專利名稱：側(cè)吸式等離子垃圾氣化反應(yīng)室及其氣化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生活垃圾等離子氣化發(fā)電技術(shù)，尤其涉及一種側(cè)吸式等離子垃圾氣化反應(yīng)室及其氣化工藝。
背景技術(shù)：
我國生活垃圾處理方式主要是填埋和焚燒。填埋不僅侵占大量土地，還污染地下水，是不得已而為之的選擇。盡管如此，對于土地資源緊張的地區(qū)已沒有多少場地可供填埋使用。焚燒法雖然減容比高，并能回收能量，但卻因二噁英等污染問題遭到公眾強烈反對， 急需發(fā)展新一代的綠色環(huán)保、節(jié)能降耗的替代焚燒技術(shù)。等離子體是物質(zhì)第四態(tài)，具有許多異于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的獨特的物理化學性質(zhì)， 如溫度和能量密度都很高、可導電和發(fā)光、化學性質(zhì)活潑并能加強化學反應(yīng)等，環(huán)保性能優(yōu)
良ο等離子體廢物處理技術(shù)始于1970年代初期，最初主要用于低放射性廢物、化學武器和常規(guī)武器銷毀，于1990年代進入民用。由于等離子體設(shè)備技術(shù)含量高，投資巨大，運行成本高，多用于銷毀多氯聯(lián)苯(PCBs)、POPs、廢農(nóng)藥、焚燒飛灰和醫(yī)療廢物等危險廢物。近十年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，成本逐漸得到控制，且政府對垃圾處理問題的重視和公眾環(huán)保意識的提高，等離子體處理生活垃圾的技術(shù)也逐漸成為國內(nèi)外的研究熱點。目前全球從事等離子體廢物處理技術(shù)研究的單位有二十余家，技術(shù)還處于商業(yè)化的門檻階段，多數(shù)未達到實用化階段?，F(xiàn)階段所使用的技術(shù)都是采用等離子體炬對垃圾進行直接的高溫氣化，通過電弧放電產(chǎn)生高達7000°C的等離子體，將垃圾加熱至很高的溫度， 從而迅速有效地摧毀廢物?？扇嫉挠袡C成分充分裂解氣化，轉(zhuǎn)化成可燃性氣體，可以用于發(fā)電或作為可燃氣，一般稱為“合成氣”(主要成分是C(HH2)。不可燃的無機成分經(jīng)等離子體高溫處理后成為無害的渣體。然而現(xiàn)階段的等離子垃圾氣化技術(shù)尚有許多不足之處，首先，用等離子體炬直接氣化垃圾需要極大地功率，其耗電率可達其產(chǎn)電能力的30% -45%,由于耗電過高導致運營成本大大增加，使其不具備商業(yè)運行的價值。其二，該方法氣化垃圾，后續(xù)氣體凈化過程還需加二噁英處理裝置，增加了先期的一次性投入，使其設(shè)備成本大幅提高。第三，使用等離子體炬直接氣化垃圾，由于其溫度場分布不均，使垃圾不能完全被高溫處理，排出的廢渣中會有大量的二噁英和其他有害物質(zhì)，致使其廢渣的處理又成為一道難題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題，本發(fā)明旨在公開一種側(cè)吸式等離子垃圾氣化反應(yīng)室及其氣化工藝，利用垃圾本身的熱值產(chǎn)生燃氣，再使用等離子體炬對所產(chǎn)生的燃氣和爐渣進一步加工，去除其內(nèi)所含的有害物質(zhì)，并加大氣體產(chǎn)量，減少廢渣排放，降低了垃圾氣化的一次性投入成本及運營成本，并使燃氣更加純凈，從而更具使用意義和推廣價值。本發(fā)明技術(shù)的解決方案是這樣實現(xiàn)的
