專利名稱：一種把垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高熱值合成氣的氣化設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及垃圾焚燒處理的設備，特別涉及到一種垃圾、生物質(zhì)的氣化設備。
技術背景當前，能源緊張，環(huán)保形勢嚴峻，垃圾泛濫成災。垃圾隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展及城市規(guī)模的不斷擴 大正以10%的速度迅速增加，并且其有害成分的含量也越來越高，如處理不好，將會污染環(huán)境，威脅人民 的身體健康，這不僅會制約社會的進步，也會影響到國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。當前，我國大部分地區(qū)采用 填埋法處理城市生活垃圾，這不但需占用大量的土地、浪費資源，而且有害物容易泄漏造成二次污染；焚 燒法可以做到減量化、無害化、資源化處理生活垃圾，但焚燒法處理生活垃圾所追求的主要目標是能把垃 圾在焚燒爐內(nèi)充分燃燒，其次才是能量的回收，由于生活垃圾焚燒煙氣具有含水量大、氯化氫濃度高，對 材料有較大的腐蝕性，不能把熱能回收裝置設置在強輻射區(qū)而使熱能回收率受到影響，所以焚燒法處理生 活垃圾的資源化應用程度有限；有些地區(qū)用垃圾焚燒發(fā)電來處理城市生活垃圾，但垃圾焚燒發(fā)電的能量利 用率僅為20%左右，有近80%的能量被浪費掉了，并且因產(chǎn)生的煙氣和污水量大而需龐大的處理設備、昂 貴的運行費用來處理焚燒后的三廢，還容易發(fā)生二次污染。生物質(zhì)能在使用過程中幾乎不產(chǎn)生污染，沒有S02排放，產(chǎn)生的C02氣體與植物生長過程中需要吸收 的大量C02在數(shù)量上保持平衡，被稱之為C02中性的燃料。用生物質(zhì)能代替化石燃料，不僅可永續(xù)利用， 而且環(huán)保和生態(tài)效果突出，對改善大氣酸雨環(huán)境，減少大氣中二氧化碳含量，從而減輕溫室效應都有極大 的好處。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，生物質(zhì)資源非常豐富，僅稻草、麥草、蘆葦、竹子等非木材纖維就年產(chǎn)超 過10億噸，加上大量木材加工剩余物，都是巨大的能源"倉庫"。然而，我國目前的農(nóng)林剩余物質(zhì)資源浪 費驚人，除小部分農(nóng)村用來發(fā)酵生產(chǎn)沼氣外，大部分都被直接燃燒、填埋、腐爛掉了。把垃圾、生物質(zhì)通 過氣化或液化的方法轉(zhuǎn)化為清潔的二次能源，可以取得雙重的有益效果， 一是可以解決環(huán)境污染問題，二 是可以擺脫對石油煤炭資源的依賴。由于生活垃圾的特點是含水含氧高、熱值低、含氯物多易生成劇毒物 二惡英，因此，對生活垃圾的焚燒處理技術要求高，工藝及設備復雜，而生物質(zhì)同樣存在含水含氧高、熱 值低的特點，用一般的工藝設備只能生產(chǎn)熱值不高的合成氣或生物油，再把這種低熱值的合成氣或生物油 進行提煉成滿足使用要求的產(chǎn)品，將會使生產(chǎn)成本大幅提高，過高的生產(chǎn)成本限制了垃圾生物質(zhì)轉(zhuǎn)化項目 的商業(yè)化應用。經(jīng)檢索專利文獻，國家知識產(chǎn)權局2006年12月6日公開了申請?zhí)枮?00610054403.X的《城市生活 垃圾氣化熔融焚燒處理方法及其系統(tǒng)》發(fā)明專利，其特征在于回收垃圾氣化熔融焚燒的煙氣余熱獲取的高 溫空氣，再引入氣化爐、熔融焚燒爐，作為垃圾氣化所需的空氣和熔融焚燒垃圾所需的助燃空氣。該發(fā)明 是以焚燒處理垃圾為主要目的，對城市生活垃圾能處理得徹底，可以達到無害化和減量化的處理目標，但 資源化利用程度不高。檢索的另一例是，國家知識產(chǎn)權局2007年1月3日公開的申請?zhí)枮?00610019351. 