[發(fā)明專利]側(cè)吸式等離子垃圾氣化反應(yīng)室及其氣化工藝

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110254578.6
• 申請(qǐng)日: 2011-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN102329655A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建超;張瑜;姜晨旭;唐旻;張建國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張建超
• 主分類號(hào): C10J3/60
• 分類號(hào): C10J3/60;C10J3/66;C10J3/20;C10J3/30;C10J3/34;C10J3/84;C10J3/72
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 陳紅燕

1.一種側(cè)吸式等離子垃圾氣化反應(yīng)室，包括上料裝置、初級(jí)氣化區(qū)、點(diǎn)火裝置及爐溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、爐內(nèi)料位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、進(jìn)出口氣體溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、進(jìn)出口壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：

還包括自動(dòng)整平-碎焦裝置和等離子反應(yīng)區(qū)；

所述上料裝置為自動(dòng)上料裝置，位于初級(jí)氣化區(qū)的頂部，包括兩級(jí)閘板閥、一個(gè)料倉以及一個(gè)高低位料位監(jiān)測(cè)器，所述料倉位于兩級(jí)閘板閥之間，高低位料位檢測(cè)器位于其料倉內(nèi)部；

所述初級(jí)氣化區(qū)，下部設(shè)置星型卸料器；

所述整平-碎焦裝置，包括動(dòng)力部分、整平部分和碎焦部分；動(dòng)力部分位于初級(jí)氣化區(qū)的頂部，由液壓推動(dòng)裝置和減速電機(jī)組成；整平部分和碎焦部分位于初級(jí)氣化區(qū)的內(nèi)部，分別套裝固定于中心軸上，所述整平部分由整平轉(zhuǎn)臂組成，所述碎焦部分由兩組以上的攪動(dòng)桿組成；所述液壓推動(dòng)裝置的缸頭與減速電機(jī)相連接，減速電機(jī)的輸出端與中心軸相連接，所述中心軸、減速電機(jī)的輸出軸及缸頭的中心線與所述初級(jí)氣化區(qū)的中心線重合；

所述點(diǎn)火裝置為自動(dòng)點(diǎn)火裝置，位于所述初級(jí)氣化區(qū)的中部，包括油槍、點(diǎn)火器和推進(jìn)系統(tǒng)；

所述等離子反應(yīng)區(qū)是由二級(jí)細(xì)化區(qū)和氣體精煉區(qū)兩部分組成的一體結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑為800～2000mm，氣體精煉區(qū)位于二級(jí)細(xì)化區(qū)上部；所述二級(jí)細(xì)化區(qū)頂部進(jìn)渣口通過輸送管路連接于初級(jí)氣化區(qū)的排渣口，三支等離子體炬安裝于二極細(xì)化區(qū)底部料層上方并位于同一水平面繞所述二極細(xì)化區(qū)相互之間呈120°夾角并與地面呈45°夾角，底部設(shè)置排渣口；所述氣體精煉區(qū)底部的進(jìn)氣口通過輸送管路連接于初級(jí)氣化區(qū)的出氣口，三支等離子體炬安裝于所述氣體精煉區(qū)底部縮徑口上方并位于同一水平面繞所述氣體精煉區(qū)相互之間呈120°夾角并與地面呈45°夾角，所述縮徑口直徑為100-200mm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化反應(yīng)室，其特征在于：

所述初級(jí)氣化區(qū)的耐火層由硅酸鋁耐火混凝土澆筑形成，保溫層由陶瓷纖維包裹而成，其進(jìn)氣口位于初級(jí)氣化區(qū)頂部；其出氣口位于初級(jí)氣化區(qū)的側(cè)面；所述氣體精煉區(qū)的耐火層由碳纖維耐火混凝土澆筑而成，外圍由不銹鋼和陶瓷纖維保溫層包裹。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化反應(yīng)室，其特征在于：

