[发明专利]一种带热回收的固废垃圾气化方法及系统

说明书

本发明公开了一种带热回收的固废垃圾气化方法及系统，对固废垃圾进行气化处理，然后对生成的高温燃气进行热回收和除污；热回收包括对高温燃气中显热和潜热的回收；高温烟气通过余热锅炉和空气预热器分别进行热交换，完成显热的回收；潜热通过除污介质对高温燃气进行喷淋生成含热废液，通过热泵对含热废液中的热量进行回收并转化为高品质热量；除污通过除污介质对高温燃气进行喷淋，高温燃气中的污染物与除污介质发生反应或冷凝析出完成除污；余热锅炉产生的蒸汽的一路用于驱动热泵、一路作为气化反应的气化剂、一路作为热源供能。本发明通过设置余热锅炉、空气预热器、喷淋塔、热泵对高温燃气中的热量进行了回收，同时对高温燃气进行了除污净化。

技术领域

本发明涉及垃圾气化技术领域，尤其涉及一种带热回收的固废垃圾气化方法及系统。

背景技术

垃圾气化工艺可以将生活垃圾固废转化为品质更好的气体燃料、化工原料。近年来，随着生活垃圾体量的不断增加，垃圾资源化利用越来越受到重视。以固废垃圾为原料的气化工艺，可以获得热值较高的气化燃气，同时二恶英等污染物排放低，具有较好的技术产业化应用前景。

垃圾组成成分较为复杂，文献(郭放.生物质气化燃气焦油及污染物整体脱除方法应用研究[D].华北电力大学,2014.)指出，从生物质气化炉中生产的气化粗燃气，并不适合直接送给用户。气化燃气中含有的灰尘、焦油及其它污染物(如氯化氢、硫化氢等气体污染物)既会对气化设备造成损害还会造成环境污染，制约着气化燃气的推广应用。同时，气化燃气的出炉温度较高，一般在600℃～800℃，并且燃气中含有较高水分，因此可以对气化燃气中的热量进行回收。

专利CN 108203604 A提供了一种生物质气化燃气的显热回收系统及方法，使用燃气冷却器、循环泵、一次风加热器、干燥风预热器以及凝结水加热器组成的三级显热回收系统对气化燃气中的显热进行了有效回收；但是，生物质及生活垃圾固废生成的气化燃气含水量较高，具有较高潜热，同样具有回收价值。

专利CN 101713304 A提供了一种生活垃圾湿解预处理干馏气化循环发电的方法，在高压容器仓中，使用蒸汽对垃圾进行中温高压湿解预处理，使垃圾释放出氯、苯等化合物，在源头避免了二恶英等污染物的产生。此方法虽能实现燃气中污染物的脱除，但是系统中使用的加压容器仓等装置较为复杂，操作繁琐，且易产生较高能耗。

综上所述，目前现有技术中对于垃圾气化获得气化燃气的过程中存在着垃圾气化后高温燃气含水量较高，携带的大量潜热未能充分回收利用的问题，以及复杂垃圾成分使得高温燃气中含有较多污染物不适合直接给用户使用的问题。

发明内容

本申请通过提供一种带热回收的固废垃圾气化方法及系统，用于解决现有技术中垃圾气化后高温燃气含水量较高，携带的大量潜热未能充分回收利用的问题，同时也为了解决垃圾成分复杂使得高温燃气中含有较多污染物不适合直接给用户使用的问题。

本申请提供了一种带热回收的固废垃圾气化方法，首先对固废垃圾进行气化处理，然后对气化反应产生的高温燃气依次进行热回收和除污；热回收包括依次对高温燃气中显热的回收和高温燃气中水分潜热的回收；高温燃气中水分潜热的回收通过除污介质对高温燃气进行喷淋处理形成含热废液，并通过热泵对含热废液中的热量进行回收，回收的所述含热废液中的热量对锅炉补水进行加热，生成中温锅炉补水。

除污通过除污介质对高温燃气进行喷淋处理，高温燃气中的固体灰尘颗粒物被喷淋液滴捕捉完成除污，高温燃气中的酸性气体污染物如氯化物、硫化物与除污介质发生反应完成除污，高温燃气与除污介质热交换放热降温后，部分污染物如焦油冷凝析出完成除污。

高温燃气中显热通过余热锅炉水与高温燃气进行热交换进行热量回收，余热锅炉水吸收热量后转化为蒸汽，蒸汽中的一路去参与驱动含热废液中热量的回收转化，提供驱动回收转化所需的热量；一路作为热能提供给热用户，回收含热废液中热量生成的中温锅炉补水又作为余热锅炉水的补充部分参与高温燃气中显热的回收。