2的《一種裂解氣 化重整爐》發(fā)明專利，這種裂解氣化重整爐主要包括粉塵云燃燒室、裂解氣化室和催化重整室。微米燃料 進入粉塵云燃燒室高效燃燒，裂解氣化和催化重整所需的熱源由^^塵云燃燒室提供，裂解氣化的原料在裂 解氣化室自上而下的過程中吸收熱量而裂解氣化，裂解氣化產(chǎn)物在氣化壓力下，進入催化重整室得到重整， 從而得到CO和H2含量占80%左右的中熱值燃氣。該裂解氣化重整爐利用由農(nóng)業(yè)秸稈和林業(yè)固廢加工破碎 的微米燃料作為裂解氣化的外加熱源，用于城市垃圾、農(nóng)林廢棄物等裂解氣化制取燃氣。該發(fā)明對城市垃 圾、農(nóng)林廢棄物的資源化利用程度較高，但存在下列缺點原料處理得不徹底，用城市垃圾為原料時，缺 少抑制劇毒物二惡英生成的措施；制得的中熱值燃氣不能普及應用；裂解氣化和催化重整所需的熱源需由 粉塵云燃燒室提供，而粉塵云燃燒室的燃料要求為微米級的粉料，需增加設備投資及提高運行成本。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是要克服現(xiàn)有技術和設備的缺點，在徹底處理生活垃圾的同時，實現(xiàn)低成本的把垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高熱值的合成氣產(chǎn)品，從而使垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化項目能得到商業(yè)化的應用。為了達到上述的實用新型目的，本實用新型采取的措施是設計一逆流式的集烘干、熱解、氣化、燃 燒為一體的轉(zhuǎn)化反應爐，應用等離子體燃燒技術，在無氧供給的情況下實現(xiàn)爐內(nèi)的燃燒反應；用爐內(nèi)燃燒 產(chǎn)生的熱能把進入到爐內(nèi)的原料進行烘干和熱解；把爐內(nèi)產(chǎn)生的水蒸汽、煙氣、分解物從爐的上部抽出， 然后送回爐底部的燃燒區(qū)進行循環(huán)氣化，以提高合成氣的品質(zhì)，同時把燃燒區(qū)的運行溫度控制在10(XTC以 上，徹底瓦解劇毒物二惡英；不使用空氣、氧氣做氧化劑，以降低合成產(chǎn)物的含氧量，用氫氣做氣化劑， 使合成產(chǎn)物達到高熱值的水平。通過以上措施，實現(xiàn)把垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高熱值的合成燃氣。本實用新型的一種把垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高熱值合成氣的氣化設備主要由轉(zhuǎn)化反應爐(25)、循環(huán)風 管(3)、循環(huán)風機(11)、等離子體燃燒器(19)、螺旋進料器(22)組成，其中轉(zhuǎn)化反應爐(25)內(nèi)有 布風板(14)，布風板(14)在爐內(nèi)的下部，布風板(14)把轉(zhuǎn)化反應爐(25)內(nèi)分隔為二個空間，布風 板(14)的上面為反應室(21)，布風板(14)的底下為風室(13);反應室(21)的最上部有水蒸汽混合 物出口 (2)接出，水蒸汽混合物出口 (2)通過循環(huán)風管(3)及循環(huán)風機(11)連接到反應爐(25)下 部的風室(13);等離子體燃燒器(19)安裝在反應室(21)底部的側(cè)墻上，還可安裝在布風板(14)上； 螺旋進料器(22)的出料口從轉(zhuǎn)化反應爐(25)的2/3以上部位伸進反應室(21)內(nèi)。所述的轉(zhuǎn)化反應 爐(25)圍護體由外殼(1)、保溫層(4)、隔熱層(5)、耐火層(6)構成，其中耐火層(6)在最里層， 耐火層(6)的外層為隔熱層(5)，隔熱層(5)的外層為保溫層(4)，保溫層(4)的外層為外殼(1)。