[发明专利]劣质煤、生物质和固体废弃物综合利用的装置及工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种综合利用废弃物的装置及工艺，具体来说，涉及一种劣质煤、生物质和固体废弃物综合利用的装置及工作方法。

背景技术

煤炭在生产、加工过程中会产生大量劣质煤，其利用率低甚至被弃之不用。自然界中产生的大量生物质也常常处于被搁置状态。资源开采及生产过程中会产生大量的固体废弃物。上述的劣质煤、生物质及固体废弃物，不仅使资源利用率降低，而且造成了一定的环境问题。如果将其利用起来，会有很大的开发潜力。目前，已有一些高效清洁的技术用来利用这些燃料，同时也出现了诸如设备转化效率低、废弃物转化产物单一等问题。因此，在劣质煤、生物质、固体废弃物综合利用中，能否实现燃料的高效清洁利用、转化产物的高商业价值成为关键所在。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种劣质煤、生物质和固体废弃物综合利用的装置，利用劣质煤、生物质、固体废弃物这些含碳燃料制取煤气，提高了废物利用率。同时，还提供了该装置的工作方法，该方法可高效利用废物，转化率高。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种劣质煤、生物质和固体废弃物综合利用的装置，其特征在于，该装置包括循环流化床气化炉、第一旋风分离器、第二旋风分离器、第一下料管、第二下料管、U型返料器、M型返料器、排渣管、循环流化床锅炉、第三旋风分离器、第二回料管和烟道，循环流化床气化炉上部与第一旋风分离器上部相连，循环流化床气化炉下部通过排渣管与循环流化床锅炉下部相连，第一旋风分离器下部通过第一下料管与M型返料器的顶部相连，第一旋风分离器顶部与第二旋风分离器上部相连，第二旋风分离器下部依次通过第二下料管和U型返料器与第一下料管下部相连，M型返料器侧部设有第一回料管和排灰管,M型返料器通过第一回料管与循环流化床气化炉下部相连，M型返料器通过排灰管与排渣管相连，循环流化床锅炉上部与第三旋风分离器上部相连，第三旋风分离器下部通过第二回料管与循环流化床锅炉下部相连，第三旋风分离器顶部与烟道顶部相连。

进一步，所述的循环流化床气化炉下部设有固体含碳燃料入口，循环流化床气化炉底部设有气化剂入口。

进一步，所述的第二旋风分离器的顶端设有煤气出口。

进一步，所述的循环流化床锅炉的底端设有空气入口，循环流化床锅炉的下部设有用于补充二次空气的补入口。

进一步，所述的循环流化床锅炉的顶端设有蒸汽出口，烟道的上部设有过热蒸汽出口。

进一步，所述的烟道底部设有烟气排出口。

一种上述的劣质煤、生物质和固体废弃物综合利用的装置的工作方法，所述的工作方法包括以下过程：将劣质煤、生物质、固体废弃物这些含碳燃料从固体含碳燃料入口置于循环流化床气化炉内，向循环流化床气化炉的气化剂入口通入气化剂，含碳燃料与气化剂在循环流化床气化炉中反应，生成由煤气、灰渣和未反应的焦炭组成的反应产物，反应产物上升进入第一旋风分离器中，部分灰分和未反应的焦炭经第一旋风分离器分离，通过第一下料管进入M型返料器中，其余无法捕捉到的灰分及未完全反应的焦炭则通过第一旋风分离器顶部由气体产物夹带进入第二旋风分离器中，该灰分及未完全反应的焦炭经过第二旋风分离器分离，再经过第二下料管和U型返料器，汇入第一下料管中，并进入M型返料器；煤气通过第二旋风分离器顶部煤气出口收集；在M型返料器中，未完全反应的焦炭经第一回料管返回至循环流化床气化炉中，继续参与反应，而灰分则经排灰管排出至排渣管中；循环流化床气化炉中，含碳燃料与气化剂反应产生的灰渣经过排渣管，并与排灰管排出的灰分一起进入循环流化床锅炉中，作为循环流化床锅炉的燃料；向循环流化床锅炉的空气入口和补入口通入空气，与循环流化床锅炉中的燃料进行反应，反应产生的烟气和未反应的焦炭通过第三旋风分离器分离，未反应的焦炭经第二回料管返回循环流化床锅炉中，继续参加反应，烟气从第三旋风分离器的上端进入烟道中，烟气在烟道中进行对流换热反应后，从烟气排出口排出，经除尘器过滤后排入大气，经过烟道中的过热器产生的过热蒸汽由过热蒸汽出口排出。

进一步，上述装置的工作方法中，通过调节M型返料器的松动板上的松动风吹向第一回料管和排灰管的风量，来控制进入循环流化床气化炉和循环流化床锅炉中的未完全反应的焦炭的量，进而调节循环流化床气化炉和循环流化床锅炉中热量。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：