一種側(cè)吸式等離子垃圾氣化反應(yīng)室，包括上料裝置、初級氣化區(qū)、點火裝置及爐溫監(jiān)測系統(tǒng)、爐內(nèi)料位監(jiān)測系統(tǒng)、進出口氣體溫度監(jiān)測系統(tǒng)、進出口壓力監(jiān)測系統(tǒng)和火焰監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于還包括自動整平-碎焦裝置和等離子反應(yīng)區(qū)；所述上料裝置為自動上料裝置，位于初級氣化區(qū)的頂部，包括兩級閘板閥、一個料倉以及一個高低位料位監(jiān)測器，所述料倉位于兩級間板閥之間，高低位料位檢測器位于其料倉內(nèi)部；所述初級氣化區(qū)，下部設(shè)置星型卸料器；所述整平-碎焦裝置，包括動力部分、整平部分和碎焦部分；動力部分位于初級氣化區(qū)的頂部，由液壓推動裝置和減速電機組成；整平部分和碎焦部分位于初級氣化區(qū)的內(nèi)部，分別套裝固定于中心軸上，所述整平部分由整平轉(zhuǎn)臂組成，所述碎焦部分由兩組以上的攪動桿組成；所述液壓推動裝置的缸頭與減速電機相連接，減速電機的輸出端與中心軸相連接，所述中心軸、減速電機的輸出軸及缸頭的中心線與所述初級氣化區(qū)的中心線重合；所述點火裝置為自動點火裝置，位于所述初級氣化區(qū)的中部，包括油槍、點火器和推進系統(tǒng)；所述等離子反應(yīng)區(qū)由二級細化區(qū)和氣體精煉區(qū)兩部分組成的一體結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑為 800 2000mm，氣體精煉區(qū)位于二級細化區(qū)上部；所述二級細化區(qū)頂部進渣口通過輸送管路連接于初級氣化區(qū)的排渣口，三支等離子體炬安裝于二極細化區(qū)底部同一水平面繞所述二極細化區(qū)相互之間呈120°夾角并與地面呈45°夾角，底部設(shè)置排渣口；所述氣體精煉區(qū)底部的進氣口通過輸送管路連接于初級氣化區(qū)的出氣口，三支等離子體炬安裝于所述氣體精煉區(qū)底部縮徑口上方同一水平面繞所述氣體精煉區(qū)相互之間呈120°夾角并與地面呈 45°夾角，所述縮徑口直徑為200mm。爐內(nèi)料位監(jiān)測系統(tǒng)由2個微波料位探測儀組成，安裝于初級氣化區(qū)內(nèi)的料層頂部；進出口溫度檢測系統(tǒng)安裝于氣體進口輸送管和出口輸送管口處；進出口壓力監(jiān)測系統(tǒng)安裝于氣體進口輸送管和出口輸送管處。進一步的，所述初級氣化區(qū)的耐火層由硅酸鋁耐火混凝土澆筑形成，保溫層由陶瓷纖維包裹而成，其進氣口位于初級氣化區(qū)頂部；其出氣口位于初級氣化區(qū)的側(cè)面；所述氣體精煉區(qū)的耐火層由碳纖維耐火混凝土澆筑而成，外圍由不銹鋼和陶瓷纖維保溫層包裹。進一步的，所述自動整平-碎焦裝置的所述液壓推動裝置的行程為50-500mm，所述減速電機的轉(zhuǎn)速為5-20rpm。進一步的，所述爐溫監(jiān)測系統(tǒng)包括4-16個熱電偶，均勻分布于所述初級氣化區(qū)內(nèi)。所述等離子垃圾氣化反應(yīng)室的產(chǎn)氣范圍是90m3/h 21600m3/h，工作壓力范圍為 0 0. 8Mpa (表壓)。所述的氣化反應(yīng)室的垃圾氣化工藝，包括如下步驟(a)自動上料經(jīng)過預處理的垃圾原料進入自動上料系統(tǒng)，第一道閘板閥打開，原料進入料倉，料位監(jiān)測裝置檢測到高位信號時，第一道間板閥關(guān)閉，之后第二道間板閥打開，原料進入初級氣化區(qū)，料位監(jiān)測裝置檢測到低位信號時，第二道閘板閥關(guān)閉；
