述垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
[0020]換熱裝置，所述換熱裝置具有第三空氣進(jìn)口、空氣出口以及燃?xì)膺M(jìn)口、燃?xì)獬隹冢諝獬隹谶B通干燥裝置，所述燃?xì)膺M(jìn)口連通所述氣體出口 ；
[0021]干燥裝置，所述干燥裝置的出口端連接所述垃圾進(jìn)口。
[0022]根據(jù)上述的系統(tǒng)，可選地，所述垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
[0023]燃燒室，所述燃燒室的進(jìn)口連通所述燃?xì)獬隹?；
[0024]引風(fēng)機(jī)，所述弓I風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述燃燒室和換熱裝置之間的管路上。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為:
[0026]1、氣化爐采取上、下端進(jìn)風(fēng)，燃?xì)鈴臓t中部排出，解決了垃圾進(jìn)料和出灰導(dǎo)致的燃?xì)庖莩龅膯?wèn)題；
[0027]2、氣化爐產(chǎn)生的殘?zhí)颗c底部進(jìn)入的二次風(fēng)進(jìn)行氣化反應(yīng)，生成熱值較高的可燃?xì)?，大大提高了垃圾的氣化效率?br> [0028]3、氣化爐內(nèi)的生成氣通過(guò)高溫區(qū)，氣體中的焦油含量大量降低；
[0029]4、排出氣化爐的可燃?xì)饨?jīng)過(guò)空空換熱器后，溫度降低至380度左右，達(dá)到高溫引風(fēng)機(jī)可以承受的溫度；其中換熱后的空氣直接通入(滾筒式)干燥器中，對(duì)入爐前垃圾進(jìn)行干燥，提高了系統(tǒng)的能源利用效率；
[0030]在換熱過(guò)程中，大部分灰塵會(huì)沉積在對(duì)流管束上，最終從排灰裝置排出，大大降低了可燃?xì)怏w中的灰塵含量，減少管道堵塞的風(fēng)險(xiǎn)；
[0031]5、爐渣可以實(shí)現(xiàn)干式排渣，其中熱量通過(guò)進(jìn)風(fēng)換熱而被吸收利用，能量得到高效利用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是:這些附圖僅僅用于舉例說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非意在對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中:
[0033]圖1為本發(fā)明的垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]圖1和以下說(shuō)明描述了本發(fā)明的可選實(shí)施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)施和再現(xiàn)本發(fā)明。為了教導(dǎo)本發(fā)明技術(shù)方案，已簡(jiǎn)化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實(shí)施方式的變型或替換將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發(fā)明的多個(gè)變型。由此，本發(fā)明并不局限于下述可選實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。
[0035]實(shí)施例1:[0036]本發(fā)明實(shí)施例的垃圾熱解氣化焚燒方法，所述垃圾熱解氣化焚燒方法包括以下步驟:
[0037](Al)垃圾經(jīng)過(guò)預(yù)干燥后進(jìn)入熱解氣化爐內(nèi)；空氣從所述熱解氣化爐的頂部和底部分別進(jìn)入爐內(nèi)；
[0038](A2)垃圾在所述熱解氣化爐上部?jī)?nèi)的下降過(guò)程中熱解、氣化，產(chǎn)生的可燃性氣體從氣化爐中部被引出；
[0039](A3)殘留碳在氣化爐內(nèi)繼續(xù)下移，并和底部進(jìn)入的空氣進(jìn)行氣化反應(yīng)，產(chǎn)生的可燃性氣體從氣化爐中部被引出，產(chǎn)生的爐灰從氣化爐底部的排灰口排出。
[0040]為了有效地利用氣化爐產(chǎn)生的可燃性氣體，可選地，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟:
[0041](BI)排出氣化爐的可燃性氣體與空氣換熱，換熱后的空氣進(jìn)入干燥器內(nèi)，加熱進(jìn)入熱解氣化爐的垃圾。
[0042]為了進(jìn)一步地利用垃圾熱解氣化中產(chǎn)生的能量，可選地，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟:
[0043](B2)換熱后的可燃性氣體進(jìn)入燃燒室內(nèi)燃燒。
[0044]圖1示意性地給出了本發(fā)明實(shí)施例的(用于實(shí)施上述方法的)垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如圖1所示，所述垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)包括:
[0045]熱解氣化爐1，所述熱解氣化爐的頂部具有垃圾進(jìn)口、第一空氣進(jìn)口 11，底部具有排灰口 13、第二空氣進(jìn)口 12，中部具有氣體出口 14。
[0046]為了有效地利用可燃性氣體，可選地，所述垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
[0047]換熱裝置3，所述換熱裝置具有第三空氣進(jìn)口、空氣出口以及燃?xì)膺M(jìn)口、燃?xì)獬隹?，空氣出口連通干燥裝置2，所述燃?xì)膺M(jìn)口連通所述氣體出口 14 ；
[0048]干燥裝置2，所述干燥裝置的出口端連接所述垃圾進(jìn)口。
