[实用新型]一种采用过热蒸汽、纯氧、高温再热热解垃圾及生物质制合成气的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制气装置，具体涉及一种采用过热蒸汽、纯氧、高温再热热解垃圾及生物质制合成气的装置。

背景技术

垃圾及生物质中的碳元素质量分数高达40%，其次为氢、氧、氮、氯、镁、硅、磷、钾、钙等元素。这些物料，在高温还原性条件下，发生复杂的热化学反应，此过程实质是大分子团中的碳、氢、氧等元素的原子，在相应反应条件下按照化学键的成键原理，变成一氧化碳、甲烷、氢气等可燃性气体的分子，这样便完成了化学键的能量转换。

现有的技术一般采用炉内空气流化、助燃及外加热的方式制取燃气，至使合成气燃烧值低；同时没有合理利用过热蒸汽流化床料及水煤气反应，也没有采用合成气高温再热工艺，方法过于简单，不可避免的产生二噁英及大量焦油，造成环境二次污染。本实用新型使垃圾焚烧炉、垃圾电厂锅炉彻底革新，为垃圾无害化处理提供了方向。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型在于提供一种采用过热蒸汽、纯氧、高温再热热解垃圾及生物质制合成气的装置，提供一种转化率高，余热充分利用，不产生焦油、二噁英等有害物质的装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种采用过热蒸汽、纯氧、高温再热热解垃圾及生物质制合成气的装置，包括流化床热解炉、旋风除尘器，所述流化床热解炉出风口与旋风除尘器的进风口连接，所述旋风除尘器的排灰管通过管道与流化床热解炉的返料口连接，通入炉内，所述旋风除尘器的出风口通过管道与高温再热器连接，所述高温再热器通过管道与余热锅炉连接，所述余热锅炉通过管道与急冷器连接，所述急冷器通过管道与除尘器连接，

所述急冷器通过管道与洗涤器连接，所述洗涤器与引风机连接，所述引风机通过管道与气柜连接；

所述流化床热解炉还设有调节风进气管、入料口、流化风进气管、点火及助燃燃气进气管；

所述流化床热解炉出风口处设有蒸汽过热器；

所述余热锅炉设有进水管和蒸汽排出管，所述余热锅炉的蒸汽导管与炉蒸汽过热器连接，所述蒸汽过热器通过管道与流化风室连接。

所述高温再热器为电加热装置，所述急冷器为快速冷却装置。

所述流化风进气管设于流化床热解炉的床层下方；所述点火及助燃燃气进气管设于流化床热解炉的床层上方，入料口下方。

所述返料口设有灰封装置。

所述点火及助燃燃气进气管通过管道与气柜连接，所述点火及助燃燃气进气管还与外供管道连接。

所述流化床热解炉的床层底部设有排渣口。

所述洗涤器、引风机和气柜之间设有阀门。

利用所述的装置进行过热蒸汽、纯氧、高温再热热解垃圾及生物质制合成气的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1）通过入料口向流化床热解炉内添加垃圾及生物质原料；

2）启动初期使用纯氧作为流化风，使床上物料处于流化状态；

3）点火及助燃气管向流化床热解炉内注入燃气并点燃床料，燃烧正常后关闭燃气，正常运行后流化床热解炉床层上高温区域温度为800-850℃；

4）通过缺氧燃烧调节，在高温、还原性条件下，物料发生热解，产生大量一氧化碳、甲烷、氢气的合成气；

5）余热锅炉产生的蒸汽经蒸汽过热器加热得到过热蒸汽，引入流化风室，过热蒸汽、纯氧在流化风室混合作为流化风，使床上物料处于流化状态，纯氧在炉内与原料发生氧化反应，为燃烧用氧，过热蒸汽在炉内与碳发生水煤气反应，产生一氧化碳和氢气；

6）将炉内合成气经旋风除尘器除尘，除去的尘灰通过旋风除尘器排灰管、流化床热解炉的返料口回到流化床热解炉内，进行继续循环；

除尘后的混合气送入高温再热器再热消除焦油及二噁英；

7）合成气在引风机的抽吸下，经旋风除尘器、高温再热器、余热锅炉，急冷器，高温合成气在急冷器内急速冷却，不再产生焦油及二噁英，冷却后的合成气经过除尘器、洗涤器、引风机至气柜；

完成过热蒸汽、纯氧、高温再热热解垃圾及生物质制合成气。

所述合成气部分用作助燃使用。

本实用新型提供一种采用过热蒸汽、纯氧、高温再热热解垃圾及生物质制合成气的装置，有益效果如下：

1、本实用新型采用纯氧作为流化床热解炉的流化风和调节风，有效地控制了合成气中的氮含量，保证了合成气的高品质；

2、本实用新型利用纯氧助燃，提高了燃烧反应速度，便于燃烧调节，增加生产效率；