上述的設備中，所述的等離子體燃燒器(19)為一只以上，至少一只；在反應室(21)內(nèi)還有攪拌器 (10)，攪拌器(10)由攪拌器變速箱(26)驅(qū)動，攪拌器起拌勻垃圾生物質(zhì)及防止爐內(nèi)原料搭橋的作用； 在反應室(21)中部的側(cè)面爐墻上還有溫度傳感器(7),在反應室(21)的下部的側(cè)面爐墻上還有溫度傳 感器(7b)，通過檢測爐內(nèi)的溫度來調(diào)節(jié)運行參數(shù)；產(chǎn)物出口 (9)從反應室(21)的中下部位接出，在產(chǎn) 物出口 (9)上還有擋灰器(8)，把固體顆粒物擋回爐內(nèi)；在反應室(21)的中部還有石英電熱管(27)， 石英電熱管(27)與等離子體燃燒器(19)進行電氣連接，連接形式為串聯(lián)接法；所述的螺旋進料器(22) 還可以用其它形式的進料裝置代替。本實用新型設備的工作流程是把有機質(zhì)垃圾、生物質(zhì)送入反應室(21)內(nèi)，在反應室(21)內(nèi)進行 烘干、揮發(fā)物逸出、熱解氣化、反應氣化、燃燼，從而完成垃圾生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化；在反應室(21)內(nèi)，由運 行工況自然形成水蒸汽混合物區(qū)(I )、烘干區(qū)(n)、熱解區(qū)(IID、燃燒區(qū)(IV);原料由螺旋進料器(22) 推送進入反應室(21),然后依自身的重力由上往下運行，在烘干區(qū)(II)進行烘干和揮發(fā)物逸出，在 熱解區(qū)(III)繼續(xù)進行揮發(fā)物逸出及分解氣化，在燃燒區(qū)(IV)進行反應氣化和燃燼，燃燼的灰渣排入渣 倉；把氫氣作為工作氣體送入等離子體燃燒器(19)，產(chǎn)生1200。C以上的高溫弧焰噴入燃燒區(qū)(IV)，與垃 圾生物質(zhì)分解后的殘?zhí)窟M行氣化反應，把殘?zhí)咳紶a并生成甲垸；在反應室(21)產(chǎn)生的水蒸汽、煙氣、揮 發(fā)物、熱解反應和氣化反應產(chǎn)生的氣態(tài)物及燃燒區(qū)(IV)產(chǎn)生的熱量由下往上運行，原料烘干及熱解所需的熱能由燃燒區(qū)(iv)產(chǎn)生的熱量提供，把燃燒區(qū)(iv)的溫度控制在ioocrc以上，把熱解區(qū)(m)的溫度控制在800'C以上；反應室(21)內(nèi)產(chǎn)生的水蒸汽及由揮發(fā)物、熱解氣化物和反應氣化物組成的混合 物集聚在水蒸汽混合物區(qū)(I ),通過循環(huán)風管(3)及循環(huán)風機(11)把水蒸汽混合物從反應室(21)的 上部抽出送回轉(zhuǎn)化反應爐內(nèi)的風室(13)，再通過布風板(14)進入到燃燒區(qū)(IV)，作為氣化劑與燃燒區(qū) (IV)的垃圾生物質(zhì)炭進行氣化反應，轉(zhuǎn)化成高熱值的合成燃氣，同時在100(TC以上的環(huán)境中徹底瓦解劇 毒物二惡英；反應室(21)內(nèi)生成的合成燃氣作為粗制產(chǎn)物由產(chǎn)物出口 (9)抽出，送入后續(xù)工序處理； 后續(xù)工序?qū)⑼ㄟ^余熱鍋爐回收熱能，把粗制產(chǎn)物進行迅速降溫至20CTC以下，防止二惡英重新生成，再進 行除塵、脫氯/脫硫、分離凈化工序，制成高熱值的合成氣產(chǎn)品。上述的工作流程中，不使用空氣或氧氣來焚燒垃圾生物質(zhì)熱解過后的殘?zhí)?，而是使?200'C以上的氫 氣等離子體弧焰來與垃圾生物質(zhì)殘?zhí)窟M行氣化反應，把垃圾生物質(zhì)殘?zhí)咳紶a，同時生成甲烷，從而使轉(zhuǎn)化 反應爐能夠生產(chǎn)出含氧量很低的高熱值的氣化產(chǎn)物。不用空氣或氧氣來把垃圾生物質(zhì)炭燃燼，用一般的燃 燒方式難以達到，而應用等離子體燃燒器就很容易達到。等離子體加熱的方法有歐姆加熱，它是利用等 離子體的阻抗來加熱的，這種加熱方式一般能達到幾百萬度；磁壓縮加熱，外磁場加到等離子體上會對它 產(chǎn)生壓縮作用，因而引起升溫，這種方法加在已加熱的等離子體上可使它繼續(xù)升溫；中性原子注入法加熱，將高能中性原子注入磁場中，用這種方法加熱使磁鏡系統(tǒng)中獲得2億度高溫；利用等離子體的某些性質(zhì)來 加熱，比如，等離于體中存在靜波、等離子體波、磁聲波、磁流體力學波、電磁波，這些性質(zhì)造成等離子 體不穩(wěn)定，則可利用來加溫。