[发明专利]两段式水泥窑多源固废耦合热解气化方法及其装置和应用

说明书

本发明涉及固废处理生产水泥领域，具体涉及一种两段式水泥窑多源固废耦合热解气化方法及其装置和应用。为了解决现有水泥窑协同处置固废技术存在的处置固体废弃物的种类较为单一，水泥熟料的品质易受成分和温度波动影响以及废气、废渣难以合理利用的问题，本发明提出一种两段式水泥窑多源固废耦合热解气化方法及其装置和应用，包括至少两次配伍，具体包括有机固废根据热值、成分进行配比和气化后的固态成分与预热后的无机固废进行配比。增加固体废弃物处置规模及种类的同时，降低协同处置过程中固体废弃物因成分的差异性而引起水泥回转窑烟室温度波动的影响，稳定水泥熟料的煅烧温度，从而保障水泥熟料的产量及质量。

技术领域

本发明涉及固废处理生产水泥领域，具体涉及一种两段式水泥窑多源固废耦合热解气化方法及其装置和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

现代各类工程建设的发展对水泥需求量较大，水泥企业在水泥生产过程中需要大量的料，其中以煤炭为主，煤炭是一种不可再生资源，随着使用量的增加出现了一定的能源危机。水泥窑协同处置是水泥企业进行废物处置的一种新型方法，将预处理后满足入窑要求的固体废物投入水泥窑，同步实现了水泥熟料生产期间对固体废物的无害化处置。

水泥窑协同处置固废技术利用水泥窑内高温碱性环境实现对固废有机成分的热值利用，同时无机成分能够替代部分原料进行水泥生产，但经长期实验研究发现，固体废弃物种类复繁杂，成分间差异性较大，水泥窑协同处置固废过程必须优先保障水泥的质量，固废的投加受水泥熟料成分的限制，导致水泥窑协同处置固体废弃物的处理规模较小，且处置固体废弃物的种类较为单一；同时目前水泥企业的固废预处理程序仅满足入窑焚烧要求，并未对固废的热值进行调配，由于固体废弃物成分的差异性导致其热值具有较大差异，与水泥窑间的耦合程度较低，在水泥窑协同处置过程中会导致回转窑烟室温度不断波动，稳定水泥熟料的煅烧温度较为困难，从而对水泥熟料的品质造成一定影响；固废焚烧处理过程中产生的废气废渣处理困难，成本较高，且在废气、废渣合理化利用方面仍存在资源浪费的情况，现有气化技术中气体净化较为困难，但在水泥生产系统中能够被充分利用。

发明内容

为了解决现有水泥窑协同处置固废技术存在的处置固体废弃物的种类较为单一，水泥熟料的品质易受成分和温度波动影响以及废气、废渣难以合理利用的问题，本发明提出一种两段式水泥窑多源固废耦合热解气化方法及其装置和应用。增加固体废弃物处置规模及种类的同时，降低协同处置过程中固体废弃物因成分的差异性而引起水泥回转窑烟室温度波动的影响，稳定水泥熟料的煅烧温度，从而保障水泥熟料的产量及质量。第一段窑炉(气化炉)为有机固废预处理段窑炉，入窑前对固体废弃物进行配伍，固体废弃物的热值在第一段窑炉(气化炉)中以气态的形式释放出来，产生的气体进入第二段窑炉(分解炉)进行合理地利用与处置，代替部分煤粉燃烧，减少水泥生产过程能源的消耗，同时有机固废配伍后焚烧气化产生的灰渣具备类生料特性，成分组成与水泥原料组成具有很高的相似性，与其他无机固废或水泥原料配合后作为类生料进入第二段窑炉(回转窑)进行水泥的生产，增大水泥窑协同处置固废的规模的同时，不影响第二段回转窑内水泥的生产，两段式回转窑水泥生产固废处置联产方案能够实现固体废弃物焚烧后废气、废渣的合理化利用，实现固体废弃物减量化、无害化、资源化利用的目标。

具体地，本发明是通过如下所述的技术方案实现的：

本发明第一方面，提供一种两段式水泥窑多源固废耦合热解气化方法，包括：

工序一：将无机固废通过水泥生料相同的路线进入回转窑

工序二：将有机固废经气化处理；

工序三：气化处理产生的气体进行热解，热解产生的气体用于预热和分解无机固废中的矿物；

工序四：气化处理产生的固态产物进行高温粉磨输送至回转窑，与预热分解后的无机固废或水泥原料配合作为类生料进行水泥熟料的生产。