[發(fā)明專利]一種廢棄物高溫空氣/水蒸氣氣化燃燒熔融系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810724091.1
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108775585B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設計）人: 周春光;張慶麟;嚴圣軍;陳竹;李軍
• 申請（專利權）人: 加拿大艾浦萊斯有限公司;江蘇天楹環(huán)保能源成套設備有限公司
• 主分類號: F23G5/027
• 分類號: F23G5/027;F23G5/46;F23J15/02;F23J15/04;F23J1/08
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種廢棄物高溫空氣/水蒸氣氣化燃燒熔融系統(tǒng)，其特征在于：包括廢棄物高溫氣化燃燒熔融裝置、煙氣高溫除塵及余熱利用裝置和煙氣凈化處理裝置；所述廢棄物高溫氣化熔融燃燒裝置的出口連通煙氣高溫除塵及余熱利用裝置，所述煙氣高溫除塵及余熱利用裝置的出口連通煙氣凈化處理裝置；

所述的廢棄物高溫氣化燃燒熔融裝置包括廢棄物進料系統(tǒng)、高溫空氣/水蒸氣氣化爐、等離子體灰熔融爐、高溫旋風除塵器和合成氣燃燒室；所述的廢棄物進料系統(tǒng)設置于高溫空氣/水蒸氣氣化爐的上方，將廢棄物投入所述的高溫空氣/水蒸氣氣化爐內；所述的等離子體灰熔融爐與高溫空氣/水蒸氣氣化爐連接，用于熔融高溫空氣/水蒸氣氣化爐產生的灰飛；等離子體灰熔融爐的底部設置有玻璃熔融灰渣出口；高溫空氣/水蒸氣氣化爐設置有合成氣出口；所述的合成氣出口依次與所述的高溫旋風除塵器和合成氣燃燒室連接；所述高溫旋風除塵器的底部設置有灰塵排出口；所述等離子體灰熔融爐上設置有旋風除塵器灰進口；所述的灰塵排出口與所述的旋風除塵器灰進口連接；

所述的煙氣高溫除塵及余熱利用裝置包括煙氣高溫除塵和蓄熱式煙氣熱回用裝置、余熱鍋爐；所述的煙氣高溫除塵和蓄熱式煙氣熱回用裝置的煙氣出口與余熱鍋爐連接；

所述的煙氣高溫除塵和蓄熱式煙氣熱回用裝置包括裝置本體；裝置本體內設置有兩個以上的操作室；每個操作室的下部安裝有高溫除塵裝置，上部安裝有高溫蓄熱式煙氣熱回用蓄熱體；所述裝置本體的下部設置有高溫煙氣進口，底部設置有高溫空氣/水蒸氣出口；所述裝置本體的上部設置有低溫煙氣出口，頂部設置有空氣供風入口和低壓低溫蒸汽入口；所述的高溫煙氣進口與燃燒室連接；所述的高溫空氣/水蒸氣出口與等離子體灰熔融爐連接；所述的低溫煙氣出口與余熱鍋爐連接；所述的空氣供風入口與空氣供風風機連接；所述的低壓低溫蒸汽入口與所述的余熱鍋爐連接；兩個操作室中一個操作室用于脫除煙氣顆粒物粉塵，并冷卻高溫煙氣，另一個操作室用于預熱空氣和水蒸氣，預熱后的空氣和水蒸氣對高溫除塵裝置進行吹掃，脫除沉積的粉塵；