另外，還有磁泵加熱、離子回旋共振波加熱、電子回旋共振波加熱等，禾擁 激光束、強的高能粒子束、微波輻射，利用激震波產(chǎn)生等離子體，同時加熱。本實用新型應用的120(TC以 上的氫氣等離子體弧只要利用等離子體的某些性質(zhì)就可以很容易獲得。把氫氣作為等離子體發(fā)生器的工作氣體，同時又是轉(zhuǎn)化反應的氣化劑。用制氫裝置就地制取氫氣，可 以降低生產(chǎn)成本，用電解水的方法制氫，不消耗有限的化石能源，本人的200720151121. 1《水分子活化、 分解裝置》實用新型專利，提出了用水為原料實現(xiàn)廉價制氫的方案。本實用新型的轉(zhuǎn)化反應爐內(nèi)運行壓力為接近常壓的微負壓或微正壓，也可以是常壓。用垃圾或垃圾與 生物質(zhì)混合的原料時，熱解區(qū)(III)的運行溫度控制在80CTC以上、燃燒區(qū)(IV)的運行溫度控制在IOO(TC 以上，就可以徹底瓦解劇毒物二惡英。由于二惡英再合成的溫度為250 500'C，后續(xù)工序中把從反應爐內(nèi) 抽出的粗制產(chǎn)物進行迅速降溫至200'C以下，以避免二惡英的重新生成。ffl不含氯、硫的農(nóng)林廢棄物之類的生物質(zhì)原料生產(chǎn)生物油時，把熱解區(qū)(in)的運行溫度控制在50o 8ocrc之間，從反應爐內(nèi)抽出的粗制 產(chǎn)物可不必進行迅速降溫處理。本實用新型的有益效果是把垃圾、農(nóng)林廢棄物轉(zhuǎn)化為高熱值的二次清潔能源，變廢為寶，不但消除 了垃圾的污染，而且可以緩解能源緊張的局面。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點對城市生活垃圾能達到徹底的處理，對爐內(nèi)產(chǎn)生的水蒸汽、煙氣進行循環(huán)氣化，全部轉(zhuǎn)化為合成燃氣，能量轉(zhuǎn)化率高，而且沒有煙氣排放；由于不用空氣和氧氣助燃，轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品熱值高，應用范圍廣；設備結(jié)構簡單，投資費 用低，易于普及。


本實用新型提供下列附圖作進一步的說明，但各附圖及以下的具體實施方式
均不構成對本實用新型的 限制圖1是以本實用新型設備為基礎組成的系統(tǒng)工藝流程方框圖。圖2是本實用新型的其中一種氣化設備的實施例結(jié)構圖。 圖3是本實用新型的另一種氣化設備的實施例結(jié)構圖。 圖4是本實用新型的又另一種氣化設備的實施例結(jié)構圖。圖中l(wèi).外殼，2.水蒸汽混合物出口， 3.循環(huán)風管，4.保溫層，5.隔熱層，6.耐火層，7.溫度傳感器， 7b.溫度傳感器，8.擋灰器，9.產(chǎn)物出口， IO.攪拌器，ll.循環(huán)風機，12.出渣口， 13.風室，14.布風板， 15.冷卻劑回流接口， 16.工作氣體接口， 17.冷卻劑輸入接口， 18.電源線插口， 19.等離子體燃燒器， 20.檢修門，20b.視鏡，21.反應室，22.螺旋進料器，23.料斗，24.防爆閥，25.轉(zhuǎn)化反應爐，26.攪拌器 變速箱，27.石英電熱管，I.水蒸汽混合物區(qū)，II.烘干區(qū)，III.熱解區(qū)，IV.燃燒區(qū)。
具體實施方式
