[发明专利]垃圾、有机废弃物的气化系统及设备

说明书

所属技术领域 

本发明涉及垃圾、有机废弃物的处理设备，特别涉及到垃圾气化设备。 

背景技术

当前，能源紧张，环保形势严峻。垃圾随着我国国民经济的发展及城市规模的不断扩大而迅速增加，并且其有害成分的含量也越来越高，如处理不好，将会污染环境，威胁人民的身体健康，这不仅会制约社会的进步，也影响到国民经济的可持续发展。当前，我国处理生活垃圾主要有卫生填埋技术、堆肥(生化)技术和焚烧技术，大部分地区采用卫生填埋法处理生活垃圾，这不但需占用大量的土地、浪费资源，而且容易污染土地及地下水；采用堆肥法仅利用40％左右的有机物，需建设配套的焚烧工艺设备，还需要有卫生填埋场相配套，堆肥制品中的重金属存在污染土壤和进入食品链作物的可能，同样存在二次污染的隐患；采用焚烧法来处理城市生活垃圾，余热用来发电或供热，可以做到减量化、资源化处理生活垃圾，但由于生活垃圾含水量高、热值低，一般的垃圾焚烧设备在运行时需用煤或燃油之类的常规燃料助燃，同时存在烟气中污染物含量高、不能有效消除致癌剧毒物二恶英和呋喃、烟气净化系统复杂等缺点；现有的垃圾焚烧设备只适应处理城市生活垃圾，而不能普及到村镇，不能实现低成本并且达到环保要求的处理水分更高、热值更低的村镇生活垃圾。 

把垃圾、有机废弃物通过气化或间接液化的方法转化为清洁的二次能源，可以取得双重的有益效果，一是可以解决环境污染问题，二是可以摆脱对石油煤炭资源的依赖。由于生活垃圾的特点是含水量高、热值低、含氯物多，焚烧时易生成剧毒物二恶英，用常规的设备转化成的合成气热值低，品质达不到应用的要求，因此，至今未见有把生活垃圾转化为二次清洁能源的商业化应用报道。 

发明内容

本发明的目的是要克服现有技术和设备的缺点，实现垃圾、有机废弃物的结合利用，在消纳处理垃圾的同时，实现把垃圾转化为高热值的合成气，所产合成气用于生产包括城市煤气、氢气、甲醇、二甲醚液化气的二次清洁能源产品，从而使垃圾转化项目能得到商业化的应用。所述的垃圾、有机废弃物包括生活垃圾、医疗垃圾、农业废弃物、林业废弃物、木材加工废弃物和工业高分子废弃物。 

本发明的一种垃圾、有机废弃物的气化系统，包括生活垃圾的气化和净化设备，系统主要由风干器(1)、气化炉(2)、除尘/净化设备、压缩机(14)、气柜(15)和连接管道组成，其中：风干器(1)的前部依次设置有垃圾料斗(102)和送风口(103)，后部设置抽风口(105)，出料口(106)在风干器(1)的尾部，设备运行时，使垃圾物料充满风干器(1)的内腔，把风源从送风口(103)送入风干器(1)内，再从抽风口(105)引出风干器(1)，使气流穿越垃圾物料的料层带走水分，把垃圾物料进行吹干，风干器(1)内有螺旋输送器(104)把垃圾物料由前部送往后部，垃圾物料在风干器(1)边运行边进行风干，然后由尾部的出料口(106)送入气化炉；气化炉(2)为气相循环气化炉，炉内设置烘干区(2-VI)、热解区(2-V)、气化一区(2-IV)、气化二区(2-II)、燃烬区(2-III)和蓄热腔(2-I)，气化炉的进料口(201)在烘干区(2-VI)的顶部；所述的蓄热腔(2-I)为曲径构造，高温合成气在通过蓄热腔时，把一部分热能传递给了蓄热炉墙，利用蓄热炉墙蓄贮热能，使蓄热腔(2-I)内的维持高温环境，使气化延续进行，从而延长了炉内的高温气化行程，同时还通过蓄热炉墙(207)向气化一区(2-IV)、热解区(2-V)和烘干区(2-VI)辐射热能，为垃圾燃料烘干、热解及气化的吸热所需提供一部分热量；气化炉外由循环风机(228)和循环风管(229)构成气相循环回路，把气化炉内烘干区(2-VI)、热解区(2-V)和气化一区(2-IV)生成的气(汽)态混合物进行循环气化处理，消除合成气中的焦油、煤烟和瓦解二恶英；除尘/净化设备包括旋风除尘器(11)、湿法净化器(12)、袋式除尘器(12b)其中的一种或多种组合。各设备之间的布局设置为：风干器(1)为气化系统的前级设备，风干器(1)的后级设备是气化炉(2)，气化炉(2)的后级是除尘/净化设备，除尘/净化设备的后级是压缩机(14)，压缩机(14)的后级是气柜(15)。各设备之间的连接方式为下列其中的一种：