[发明专利]一种生活垃圾气化熔融焚烧系统及其焚烧方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种垃圾焚烧系统及其焚烧方法，尤其涉及一种生活垃圾气化熔融焚烧系统及其焚烧方法。

背景技术

城市生活垃圾气化熔融焚烧技术一般分为一步法气化熔融焚烧技术和两步法气化熔融焚烧技术。所谓一步法气化熔融焚烧技术是指垃圾的干燥、气化、燃烧、灰渣的熔融等过程在一个设备中全部完成的一种直接气化熔融焚烧技术；而两步法气化熔融焚烧技术则是指先将垃圾置于温度为500～800℃的设备中进行热解、然后将热解碳渣以及热解气等置于温度高于1300℃的设备中进行熔融焚烧处理的一种气化熔融焚烧枝术。城市生活垃圾两步法气化熔融焚烧技术进行垃圾气化过程的气化炉目前比较成熟的有回转窑式和流化床式，而灰渣熔融处理的熔融炉则有许多种。传统的生活垃圾气化熔融焚烧一般都需要掺烧辅助燃料，以达到1300℃以上的燃烧温度。

专利号为ZL03147866.2的专利文献公开了一种回转窑垃圾气化、炭灰共融的多级焚烧方法及系统。该发明采用回转窑作为气化炉，灰渣熔融处理的熔融炉为下行气流床布置的高温熔融燃烧炉。垃圾经破碎、压实后送入回转窑气化炉气化，生成的低热值废物燃气进入高温熔融式焚烧炉，回转窑气化炉内固体残留物经过分选，炭分磨碎后由气力输送至高温熔融燃烧炉，和燃气一起进行燃烧。该焚烧方法及其系统的缺点是：1.该发明的处理对象主要是医疗垃圾以及其他高热值的危险废弃物，对于低热值的生活垃圾适应性差。2.回转窑气化过程和高温熔融焚烧过程都需要辅助燃油，运行成本高。3.垃圾在回转窑气化后的残余固体中含有大量的炭份，需要对其进行筛分回收。4.尾气急冷采用喷水淬冷方式，不但浪费水，还损失能量，造成二次污染。

专利号为ZL201010177396.9的专利文献公开了一种城市生活垃圾蓄热式气化熔融焚烧系统，该系统属于一步法气化熔融焚烧技术，生活垃圾的气化、焚烧、熔融在一个竖炉里面完成。该系统采用了高温空气燃烧技术，将空气预热到900℃，使炉内温度达到1300℃以上，不需要辅助燃料而实现熔融焚烧。本焚烧系统的缺点是：1.在一体炉内，气化和焚烧同时进行，反应剧烈，飞灰随烟气溢出，烟气含尘量大，易堵塞蓄热式换热阀的蓄热材料。2.由于助燃空气布置在垃圾熔融池上方，且为常压送风，底部燃烧不剧烈，熔融池温度不易提高，不利于垃圾的熔融和排出。3.空气过剩系数大。

发明内容

本发明提供了一种不掺烧或少掺烧辅助燃料，减少焚烧炉出口烟气的含尘量的生活垃圾气化熔融焚烧系统及其焚烧方法。

实现本发明的目的之一的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气化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所述烟气急冷系统相连；所述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烟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。

所述低温烟气急冷系统包括低温烟气入口、空气入口、急冷烟气出口和预热空气出口，所述预热空气出口连接有换热器，所述换热器包括与所述预热空气出口相连的预热空气进口、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。

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预热空气系统的一个预热空气出口相连的高温一次风喷口，炉尾设有焚烧烟气出口，炉内设有助燃装置。

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。

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。每个阀的上下两端固定、中间可以旋转。阀的上端设有烟气入口和空气出口，下端设有烟气出口和空气入口。

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。

实现本发明的目的之二的生活垃圾气化熔融焚烧方法，包括如下步骤：