圖l所示的以本實用新型的設備為基礎組成的系統(tǒng)工作流程中，轉(zhuǎn)化反應爐內(nèi)有水蒸汽混合物區(qū)、烘 干區(qū)、熱解區(qū)、燃燒區(qū)、風室，有機質(zhì)垃圾、生物質(zhì)作為轉(zhuǎn)化原料進入到轉(zhuǎn)化反應爐內(nèi)，用等離子體燃燒 器對原料進行處理，垃圾生物質(zhì)完成轉(zhuǎn)化后，固體灰渣從爐底排入水封式渣池；水蒸汽混合物由爐的上部 被風機抽出送回爐下部的風室，然后進入燃燒區(qū)與垃圾生物質(zhì)分解過后的殘?zhí)窟M行氣化反應，在1000'C以 上高溫環(huán)境中徹底瓦解劇毒物二惡英；爐內(nèi)反應生成的高熱值合成氣粗制產(chǎn)物從燃燒區(qū)與熱解區(qū)的結(jié)合區(qū) 域被抽出，通過余熱鍋爐迅速降溫至20(TC以下，以消除二惡英重新生成的條件，然后進入后級的處理工 序。后級的處理工序可應用成熟的技術工藝來完成，后級的處理工序主要是除塵、脫氯/脫硫、分離凈化， 經(jīng)后級處理工序完成后得到的產(chǎn)品是以甲烷為主的含有CO和H2的高熱值合成氣，另外還分離有生物油產(chǎn) 品。高熱值合成氣可直接通過管道供應給用戶使用，還可通過合成反應生產(chǎn)甲醇、二甲醚液化產(chǎn)品。后級 處理工序還有對整個生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的少量廢氣、廢水、廢渣進行無害化處理，同時獲得副產(chǎn)品建材和肥 料，對有害物進行固化、填埋，排放的廢氣、廢水應達到環(huán)保要求。本實施例中，等離子體燃燒器的工作 氣體為氫氣，所需氫氣就地制取，制氫原料可用水，也可用煤、燃料油、生物質(zhì)制取氫氣，按不同的制氫 原料投入相應的制氫設備，如用本人的200720151121.1《水分子活化、分解裝置》的技術設備來制氫，可以獲得廉價的氫能。圖2所示的實施例中，氣化設備主要由轉(zhuǎn).化反應爐(25)、循環(huán)風管(3)、循環(huán)風機(11)、等離子體 燃燒器(19)、螺旋進料器(22)、料斗(23):攪拌器(10)、攪拌器變速箱(26)、溫度傳感器(7)、溫 度傳感器(7b)、擋灰器(8)、防爆閥(24)組成，其中轉(zhuǎn)化反應爐(25)的圍護體由外殼(1)、保溫 層(4)、隔熱層(5)、耐火層(6)構成，轉(zhuǎn)化反應爐(25)的圍護體橫截面為圓環(huán)形，耐火層(6)在最 里層，耐火層(6)的外層為隔熱層(5)，隔熱層(5)的外層為保溫層(4)，保溫層(4)的外層為外 殼(1);轉(zhuǎn)化反應爐(25)內(nèi)的下部有布風板(14)，布風板(14)把爐內(nèi)分隔為反應室(21)和風室(13)， 風室(13)在布風板(14)的底下，反應室(21)在布風板(14)的上面；反應室(21)的功能區(qū)域有水蒸汽混合物區(qū)(i )、烘干區(qū)(n)、熱解區(qū)(ni)、燃燒區(qū)(IV),水蒸汽混合物區(qū)(I )在爐內(nèi)的最上部，水蒸汽混合物區(qū)(I )的下面是烘干區(qū)(11)，烘干區(qū)(II)的下面是熱解區(qū)(III),熱解區(qū)(III)的下面 是燃燒區(qū)(IV);反應室(21)內(nèi)有攪拌器(10)，攪拌器(10)由攪拌器變速箱(26)驅(qū)動，設備運行時， 攪拌器(10)把爐內(nèi)的垃圾生物質(zhì)拌勻、消除垃圾生物質(zhì)搭橋；在反應室(21)最上部的水蒸汽混合物 區(qū)(I )有水蒸汽混合物出口 (2)，水蒸汽混合物出口 (2)通過循環(huán)風管(3)及循環(huán)風機(11)連接到 風室(13)，設備運行時，聚集在水蒸汽混合物區(qū)(I )的水蒸汽混合物被循環(huán)風機(U)抽出送入風 室(13)，再通過布風板(14)進入到燃燒區(qū)(IV),與從熱解區(qū)(III)下來的殘?zhí)窟M行循環(huán)氣化反應，生 成高熱值的合成燃氣；在熱解區(qū)(III)的側(cè)面爐墻上有溫度傳感器(7)，通過檢測的溫度來調(diào)節(jié)運行參數(shù)； 在熱解區(qū)(III)與燃燒區(qū)(IV)交接區(qū)域的側(cè)墻上有產(chǎn)物出口 (9)，產(chǎn)物出口 (9)上有擋灰器(8)，擋 灰器(8)可以把固體顆粒物擋回爐內(nèi)，在產(chǎn)物出口 (9)還有取樣口 (圖中未示出)，產(chǎn)物樣品由取樣口 