[发明专利]一种生活垃圾气化熔融焚烧系统及其焚烧方法

权利要求书

1.一种生活垃圾气化熔融焚烧系统，包括垃圾气化焚烧系统、旋风燃烧熔融系统、空气预热和高温烟气急冷系统、余热锅炉系统、低温烟气急冷系统、烟气净化系统；所述气化焚烧系统的焚烧烟气出口与所述旋风燃烧熔融系统相连，所述旋风燃烧熔融系统的熔融烟气出口有两个，一个熔融烟气出口与所述空气预热和高温烟气急冷系统相连，另一个熔融烟气出口与所述余热锅炉系统相连；所述余热锅炉系统烟气出口与低温烟气急冷系统烟气入口相连；所述低温烟气急冷系统的急冷烟气出口与所述烟气净化系统相连；所述空气预热和高温空气急冷系统包括两个高温预热空气出口，一个高温预热空气出口连接所述垃圾气化焚烧系统，另一个高温预热空气出口连接所述旋风燃烧熔融系统；所述空气预热和高温烟气急冷系统的换热烟气出口与所述烟气净化系统相连。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾气化熔融焚烧系统，其特征在于：所述低温烟气急冷系统包括低温烟气入口、空气入口、急冷烟气出口和低温预热空气出口，所述低温预热空气出口连接有换热器，所述换热器包括与所述低温预热空气出口相连的低温预热空气进口、冷空气出口、进水口和预热水出口，所述预热水出口与所述余热锅炉系统相连。

3.根据权利要求1或2所述的生活垃圾气化熔融焚烧系统，其特征在于：所述垃圾气化焚烧系统包括依次相连的垃圾抓斗、进料机构、气化焚烧炉、出料机构和水冷除渣机；所述气化焚烧炉的炉头设有与所述空气预热和高温烟气急冷系统的一个高温预热空气出口相连的高温一次风喷口，炉尾设有气化烟气出口，炉内设有助燃装置。

4.根据权利要求1或2所述的生活垃圾气化熔融焚烧系统，其特征在于：所述旋风燃烧熔融系统包括旋风炉和旋风筒；在所述旋风筒上设有与所述气化烟气出口相连的烟气喷口、与另一个高温预热空气出口相连的高温二次风喷口、熔融烟气出口和灰粉喷口。

5.根据权利要求1或2所述的生活垃圾气化熔融焚烧系统，其特征在于：所述空气预热和高温烟气急冷系统为蓄热式高温阀；所述低温烟气急冷系统为蓄热式低温阀组成。

6.根据权利要求1或2所述的生活垃圾气化熔融焚烧系统，其特征在于：所述的烟气净化系统包括依次相连的活性炭喷射装置、布袋除尘器和脱硫塔。

7.一种权利要求1～6所述的生活垃圾气化熔融焚烧系统的焚烧方法，包括如下步骤：

(1)垃圾气化焚烧，生活垃圾进入气化焚烧炉的炉尾，随着气化焚烧炉翻转的同时，与高温气化烟气逆流接触，温度升高，水分挥发，在缺氧状态下被干燥、气化，气化产生的气体、挥发份、飞灰顺着烟气一起由炉尾的焚烧烟气出口排出；剩下的残余固体随着气化焚烧炉的翻转继续向炉头前进，随着气化焚烧炉炉头高温一次风喷口的预热空气的不断鼓入，氧的浓度越来越大、温度越来越高，固体残余物中的碳、挥发份被充分燃烧、直到燃尽；燃尽后的灰渣由出料机构排出，经水冷后，由水冷出渣机收集，最后填埋；

(2)气化烟气焚烧和飞灰熔融，气化焚烧炉排出的气化烟气进入旋风炉，随着从高温二次风喷口进入的预热空气一起旋转、并充分燃烧，气化烟气中的飞灰被甩向筒壁，在筒壁上形成一层熔渣膜，以液态形式从低端排出，焚烧后的高温烟气从炉体上端的烟气出口排出；

(3)空气预热，从旋风炉排出的烟气中，一部分烟气进入蓄热式高温阀，助燃空气从蓄热式高温阀的另一端进入，烟气和空气处于逆流方向，分别流经两个腔体，烟气从两个腔体内的蓄热体的孔道中流过，此时高温蓄热体中蓄积的热量将流经的空气加热，高温预热空气分别送入气化焚烧炉炉头的高温一次风喷口和旋风炉的高温二次风喷口，分别为垃圾气化焚烧以及垃圾气化烟气的焚烧提供氧气和热量；

(4)烟气急冷，所述步骤(3)中从旋风炉出来的一部分高温烟气经蓄热式高温阀急冷降温，会同经蓄热式低温阀急冷降温的烟气送入烟气净化系统进行净化处理；

(5)烟气净化。

8.根据权利要求7所述的生活垃圾气化熔融焚烧方法，其特征在于：还包括一个余热利用步骤，所述步骤(3)中从旋风炉出来另一部分烟气直接导入余热锅炉，经过余热锅炉回收热量后，温度降到400～500℃，然后进入蓄热式低温阀，被急冷到200℃以下；同时预热后的空气经换热器换热，热量交换给水，将换热后的预热水用于余热锅炉用水。

9.根据权利要求7或8所述的生活垃圾气化熔融焚烧方法，其特征在于：所述步骤(5)的烟气净化为，向被急冷后的烟气烟道中喷射活性炭，活性炭喷射采用文丘里喷射装置，活性炭能吸附大量的固态二噁英类物质，然后和烟气中的飞灰经过布袋除尘器时，被过滤下来，除尘后的烟气再进入脱硫塔，在脱硫塔内SO₂、HCl等酸性气体与石灰浆液作用，并被脱除。