[发明专利]一种垃圾气化炉及基于其的垃圾气化方法

说明书

本发明公开了一种垃圾气化炉及基于其的垃圾气化方法，气化炉由气化室及燃烧室组成，气化室内为以水蒸气为气化介质的无氧还原气氛，此时不利于二噁英生成，故可实现二噁英超低排放，可满足我国对于二噁英排放的超低标准。同时，由于气化室内的气化介质为水蒸气，故所生成的合成气的热值高，可满足目前绝大部分燃气轮机对合成气的热值需求。本发明气化室通过固定装置布置于燃烧室内，部分合成气与空气在燃烧室内燃烧来并产生大量热量，气化室壁经过热传导方式传递给气化室，满足气化室内部吸热气化反应所需的吸热量，从而满足反应器对热量的需求。本发明可实现以水蒸气为气化介质、反应器自热平衡及二噁英超低排放，对于垃圾资源化无害化利用具有重要的指导意义。

技术领域

本发明属于垃圾无害化利用技术领域，涉及一种垃圾气化炉及基于其的垃圾气化方法。

背景技术

城市生活垃圾清运量不断增加促使我国垃圾发电市场活力十足。随着人民生活水平不断提高、城镇化高速发展，我国生活垃圾产生量逐年增加，生活垃圾的无害化处理率也在逐年提高。2016全国生活垃圾清运量约为21500.5万吨。预计2017年全年我国城市垃圾清运量仍将保持增长，规模大约在23597万吨左右。垃圾焚烧发电是人口较多的城镇(县城及以上行政区)生活垃圾处理的主要方式，是城镇生态环境保护的重要措施。面向新时代生态文明建设，城镇生活垃圾焚烧发电需在新时代新起点上明确新的发展战略，开启新的历史征程。我国生活垃圾焚烧发电装机规模和垃圾处理量居于世界首位。截至2016年底，全国投产生活垃圾焚烧发电项目273个。截至2017年上半年，垃圾发电投产项目为296个。然而，刚出台的《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)制定出了极为严苛的二噁英的排放标准(0.1I-TEQng/m³)标准。因此，二噁英控制问题成为了制约垃圾焚烧发电技术的主要制约因素之一。

大量研究表明，在还原性气氛中二噁英的生成量将大幅降低，然而传统的焚烧法常需要引入大量空气，此时反应器气氛主要以氧化性气氛为主，这将导致反应器气氛为氧化性气氛，从而增加二噁英的排放含量。在垃圾气化燃烧技术中，若能使用水蒸气作为气化介质，此时既可保证反应器气氛为还原性气氛，同时还有利于提升合成气的热值。然而，此时气化反应器需要提供外源热，系统无法实现自热平衡。

目前，气化炉普遍以空气为气化介质，然而针对以水蒸气为气化介质的气化炉较少，而针对能满足自热平衡的以水蒸气为气化介质的气化炉则基本没有相关报导。因此，开发一种能以水蒸气为气化介质，同时还能实现反应器自热平衡的反应器，对于二噁英的控制及垃圾的资源化利用具有重要的意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种垃圾气化炉及基于其的垃圾气化方法，该垃圾气化炉结构设计合理，具有自热平衡、产气热值高、产气率高、低二噁英生成的功能，适用于垃圾气化领域。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开的一种垃圾气化炉，其特征在于，包括燃烧室和设置于其内的气化室，气化室通过固定装置与燃烧室固连；

气化室内设有布风室，布风室上开设有用于输送水蒸气的布风室入口，气化室顶部设有垃圾进料口和合成气排放口，底部设有用于排放炉渣的出料口；

燃烧室侧壁上方开设有排烟出口，侧壁下方开设有空气入口，燃烧室内设有燃烧器；

还包括与气化室和燃烧室连通的合成气输送管，用于将气化室反应生成的部分燃烧室注入合成气输送至燃烧室中，燃烧室中燃烧反应产生的热量通过气化室壁传递给气化室。

优选地，布风室内还设有布风板，水蒸气通过布风板进入气化室。

优选地，垃圾进料口与料仓相连，料仓通过螺旋给料机与垃圾进料口相连。

优选地，出料口处连接螺旋出料机，螺旋出料机与灰渣输送机相连。