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垃圾熱解氣化爐的工藝技術原理

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垃圾熱解氣化爐的工藝技術原理

發布日期:2019-03-06 作者: 點擊:

工藝技術簡介

目前有着良好的發展前景,首要熱解氣爐的工藝技術已經成熟并且應用在相應的領域。以下為其工藝流程說明。

熱解氣化爐從上到下, 依次為幹燥層、熱解氣化層、燃燒層、燃盡層。

垃圾首先在幹燥層受爐膛壁面熱輻射、高溫熱解氣化 煙氣對流以及熱解氣化層導熱三方作用下幹燥, 其中的水分揮發。幹燥後垃圾在熱分解段和氣化燃燒段分解成一氧 化碳、氣态烴類等可燃物進入混合煙氣中。熱解氣化後的 殘留物( 液态焦油、較純的碳素以及垃圾本身含有的無機灰土和惰性物質) 進入燃燒層充分燃燒。燃燒層沿高度方向可分為氧化區和還原區。氧化區内發生碳、焦油和氧氣 發生劇烈的氧化反應,燃燒溫度可達到 850~1000℃,燃燒産生的熱量用來提供還原區、熱解氣化層和幹燥層所需的 熱量。還原區内 CO2 和 H2O 被熾熱的 C 還原, 産生CO,H2 等可燃氣體,進入混合煙氣中。

燃燒層産生的殘渣經過燃盡層繼續燃燒完全後,落入灰渣

室排出爐外,同時熱解氣化區産生的混合煙氣進入二燃室并與二次供風混合進行高溫燃燒。來自預幹燥裝置的部分水蒸汽、低沸點可燃氣體送入爐膛進行混合燃燒。其中,空氣能給燃燒層提供充分的助燃氧。而幹燥産生的水蒸汽可作為熱解氣化層的部分氣化劑。立式爐型和獨特的風管送風方式滿足了垃圾在關鍵的熱分解氣化階段需要的溫度和反應空氣量( 欠氧和無氧) 的條件, 并能使參與反應的在這個環境下足夠的時間。

由此可以看出, 垃圾在熱解氣化爐内經熱解後實現了能量的兩級分配, 熱解成分進入二燃室燃燒, 熱解後的殘留物在熱解氣化爐的燃燒段燃燒, 垃圾的熱分解、氣化、燃燒形成了沿向下運動方向的動态平衡, 在投料和排渣系統連續穩定運行的外部條件下, 爐内各反應段的物理化學過程也連續、穩定地進行, 因此熱解氣化爐可以連續地、正常地運轉。

工藝技術亮點

獨特的一體化多段一燃室

獨特的結構設計使一燃室内形成獨立的烘幹段、熱解段、燃燒區和燃燼區,使燃燒區和燃燼區産生的熱量直接有效地供給熱解段和烘幹段,有效提高進入熱解室的垃圾溫度和熱值,提高對高水份垃圾的适應性。同時,各段各區即各自獨立又能相互有序聯通,保證處理工藝的高效進行。

獨特的一次風送風方式

與通常的熱解氣化爐不同,本設計一次風包含空氣、預幹燥産生的水蒸汽和低沸點可燃氣體,由引風機吸入空氣經過熱交換機進爐内。從向上、向下和徑向為熱解氣化層、燃燒層、燃盡層、提供氣化劑(水蒸汽),氧氣和輔助燃料(燃氣體),使燃燒更劇烈充分,提高煙氣中可燃成分含量。 

獨特的可燃氣、煙氣引出方式

常規固定床熱解氣化爐,可燃氣、煙氣引出主要是上吸式和下吸式兩種。上吸式采用在爐膛壁面開孔引出煙氣的方法,由于引出孔靠近幹燥層,可燃氣中水分、焦油含量高。下吸式由爐排下方引出煙氣,由于流經灰渣層,煙氣中攜帶粉塵量大。本熱解氣化爐中煙氣由内置于爐膛,淹沒在物料中的煙管引出,其作用:1)迫使幹燥層産生的水蒸汽折返穿過熱解氣化層和熾熱的燃燒層,降低水分含量,提高煙氣熱值;2)迫使熱解産物折返,通過熾熱的燃燒層進行二次裂解,使其中含有的長鍊碳氫化合物(如焦油)徹底裂解, 減少煙氣中焦油的含量;3)迫使上行高溫煙氣折返,降低煙氣中粉塵濃度。

獨特的圓環形多噴嘴供氧二燃室設計

煙氣在二燃室的流程需經過 4 次加氧(供熱風),供風噴嘴圓柱面分布的多個二次風口,使進入二燃室的二次空氣形成渦流,可燃成分與氧氣得到充分的混合,燃燒劇烈。而且延長了煙氣在二燃室内的停留時間(≥3s),從而确保煙氣中的可燃成分充分燃燒,抑制持久性有機污染物産生,降低煙氣中粉塵濃度,達到垃圾無害化處理的目.

在我國,垃圾處理技術已經在城鎮及工業中發揮重要的技術作用。


本文網址:http://www.sfxparish.net/news/433.html

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