[發明專利]氧熱法垃圾熔融及氣化制合成氣的方法及垃圾熔融氣化爐

在審

• 申請號: 202310043354.3
• 申請日: 2023-01-29
• 公開（公告）號: CN115926849A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 徐才福;劉波;陳鋼;張志華;楊小林;楊巍巍;獨巖
• 申請（專利權）人: 中國五環工程有限公司
• 主分類號: C10J3/66
• 分類號: C10J3/66;C10J3/72
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

1.一種氧熱法垃圾熔融及氣化制合成氣的方法，其特征在于，將經壓縮成塊狀的垃圾包送入氣化爐的熱解通道中熱解，垃圾熱解產生的熱解氣向上進入氣化反應室進行還原反應生成高溫合成氣，高溫合成氣由氣化反應室頂部經連接通道進入激冷室被冷卻至120～180℃后出氣化爐；垃圾熱解反應后剩余固態物向下進入反應熔融室與氧氣反應，產生高溫氣體上升進入氣化反應室，固態物高溫熔融形成的液態渣進入熔融池繼續在高溫下將渣內未反應的含碳物質繼續反應，最后經排渣口下降管落入渣池后出氣化爐；

其中，所述反應熔融室內均勻設有多個熔融燒嘴，所述熔融燒嘴的噴口包括中心噴氧槍和外周噴嘴，所述中心噴氧槍噴出氧氣，外周噴嘴噴出輔助氧氣和燃料，控制中心噴氧槍噴出的氧氣流速≥200m/s，外周噴嘴噴出氧氣和燃料的流速為20-50m/s。

2.如權利要求1所述的氧熱法垃圾熔融及氣化制合成氣的方法，其特征在于，出氣化爐冷卻后的粗合成氣再通過布袋除塵分離得到冷卻合成氣和干灰；所述干灰收集后和氣體一起經灰/氣噴槍噴入反應熔融室。

3.如權利要求1所述的氧熱法垃圾熔融及氣化制合成氣的方法，其特征在于，所述氣化反應室頂部設有垂直向下的頂吹燒嘴，控制頂吹燒嘴噴出的氣體流速是所述氣化反應室橫截面合成氣平均流速的10-30倍。

4.如權利要求1所述的氧熱法垃圾熔融及氣化制合成氣的方法，其特征在于，所述高溫合成氣在激冷室先被上層的壓力霧化水噴嘴降溫至200℃以下，再通過下層的水/氣霧化噴嘴進行冷卻到120～180℃。

5.如權利要求1所述的氧熱法垃圾熔融及氣化制合成氣的方法，其特征在于，所述氣化室內的反應溫度為1200℃～1400℃，所述熱解氣在氣化室內的反應停留時間為2～5S。

6.如權利要求1所述的氧熱法垃圾熔融及氣化制合成氣的方法，其特征在于，所述從熔融池流入排渣口的熔渣溫度大于等于1550℃。

7.一種垃圾熔融氣化爐，包括上段的氣化反應室、下段的反應熔融室和熔融池，其特征在于，所述反應熔融室的上段連接熱解通道，所述氣化反應室頂部經連接通道連接激冷室，熔融池經排渣口、下降管連通渣水冷卻池，其中，所述反應熔融室設有多個熔融燒嘴，所述熔融燒嘴的噴口包括中心噴氧槍和外周噴嘴，所述中心噴氧槍噴出氧氣，外周噴嘴噴出輔助氧氣和燃料，控制中心噴氧槍噴出的氧氣流速≥200m/s，外周噴嘴噴出氧氣和燃料的流速為20-50m/s。

8.如權利要求7所述的垃圾熔融氣化爐，其特征在于，所述反應熔融室的熔融燒嘴為三通道燒嘴，其噴射角斜向下與水平方向夾角為15⁰～25⁰，徑向夾角為0⁰。

9.如權利要求7所述的垃圾熔融氣化爐，其特征在于，所述氣化反應室布置多個氣化燒嘴，所述氣化燒嘴的噴射角向下與水平方向夾角為15⁰～25⁰，徑向夾角為20⁰。

10.如權利要求7所述的垃圾熔融氣化爐，其特征在于，所述氣化反應室頂部設有垂直向下的頂吹燒嘴，控制頂吹燒嘴噴出的氣體流速是所述氣化反應室橫截面合成氣平均流速的10-30倍。

11.如權利要求7所述的垃圾熔融氣化爐，其特征在于，所述反應熔融室內還設有所述灰/氣噴槍。

12.如權利要求7所述的垃圾熔融氣化爐，其特征在于，所述激冷室內設有上層的壓力霧化水噴嘴以及下層的水/氣霧化噴嘴，所述壓力霧化水噴嘴噴出的水霧直徑為1-3mm，所述水/氣霧化噴嘴噴出的水霧直徑為40～150μm。

13.如權利要求7或11所述的垃圾熔融氣化爐，其特征在于，所述激冷室的入口處設有除灰器，所述排渣口下降管的下段設有打渣器。