(b)初級氣化經(jīng)過預處理的垃圾原料進入初級氣化區(qū)后，在微波料位監(jiān)測儀檢測到高位信號后，停止進料，由自動整平-碎焦裝置進行整平，之后由自動點火系統(tǒng)進行點火，火焰監(jiān)測裝置監(jiān)測火焰達到預定指標后，油槍退出爐膛，大氣聯(lián)通管關(guān)閉，開始氣化；氣化過程為缺氧燃燒，供氣量為完全燃燒的觀-35 %，其中初級氣化區(qū)內(nèi)的原料分為5層，分別為干燥層、熱解層、氧化層、還原層、灰燼層，爐溫監(jiān)測系統(tǒng)不間斷向控制臺傳輸各個料層的溫度，通過對進氣量控制和整平-碎焦裝置的動作對爐內(nèi)的5個層面進行控制和調(diào)整；所述整平-碎焦裝置對結(jié)焦爐渣或大顆粒爐渣進行打碎；爐渣通過星型卸料器送入等離子二級細化區(qū)；所產(chǎn)生的混合氣經(jīng)輸送管路送到等離子氣體精煉區(qū)進行氣體精煉；(c)等離子二級細化初級氣化產(chǎn)生的爐渣，通過輸送管道送至等離子二級細化區(qū)，由三支等離子體炬相互呈120°夾角，與地平面呈45°角，配合蒸汽對爐渣進行高溫裂解，利用6000°C以上的高溫將爐渣中未反應(yīng)完全的有機物再次氣化，產(chǎn)生CO和H2,并除掉爐渣中的二噁英和呋喃，最后剩余1/125-1/100的爐渣，其成分為熔融狀態(tài)的無機物和金屬，通過排渣系統(tǒng)排出，二級細化所產(chǎn)生的氣體經(jīng)輸送管路送至等離子氣體精煉區(qū)進行氣體精煉；(d)等離子氣體精煉初級氣化和二級細化所產(chǎn)生的混合氣，通過輸送管道分別送至等離子氣體精煉區(qū)，精煉區(qū)底部通過縮徑處理，使燃氣由于其慣性作用形成一條直徑 100-200mm的煙柱，三支等離子體炬相互呈120°夾角，與地平面呈45°角，均勻分布于煙柱周圍，形成直徑150-300mm的焰心區(qū)域，對氣體進行高溫精煉，利用6000°C以上的高溫熱能破壞氣體中二噁英、呋喃和木焦油等有害物質(zhì)的化學鍵，使其完全分解，并在降溫后不能重新聚合，之后氣體進入過濾裝置。所述等離子垃圾氣化反應(yīng)室的產(chǎn)氣范圍是90m3/h 21600m3/h，工作壓力范圍為 0 0. 8Mpa (表壓)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是顯而易見的首先，本發(fā)明利用垃圾本身的熱值進行缺氧燃燒，之后對其產(chǎn)生的燃氣和爐渣進行等離子高溫處理，這樣大大降低了耗電功率，使本設(shè)備的耗電率僅為產(chǎn)能的10%，使其具有更高的運營價值。其次，本發(fā)明利用等離子體炬高溫處理所產(chǎn)的燃氣，可安全穩(wěn)定的去處其中的二噁英等有害物質(zhì)，無需在后續(xù)工藝中增加二噁英處理設(shè)備，大大降低了一次性的先期投入， 使其具有更高的市場競爭力。第三，本發(fā)明利用等離子體炬高溫處理排出的爐渣，一是可以大幅增加了減容比， 減少廢渣排放量，二是可以穩(wěn)定高效的去除爐渣中所含的二噁英等有害物質(zhì)，使爐渣變廢為寶，可用作高性能的耐火材料。第四，本發(fā)明利用側(cè)吸式原理處理垃圾產(chǎn)生可燃氣體，采用中心供風，使風力供給更加均勻，使大爐徑氣體發(fā)生器的氣化效率、氣化強度更高，爐內(nèi)溫度和火層更易控制。


圖1是實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是上料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，111自動上料裝置 1111,1113 —級、二級閘板閥 1113料倉
112初級氣化區(qū)113 自動整平-碎焦裝置 1131 動カ部分 1132 整平部分 1133 中心軸1134碎焦部分114星型卸料器12等離子氣體精煉區(qū) 121等離子氣體精煉區(qū)的等離子體炬13等離子ニ級細化區(qū) 131等離子ニ級細化區(qū)的等離子體炬
