[实用新型]一种垃圾热解气化熔融的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种垃圾热解气化熔融的系统及方法。

背景技术

随着我国经济快速发展，物质消费日趋上升，生活垃圾的产量也逐渐增多。大量的生活垃圾随意堆放，不仅会对土壤、水源造成污染，还会影响人类身体健康，因此如何有效地处理生活垃圾，是我国和世界各国面临的重大环境问题之一。目前，填埋、堆肥等技术已逐渐被淘汰，焚烧发电虽然减量化效果显著，但同时会带来二噁英等问题。生活垃圾热解技术是在无氧或缺氧的环境下，对物料进行加热，生成热解油、热解气和热解炭等产物，从原理上避免了二噁英的生成，同时大部分的重金属在热解过程中融入灰渣，减少了排放量。

气化熔融技术是利用等离子体火炬对物料进行加热，局部温度可到5000℃以上，并能使反应室的温度维持在1200℃左右，能迅速分解热解油、二噁英等物质，并产生大量CO、H₂等合成气，具有二次污染小、能源回收利用率高等特点。若不将垃圾热解与气化熔融技术进行有机结合，现有技术存在多种缺陷。例如，一些垃圾回转窑热解工艺，其焦油产量较多，容易堵塞管道、腐蚀设备等，经常停车检修，并且后端需要复杂的油水分离及净化装置，导致投资大大增加。一些垃圾竖炉气化熔融技术，直接用等离子火炬对垃圾原料进行气化熔融，在处理大规模垃圾时，该工艺的功率极大、耗电率非常高，因此导致运行成本增大，难以实现工业化应用。还有一些垃圾处理工艺在一个炉子中实现垃圾热解气化，虽然会生成大量合成气，但气体品质较差，运行成本较高，因此不具备商业运行价值。因此，如何设计一种清洁、高效的垃圾热解气化熔融的系统和方法成为本领域亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，设计并开发出了一种垃圾热解气化熔融的系统及方法，采用蓄热式旋转床对预处理后的垃圾原料进行热解，并利用气化熔融反应室对热解油气混合物进行气化，干燥出的水分作为热解炭的熄焦用水，获得的合成气产率高、热值高，可作为蓄热式辐射管的燃料气使用，通过换热处理合成气得到的蒸汽可用于发电出售，实现了垃圾的“无害化、减量化、资源化”，其运行成本低，焦油产率极低，不发生管道堵塞，易于实现工业化和规模化。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：本实用新型提供了一种垃圾热解气化熔融的系统。根据本实用新型的实施例，该系统包括：分选装置，所述分选装置包括分选垃圾入口、分选垃圾出口、磁选模块和筛分模块，用于分选出垃圾中包括金属或渣土的无机物；破碎装置，所述破碎装置包括破碎垃圾入口、破碎垃圾出口，所述破碎垃圾入口与所述分选垃圾出口相连；蓄热式旋转床，所述蓄热式旋转床包括：壳体、环形炉底、蓄热式辐射管、原料入口、热解水出口、热解油气混合物出口和热解炭出口，用于对所述垃圾进行干燥、热解处理，得到热解水、热解油气混合物和热解炭，其中：所述原料入口与所述破碎垃圾出口相连；气化熔融反应室，所述气化熔融反应室包括：热解油气混合物入口、热解炭入口、热态合成气出口、熔渣出口，用于利用等离子火炬的高温气化作用，使热解油和烃类气体发生气化、重组，得到包括CO和H₂的合成气，并将热解炭熔融成玻璃态熔渣，其中，所述热解油气混合物入口与所述热解油气混合物出口相连，所述热解炭入口与所述热解炭出口相连；换热装置，所述换热装置包括：热态合成气入口、冷态合成气出口、冷凝液出口、循环水入口和蒸汽出口，所述热态合成气入口与所述热态合成气出口相连，所述冷态合成气出口与所述蓄热式辐射管连接；发电装置，所述发电装置包括：蒸汽入口、循环水出口和电量输出端，所述蒸汽入口与所述蒸汽出口相连，所述循环水出口与所述循环水入口相连；熄焦装置，所述熄焦装置具有熔渣入口、灰渣出口、热解水入口，其中，所述熔渣入口与所述熔渣出口连接，所述热解水入口与所述热解水出口连接，用于将所述热解水通入所述熄焦装置中对熔渣进行熄焦处理。

发明人发现，根据本实用新型实施例的系统结构简单、成本低、安全性能好、易于实现工业化和规模化。该系统采用蓄热式旋转床对预处理后的垃圾原料进行热解，并利用气化熔融反应室对热解油气混合物进行气化，干燥出的水分作为热解炭的熄焦用水，获得的合成气产率高、热值高，可作为蓄热式辐射管的燃料气使用，通过换热处理合成气得到的蒸汽可用于发电出售，实现了垃圾的“无害化、减量化、资源化”处理。

根据本实用新型的实施例，所述蓄热式旋转床包括干燥区和热解区，所述壳体形成环状炉膛，所述热解水出口设置于所述干燥区末端的炉膛侧壁上；所述热解油气混合物出口设置于所述热解区末端的炉膛顶部；所述热解炭出口设置于所述热解区末端的炉膛底部。