利用垃圾氣化焚燒合成氣的鍋爐系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于固體廢棄物焚燒處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及利用垃圾氣化焚燒合成氣的鍋爐系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的垃圾處理技術(shù)主要有焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥、廢品回收等。在垃圾處理常規(guī)技術(shù)中，焚燒處理具有減量效果明顯，無(wú)害化徹底，占地量小，余熱能得到利用，二次污染少等優(yōu)點(diǎn)，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。但隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)環(huán)保要求的不斷提高，如何增強(qiáng)對(duì)二次污染的控制尤為重要。因此，垃圾熱解氣化焚燒技術(shù)被逐漸推到工業(yè)化應(yīng)用的道路上，特別是針對(duì)國(guó)內(nèi)垃圾現(xiàn)在主要采用的是各類焚燒技術(shù)，氣化焚燒技術(shù)廣泛的工業(yè)化將帶來(lái)國(guó)內(nèi)垃圾處理行業(yè)的技術(shù)革新?lián)Q代。
[0003]多年來(lái)，我國(guó)對(duì)生物質(zhì)、垃圾等氣化焚燒技術(shù)的科學(xué)研究，進(jìn)展頗多，實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)研究很多，也有應(yīng)用研究，如:回轉(zhuǎn)窯式、立式和流化床式的干餾氣化或氣化高溫熔融技術(shù)等。但技術(shù)推廣應(yīng)用上還是存在一定限制，原料種類、垃圾處理量、二次污染控制和經(jīng)濟(jì)效益等是主要因素。
[0004]在現(xiàn)有的焚燒工藝和鍋爐設(shè)備中，鍋爐回收熱量方式方法頗多，技術(shù)成熟;熱源種類也多，如:太陽(yáng)能、冶煉爐余熱、燃煤爐、流化床、固定床、回轉(zhuǎn)窯等熱源，利用鍋爐回收熱量，用于發(fā)電、供熱、供暖等。
[0005]綜上所述，鍋爐設(shè)備技術(shù)成熟，但技術(shù)上還可得到提升:
[0006]1.對(duì)于我國(guó)生活垃圾含水量高、成分復(fù)雜等特性，焚燒后的煙氣中飛灰含量較高，鍋爐積灰較重，清灰檢修維護(hù)周期短。
[0007]2.隨著垃圾產(chǎn)生量的不斷增多，垃圾堆積如山，垃圾處理量必須得到有效的提高，才能適應(yīng)市場(chǎng)需求。
[0008]3.面對(duì)嚴(yán)格的污染物排放要求，二次污染控制是技術(shù)上需要解決的核心問(wèn)題。
[0009]4.為了有效的提高經(jīng)濟(jì)效益，垃圾熱處理過(guò)程中，熱量的回收效率需要提高?，F(xiàn)有的垃圾熱處理技術(shù)通常采用鍋爐回收垃圾焚燒后的高溫?zé)煔鉄崃?，產(chǎn)生蒸汽推到汽輪機(jī)發(fā)電，整個(gè)轉(zhuǎn)換熱效率損耗較大，處理相同的垃圾量，相對(duì)減少熱損耗和提高熱交換效率就可以提高熱效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種轉(zhuǎn)換熱效率損耗較小，熱量的回收效率更高的利用垃圾氣化焚燒合成氣的鍋爐系統(tǒng)。