具體實施例方式一種側(cè)吸式等離子垃圾氣化反應(yīng)室，如圖1所示，包括自動上料裝置111、初級氣化區(qū)112、自動整平-碎焦裝置113、等離子反應(yīng)區(qū)、自動點火裝置及爐溫監(jiān)測系統(tǒng)、爐內(nèi)料位監(jiān)測系統(tǒng)、進出口氣體溫度監(jiān)測系統(tǒng)、進出口壓力監(jiān)測系統(tǒng)和火焰監(jiān)測系統(tǒng)；爐內(nèi)料位監(jiān)測系統(tǒng)由2個微波料位探測儀組成，安裝于初級氣化區(qū)內(nèi)的料層頂部；進出口溫度檢測系統(tǒng)安裝于氣體進口輸送管和出口輸送管口處；進出口壓力監(jiān)測系統(tǒng)安裝于氣體進口輸送管和出口輸送管處；爐溫監(jiān)測系統(tǒng)包括12個熱電偶，均勻分布于所述初級氣化區(qū)內(nèi)。所述自動上料裝置111，位于初級氣化區(qū)112的頂部，包括兩級閘板閥1111和 1113、一個料倉1112以及一個高低位料位監(jiān)測器，所述料倉1112位于兩級閘板閥1111和 1113之間，高低位料位檢測器位于其料倉1112內(nèi)部；所述初級氣化區(qū)112，下部設(shè)置星型卸料器114 ；初級氣化區(qū)111的耐火層由硅酸鋁耐火混凝土澆筑形成，保溫層由陶瓷纖維包裹而成，其進氣口位于初級氣化區(qū)頂部；其出氣口位于初級氣化區(qū)的側(cè)面；所述整平-碎焦裝置113，包括動力部分1131、整平部分1132和碎焦部分1134; 動力部分1131位于初級氣化區(qū)的頂部，由液壓推動裝置和減速電機組成；整平部分1132 和碎焦部分1134位于初級氣化區(qū)的內(nèi)部，分別套裝固定于中心軸1133上，所述整平部分 1132由十字型整平轉(zhuǎn)臂組成，由中心軸1133帶動，作上下動作和旋轉(zhuǎn)運動對原料表面進行整平；所述碎焦部分1134由兩組以上的攪動桿組成，每組4個攪動桿呈十字分布，由中心軸 1133帶動，作上下動作和旋轉(zhuǎn)運動，以打碎結(jié)焦體、防止爐渣支架。所述自動整平-碎焦裝置的所述液壓推動裝置的行程為50-500mm，所述減速電機的轉(zhuǎn)速為5_20rpm。所述自動點火裝置，位于所述初級氣化區(qū)的中部，包括3套由油槍、點火器和推進系統(tǒng)組成的自動點火裝置；所述等離子反應(yīng)區(qū)是由二級細化區(qū)13和氣體精煉區(qū)12兩部分組成的一體結(jié)構(gòu)， 內(nèi)徑為1000mm，氣體精煉區(qū)12位于二級細化區(qū)13上部，氣體精煉區(qū)12的耐火層由碳纖維耐火混凝土澆筑而成，外圍由不銹鋼和陶瓷纖維保溫層包裹；所述二級細化區(qū)13頂部進渣口通過輸送管路連接于初級氣化區(qū)的排渣口，三支等離子體131炬安裝于二極細化區(qū)底部同一水平面繞所述二極細化區(qū)相互之間呈120°夾角并與地面呈45°夾角，底部設(shè)置排渣口 ；所述氣體精煉區(qū)12底部的進氣口通過輸送管路連接于初級氣化區(qū)的出氣口，三支等離子體炬121安裝于所述氣體精煉區(qū)12底部縮徑口上方同一水平面繞所述氣體精煉區(qū)12相互之間呈120°夾角并與地面呈45°夾角，所述縮徑口直徑為200mm。所述的氣化反應(yīng)室的垃圾氣化工藝，包括如下步驟