所述自動(dòng)整平-碎焦裝置的所述液壓推動(dòng)裝置的行程為50-500mm，所述減速電機(jī)的轉(zhuǎn)速為5-20rpm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化反應(yīng)室，其特征在于：

所述爐溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括4-16個(gè)熱電偶，均勻分布于所述初級(jí)氣化區(qū)內(nèi)。

5.一種如權(quán)利要求1所述的氣化反應(yīng)室的垃圾氣化工藝，包括如下步驟：

(a)自動(dòng)上料：經(jīng)過預(yù)處理的垃圾原料進(jìn)入自動(dòng)上料系統(tǒng)，第一道閘板閥打開，原料進(jìn)入料倉，料位監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)到高位信號(hào)時(shí)，第一道閘板閥關(guān)閉，之后第二道閘板閥打開，原料進(jìn)入初級(jí)氣化區(qū)，料位監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)到低位信號(hào)時(shí)，第二道閘板閥關(guān)閉；

(b)初級(jí)氣化：經(jīng)過預(yù)處理的垃圾原料進(jìn)入初級(jí)氣化區(qū)后，在微波料位監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)到高位信號(hào)后，停止進(jìn)料，由自動(dòng)整平-碎焦裝置進(jìn)行整平，之后由自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行點(diǎn)火，火焰監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)火焰達(dá)到預(yù)定指標(biāo)后，油槍退出爐膛，大氣聯(lián)通管關(guān)閉，開始?xì)饣粴饣^程為缺氧燃燒，供氣量為完全燃燒的28-35％，其中初級(jí)氣化區(qū)內(nèi)的原料分為5層，分別為干燥層、熱解層、氧化層、還原層、灰燼層，爐溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不間斷向控制臺(tái)傳輸各個(gè)料層的溫度，通過對(duì)進(jìn)氣量控制和整平-碎焦裝置的動(dòng)作對(duì)爐內(nèi)的5個(gè)層面進(jìn)行控制和調(diào)整；所述整平-碎焦裝置對(duì)結(jié)焦?fàn)t灰渣或大顆粒爐渣進(jìn)行打碎；爐渣通過星型卸料器送入等離子二級(jí)細(xì)化區(qū)；所產(chǎn)生的混合氣經(jīng)輸送管路送到等離子氣體精煉區(qū)進(jìn)行氣體精煉；

(c)等離子二級(jí)細(xì)化：初級(jí)氣化產(chǎn)生的爐渣，通過輸送管道以星型卸料器送至等離子二級(jí)細(xì)化區(qū)，由三支等離子體炬相互呈120°夾角，與地平面呈45°角，配合蒸汽對(duì)爐渣進(jìn)行高溫裂解，利用6000℃以上的高溫將爐渣中未反應(yīng)完全的有機(jī)物再次氣化，產(chǎn)生CO和H₂，并除掉爐渣中的二噁英和呋喃，最后剩余1/125-1/100的爐渣，其成分為熔融狀態(tài)的無機(jī)物和金屬，通過排渣系統(tǒng)排出，二級(jí)細(xì)化所產(chǎn)生的氣體經(jīng)輸送管路送至等離子氣體精煉區(qū)進(jìn)行氣體精煉；

(d)等離子氣體精煉：初級(jí)氣化和二級(jí)細(xì)化所產(chǎn)生的混合氣，通過輸送管道分別送至等離子氣體精煉區(qū)，精煉區(qū)底部通過縮徑處理，使燃?xì)庥捎谄鋺T性作用形成一條直徑100-200mm的煙柱，三支等離子體炬相互呈120°夾角，與地平面呈45°角，均勻分布于煙柱周圍，形成直徑150-300mm的焰心區(qū)域，對(duì)氣體進(jìn)行高溫精煉，利用6000℃以上的高溫?zé)崮芷茐臍怏w中二噁英、呋喃和木焦油等有害物質(zhì)的化學(xué)鍵，使其完全分解，并在降溫后不能重新聚合，之后氣體進(jìn)入過濾裝置。