[发明专利]一种废弃物高温空气/水蒸气气化燃烧熔融系统

权利要求书

1.一种废弃物高温空气/水蒸气气化燃烧熔融系统，其特征在于：包括废弃物高温气化燃烧熔融装置、烟气高温除尘及余热利用装置和烟气净化处理装置；所述废弃物高温气化熔融燃烧装置的出口连通烟气高温除尘及余热利用装置，所述烟气高温除尘及余热利用装置的出口连通烟气净化处理装置；

所述的废弃物高温气化燃烧熔融装置包括废弃物进料系统、高温空气/水蒸气气化炉、等离子体灰熔融炉、高温旋风除尘器和合成气燃烧室；所述的废弃物进料系统设置于高温空气/水蒸气气化炉的上方，将废弃物投入所述的高温空气/水蒸气气化炉内；所述的等离子体灰熔融炉与高温空气/水蒸气气化炉连接，用于熔融高温空气/水蒸气气化炉产生的灰飞；等离子体灰熔融炉的底部设置有玻璃熔融灰渣出口；高温空气/水蒸气气化炉设置有合成气出口；所述的合成气出口依次与所述的高温旋风除尘器和合成气燃烧室连接；所述高温旋风除尘器的底部设置有灰尘排出口；所述等离子体灰熔融炉上设置有旋风除尘器灰进口；所述的灰尘排出口与所述的旋风除尘器灰进口连接；

所述的烟气高温除尘及余热利用装置包括烟气高温除尘和蓄热式烟气热回用装置、余热锅炉；所述的烟气高温除尘和蓄热式烟气热回用装置的烟气出口与余热锅炉连接；

所述的烟气高温除尘和蓄热式烟气热回用装置包括装置本体；装置本体内设置有两个以上的操作室；每个操作室的下部安装有高温除尘装置，上部安装有高温蓄热式烟气热回用蓄热体；所述装置本体的下部设置有高温烟气进口，底部设置有高温空气/水蒸气出口；所述装置本体的上部设置有低温烟气出口，顶部设置有空气供风入口和低压低温蒸汽入口；所述的高温烟气进口与燃烧室连接；所述的高温空气/水蒸气出口与等离子体灰熔融炉连接；所述的低温烟气出口与余热锅炉连接；所述的空气供风入口与空气供风风机连接；所述的低压低温蒸汽入口与所述的余热锅炉连接；两个操作室中一个操作室用于脱除烟气颗粒物粉尘，并冷却高温烟气，另一个操作室用于预热空气和水蒸气，预热后的空气和水蒸气对高温除尘装置进行吹扫，脱除沉积的粉尘；

所述高温烟气进口、低温烟气出口、空气供风入口和低压低温蒸汽入口的气流介质通过高温端换向阀门和低温端换向阀，切换来进行调节；高温端换向阀门和低温端换向阀；切换到烟气通路状态，高温烟气进入并依次通过高温除尘装置和高温蓄热式烟气热回用蓄热体，从低温烟气出口排出；换向阀切换到空气/水蒸气通路，空气和低压低温水蒸气依次通过高温蓄热式烟气热回用蓄热体和高温除尘装置，从高温空气/水蒸气出口排出。

2.根据权利要求1所述的一种废弃物高温空气/水蒸气气化燃烧熔融系统，其特征在于：高温空气/水蒸气气化炉和所述等离子体灰熔融炉可为上下一体式结构，也可为分离式结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种废弃物高温空气/水蒸气气化燃烧熔融系统，其特征在于：所述的等离子体灰熔融炉装有等离子体炬和大功率烧嘴。

4.根据权利要求1所述的一种废弃物高温空气/水蒸气气化燃烧熔融系统，其特征在于：所述余热锅炉为火管锅炉，用于实现烟气在450-250°C温度区段的快速急冷，同时产生低压低温蒸汽。

5.根据权利要求1所述的一种废弃物高温空气/水蒸气气化燃烧熔融系统，其特征在于：所述的烟气净化处理装置包括脱酸反应器、布袋除尘器、高级氧化室、减温塔、湿式静电除尘器、除雾器、脱酸反应器、布袋除尘器、减温塔和湿式静电除尘器依次连接；湿式静电除尘器通过引风机与烟囱连接；所述布袋除尘器的底部与等离子体灰熔融炉连接，将布袋除尘器底部收集的飞灰，输入到等离子体灰熔融炉中进行熔融。

6.根据权利要求1所述的一种废弃物高温空气/水蒸气气化燃烧熔融系统，其特征在于：燃烧熔融过程包括如下几个步骤：

1）废弃物通过废弃物进料系统从高温空气/水蒸气气化炉的顶部进料，在高温空气/水蒸气气化炉内与高温空气/水蒸气气化剂充分接触反应，料层气化温度1000°C以上，高温空气/水蒸气气化炉的出口温度800°C以上，炉内产生焦油含量低的高品质合成气从顶部出来，其他不可燃物残余物从高温空气/水蒸气气化炉的底部排出，进入等离子体灰熔融炉；进行熔融转化未无害的玻璃体；

2）经过步骤1）产生的合成气在高温旋风除尘器内脱尘后，进入燃烧室，燃烧室燃烧温度控制在1100°C以上，通过合理布风保证空气和合成气的充分混合，烟气在燃烧室内停留时间控制在2s以上；高温旋风除尘器内的残余物进入等离子体灰熔融炉，进行熔融转化未无害的玻璃体；

3）经2）产生的高温烟气在烟气高温除尘装置中进一步除尘，并通过高温蓄热式烟气热回用蓄热体降温，烟气热量保存在蓄热材料中，冷却后的烟气进入到余热锅炉进一步冷却，产生低压低温蒸汽；

4）经3）冷却的烟气进入到脱酸反应器中与酸性气体吸收剂反应脱酸，并通过布袋除尘器脱除吸收剂和飞灰；布袋除尘器脱收集的灰飞进入等离子体灰熔融炉进行熔融转化未无害的玻璃体；

5）经4）净化后的烟气在高级氧化室内脱除二恶英、硫化物或其他污染物，然后经过减温塔内碱液水洗降温、湿式静电除尘器捕捉残余污染物，实现烟气的深度净化；

6）步骤3）中所产生的低温低压蒸汽通入到高温蓄热式烟气热回用蓄热体预热到高温，反吹和清洁高温除尘装置，部分进入到等离子体灰熔融炉中，部分直接进入高温空气水蒸气气化炉；所携带的灰颗粒同飞灰底灰在等离子体熔融炉中熔融转化成无害的玻璃体熔渣；

7）步骤5）中的高温空气/水蒸气在等离子体熔融炉中被预热到更高温度，从气化炉底部进入气化炉参与气化反应。