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(a)自動上料經(jīng)過預處理的垃圾原料進入自動上料系統(tǒng)，第一道閘板閥打開，原料進入料倉，料位監(jiān)測裝置檢測到高位信號時，第一道間板閥關(guān)閉，之后第二道間板閥打開，原料進入初級氣化區(qū)，料位監(jiān)測裝置檢測到低位信號時，第二道閘板閥關(guān)閉；(b)初級氣化經(jīng)過預處理的垃圾原料進入初級氣化區(qū)后，在微波料位監(jiān)測儀檢測到高位信號后，停止進料，由自動整平-碎焦裝置進行整平，之后由自動點火系統(tǒng)進行點火，火焰監(jiān)測裝置監(jiān)測火焰達到預定指標后，油槍退出爐膛，大氣聯(lián)通管關(guān)閉，開始氣化；氣化過程為缺氧燃燒，供氣量為完全燃燒的30%，其中初級氣化區(qū)內(nèi)的原料分為5層，分別為干燥層、熱解層、氧化層、還原層、灰燼層，爐溫監(jiān)測系統(tǒng)不間斷向控制臺傳輸各個料層的溫度，通過對進氣量控制和整平-碎焦裝置的動作對爐內(nèi)的5個層面進行控制和調(diào)整，形成混合氣；所述整平-碎焦裝置對結(jié)焦爐渣或大顆粒爐渣進行打碎；爐渣通過星型卸料器送入等離子二級細化區(qū)；所產(chǎn)生的混合氣經(jīng)輸送管路送到等離子氣體精煉區(qū)進行氣體精煉；在此過程中，各個層面的反應(yīng)如下①干燥層，溫度約達100°C該層通過200°C的空氣和水蒸氣對物料進行干燥，提取出物料中的H2O,生成水蒸氣。②熱解層和燃燒層，溫度約500°C 1000°C主要反應(yīng)A =CH14O0.6+0. 602+l. 6N2 — 0. 7C0+0. 6H2+0. 3C02+0. 1Η20+1· 6N2B :CHL600 6+0. 4H20 — C0+1. IH2C :C+02 — CO2D :C+C0 — CO2該層通過生物質(zhì)原料和脫揮反應(yīng)的生成物部分氧化，并釋放大量的熱量，將區(qū)域溫度提升至1000攝氏度以上，生成CO，H2, CO2, H2O0③還原層，溫度約850°C主要反應(yīng)A :C+C02 — 2C0(還原反應(yīng))B :C+H20 — C0+H2(還原反應(yīng))C :CH160Q. JO. 4H20 — CO+1. IH2(氧化反應(yīng))該層為無氧反應(yīng)區(qū)，這些反應(yīng)將爐床的溫度降至750-800°C，任何在爐床上方生成，并殘余的焦油在此將會被熱解，并進一步增加混合氣體的產(chǎn)氣量，CH1.60。. 6+0. 4H20 — CO+1. IH2部分在火焰熱解中生成的二氧化碳在此同焦結(jié)發(fā)生碳溶損反應(yīng)，并增加產(chǎn)出混合氣體的能量密度C+C02 — 2C0部分在干燥和火焰熱解過程中生成的水蒸氣又同焦結(jié)反應(yīng)，使混合氣體中氫氣含量增加C+H20 —CCHH2。④灰燼層
在還原層之下，就是灰燼收集區(qū)。每隔一段時間，灰燼就通過爐篦，聚集到氣化爐底部。(c)等離子二級細化初級氣化產(chǎn)生的爐渣，通過輸送管道送至等離子二級細化區(qū)，由三支等離子體炬相互呈120°夾角，與地平面呈45°角，配合蒸汽對爐渣進行高溫裂解，利用6000°C以上的高溫將爐渣中未反應(yīng)完全的有機物再次氣化，產(chǎn)生CO和H2,并除掉爐渣中的二噁英和呋喃，最后剩余1/120的爐渣，其成分為熔融狀態(tài)的無機物和金屬，通過排渣系統(tǒng)排出，二級細化所產(chǎn)生的氣體經(jīng)輸送管路送至等離子氣體精煉區(qū)進行氣體精煉；在此過程中，發(fā)生如下反應(yīng)少量的輔助氧化劑從爐蓖下方被注進混合氣體當中，并進一步降低氣體中焦油的含量，增加氫氣含量和總的氣體產(chǎn)量。C+02 — CO2C+H20 — C0+H22C0+02 — 2C02C+C02 — 2C0(d)等離子氣體精煉初級氣化和二級細化所產(chǎn)生的混合氣，分別通過輸送管道送至等離子氣體精煉區(qū)，精煉區(qū)底部通過縮徑處理，使燃氣由于其慣性作用形成一條直徑 200mm的煙柱，三支等離子體炬相互呈120°夾角，與地平面呈45°角，均勻分布于煙柱周圍，形成直徑300mm的焰心區(qū)域，對氣體進行高溫精煉，利用6000°C以上的高溫熱能破壞氣體中二噁英、呋喃和木焦油等有害物質(zhì)的化學鍵，使其完全分解，并在降溫后不能重新聚合，之后氣體進入過濾裝置。