[发明专利]一种二段式污泥燃气化处理方法及处理装置

权利要求书

1.一种二段式污泥燃气化处理方法，用于减量化资源化处理污泥，其步骤如

下：

1)将含水量较高的污泥机械脱水至含水量小于50％；

2)脱水后的污泥与煤粉按比例混合制成型煤；

3)型煤从燃气化炉的顶部投料口投入炉膛内，首先在燃气化炉的上段炉的低温干馏段内进行干燥和干馏，产生干馏煤气和半焦化型煤，低温干馏段包括干燥层和干馏层，其中的半焦化型煤下移至燃气化炉的下段炉的高温气化段，干馏煤气则从燃气化炉膛的上段炉空层引出，经变频引风机调节流量和风压后输送至燃气化炉的下段炉的高温气化段内进行高温燃烧；

4)半焦化型煤在高温气化段内继续进行热解气化，高温气化段从上到下形成还原层、燃烧层和灰渣层，同时，燃烧层底部引入的含有空气和水蒸汽的气化剂参与半焦化型煤和干馏煤气的燃烧，气化剂与干馏煤气中的水蒸汽含量可直接用来调节并控制燃烧层的温度且保持燃烧温度稳定，提高热能利用率；

5)经高温燃烧后的半焦化型煤彻底转化成无机物并形成熔凝状的灰渣从炉底排灰口排出，而干馏煤气中的焦油及有机有害物质也通过高温彻底分解，最后形成不含有任何有机物成份、纯净且符合环保要求的还原煤气并引出至用能设备；

2.根据权利要求1所述的一种二段式污泥燃气化处理方法，其特征在于：所述污泥与煤沫的重量混合比为0.8～1.2∶2。

3.根据权利要求1所述的一种二段式污泥燃气化处理方法，其特征在于：所述低温干馏段的干馏层温度保持在400℃～550℃，所述干馏煤气的出口温度保持在300℃～350℃；所述高温气化段中的还原层温度保持在600℃～1100℃，燃烧层温度保持在1100℃～1200℃。

4.基于权利要求1所述处理方法的二段式污泥燃气化处理装置，其特征在于：包括污泥脱水单元(1)、型煤制作单元(2)和污泥燃气化处理单元，所述污泥脱水单元用于将污泥脱水并使污泥含水量降至50％以下；所述型煤制作单元是将脱水后的污泥与煤粉按比例混合压制成型煤，所述污泥燃气化处理单元包括二段式燃气化炉(3)，所述型煤送入二段式燃气化炉内经高温热解后形成灰渣和还原煤气。

5.根据权利要求4所述的二段式污泥燃气化处理装置，其特征在于：所述二段式燃气化炉(3)从上到下分为低温干馏段和高温气化段，二段式燃气化炉的炉体顶部设有投料口(36)，所述低温干馏段包括上层的干燥层(31)和下层的干馏层(32)，型煤在干燥层内受高温还原煤气的作用而干燥脱水，在干馏层内热解干馏，相应生成干馏煤气和半焦化型煤，半焦化型煤下移至高温气化段继续进行热解反应，高温气化段包括上层的还原层(33)、中间的燃烧层(34)和下层的灰渣层(35)，下移至高温气化段的半焦化型煤在还原层和燃烧层内高温热解气化并产生还原煤气，最后形成灰渣，炉体底部设有气化剂输送管(4)，用于气化剂的引入，气化剂包括空气和饱合水蒸汽，气化剂内的水蒸汽含量可调。

6.根据权利要求4所述的二段式污泥燃气化处理装置，其特征在于：所述燃气化炉(3)的低温干馏段和高温气化段之间设有干馏煤气输送管(5)，干馏煤气输送管的一端与炉膛上部的空层连通，干馏煤气输送管的另一端则与炉体下段燃烧层相通，干馏煤气通过输送管引至燃烧层与半焦化型煤同时燃烧，同时，干馏煤气中所含有的未分解的有机有毒有害物质经过高温燃烧后完全分解成无机物。

7.根据权利要求6所述的二段式污泥燃气化处理装置，其特征在于：所述干馏煤气输送管(5)上还设有变频引风机(51)用于控制干馏煤气的风量和风压，使燃气化炉(3)的上部炉膛保持微正压。

8.根据权利要求6或7所述的二段式污泥燃气化处理装置，其特征在于：所述干馏煤气输送管(5)的中部呈立式结构，以防止管内煤焦油存淀或积聚。

9.根据权利要求6所述的二段式污泥燃气化处理装置，其特征在于：所述燃气化炉(3)的炉体外部周沿设有干馏煤气环形分流管(52)并与所述干馏煤气输送管(5)相通，炉体内侧均布有环缝，所述环缝上设有防堵结构，干馏燃气通过环缝至燃烧层与半焦化型煤同时燃烧。

10.根据权利要求5所述的二段式污泥燃气化处理装置，其特征在于：所述气化剂输送管(4)上还设有水蒸汽含量控制器(41)，用于调节气化剂内的水蒸汽含量。