[发明专利]有机固废加压气化系统和方法

说明书

本发明公开了有机固废加压气化系统和方法。其中，有机固废加压气化系统包括：加压气化炉、文丘里洗涤塔、废热锅炉、气液分离器、间接冷却器。该系统采用加压低焦油气化的方式，有利于提高气化处理规模和气化强度；气化压力灵活，可根据有机固废物性质或处理规模灵活调节；可燃气降温净化工艺简单，无需复杂的设备，降低整个过程的投资运行成本；可燃气降温过程中产生的水蒸气可作为气化剂参与反应，减少水蒸气制备成本。

技术领域

本发明涉及固废处理处置与资源化领域，具体而言，本发明涉及有机固废加压气化系统和方法。

背景技术

气化技术指将可燃碳基固体物料(煤、生物质、生活垃圾、有机固体废弃物等)在一定温度和压力条件下，通过通入气化剂在气化炉内发生氧化还原反应过程生成气体，生成的气体经过后续的降温、净化处理后可用于发电或化学合成。目前气化技术已经逐步推广至生活垃圾、农林废弃物等有机固体废弃物的气化处理中来，涉及的反应器以固定床、流化床和气流床为主。结合有机固废的物料理化特性和不同气化炉炉型的特点，固定床气化炉更适合中小规模的气化处理，且具有操作简单、运行维护成本低等优势。

目前的生活垃圾或其余有机固废的气化处理以高温常压为主，使得气化处理规模和气化强度难以提升。加压条件下，物料颗粒表面的气体浓度增加，微观上单位面积气体和物料表面接触更好，可以促进反应进行。因此采用加压气化方式，能够有效提高有机固废的气化效率。中国专利CN106047415A提出了一种生活垃圾的富氧加压气化方法，但采用的是上吸式固定床气化炉，气化合成气中含有较多的焦油，且该专利中提到的气化压力最大为3.5MPa，对物料处理效率的提升有限。另一方面，焦油是气化过程中的亟需解决的难题，气体中含有大量的焦油会增加后续工艺中除焦的成本，也会降低产气的品质，而如何降低产气中的焦油含量，仍有待进一步研究。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出有机固废加压气化系统和方法。该系统可通过加压多级供风实现有机固废的低焦油气化产气，并对产气的余热和降温过程中产生的水蒸气进行充分利用，降低有机固废处理成本。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种有机固废加压气化系统。根据本发明的实施例，该有机固废加压气化系统包括：加压气化炉、文丘里洗涤塔、废热锅炉、气液分离器、间接冷却器；其中，所述加压气化炉具有以下其中之一的结构：

(1)所述加压气化炉包括：

进料装置；

反应区炉体，所述反应区炉体设在所述进料装置下方，所述反应区炉体包括上段炉体和下段炉体；其中，所述上段炉体的直径小于所述下段炉体的直径，所述上段炉体套设在所述下段炉体内，所述上段炉体与所述下段炉体之间形成有环形空腔，所述环形空腔顶部设有密封件；所述上段炉体内的上方设有布料装置，所述下段炉体内的底部设有炉篦；

多个炉顶气化剂进气口，所述炉顶气化剂进气口设在位于所述环形空腔上方的所述上段炉体的侧壁上，延伸至所述上段炉体内；

至少一个中段气化剂进气口，所述中段气化剂进气口设在位于所述环形空腔侧方的所述下段炉体的侧壁上，并穿过所述上段炉体的侧壁，延伸至所述上段炉体内；

炉底气化剂进气口，所述炉底气化剂进气口设在下段炉体的底壁或底部侧壁上，延伸至所述下段炉体内，与所述炉篦的下部连通；

一个或多个煤气出气口，所述煤气出气口设在位于所述环形空腔侧方的所述下段炉体侧壁上，且位于所述中段气化剂进气口的上方，所述煤气出气口与所述环形空腔连通；

气化剂分布调节器，所述气化剂分布调节器可上下移动地设在所述炉底气化剂进气口的出口端，且位于所述炉篦内；

排渣装置，所述排渣装置设在所述下段炉体的下方或侧下方；

(2)或者，所述加压气化炉包括：