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種側(cè)吸式等離子垃圾氣化反應(yīng)室，包括上料裝置、初級氣化區(qū)、點火裝置及爐溫監(jiān)測系統(tǒng)、爐內(nèi)料位監(jiān)測系統(tǒng)、進出口氣體溫度監(jiān)測系統(tǒng)、進出口壓力監(jiān)測系統(tǒng)和火焰監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于還包括自動整平-碎焦裝置和等離子反應(yīng)區(qū)；所述上料裝置為自動上料裝置，位于初級氣化區(qū)的頂部，包括兩級間板閥、一個料倉以及一個高低位料位監(jiān)測器，所述料倉位于兩級間板閥之間，高低位料位檢測器位于其料倉內(nèi)部；所述初級氣化區(qū)，下部設(shè)置星型卸料器；所述整平-碎焦裝置，包括動力部分、整平部分和碎焦部分；動力部分位于初級氣化區(qū)的頂部，由液壓推動裝置和減速電機組成；整平部分和碎焦部分位于初級氣化區(qū)的內(nèi)部，分別套裝固定于中心軸上，所述整平部分由整平轉(zhuǎn)臂組成，所述碎焦部分由兩組以上的攪動桿組成；所述液壓推動裝置的缸頭與減速電機相連接，減速電機的輸出端與中心軸相連接， 所述中心軸、減速電機的輸出軸及缸頭的中心線與所述初級氣化區(qū)的中心線重合；所述點火裝置為自動點火裝置，位于所述初級氣化區(qū)的中部，包括油槍、點火器和推進系統(tǒng)；所述等離子反應(yīng)區(qū)是由二級細化區(qū)和氣體精煉區(qū)兩部分組成的一體結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑為 800 2000mm，氣體精煉區(qū)位于二級細化區(qū)上部；所述二級細化區(qū)頂部進渣口通過輸送管路連接于初級氣化區(qū)的排渣口，三支等離子體炬安裝于二極細化區(qū)底部料層上方并位于同一水平面繞所述二極細化區(qū)相互之間呈120°夾角并與地面呈45°夾角，底部設(shè)置排渣口 ；所述氣體精煉區(qū)底部的進氣口通過輸送管路連接于初級氣化區(qū)的出氣口，三支等離子體炬安裝于所述氣體精煉區(qū)底部縮徑口上方并位于同一水平面繞所述氣體精煉區(qū)相互之間呈120°夾角并與地面呈45°夾角，所述縮徑口直徑為100-200mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化反應(yīng)室，其特征在于所述初級氣化區(qū)的耐火層由硅酸鋁耐火混凝土澆筑形成，保溫層由陶瓷纖維包裹而成，其進氣口位于初級氣化區(qū)頂部；其出氣口位于初級氣化區(qū)的側(cè)面；所述氣體精煉區(qū)的耐火層由碳纖維耐火混凝土澆筑而成，外圍由不銹鋼和陶瓷纖維保溫層包裹。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化反應(yīng)室，其特征在于所述自動整平-碎焦裝置的所述液壓推動裝置的行程為50-500mm，所述減速電機的轉(zhuǎn)速為 5-20rpmo
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化反應(yīng)室，其特征在于所述爐溫監(jiān)測系統(tǒng)包括4-16個熱電偶，均勻分布于所述初級氣化區(qū)內(nèi)。
