[發明專利]有機固廢雙層爐體濕式排灰固定床氣化爐及氣化方法

在審

• 申請號: 202011616418.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112694915A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 趙明;董衛果;楊竹
• 申請（專利權）人: 蘇州允清環境能源科技有限公司;清華大學
• 主分類號: C10J3/20
• 分類號: C10J3/20;C10J3/72;C10J3/84
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 周慧云

本發明公開了有機固廢雙層爐體濕式排灰固定床氣化爐及氣化方法，所述氣化爐包括進料裝置、包括上段爐體和下段爐體的反應區爐體、爐頂氣化劑進氣口、中段氣化劑進氣口、爐底氣化劑進氣口、煤氣出氣口和排渣裝置，上段爐體與下段爐體之間形成有環形空腔，煤氣出氣口設置在環形空腔對應的下段爐體側壁上且位于爐頂氣化劑進氣口與中段氣化劑進氣口之間，排渣裝置設置在水中且包括灰盤、碎渣圈、爐篦支撐件和第一灰刀。該氣化爐可應用于各類含碳有機固體的氣化處理，解決了煤氣與料層反方向移動的逆流式氣化裝置焦油含量多、進料口煤氣泄漏的問題，同時解決了煤氣與料層同方向移動的順流式氣化裝置固相灰渣中含碳量高的問題。

技術領域

本發明涉及固廢處理處置與資源化領域，具體而言，本發明涉及有機固廢雙層爐體濕式排灰固定床氣化爐及氣化方法。

背景技術

目前國內具有較高熱值或處理后有較高熱值的有機固廢常采用熱化學轉化的方式進行處理，通過熱化學轉化的方式能夠實現有機固廢的減量化、資源化和無害化。主要的熱化學轉化方式有焚燒、熱解和氣化，焚燒是指通入過量的空氣讓有機固廢在高溫下完全氧化成煙氣和不可燃固體產物灰渣及飛灰，把高溫煙氣中的熱能轉化成電能進行利用，有機固廢中含有的氮、硫、氯元素在完全氧化氣氛下會轉化為氮氧化物、硫氧化物、氯化氫等污染性氣體；同時重金屬在高溫氧化氣氛下會發生遷移部分進入煙氣中。熱解采用外加熱的方式使固廢中的有機組分裂解生成熱解氣、熱解油和熱解炭，由于有機固廢組份復雜，大量氮、硫、氯、氧元素轉移至熱解油中，使熱解油品質較低而難以經濟利用；同時有機固廢原料中灰分會富集在熱解炭中。

目前有機固廢氣化爐主要為料層中煤氣與料層同方向移動的順流式氣化爐和料層中煤氣與料層反方向移動的逆流式氣化爐，順流式氣化爐中，物料和氣化劑同時從上端進入爐體，可燃氣從下端導出爐體，這種氣化裝置存在固相爐渣含碳量過高的問題；逆流式氣化爐中，物料從上端進入爐體，氣化劑從下端進入爐體，可燃氣從上端導出爐體，逆流式氣化裝置存在焦油含量高、進料口煤氣泄漏的問題。

國內有機固廢常用的氣化爐采用負壓狀態來實現爐內燃氣的排出和爐內反應條件的控制，可能會導致裝置的可燃氣中混入空氣從而達到爆炸條件產生安全隱患，同時負壓狀態難以提升氣體參與的一系列氣化反應的反應速率從而限制氣化爐處理量。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出有機固廢雙層爐體濕式排灰固定床氣化爐及氣化方法。該有機固廢雙層爐體濕式排灰固定床氣化爐可應用于生活垃圾、醫療廢物、有機危險廢物、工業有機固廢、生物質、煤等含碳有機固體的氣化處理，解決了煤氣與料層反方向移動的逆流式氣化裝置焦油含量多、進料口煤氣泄漏的問題，同時解決了煤氣與料層同方向移動的順流式氣化裝置固相灰渣中含碳量高的問題。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種有機固廢雙層爐體濕式排灰固定床氣化爐。根據本發明的實施例，該有機固廢雙層爐體濕式排灰固定床氣化爐包括：

進料裝置；

反應區爐體，所述反應區爐體設置在所述進料裝置下方，所述反應區爐體包括上段爐體和下段爐體，所述上段爐體的直徑小于所述下段爐體的直徑，所述上段爐體套設在所述下段爐體內，所述上段爐體與所述下段爐體之間形成有環形空腔，所述環形空腔頂部設有密封件；所述下段爐體內的底部設有爐篦；

爐頂氣化劑進氣口，所述爐頂氣化劑進氣口設置在所述環形空腔頂部對應的所述下段爐體的側壁上，并貫穿所述環形空腔，延伸至所述上段爐體內；

中段氣化劑進氣口，所述中段氣化劑進氣口設置在所述爐頂氣化劑進氣口下方，所述中段氣化劑進氣口設置在所述環形空腔對應的所述下段爐體的側壁上，并貫穿所述環形空腔，延伸至所述上段爐體內；

爐底氣化劑進氣口，所述爐底氣化劑進氣口與所述爐篦的下部連通；