[实用新型]等离子体固定床气化固体废物的加压气化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气化系统，具体的说是等离子体固定床气化固体废物的加压气化系统。

背景技术

目前，针对固体废物（城市垃圾、工业垃圾、医疗废物、其他有毒有害废物等）的处理原则是无害化、减量化和资源化，处理方式主要有三种：卫生填埋、堆肥和焚烧发电，这三种方式除了存在其固有的缺点和不足之外，对环境均有严重影响。因此，研究开发出一种针对固体废物处理的绿色环保新技术，尽可能减少和消除其处理过程中造成的环境污染问题，已成为当前固体废物处理领域一个新的研究课题。

等离子体气化技术是近几年发展起来的一种全新技术。和一般焚烧技术不同，采用等离子气化技术处理固体废物，是利用等离子炬产生的高强度热源（5500℃以上）作为气化炉的热源之一，由于其高温和高热密度，几乎能将固体废物中的有机物完全气化并转化成合成气（主要为CO和H₂），而无机物则可变成无害的玻璃体灰渣，可以实现固体废物处理过程污染物的“零排放”。将等离子体气化技术用于处理各类污染物具有处理流程短、效率高、适用范围广等特点，具体如下：①可以处理有毒、有害危险及非危险废物，包括有机的、无机的、气体、液体及固体；②能够完全地、安全地将有毒废料转化成无毒且有使用价值的产品；③符合最严格的排放标准，绿色达标排放（二英、重金属远低于欧盟标准）；④处理得到合成气经过净化处理，可用于生产化工产品或用于发电和供热等。

目前，等离子体气化技术应用于固体废物的处理在国外已有工业化运行装置，但处理能力偏低，最大处理量不到300t/d，且近几年发展缓慢。国内对等离子体气化技术的研究主要侧重于材料加工工艺技术，在处理固体废物方面，中科院力学所进行了应用性的基础研究，在实验室建成了一条3t/d的等离子处理医疗垃圾的实验线，并与企业合作建成了2条5-10t/d的等离子处理危险废物的生产线。此外，太原理工大学、清华大学、大连理工大学等主要侧重于煤的等离子体气化技术研究，武汉凯迪电力公司侧重于生物质的等离子体气化技术开发，武汉华电天和公司则侧重于等离子炬的研究与开发。

国内外目前在等离子体气化技术的开发与应用方面主要存在以下几个方面的缺点和不足：①由于气化压力为微正压，处理能力普遍偏低；②处理物料种类偏单一，原料适应性不广；③气化温度场分布不均匀，焦油和二英难以完全消除；④等离子炬利用效率低，耗电量大，能耗较高；⑤投资较高，系统可靠性不高，经济性差。

发明内容

本实用新型目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、操作简便、处理量大、原料适用性广、能耗低、设备投资和运行成本低、气化温度场分布均匀，对环境友好的等离子体固定床气化固体废物的加压气化系统。

本实用新型系统包括加压气化系统、熔渣激冷及排渣系统和粗合成气激冷及洗涤系统，所述加压气化系统为等离子体固定床气化炉，所述等离子体固定床气化炉包括中部设有原料进口、顶部设有粗合成气出口、底部设有熔渣出口的炉体，所述炉体的上部和下部均设有等离子炬。

所述等离子体固定床气化炉上部设置1～3个等离子炬，在炉体截面上成环形均布排列（如呈单一或正对或正三角形排列），其喷口倾斜向下，与炉体中轴线成60～90°；所述等离子体固定床气化炉下部设置3～6个等离子炬，在炉体截面上成环形均布排列（如呈正三角形或正四边形或正五边形或正六边形排列），其喷口倾斜向下，与炉体中轴线成45～60°。

所述等离子体固定床气化炉为圆锥型结构，顶部截面直径大于底部截面直径，顶部边缘和底部边缘连线与炉体中轴线的偏锥角度在5～30°；所述等离子体固定床气化炉体中上部设置1～3个原料进口，所述原料进口倾斜向下，与气化炉体中轴线成45～60°；所述等离子体固定床气化炉中下部还设置2～4个气化剂进口，所述气化剂进口倾斜向下，与炉体中轴线成60～90°。

所述等离子体固定床气化炉上部单个等离子炬功率20～300KW，下部单个等离子炬功率100～1000KW。

所述熔渣激冷及排渣系统包括与等离子体固定床气化炉的熔渣出口依次连接的激冷室和渣锁斗；所述粗合成气激冷及洗涤系统包括与等离子体固定床气化炉的粗合成气出口依次连接的激冷罐、文丘里洗涤器和洗涤塔。

所述激冷罐的进气口处设有环形激冷喷嘴。

所述洗涤塔的底部出口经激冷水泵分别与激冷罐及过滤器连接，所述过滤器与环形激冷喷嘴连接。