[發明專利]氣化焚燒爐和廢料氣化焚燒方法

在審

• 申請號: 202210173043.4
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114440223A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 張凝
• 申請（專利權）人: 北京四維天拓技術有限公司
• 主分類號: F23G5/027
• 分類號: F23G5/027;F23G5/16;F23G5/44;F23G5/46;F23J15/06
• 代理公司: 北京勵誠知識產權代理有限公司 11647
• 代理人: 王亞銳

本發明公開了氣化焚燒爐和廢料氣化焚燒方法。其中，氣化焚燒爐包括第一爐體和第二爐體。第一爐體包括氣化段和燃燒段，第二爐體包括急冷段。第一爐體和第二爐體的頂部連通且之間具有共用壁面。氣化段的底部設有一次布風裝置，氣化段的側部設有預燃段和二次布風裝置，預燃段包括液體進料裝置、固體進料裝置和燃燒裝置，預燃段的出口連通至氣化段的上段，氣化段的下段設有蒸汽入口。燃燒段的底部與氣化段的頂部連通，燃燒段的側部設有三次布風裝置。急冷段的頂部與燃燒段的頂部連通，急冷段設有冷卻水入口、煙氣出口和飛灰出口。采用該氣化焚燒爐處理廢料，可以顯著提高廢料的焚燒及尾氣處理效果，并顯著降低運行的能源與人力成本。

技術領域

本發明涉及氣化燃燒領域，具體而言，本發明涉及氣化焚燒爐和廢料氣化焚燒方法。

背景技術

現有的廢料焚燒爐主要有直燃式焚燒爐(如固定床式焚燒爐、流化床式焚燒爐、回轉窯式焚燒爐等)，氣化式焚燒爐(如流化床氣化焚燒爐和移動床氣化焚燒爐等)和熱解式焚燒爐(如立式旋轉爐、固定床熱解焚燒爐等)等爐型。對于直燃式焚燒爐，固定床式焚燒爐適合于特別小規模的場合(如日處理量在1～2噸)，且操作不便，需要人工出渣，不安全。流化床和回轉窯適合于大型焚燒設備，如日處理量達到50噸以上。熱解式焚燒爐適合于高熱值、特定處理對象的廢料，處理規模不大，因燃料適應性差、機械結構故障率高、排放不易達標而較少采用。氣化式焚燒爐大型的以流化床氣化焚燒爐為主，中小型的以移動床或固定床氣化焚燒爐為主。

發明內容

本發明旨在提供一種危險廢物的氣化焚燒技術，處理規模較小(如在6～48噸/天)，且燃料適應性好、排放性能優異。為此，本發明的一個目的在于提出氣化焚燒爐和廢料氣化焚燒方法。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種氣化焚燒爐。根據本發明的實施例，該氣化焚燒爐包括第一爐體和第二爐體，所述第一爐體包括預燃段、氣化段和燃燒段，所述第二爐體包括急冷段，所述第一爐體和所述第二爐體的頂部連通且之間具有共用壁面；所述氣化段的底部設有一次布風裝置，所述氣化段的側部設有所述預燃段和二次布風裝置，所述預燃段包括液體或漿狀廢料進料裝置、固體進料裝置和燃燒裝置，所述預燃段的出口連通至所述氣化段的上段，所述氣化段的上段橫截面積由上至下逐漸增大，所述氣化段的下段橫截面積由上至下逐漸減小，所述氣化段的下段設有蒸汽入口；所述燃燒段的底部與所述氣化段的頂部連通，所述燃燒段的側部設有三次布風裝置；所述燃燒段的上段為等截面段，所述燃燒段的下段橫截面積由上至下逐漸減小；所述急冷段的頂部與所述燃燒段的頂部連通，所述急冷段設有冷卻水入口、煙氣出口和飛灰出口，所述急冷段的上段橫截面積由上至下逐漸增大，所述急冷段的下段橫截面積由上至下逐漸減小。

根據本發明上述實施例的氣化焚燒爐適于同時處理固體廢料和液體(或漿狀廢料)廢料，或者單獨處理固體廢料和液體(或漿狀廢料)廢料中的一種。待處理廢料首先進入預燃段進行預燃燒，由此，既可以把固體廢料進行干燥和部分熱解氣化，更能把噴進來的漿狀或液體廢料氣化。經預燃燒后的廢料進入氣化段在一次氣化空氣和蒸汽作用下進行氣化，得到氣化氣和/或殘渣；氣化段的下段設有蒸汽入口，可以在氣化段的下段貼壁噴入蒸汽，該部分蒸汽既可以起到氣化劑的作用，又可以在氣化段的下段進行清灰。進一步地，氣化氣進入燃燒段進行燃燒，得到燃燒后煙氣；燃燒后煙氣經急冷后，可達標排放。該氣化焚燒爐中，第一爐體和第二爐體的頂部連通且之間具有共用壁面，結合第一、第二爐體各區域的橫截面積變化特點，共用壁面的上段垂直，下段由上至下先向燃燒段一側接近、再向急冷段一側接近。由此，一方面在氣化段與燃燒段之間形成了一個相對于上下兩側橫截面積均較小的“喉部”，從而可以相對分割氣化段和燃燒段，有效控制氣化段相對較低的溫度和維持燃燒段的高溫，此外，喉部以下可以形成較大的氣化空間，提供較低氣化速率所需的空間補償，同時氣化段氣速較低有利于防止固體顆粒被氣流攜帶出氣化段進入高溫燃燒段(既減少了飛灰量從而大大較少飛灰處置費用，又防止過多的灰分進入燃燒段熔融或趁機在省煤器部分，影響傳熱)；另一方面在急冷段的上段形成漸擴空間，進一步提高了噴水急冷的效果。綜上所述，采用根據本發明上述實施例的氣化焚燒爐處理廢料，可以顯著提高廢料的焚燒及尾氣處理效果，并顯著降低運行的能源與人力成本。