[发明专利]双层炉体固定床气化炉及有机固废气化方法

说明书

本发明公开了双层炉体固定床气化炉及有机固废气化方法。其中，双层炉体固定床气化炉包括渣仓、膜式水冷壁、炉篦、刮刀、下段炉体、上段炉体、布料装置、进料缓冲仓、进料口、进料缓冲仓上阀、进料缓冲仓下阀、渣仓上阀、渣仓下阀、炉底气化剂进气口、煤气出气口、炉顶气化剂进气口、进料缓冲仓充泄压口、渣仓充泄压口、中段气化剂进气口、惰性气体吹扫进气口、气化剂分布调节器。该双层炉体固定床气化炉可应用于生活垃圾、医疗废物、有机危险废物、工业有机固废、生物质、煤等含碳有机固体的气化处理，解决煤气与料层反方向移动的逆流式气化装置焦油含量多、进料口煤气泄漏，煤气与料层同方向移动的顺流式气化装置固相灰渣中含碳量高的问题。

技术领域

本发明涉及固废处理处置与资源化领域，具体而言，本发明涉及双层炉体固定床气化炉及有机固废气化方法。

背景技术

目前国内具有较高热值或处理后有较高热值的有机固废常采用热化学转化的方式进行处理，通过热化学转化的方式能够实现有机固废的减量化、资源化和无害化。主要的热化学转化方式有焚烧、热解和气化，焚烧是指通入过量的空气让有机固废在高温下完全氧化成惰性气体产物和不可燃固体产物，把高温烟气中的热能转化成电能进行利用，有机固废中含有的氮、硫、氯元素在完全氧化气氛下会转化为氮氧化物、硫氧化物、氯化氢等污染性气体；同时重金属在高温氧化气氛下会发生迁移进入烟气中。热解采用外加热的方式使固废中的有机组分裂解生成热解气、热解油和热解炭，由于有机固废组份复杂，大量氮、硫、氯、氧元素转移至热解油中，使热解油品质较低而难以加工利用；同时有机固废原料中灰分会富集在热解炭中。气化通常以空气、氧气、水蒸气或者二氧化碳等作为气化介质，气化过程有机固废可能发生部分氧化实现自供热，同时使有机组分裂解或转化为不可凝小分子气体，从而以可燃气为主要产物。

目前有机固废气化炉主要为料层中煤气与料层同方向移动的顺流式气化炉和料层中煤气与料层反方向移动的逆流式气化炉。顺流式气化炉中，物料和气化剂同时从上端进入炉体，可燃气从下端导出炉体，顺流式气化炉存在固相炉渣含碳量过高的问题；逆流式气化炉中，物料从上端进入炉体，气化剂从下端进入炉体，可燃气从上端导出炉体，逆流式气化炉存在焦油含量高、进料口煤气泄漏的问题。可见，现有的有机固废气化炉仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出双层炉体固定床气化炉及有机固废气化方法。该双层炉体固定床气化炉可应用于生活垃圾、医疗废物、有机危险废物、工业有机固废、生物质、煤等含碳有机固体的气化处理，解决逆流式气化装置焦油含量多、进料口煤气泄漏，顺流式气化装置固相残留物中含碳量高的问题。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种双层炉体固定床气化炉。根据本发明的实施例，该双层炉体固定床气化炉包括：

进料装置；

反应区炉体，所述反应区炉体设在所述进料装置下方，所述反应区炉体包括上段炉体和下段炉体；其中，所述上段炉体的直径小于所述下段炉体的直径，所述上段炉体套设在所述下段炉体内，所述上段炉体与所述下段炉体之间形成有环形空腔，所述环形空腔顶部设有密封件；所述上段炉体内的上方设有布料装置，所述下段炉体内的底部设有炉篦；

多个炉顶气化剂进气口，所述炉顶气化剂进气口设在位于所述环形空腔上方的所述上段炉体的侧壁上，延伸至所述上段炉体内；

至少一个中段气化剂进气口，所述中段气化剂进气口设在位于所述环形空腔侧方的所述下段炉体的侧壁上，并穿过所述上段炉体的侧壁，延伸至所述上段炉体内；

炉底气化剂进气口，所述炉底气化剂进气口设在下段炉体的底壁或底部侧壁上，延伸至所述下段炉体内，与所述炉篦的下部连通；

一个或多个煤气出气口，所述煤气出气口设在位于所述环形空腔侧方的所述下段炉体侧壁上，且位于所述中段气化剂进气口的上方，所述煤气出气口与所述环形空腔连通；