[发明专利]一种废弃物高温空气/水蒸气气化燃烧熔融系统

说明书

本发明公开了一种废弃物高温空气/水蒸气气化燃烧熔融系统，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。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；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以及余热锅炉；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。本发明极大地提高了系统能源效率，节约了废弃物处置成本。

技术领域

本发明主要应用于环保技术领域，医疗垃圾、危废等废弃物的处置领域，具体涉及一种高能源利用效率、高效清洁的废弃物气化处理系统及处理方法。

背景技术

工业上通常采用焚烧处理废弃物，但是医疗垃圾、工业废液废渣等危险废弃物因为较生活垃圾等普通废弃物有较高比重的PVC或者苯环结构物质，在采用焚烧处理时，其燃烧烟气以及底渣中的污染物浓度更高、种类更多。比如，医疗垃圾焚烧未经处理的烟气中氯化氢的浓度可高达7000mg/Nm3，二恶英的浓度比生活垃圾焚烧也要高一到两个数量级。

因此，医疗垃圾等危险废弃物的处理需要采用不同的工艺设计和污染物脱除技术。例如，危废在回转窑中一次焚烧后，需要在下游的燃烧室中进行二次燃烧，二次燃烧的温度要求控制在1100°C以上，以实现对二恶英污染物的有效脱除。对于热值较低或者波动较大的废弃物，为达到1100-1200°C的炉内温度，需要借助于烧嘴和等离子炬提供辅助能源。此外，焚烧产生的底灰和飞灰等固体副产物也广泛采用等离子炬熔融技术进行处理。

污染物脱除技术通过提供辅助能源来实现，如果能源没有在烟气后处理系统中得到高效地回用，那么系统能源效率会降低，将极大地影响了技术经济性。焚烧高温烟气经过余热锅炉产生蒸汽，可以用于汽轮机发电，或印染厂等工业系统。但是，受制于废弃物焚烧烟气对锅炉管道极强的腐蚀作用，蒸汽系统的发电效率也远低于燃煤或者燃气透平发电系统。废弃物处理系统也难于达到生活垃圾、燃煤等系统的规模，因此，工业上往往不采用废弃物烟气预热发电，而是生产低压低温蒸汽供给其他工业需求。目前工业上危废处理工艺系统，并未解决系统能源效率低、高品位能源电能消耗过大的问题。

发明内容

本发明的是针对传统废弃物焚烧系统在综合考虑污染物副产品高效脱除后存在能源消耗大、效率低的问题，提出一种基于高温蓄热式烟气热回用的新的废弃物气化燃烧熔融系统，以实现在废物处理过程中污染物的高效处理的同时，能源效率的显著提高。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：一种废弃物高温空气/水蒸气气化燃烧熔融系统，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，所述的等离子体灰熔融炉装有等离子体炬和大功率烧嘴。