[实用新型]生活垃圾气化燃烧过程中二噁英和NOx物质的减排系统

说明书

本实用新型公开了一种生活垃圾气化燃烧过程中二噁英和NOx物质的减排系统，包括上吸式气化炉、冷却池、旋风分离器、催化改质装置、电捕焦油器、空气分级燃烧室；上吸式气化炉具有生活垃圾投入口、焦炭投入口、气化出口、富氧空气进口、固体残渣出口、回收口，其还具有高温熔融区、热解区、干燥区和均相转化区；冷却池与上吸式气化炉的固体残渣出口连通；旋风分离器与上吸式气化炉的气化出口连接，旋风分离器的固体物出口与上吸式气化炉的回收口连接，旋风分离器的气体出口与催化改质装置连接，催化改质装置、电捕焦油器、空气分级燃烧室又依次连接。该系统可实现对二噁英合成以及NOx物质产生的抑制，实现二噁英和NOx物质的协同高效减排。

技术领域

本实用新型涉及生活垃圾处理技术领域，特别涉及一种生活垃圾气化燃烧过程中二噁英和NOx物质的减排系统。

背景技术

近几年，垃圾焚烧处置因能实现垃圾的“减量化、无害化、资源化”在我国得到迅速发展。但随之而来的二次污染不容忽视，尤其是烟气中二噁英的排放已成为社会各界关注焦点。二噁英由多氯代二苯并二噁英和多氯代二苯并呋喃两种物质组成。二噁英作为典型的持久性有机污染物(简称POPs)，具有环境持久性、生物积蓄性、长距离迁移能力和生物危害性，被列为《POPs公约》首批控制名单。据调查，虽然大部分生活垃圾焚烧炉均配备了相应的尾气处理装置，但我国仍有超过2/3的生活垃圾焚烧炉无法满足排放标准。现阶段，活性炭吸附+布袋除尘器技术因设备结构简单、脱除效率高而成为最广泛使用的二噁英末端控制方法。但是，该方法仅实现了二噁英污染由气相向固相转移，这反而加重飞灰处置负担，甚至导致二噁英排放总量增加，并未实现其真正降解。

与此同时，垃圾焚烧过程产生氮氧化物(NOx)，易引发光化学烟雾、酸雨、温室效应和臭氧层破坏等一系列环境问题。《生活垃圾焚烧炉污染排放标准GB 18485—2014》规定自2014年7月1日起，新建生活垃圾焚烧炉烟气中氮氧化物(以NO₂计)排放浓度限值由400mg/m³收紧至300mg/m³。目前，各固定污染源主要通过燃烧前燃料净化、燃烧过程优化和燃烧后脱除三种手段实现NOx减排。其中，大型现代化垃圾焚烧发电设施普遍安装了选择性非催化还原(SNCR)脱硝系统；但此种方法脱硝效率通常介于30％～45％，且炉内温度的变化对于NOx脱除效率影响较大。

相对于生活垃圾直接焚烧，将生活垃圾先气化形成气体燃料后再燃烧的方式对于二噁英类物质的排放控制具有以下几方面的优势。首先，相对于固体燃料而言，气化产气与空气的混合效果更为充分，燃尽效果更好，能够有效抑制由不完全燃烧生成的二噁英。其次，气化产气中含有氢气、烃类等富氢燃料；研究表明，在燃烧过程中富氢燃料有助于抑制二噁英的生成。再者，相对于焚烧烟气，气化产气中飞灰颗粒较少，能有效减少二噁英的异相表面催化合成及从头合成。但是，现有的生活垃圾气化燃烧技术仍需进一步改善，才能实现二噁英类物质和氮氧化物的协同高效减排。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种生活垃圾气化燃烧过程中二噁英和NOx物质的减排系统；该系统可以实现对于二噁英类物质异相合成、气相合成以及从头合成的抑制，并可以控制NOx物质的产生，实现二噁英和NOx物质的协同高效减排。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

该减排系统包括上吸式气化炉、冷却池、旋风分离器、催化改质装置、电捕焦油器、空气分级燃烧室；

所述上吸式气化炉的底部具有富氧空气进口、固体残渣出口和回收口；该上吸式气化炉的顶部设有用于投入生活垃圾的生活垃圾投入口、用于投入焦炭的焦炭投入口以及用于输出气化产气的气化出口；该上吸式气化炉从下至上具有高温熔融区、热解区、干燥区和均相转化区；该均相转化区设有加热器；焦炭与富氧空气产生放热反应，为高温熔融区提供热量，以对生活垃圾进行气化熔融；

所述冷却池与上吸式气化炉的固体残渣出口连通；