[發(fā)明專利]用于處理灰分的方法以及灰分處理裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210078913.6
• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN102676231A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·伊薩克森
• 申請（專利權(quán)）人: 美特索電力公司
• 主分類號: C10J3/54
• 分類號: C10J3/54;C10J3/56;C10J3/84
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李進;劉健

根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分，本發(fā)明涉及一種用于處理灰分的方法。根據(jù)權(quán)利要求6的前序部分，本發(fā)明還涉及灰分處理裝置。

生產(chǎn)燃料的一種方式為使碳質(zhì)原料氣化，其中碳質(zhì)原料變?yōu)榭扇紵臍怏w。特別流行的原料包括廢料，其通常為有機材料，比如不同類型的木材廢料和包裝廢料(例如，紙板和紙)。這些材料也稱為回收的燃料。

氣化通常在空氣不足的條件下，在高溫下于流化床工藝中發(fā)生。所得到的產(chǎn)品氣體適宜在例如常規(guī)動力裝置的鍋爐中燃燒。

在其燃燒之前，在氣化中產(chǎn)生的產(chǎn)品氣體必須通過除去不同的固體和其他雜質(zhì)而被純化。從產(chǎn)品氣體分離的所謂的飛灰含有原料的重金屬、氯和堿金屬中的大多數(shù)。灰分的組成取決于氣化的原料。

灰分含有使其成為危險廢料的可溶性組分。提供用于被分類為危險廢料的灰分級分的處理場所。然而，在純化由氣化器產(chǎn)生的氣體中得到的灰分具有高含量的煙灰(10-40％)，由于碳含量超過容許的限度，煙灰使得灰分的最終處理變復雜。這種灰分可在危險廢料處理裝置中經(jīng)受專門的處理，但是這相對昂貴。

芬蘭專利FI?110266公開了一種用于處理已經(jīng)在氣化裝置中的來自氣化的產(chǎn)品氣體的含有煙灰的固體的方法。在該方法中，將具有高煙灰含量并且從產(chǎn)品氣流中分離的灰分引入到流化床反應(yīng)器，流化床反應(yīng)器用作氧化器，在這里該灰分在800-900℃的溫度下燃燒，以將碳氧化為二氧化碳。燃燒煙道氣作為二次氣化氣體被改向至氣化器。在這之前，將灰分從煙道氣中分離。

然而，再循環(huán)煙道氣的這樣的解決方案存在問題，因為來自氧化的另外的氣流富含氧，這使得氣化過程的控制更加困難。另外，由于部分容量被煙道氣流占據(jù)，容量降低，這增加了通過氣化器的惰性氣流。

本發(fā)明的一個目標是呈現(xiàn)一種用于處理富含煙灰的灰分但是同時用于最終處理通過脫煙灰(除去碳殘渣)產(chǎn)生的煙道氣的方法。為了實現(xiàn)該目標，本發(fā)明的方法主要的特征在于呈現(xiàn)在所附權(quán)利要求1的特征部分。

在本發(fā)明中，從氣化的產(chǎn)品氣體分離的飛灰在不高于800℃的溫度下被流化床燃燒氧化，在第二步，通過流化床燃燒產(chǎn)生的氣體在獨立的燃燒過程中例如在單獨的燃燒室中在至少850℃的溫度下燃燒。

通過本發(fā)明，氣化灰分中的煙灰含量可降低至容許的水平，而無需分解灰分中的氯化合物，并且在分離灰分之后，剩余的氣體可在廢料指令所需的條件下在高溫下燃燒。氯化物在流化床燃燒的相對低的溫度下不蒸發(fā)，但是與灰分一起被除去。灰分可獨立于氣化過程例如當不運行氣化過程時被處理。此外，可不考慮彼此調(diào)節(jié)氣化過程和灰分處理過程。

以下，結(jié)合附圖來更詳細地描述本發(fā)明，該附圖為灰分處理裝置的工藝流程圖。

氣化過程同樣地已知，不再更詳細地描述。原料為通常所謂的回收的燃料，其包括不同類型的城市廢料和工業(yè)廢料，通常為適于能量產(chǎn)生的固體碳質(zhì)燃料。

將從自燃料氣化得到的可燃產(chǎn)品氣流中分離的熱的飛灰，在圖中所示的裝置中處理。通常，這樣的裝置位于與氣化器本身和用于燃燒產(chǎn)品氣體的動力裝置的主鍋爐相同的動力裝置中，以產(chǎn)生能量。氣化過程以及從該過程分離并作為原料供應(yīng)至裝置的灰分用虛線表示。將具有高含量的呈源自氣化燃料的煙灰形式的未經(jīng)反應(yīng)的碳的該灰分，與另外的燃料一起引入到流化床反應(yīng)器1，在這里通過供應(yīng)到反應(yīng)器中的含氧空氣發(fā)生燃燒。另外的燃料不是必需的，但是燃燒所需的溫度可僅通過包含在灰分中的可燃碳來達到。流化床反應(yīng)器還含有固體床材料(沙子、石灰石，等)，如果需要，可加入這些固體床材料。流化床反應(yīng)器1為循環(huán)流化床反應(yīng)器，其具有由旋風器2和返回管3形成的用于床材料的返回循環(huán)。在空氣不足下操作反應(yīng)器，以達到600-800℃之間的氧化溫度。有利地，氧化溫度為約720℃。

反應(yīng)器1的熔爐為完全耐火材料襯里的(絕熱的)；換言之，其不含吸收燃燒熱量的傳熱表面。在床材料的返回循環(huán)中，可使用換熱器4來調(diào)節(jié)氧化溫度。

在圖中的情況下，流化床反應(yīng)器為循環(huán)流化床(CFB)反應(yīng)器。如果可使得灰分足夠粗糙，則還可使用鼓泡流化床(BFB)。