[0011 ]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0012]—種利用垃圾氣化焚燒合成氣的鍋爐系統(tǒng)，包括鍋爐本體，所述鍋爐本體具有旋風(fēng)燃燒室、爐室a、爐室b，所述旋風(fēng)燃燒室的下端設(shè)置煙氣入口，旋風(fēng)燃燒室上端為第三煙氣出口，旋風(fēng)燃燒室上端的第三煙氣出口與爐室a的上端連通，所述爐室a、爐室b的下端連通，所述爐室b的上端設(shè)置廢氣出口，所述旋風(fēng)燃燒室內(nèi)沿周向設(shè)有呈環(huán)形的水冷壁，所述爐室a內(nèi)設(shè)置有過(guò)熱器，爐室b內(nèi)設(shè)置有蒸發(fā)器，鍋爐本體的頂端設(shè)置汽包，所述旋風(fēng)燃燒室、爐室a、爐室b均位于汽包下方，所述汽包上設(shè)有汽水進(jìn)口，汽包內(nèi)設(shè)有汽水分離裝置，用于分離汽水混合物，汽包通過(guò)第一下降管連接水冷壁的進(jìn)水口，用于輸出汽水分離裝置分離出的水，汽包通過(guò)第二下降管連接蒸發(fā)器的進(jìn)水口，用于輸出汽水分離裝置分離出的水，所述水冷壁、蒸發(fā)器的出汽口分別通過(guò)汽管連接汽包的進(jìn)汽口，用于回流高溫蒸汽，所述汽包的飽和蒸汽出口通過(guò)管道連接過(guò)熱器的進(jìn)汽口，用于將回流的高溫蒸汽輸入過(guò)熱器內(nèi)，所述過(guò)熱器的出汽口輸出過(guò)熱蒸汽。
[0013]進(jìn)一步地，還包括蒸汽輸出裝置、給水輸入系統(tǒng)，所述過(guò)熱器的出汽口通過(guò)管道向蒸汽輸出裝置輸出過(guò)熱蒸汽，所述給水輸入系統(tǒng)包括通過(guò)管道依次串聯(lián)的冷凝器、水栗、除氧器、增壓水栗，所述水栗、除氧器之間通過(guò)補(bǔ)水管道連接水源，所述冷凝器的進(jìn)水口通過(guò)管道連接蒸汽輸出裝置的排水口，所述增壓水栗的出水口通過(guò)管道連接汽包的汽水進(jìn)口。
[0014]冷凝器可以將蒸汽輸出裝置未利用完的蒸汽全部轉(zhuǎn)換為水，并吸收蒸汽釋放的熱量，除氧器的主要作用就是用它來(lái)除去鍋爐給水中的氧氣及其他氣體，保證給水的品質(zhì)，增壓水栗可以提高水壓，保證給水輸入系統(tǒng)的供水能力，給水輸入系統(tǒng)可以對(duì)蒸汽輸出裝置排出的水進(jìn)行進(jìn)一步的余熱回收利用，提高熱回收效率。
[0015]為了利用過(guò)熱蒸汽發(fā)電，優(yōu)選地，所述蒸汽輸出裝置為汽輪機(jī)。
[0016]為了對(duì)爐室b排出的煙氣進(jìn)行進(jìn)一步的余熱回收利用，提高熱回收效率，進(jìn)一步地，所述鍋爐本體具有爐室C，所述爐室c的上端與爐室b上端的廢氣出口連通，爐室c的下端設(shè)置廢氣排放口，所述爐室c內(nèi)設(shè)有節(jié)熱器，所述節(jié)熱器的進(jìn)水口與增壓水栗的出水口連通，所述節(jié)熱器的出水口與汽包的汽水進(jìn)口連通。
[0017]為了對(duì)爐室C排出的煙氣進(jìn)行無(wú)害化處理，優(yōu)選地，爐室c的廢氣排放口連接煙氣凈化系統(tǒng)，所述煙氣凈化系統(tǒng)包括沿排氣方向依次串聯(lián)的洗氣塔、除塵器、引風(fēng)機(jī)、煙囪。
[0018]進(jìn)一步地，還包括機(jī)械爐排式垃圾氣化焚燒爐的氣化爐、燃燼爐及其循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)，氣化爐和燃燼爐之間可以密封或連通，氣化爐爐床的下方以及燃燼爐爐床的下方分別設(shè)有至少一個(gè)獨(dú)立的一次風(fēng)室，所述氣化爐的前拱、后拱上分別設(shè)置二次供風(fēng)口，所述氣化爐的拱頂設(shè)置第一煙氣出口，所述旋風(fēng)燃燒室的煙氣入口通過(guò)管道與第一煙氣出口連通，所述燃燼爐的拱頂設(shè)置第二煙氣出口 ；
