[发明专利]污泥气化炉

说明书

本发明公开了一种污泥气化炉，包括由上至下依次连接的污泥储料仓、进料机构、炉体、密闭灰仓及排渣机构，所述进料机构包括进料缓冲仓，进料缓冲仓通过进料管道分别连接污泥储料仓及炉体，所述缓冲仓与污泥储料仓之间设有第一旋转进料阀，与炉体之间设有第二旋转进料阀。本发明通过在污泥储料仓与炉体之间设置进料机构，进料机构的设置避免了在污泥进料的过程中，炉体内产生的燃气经进料口泄露，提高了燃气的回收效率，确保了整个设备能够安全稳定的运行。

技术领域

本发明涉及污泥综合利用技术领域，具体涉及一种污泥气化炉。

背景技术

目前国内主要以机械脱水、热干化、好氧发酵、厌氧消化以及干化焚烧等方式处理污泥。通过对全国污泥无害化处理处置数据统计，目前污泥无害化处理项目中，干化处理方式的占比仍居首位，其中机械深度脱水的占比高于能源干化处理的占比。在政策的引导下，大部分污泥脱水干化项目采用了机械脱水填埋的处置路线，另一方面，大部分污水处理厂BOT价格中的污泥处理处置费用是按照填埋的方式计算。考虑到成本效益最大化，深度脱水填埋是污水厂的最优选择。

全国一半以上的垃圾填埋场已处于超负荷运转状态，污泥填埋的处置方式会随着满库容垃圾填埋场数量的增加而受阻，在生态循环的大背景下，资源化之路逐步受到业界重视。污泥经能源干化后的含水率较低，可以用作原料进行热解气化，可以有效减小污泥的体积，减少填埋空间，同时，污泥气化产生的可燃气，可以代替煤气、天然气等资源，实现能源的最大化利用。

污泥气化炉是用于污泥热解气化处理中的核心装置，现有的污泥气化炉存在燃气转化效率低、回收率低、易泄露等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种污泥气化炉，它可以解决现有技术中污泥气化炉中燃气转化效率低、回收率低、易泄露的问题。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种污泥气化炉，包括由上至下依次连接的污泥储料仓、进料机构、炉体、密闭灰仓及排渣机构，所述进料机构包括进料缓冲仓，进料缓冲仓通过进料管道分别连接污泥储料仓及炉体，所述进料缓冲仓与污泥储料仓之间设有第一旋转进料阀，与炉体之间设有第二旋转进料阀。

优选的技术方案，所述炉体内部由上至下依次设有干燥层、干馏层、还原层、氧化层及集灰层，所述炉体的上端设有上段燃气出口，炉体的侧壁设有下段燃气出口，所述干馏层内竖直设置有中心管，所述中心管的上端口为封闭端，下端口为开放端，下端口位于干馏层与还原层之间，中心管的侧壁通过集气管连通下段燃气出口。

优选的技术方案，所述炉体的侧壁内部沿炉体的周向设有复数个烟气通道，所述烟气通道连通还原层与下段燃气出口。

优选的技术方案，所述干燥层的温度为100-150℃，所述干馏层的温度为300-600℃，所述还原层的温度为600-1000℃，所述氧化层的温度为1000-1200℃。

干燥层位于炉体内的最上层，污泥与热的燃气充分接触，污泥中的水分及易挥发气体得以蒸发；干馏层位于干燥层下方，由于干馏层的温度条件与干馏炉相似，燃料发生热分解，放出挥发分及其它干馏产物变成焦炭，焦炭由干馏层转入气化层进行热化学反应；气化层是气化炉内气化过程的主要区域，燃料中的碳和气化剂在此区域发生激烈的化学反应。鉴于反应条件的不同，气化层还可以分为氧化层和还原层。还原层是生成主要可燃气体的区域，二氧化碳与灼热的炭起作用，进行吸热化学反应，生产可燃的一氧化碳；水蒸气与灼热的炭进行吸热化学反应，生成可燃的一氧化碳和氢气，同时吸收大量的热。其化学反应过程如下：

（1）以空气作为气化剂的气化反应

空气从炉底经过，经灰渣层预热后到达氧化层，此时气体中的氧与炽热的炭接触，发生如下反应：