一种顶置给料的多流程TFB气化焚烧系统的制作方法

一种顶置给料的多流程tfb气化焚烧系统
技术领域
[0001]
本发明涉及一种顶置给料的多流程tfb气化焚烧系统，属于可燃固废（垃圾）气化焚烧领域。


背景技术：

[0002]
如分类湿垃圾、机械脱水后的污泥等高水分垃圾，或乡镇垃圾，难以利用现有炉排炉焚烧，而现有循环流化床或鼓泡流化床焚烧装置也往往因其热值低、水分高而需要增加辅助燃料。多流程tfb（湍动流化床）气化焚烧系统因气化温度低、反应平稳、燃烧温度高、初始排放低等诸多优点，开始得到有效应用。多流程tfb气化焚烧炉对入炉废料热值的要求较其他形式气化焚烧低，主要原因在于tfb气化温度低。高水分垃圾入炉后进入密相区进行气化反应前，如能进行预热和干燥，则会大大减少密相区气化过程对物料热值的要求，从而节约投资、减少运行费用。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种顶置给料的多流程tfb（湍动流化床）气化焚烧系统，使高湿物料在下落过程中得到预热干燥或直接气化。
[0004]
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种顶置给料的多流程tfb气化焚烧系统，包括气化室、燃烧室和分离器。
[0005]
所述气化室下部为变截面气化区，上部为等截面气化段，所述变截面气化区包括设置在下部的渐扩区和设置在上部的渐缩区；所述等截面气化段连接在渐缩区顶部；所述气化室顶部设置有过顶烟道将所述等截面气化段顶部与所述燃烧室入口连通。
[0006]
所述气化室设置有主进料装置，且所述主进料装置通过设置在所述气化室顶部的主进料口与所述气化室连通；所述气化室顶部设置有隔墙，所述隔墙设置在所述主进料口与所述过顶烟道之间。
[0007]
所述气化室底部设置有一次风室和排渣管。
[0008]
所述燃烧室包括底部相通且形成折返式物料通道的主燃室和燃尽室，所述主燃室入口与所述气化室顶部连通，所述燃尽室出口与所述分离器入口相连；所述主燃室入口设置有若干助燃风口。
[0009]
上述技术方案中，所述隔墙呈垂向设置，其高度h
1
大于过顶烟道的高度h
0
。
[0010]
上述技术方案中，所述隔墙高度h
1
与过顶烟道高度h
0
和等截面气化段高度h
2
之间的关系为3h
0
/2≤h
1
≤h
2
/3。
[0011]
上述技术方案中，所述隔墙设置有空冷喷嘴，且所述空冷喷嘴向下喷出冷空气，喷出角γ为0~15
°
。
[0012]
上述技术方案中，所述气化室内还设置有二次风口，所述二次风口包括设置在渐扩区下部的下二次风口和设置在渐缩区底部的上二次风口。
[0013]
上述技术方案中，所述气化室内还设置有污泥给料口，所述污泥给料口设置在气
化室中部以下。
[0014]
上述技术方案中，所述渐扩区与渐缩区之间设置过渡区相连通；所述二次风口还包括中二次风口，所述中二次风口设置在所述过渡区。
[0015]
上述技术方案中，所述助燃风口上下设置两到三级。
[0016]
上述技术方案中，所述主燃室还设置有若干sncr喷口，sncr喷口设置在上下设置的两级助燃风口之间。
[0017]
上述技术方案中，所述气化室还包括余热利用装置，所述余热利用装置与所述分离器的气体出口相连。
[0018]
本发明具有以下优点及有益效果：1）湿垃圾下落过程中利用了气化产生的热量预干燥，可以少加或不加辅助燃料；2）湿垃圾下落时被加热升温，且释放出水分，避免了高水分燃料直接进入湍动流化床密相区因强烈的传热传质强度造成水份闪蒸和低沸点有机物急剧释放而形成床内的压力、温度的剧烈波动；3）部分塑料、纸张在下落过程完成了气化，提高了整个气化室反应强度，减少设备体积，节省初投资。
附图说明
[0019]
图1为本发明所涉及的顶置给料的多流程tfb气化焚烧系统示意图。
[0020]