所述高溫煙氣進口、低溫煙氣出口、空氣供風入口和低壓低溫蒸汽入口的氣流介質通過高溫端換向閥門和低溫端換向閥，切換來進行調節(jié)；高溫端換向閥門和低溫端換向閥；切換到煙氣通路狀態(tài)，高溫煙氣進入并依次通過高溫除塵裝置和高溫蓄熱式煙氣熱回用蓄熱體，從低溫煙氣出口排出；換向閥切換到空氣/水蒸氣通路，空氣和低壓低溫水蒸氣依次通過高溫蓄熱式煙氣熱回用蓄熱體和高溫除塵裝置，從高溫空氣/水蒸氣出口排出。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種廢棄物高溫空氣/水蒸氣氣化燃燒熔融系統(tǒng)，其特征在于：高溫空氣/水蒸氣氣化爐和所述等離子體灰熔融爐可為上下一體式結構，也可為分離式結構。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種廢棄物高溫空氣/水蒸氣氣化燃燒熔融系統(tǒng)，其特征在于：所述的等離子體灰熔融爐裝有等離子體炬和大功率燒嘴。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種廢棄物高溫空氣/水蒸氣氣化燃燒熔融系統(tǒng)，其特征在于：所述余熱鍋爐為火管鍋爐，用于實現(xiàn)煙氣在450-250°C溫度區(qū)段的快速急冷，同時產生低壓低溫蒸汽。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種廢棄物高溫空氣/水蒸氣氣化燃燒熔融系統(tǒng)，其特征在于：所述的煙氣凈化處理裝置包括脫酸反應器、布袋除塵器、高級氧化室、減溫塔、濕式靜電除塵器、除霧器、脫酸反應器、布袋除塵器、減溫塔和濕式靜電除塵器依次連接；濕式靜電除塵器通過引風機與煙囪連接；所述布袋除塵器的底部與等離子體灰熔融爐連接，將布袋除塵器底部收集的飛灰，輸入到等離子體灰熔融爐中進行熔融。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種廢棄物高溫空氣/水蒸氣氣化燃燒熔融系統(tǒng)，其特征在于：燃燒熔融過程包括如下幾個步驟：

1）廢棄物通過廢棄物進料系統(tǒng)從高溫空氣/水蒸氣氣化爐的頂部進料，在高溫空氣/水蒸氣氣化爐內與高溫空氣/水蒸氣氣化劑充分接觸反應，料層氣化溫度1000°C以上，高溫空氣/水蒸氣氣化爐的出口溫度800°C以上，爐內產生焦油含量低的高品質合成氣從頂部出來，其他不可燃物殘余物從高溫空氣/水蒸氣氣化爐的底部排出，進入等離子體灰熔融爐；進行熔融轉化未無害的玻璃體；

2）經(jīng)過步驟1）產生的合成氣在高溫旋風除塵器內脫塵后，進入燃燒室，燃燒室燃燒溫度控制在1100°C以上，通過合理布風保證空氣和合成氣的充分混合，煙氣在燃燒室內停留時間控制在2s以上；高溫旋風除塵器內的殘余物進入等離子體灰熔融爐，進行熔融轉化未無害的玻璃體；

3）經(jīng)2）產生的高溫煙氣在煙氣高溫除塵裝置中進一步除塵，并通過高溫蓄熱式煙氣熱回用蓄熱體降溫，煙氣熱量保存在蓄熱材料中，冷卻后的煙氣進入到余熱鍋爐進一步冷卻，產生低壓低溫蒸汽；

4）經(jīng)3）冷卻的煙氣進入到脫酸反應器中與酸性氣體吸收劑反應脫酸，并通過布袋除塵器脫除吸收劑和飛灰；布袋除塵器脫收集的灰飛進入等離子體灰熔融爐進行熔融轉化未無害的玻璃體；

5）經(jīng)4）凈化后的煙氣在高級氧化室內脫除二惡英、硫化物或其他污染物，然后經(jīng)過減溫塔內堿液水洗降溫、濕式靜電除塵器捕捉殘余污染物，實現(xiàn)煙氣的深度凈化；

6）步驟3）中所產生的低溫低壓蒸汽通入到高溫蓄熱式煙氣熱回用蓄熱體預熱到高溫，反吹和清潔高溫除塵裝置，部分進入到等離子體灰熔融爐中，部分直接進入高溫空氣水蒸氣氣化爐；所攜帶的灰顆粒同飛灰底灰在等離子體熔融爐中熔融轉化成無害的玻璃體熔渣；

7）步驟5）中的高溫空氣/水蒸氣在等離子體熔融爐中被預熱到更高溫度，從氣化爐底部進入氣化爐參與氣化反應。