[0019]所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)包括除塵裝置、第一風(fēng)機(jī)、第二風(fēng)機(jī)，所述除塵裝置的進(jìn)氣端通過(guò)管道與第二煙氣出口連接，所述除塵裝置的出氣端通過(guò)管道與第一風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣端連接，所述第一風(fēng)機(jī)的出氣端連接第一歧管的總管，所述第一歧管的支管分別與氣化爐移動(dòng)爐床的下方的各一次風(fēng)室、氣化爐上的各二次供風(fēng)口以及旋風(fēng)燃燒室的煙氣入口連通，所述第一歧管的各支管上分別設(shè)置第一調(diào)節(jié)閥，所述第二風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口與大氣連通，所述第二風(fēng)機(jī)的出氣口連接第二歧管的總管，所述第二歧管的支管分別與燃燼爐移動(dòng)爐床下方的各一次風(fēng)室以及除塵裝置的進(jìn)氣端、出氣端連通，所述第二歧管的各支管上分別設(shè)置第二調(diào)節(jié)閥。
[0020]氣化爐、燃燼爐分開(kāi)設(shè)置，氣化爐的拱頂設(shè)置第一煙氣出口，燃燼爐的拱頂設(shè)置第二煙氣出口，利于根據(jù)煙氣品質(zhì)的不同分別處理煙氣，同時(shí)有利于對(duì)煙氣除塵，可以提供更高品質(zhì)的煙氣，使煙氣的利用率更高，排出的廢渣更少。
[0021]第二風(fēng)機(jī)鼓入空氣為燃燼爐提供一次風(fēng)和為旋風(fēng)分離器、第一風(fēng)機(jī)提供調(diào)溫供風(fēng)，通過(guò)對(duì)應(yīng)管路上的第二調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)供風(fēng)量，使燃燼爐殘?jiān)浞秩紶a;然后，第一風(fēng)機(jī)抽取燃燼爐的煙氣，經(jīng)過(guò)調(diào)溫和旋風(fēng)分離器收集飛灰后，形成一定壓力的煙氣供給氣化爐的一次風(fēng)和二次風(fēng)，通過(guò)對(duì)應(yīng)管路上的第一調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)供風(fēng)量，使氣化爐內(nèi)垃圾產(chǎn)生氣化，氣化爐內(nèi)含有一定量合成氣的煙氣，從第一煙氣出口排出，進(jìn)入旋風(fēng)燃燒室處理環(huán)節(jié)，第一風(fēng)機(jī)抽取的多余的煙氣也同時(shí)進(jìn)入旋風(fēng)燃燒室，充分利用了燃燼爐排出的高溫?zé)煔?，提高能量的利用率，旋風(fēng)燃燒室提供高溫?zé)煔狻１窘Y(jié)構(gòu)的機(jī)械爐排式垃圾氣化焚燒爐垃圾處理量大，垃圾料層可以在機(jī)械爐排上經(jīng)歷干燥、氣化和殘?jiān)娜紶a階段，適應(yīng)我國(guó)生活垃圾含水量高、成分復(fù)雜等特性，提高了垃圾處理過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化效率和降低煙氣中污染物排放量，有效防止二次污染，且能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的垃圾連續(xù)氣化焚燒處理，保證垃圾氣化焚燒效果和灰渣熱灼減率，相對(duì)減少熱損耗和提高熱交換效率，提高了熱效率。
[0022]為了對(duì)爐室b排出的煙氣進(jìn)行進(jìn)一步的余熱回收利用，提高熱回收效率，優(yōu)選地，所述鍋爐本體具有爐室C，所述爐室c的上端與爐室b上端的廢氣出口連通，爐室c的下端設(shè)置廢氣排放口，所述爐室c內(nèi)設(shè)有空氣預(yù)熱器，所述第二風(fēng)機(jī)的出氣端連接空氣預(yù)熱器的進(jìn)氣口，空氣預(yù)熱器的出氣口連接第二歧管的總管。
[0023]為了減少熱損耗和提高熱交換效率，使熱量的回收效率較高，更加充分的利用第二風(fēng)機(jī)鼓出的風(fēng)，以及利于更加精細(xì)的調(diào)節(jié)旋風(fēng)燃燒室各部分的進(jìn)風(fēng)量，優(yōu)選地，所述旋風(fēng)燃燒室上設(shè)