抽取進行化驗檢測；在反應室(21)底部的燃燒區(qū)(IV)爐墻上安裝有等離子體燃燒器(19)、溫度傳感 器(7b)及視鏡(20b)，等離子體燃燒器(19)上有冷卻劑回流接口 (15)、工作氣體接口 (16)、冷卻劑 輸入接口 (17)和電源線插口 (18),工作氣體接口 (16)連接到氫氣柜，冷卻劑回流接口 (15)及冷卻 劑輸入接口 (17)連接到冷卻系統(tǒng)，電源線插口 (18)連接到電源控制柜；在水蒸汽混合物區(qū)(I )的側(cè) 墻上有防爆閥(24);螺旋進料器(22)的出料口從水蒸汽混合物區(qū)(I )與烘干區(qū)(II)的結(jié)合區(qū)域伸 入反應室(21)內(nèi)，料斗(23)在螺旋進料器(22)的進料口之上，螺旋進料器(22)有破袋和破碎垃圾 生物質(zhì)的功能，利用螺旋進料器(22)和料斗(23)內(nèi)的原料，可以阻擋外界空氣進入爐內(nèi)，也可防止爐 內(nèi)的氣態(tài)物外泄；在烘千區(qū)(II)側(cè)面的爐墻上還有料位傳感器(圖中未示出)，以實現(xiàn)進料的自動控制； 在燃燒區(qū)(IV)的側(cè)面還有檢修門(20)，便于設備停爐維護時出料及維修使用。在設備開始運行時，先 通過螺旋進料器(22)把干燥的有機質(zhì)垃圾、生物質(zhì)送進反應爐，把原料裝填至烘干區(qū)的高度后，再把氫 氣輸入等離子體燃燒器，然后啟動等離子體燃燒器(19)、啟動循環(huán)風機(11)、啟動攪拌器變速箱(26) 驅(qū)動攪拌器(10)工作；當爐內(nèi)溫度升高達到工藝要求時，從產(chǎn)物出口 (9)的取樣口抽樣檢驗，當合成 氣產(chǎn)物達到質(zhì)量要求時，開始抽取爐內(nèi)的產(chǎn)物送入后續(xù)設備進行處理。當爐內(nèi)的燃燒及爐溫趨于穩(wěn)定時， 就可向爐內(nèi)輸入原生垃圾、生物質(zhì)，正常運行時，通過溫度傳感器(7)和溫度傳感器(7b)檢測的溫度 數(shù)據(jù)，把燃燒區(qū)(IV)的溫度控制在100(TC以上，熱解區(qū)(III)的溫度控制在80(TC以上，這些運行參數(shù) 通過調(diào)整等離子體燃燒器(19)的工作電流、水蒸汽混合物的循環(huán)量及產(chǎn)物的流量來進行調(diào)節(jié)。當把燃燒 區(qū)的溫度調(diào)節(jié)在130(TC以上時，就可熔融灰渣，灰渣經(jīng)水冷后成為玻璃體顆粒，可直接作為建材使用。本 實施例在燃燒區(qū)(IV)的側(cè)面爐墻上布置4只等離子體燃燒器。圖3所示的實施例中，轉(zhuǎn)化反應爐的各功能區(qū)結(jié)構及布局與圖3所示的實施例相同，不同之處為等離 子體燃燒器的安裝部位，本實施例中，采用多只等離子體燃燒器(19)安裝在燃燒區(qū)(IV)下面的布風 板(14)上。圖4所示的實施例是在圖3實施例的結(jié)構上增加了石英電熱管(27)，石英電熱管(27)安裝在熱解 區(qū)(III)，石英電熱管(27)的電氣連接與等離子體燃燒器(19)進行串聯(lián)連接，每根石英電熱管與一只 等離子體燃燒器連接(圖中未示出)。石英電熱管(27)在電路中起勻流及限流作用，使等離子體燃燒 器(19)的工作穩(wěn)定，在石英電熱管(27)中消耗的電能轉(zhuǎn)為熱能用來提高熱解區(qū)(III)的溫度。
權利要求1.一種把垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高熱值合成氣的氣化設備，其特征是氣化設備主要由轉(zhuǎn)化反應爐(25)、循環(huán)風管(3)、循環(huán)風機(11)、等離子體燃燒器(19)和螺旋進料器(22)組成，其中轉(zhuǎn)化反應爐(25)內(nèi)有布風板(14)，布風板(14)在爐內(nèi)的下部，布風板(14)把轉(zhuǎn)化反應爐(25)內(nèi)分隔為反應室(21)和風室(13)，反應室(21)在布風板(14)的上面，風室(13)在