[发明专利]一种有机固废热解耦合小型燃煤炉排炉系统及方法

说明书

本发明公开了一种有机固废热解耦合小型燃煤炉排炉系统，包括立式移动床热解反应器，立式移动床热解反应器顶部的关风器一连接给料机出口，给料机的入口连接料仓出口。本发明还公开了一种有机固废热解耦合小型燃煤炉排炉方法。本发明避免了热解内燃，有效限制了反应最高温度，避免有机固废内的挥发性重金属和KCl等无机物质的大量释放，使其固化在热解焦中，起到有机固废无害化处置的目的；有机固废热解荒煤气通过喉口与燃煤烟气混合后在二燃室内绝热再燃，可起到降低NOx含量的目的；整个系统将有机固废热解系统耦合到燃煤炉排炉装置，既解决了有机固废单独热解能量不给自给的难题，又解决了燃煤炉排炉低碳化改造的难题。

技术领域

本发明涉及热解领域，具体为一种有机固废热解耦合小型燃煤炉排炉系统及方法。

背景技术

有机固废如污泥、农作物秸秆、生活垃圾和园林废弃物等产量随着城市化的进程日益增大，根据测算数据，仅是农作物秸秆一项，2020年产量就达到8.73亿吨左右，如何合理有效的处置有机固废，是助力碳达峰、碳中和目标的重要方式之一。热解是有机固废热化学处置的一种有前景的技术手段，其是在400-800℃反应温度和欠氧的气氛下，将有机固废中的有机成分转化为气液固三相产品，并将有毒有害的无机污染物固化在热解焦中，工艺简单，适合大规模的放大。但，有机固废通常热值较低，比如污泥，其含水率可达80％，无法自持热解，需要外供能量，经济效益较低。

2017年国家环保部、能源部等多部门提出利用现有燃煤机组协同处置有机固废(生物质、垃圾、污泥等)的技改试点工作，随后已经多家开展了生物质或污泥与燃煤锅炉的耦合，该技术方法在解决燃煤利用低碳发展的同时，实现了有机固废的能源化和资源化的目的。目前的耦合方式，主要是针对大型的燃煤发电机组，炉型主要是流化床和煤粉炉，但是我国大量的燃煤供热机组多采用炉排炉的方式，如何实现对炉排炉的工业燃煤机组耦合有机固废实现协同处理是本领域人员需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种有机固废热解耦合小型燃煤炉排炉系统及方法，解决了目前有机固废单独热解能量不能自给，燃煤炉排炉低碳化改造的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种机固废热解耦合小型燃煤炉排炉系统，包括：

立式移动床热解反应器，立式移动床热解反应器顶部的关风器一连接给料机出口，给料机的入口连接料仓出口，立式移动床热解反应器的荒煤气出口连接有三通阀，所述立式移动床热解反应器的热解焦出口设有冷渣器，冷渣器的出口连接关风器二；

炉排，炉排底部出口设有关风器三，所述炉排上设有炉排炉料仓、炉排炉燃烧器和炉排炉空气进口，炉排炉料仓的顶部入口设置关风器四，炉排炉料仓出口连接炉排炉燃烧器，炉排炉燃烧器的气体出口处设有喉口，喉口的荒煤气进口通过循环风机一与三通阀的一出口连接；

二燃室，所述二燃室上设有热烟气出口一、气体循环口和热烟气出口二；

调温室，调温室内设有热电偶二，调温室的出口与热解反应器的热烟气进口连接，调温室的一入口与热烟气出口一连接，调温室的另一入口连接有循环风机二，循环风机二的入口处设有热电偶一且与三通阀的另一出口连接。

进一步限定，所述二燃室表面包覆有绝热耐火保温层。

一种有机固废热解耦合小型燃煤炉排炉方法，包括如下步骤：

将料仓内有机固废通过给料机由关风器一给入立式移动床热解反应器内通过热烟气加热，移动床热解反应器的固相产物热解焦通过热解反应器下端热解焦出口的冷渣器和关风器二排出，热解荒煤气通过荒煤气出口进入三通阀，三通阀将热解荒煤气分入调温室和喉口；

燃煤由炉排炉料仓进入炉排炉燃烧器燃烧后，灰渣由炉排的关风器三排出，燃煤热烟气进入喉口与热解荒煤气混合后，给入二燃室，通过气体循环口对混合气进行二次旋流燃烧。