[0049]為了有效地利用換熱后的可燃性氣體，可選地，所述垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
[0050]燃燒室5，所述燃燒室的進(jìn)口連通所述燃?xì)獬隹?；
[0051 ] 引風(fēng)機(jī)4，所述引風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述燃燒室和換熱裝置之間的管路上。
[0052]實(shí)施例2:
[0053]根據(jù)實(shí)施例1的垃圾熱解氣化焚燒方法及系統(tǒng)在生活垃圾處理中的應(yīng)用例。
[0054]如圖1所示，在該應(yīng)用例中，干燥裝置2采用滾筒式干燥器，具有垃圾進(jìn)口 21、水分出口 22，垃圾經(jīng)過(guò)分揀后進(jìn)入干燥器內(nèi)干燥，之后從氣化爐I頂部進(jìn)入爐內(nèi)。第一空氣進(jìn)，11和第二空氣進(jìn)口 12分別設(shè)置在氣化爐I的頂部和底部，可燃?xì)鈿怏w出口 14設(shè)置在氣化爐I的中部，排灰口 13設(shè)置在氣化爐I的底部。換熱裝置3采用換熱器，換熱后的熱空氣輸往干燥器內(nèi)，以干燥生活垃圾，降低垃圾中的水分；換熱后的可燃性氣體經(jīng)引風(fēng)機(jī)4送入燃燒室5內(nèi)燃燒。換熱裝置3內(nèi)具有相互隔離的空氣通道和可燃?xì)馔ǖ?，換熱裝置的底部具有灰分出口 31，所述可燃?xì)馔ǖ肋B通所述灰分出口，冷空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)32送入。所述燃燒室5底部具有排渣口 51，所需空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)52送入。
[0055]上述垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)的工作過(guò)程(也即垃圾熱解氣化焚燒方法)包括以下步驟:[0056](Al)垃圾經(jīng)過(guò)分選后進(jìn)入滾筒式干燥器內(nèi)干燥，以降低水分，之后從氣化爐的頂部進(jìn)入爐內(nèi)；
[0057]空氣從所述熱解氣化爐的頂部的第一空氣進(jìn)口和底部的第二空氣進(jìn)口分別進(jìn)入爐內(nèi)；
[0058](A2)垃圾在所述熱解氣化爐上部?jī)?nèi)的下降過(guò)程中熱解、氣化，產(chǎn)生的可燃性氣體從氣化爐中部被引出；
[0059]引出的可燃性氣體進(jìn)入換熱器內(nèi)，換熱后的空氣進(jìn)入所述干燥器內(nèi)以干燥垃圾；
[0060]換熱后的可燃性氣體經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入燃燒室內(nèi)，燃燒產(chǎn)生的余熱發(fā)電或供熱；
[0061](A3)殘留碳在氣化爐內(nèi)繼續(xù)下移，并和底部進(jìn)入的空氣發(fā)生氣化反應(yīng)，產(chǎn)生的可燃性氣體從氣化爐中部被引出，產(chǎn)生的熱爐灰與底部進(jìn)入的冷空氣換熱，熱空氣向上流動(dòng)，較冷的爐灰從氣化爐底部的排灰口排出。
[0062]上述干燥器、換熱裝置、引風(fēng)機(jī)及燃燒室均采用現(xiàn)有技術(shù)，具體結(jié)構(gòu)及工作方式在此不再贅述。
【權(quán)利要求】
1.垃圾熱解氣化焚燒方法，所述垃圾熱解氣化焚燒方法包括以下步驟: (Al)垃圾經(jīng)過(guò)預(yù)干燥后進(jìn)入熱解氣化爐內(nèi)；空氣從所述熱解氣化爐的頂部和底部進(jìn)入爐內(nèi)； (A2)垃圾在所述熱解氣化爐內(nèi)下降過(guò)程中熱解、氣化，產(chǎn)生的可燃性氣體從氣化爐中部被引出； (A3)殘留碳在氣化爐內(nèi)繼續(xù)下移，并和底部進(jìn)入的空氣發(fā)生氣化反應(yīng)，產(chǎn)生的可燃性氣體從氣化爐中部被引出，產(chǎn)生的爐灰從氣化爐底部的排灰口排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述方法進(jìn)一步包括以下步驟: (BI)排出氣化爐的可燃性氣體與空氣換熱，換熱后的空氣進(jìn)入干燥器內(nèi)，加熱進(jìn)入熱解氣化爐的垃圾。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:所述方法進(jìn)一步包括以下步驟: (B2)換熱后的可燃性氣體進(jìn)入燃燒室內(nèi)燃燒。
4.一種垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)，所述垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)包括熱解氣化爐，其特征在于: 所述熱解氣化爐的頂部具有垃圾進(jìn)口、第一空氣進(jìn)口，底部具有排灰口、第二空氣進(jìn)口，中部具有氣體出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)進(jìn)一步包括: 換熱裝置，所述換熱裝置具有第三空氣進(jìn)口、空氣出口以及燃?xì)膺M(jìn)口、燃?xì)獬隹?，空氣出口連通干燥裝置，所述燃?xì)膺M(jìn)口連通所述氣體出口 ； 干燥裝置，所述干燥裝置的出口端連接所述垃圾進(jìn)口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述垃圾熱解氣化焚燒系統(tǒng)進(jìn)一步包括: 燃燒室，所述燃燒室的進(jìn)口連通所述燃?xì)獬隹?； 引風(fēng)機(jī)，所述引風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述燃燒室和換熱裝置之間的管路上。
【文檔編號(hào)】F23G5/46GK104006389SQ201410267151
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】肖波, 葛守飛, 王輝, 黃國(guó)勝 申請(qǐng)人:蕪湖昌能環(huán)保技術(shù)有限公司