图中：1－气化室；2－燃烧室；3－分离器；4－余热利用装置；5－污泥进料口；6－主进料装置；7－一次风室；8－下二次风口；9－上二次风口；10－排渣管；11－隔墙；12－过顶烟道；21－主燃室；22－燃尽室；23－助燃风口；24－sncr喷口。
具体实施方式
[0021]
下面结合附图对本发明的具体实施方式及工作过程作进一步的说明。
[0022]
本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
[0023]
如图1所示，一种顶置给料的多流程tfb气化焚烧系统，包括气化室1、燃烧室2和分离器3。
[0024]
气化室1下部为变截面气化区，上部为等截面气化段，等截面气化段高度为h
2
。变截面气化区包括设置在下部的渐扩区和设置在上部的渐缩区。渐扩区可以和渐缩区相连。也可以通过过渡区相连通。过渡区可以如图1所示的等截面设置。等截面气化段连接在渐缩区顶部，和渐缩区顶部等截面设置。
[0025]
气化室1顶部设置有过顶烟道12将等截面气化段顶部与燃烧室2入口连通，过顶烟道12高h
0
。
[0026]
气化室1设置有主进料装置6，且主进料装置6通过设置在气化室1顶部的主进料口与气化室1连通。主进料装置6将高水分物料（湿垃圾等）通过主进料口给入气化室1顶部，高水分物料从气化室1顶部下落，为避免被气流直接携带出气化室，气化室1顶部设置有隔墙11，隔墙11设置在主进料口与过顶烟道12之间。隔墙11呈垂向设置，高h
1
。为达到其挡流效果，h
1
大于过顶烟道12的高度h
0
。作为一种优化方案，隔墙11高度h
1
与过顶烟道12高度h
0
和等截面气化段高度h
2
之间的关系为3h
0
/2≤h
1
≤h
2
/3。
[0027]
为了避免隔墙的热损伤，隔墙选用空冷结构，即隔墙11设置有空冷喷嘴喷入冷空气，冷空气在冷却隔墙的同时，也作为助燃空气。空冷喷嘴向下或向左（主进料口一侧）喷出，喷出角γ为0~15
°
。
[0028]
气化室1底部设置有一次风室7和排渣管10。一次风室7上设置有布风板和风帽，通入空气作为一次气化剂，使底部的物料流化。气化室1内还设置有二次风口喷入空气作为二次气化剂。二次风口包括设置在渐扩区下部的下二次风口8和设置在渐缩区底部的上二次风口9，还包括设置在过渡区的中二次风口。下二次风口和上二次风口、中二次风口均设置若干个。一次气化剂和二次气化剂的设置使得气化室内形成湍动流化状态。
[0029]
高水分物料在下落过程中受热升温，并释放水分，预干燥的同时也开始气化，尤其是湿垃圾中包含的部分塑料和纸张等在下落过程中就完成了气化。一方面避免了高水分燃料直接进入湍动流化床密相区因快速、高强度的传热传质导致水分闪蒸、挥发分急剧释放导致的压力、温度剧烈波动。另一方面，也减少了在底部反应的物料量，从而减少设备体积。
[0030]
另一种实施方式中，气化室1内还设置有污泥给料口5，使得湿垃圾和污泥实现混合气化燃烧。污泥给料口5设置在气化室中部以下。污泥给料口5连接有污泥给料装置。
[0031]
气化后的固体残渣通过排渣管10排出。气化气通过过顶烟道12进入燃烧室2。
[0032]
燃烧室2包括底部相通且形成折返式物料通道的主燃室21和燃尽室22，主燃室21入口与气化室1顶部连通，燃尽室22出口与分离器3入口相连；主燃室21入口设置有若干助燃风口23喷入助燃空气。助燃风口23上下设置两到三级，形成分级燃烧。气化气在主燃室21内燃烧后，燃烧后的烟气在折返进入燃尽室22时，通过惯性分离将烟气中携带的灰分离下来。
[0033]
主燃室21还设置有若干sncr喷口24，sncr喷口设置在上下设置的两级助燃风口之间，实现燃烧过程的脱硝。
[0034]
气化室还包括余热利用装置4，余热利用装置4与分离器3的气体出口相连。
[0035]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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