布風板(14)的底下；反應室(21)的最上部有水蒸汽混合物出口(2)接出，水蒸汽混合物出口(2)通過循環(huán)風管(3)及循環(huán)風機(11)連接到反應爐(25)下部的風室(13)；等離子體燃燒器(19)安裝在反應室(21)底部的側(cè)墻上；螺旋進料器(22)的出料口從轉(zhuǎn)化反應爐(25)的2/3以上部位伸進反應室(21)內(nèi)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種把垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高熱值合成氣的氣化設備，其特征是等離子體 燃燒器(19)還可安裝在布風板(14)上。
3. 根據(jù)權利要求l或2所述的一種把垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高熱值合成氣的氣化設備，其特征是等離 子體燃燒器(19)為一只以上，至少一只。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種把垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高熱值合成氣的氣化設備，其特征是反應室(21) 內(nèi)還有攪拌器(10)。
5. 根據(jù)權利要求l所述的一種把垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高熱值合成氣的氣化設備，其特征是在反應 室(21)中部的側(cè)面爐墻上還有溫度傳感器(7)。
6. 根據(jù)權利要求l所述的一種把垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高熱值合成氣的氣化設備，其特征是在反應 室(21)下部的側(cè)面爐墻上還有溫度傳感器(7b)。
7. 根據(jù)權利要求l所述的一種把垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高熱值合成氣的氣化設備，其特征是在反應 室(21)的中下部位有產(chǎn)物出口 (9)接出。
8. 根據(jù)權利要求1所述的一種把垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高熱值合成氣的氣化設備，其特征是反應室(21) 的中部區(qū)域還有石英電熱管(27)，石英電熱管(27)與等離子體燃燒器(19)進行電氣連接，連接形式 為串聯(lián)接法。
專利摘要一種把垃圾、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高熱值合成氣的氣化設備，涉及一種垃圾、生物質(zhì)的氣化設備。主要由轉(zhuǎn)化反應爐、循環(huán)風管、循環(huán)風機、等離子體燃燒器和螺旋進料器組成，轉(zhuǎn)化反應爐內(nèi)有布風板，布風板把轉(zhuǎn)化反應爐內(nèi)分隔為反應室和風室；反應室的最上部有水蒸汽混合物出口接出，水蒸汽混合物出口通過循環(huán)風管和循環(huán)風機連接到反應爐下部的風室；等離子體燃燒器安裝在反應室底部的側(cè)墻上。本設備應用等離子體技術，在無氧供給的情況下實現(xiàn)爐內(nèi)的燃燒反應，通過循環(huán)風管和循環(huán)風機把爐內(nèi)產(chǎn)生的水蒸汽、煙氣和分解物從反應爐的上部抽出送回反應爐下部的燃燒區(qū)，進行循環(huán)氣化，徹底瓦解二惡英。應用本設備可以實現(xiàn)把垃圾生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高熱值的合成氣產(chǎn)品。
文檔編號C10B53/00GK201144219SQ20072017450
公開日2008年11月5日 申請日期2007年8月24日 優(yōu)先權日2007年8月24日
發(fā)明者周開根 申請人:周開根