5.一種如權(quán)利要求1所述的氣化反應(yīng)室的垃圾氣化工藝，包括如下步驟(a)自動上料經(jīng)過預處理的垃圾原料進入自動上料系統(tǒng)，第一道閘板閥打開，原料進入料倉，料位監(jiān)測裝置檢測到高位信號時，第一道閘板閥關(guān)閉，之后第二道閘板閥打開，原料進入初級氣化區(qū)，料位監(jiān)測裝置檢測到低位信號時，第二道間板閥關(guān)閉；(b)初級氣化經(jīng)過預處理的垃圾原料進入初級氣化區(qū)后，在微波料位監(jiān)測儀檢測到高位信號后，停止進料，由自動整平-碎焦裝置進行整平，之后由自動點火系統(tǒng)進行點火， 火焰監(jiān)測裝置監(jiān)測火焰達到預定指標后，油槍退出爐膛，大氣聯(lián)通管關(guān)閉，開始氣化；氣化過程為缺氧燃燒，供氣量為完全燃燒的觀-35%，其中初級氣化區(qū)內(nèi)的原料分為5層，分別為干燥層、熱解層、氧化層、還原層、灰燼層，爐溫監(jiān)測系統(tǒng)不間斷向控制臺傳輸各個料層的溫度，通過對進氣量控制和整平-碎焦裝置的動作對爐內(nèi)的5個層面進行控制和調(diào)整；所述整平-碎焦裝置對結(jié)焦爐灰渣或大顆粒爐渣進行打碎；爐渣通過星型卸料器送入等離子二級細化區(qū)；所產(chǎn)生的混合氣經(jīng)輸送管路送到等離子氣體精煉區(qū)進行氣體精煉；(c)等離子二級細化初級氣化產(chǎn)生的爐渣，通過輸送管道以星型卸料器送至等離子二級細化區(qū)，由三支等離子體炬相互呈120°夾角，與地平面呈45°角，配合蒸汽對爐渣進行高溫裂解，利用6000°C以上的高溫將爐渣中未反應(yīng)完全的有機物再次氣化，產(chǎn)生CO和 H2,并除掉爐渣中的二噁英和呋喃，最后剩余1/125-1/100的爐渣，其成分為熔融狀態(tài)的無機物和金屬，通過排渣系統(tǒng)排出，二級細化所產(chǎn)生的氣體經(jīng)輸送管路送至等離子氣體精煉區(qū)進行氣體精煉；(d)等離子氣體精煉初級氣化和二級細化所產(chǎn)生的混合氣，通過輸送管道分別送至等離子氣體精煉區(qū)，精煉區(qū)底部通過縮徑處理，使燃氣由于其慣性作用形成一條直徑 100-200mm的煙柱，三支等離子體炬相互呈120°夾角，與地平面呈45°角，均勻分布于煙柱周圍，形成直徑150-300mm的焰心區(qū)域，對氣體進行高溫精煉，利用6000°C以上的高溫熱能破壞氣體中二噁英、呋喃和木焦油等有害物質(zhì)的化學鍵，使其完全分解，并在降溫后不能重新聚合，之后氣體進入過濾裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種側(cè)吸式等離子垃圾氣化反應(yīng)室及其氣化工藝，所述氣化反應(yīng)室包括自動上料裝置、初級氣化區(qū)和等離子反應(yīng)區(qū)、自動整平-碎焦裝置、自動點火裝置及爐溫監(jiān)測系統(tǒng)、爐內(nèi)料位監(jiān)測系統(tǒng)、進出口氣體溫度監(jiān)測系統(tǒng)、進出口壓力監(jiān)測系統(tǒng)和火焰監(jiān)測系統(tǒng)，等離子反應(yīng)區(qū)是由二級細化區(qū)和氣體精煉區(qū)兩部分組成的一體結(jié)構(gòu)，氣體精煉區(qū)位于二級細化區(qū)上部；所述氣化工藝，包括如下步驟自動上料；初級氣化；等離子二級細化；等離子氣體精煉。本發(fā)明利用垃圾本身的熱值產(chǎn)生燃氣，再使用等離子體炬對所產(chǎn)生的燃氣和爐渣進一步加工，去除其內(nèi)所含的有害物質(zhì)，加大氣體產(chǎn)量，減少廢渣排放，降低了垃圾氣化的一次性投入成本及運營成本，并使燃氣更加純凈。
文檔編號C10J3/20GK102329655SQ201110254578
公開日2012年1月25日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者唐旻, 姜晨旭, 張建國, 張建超, 張瑜 申請人:張建超