CN115342362A - 一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置*** - Google Patents

Abstract

本案提供了一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，工业固废由回转窑进料装置进入回转窑内，边转动边干燥热解，热解残渣由回转窑的出料口落入机械炉排炉上，部分热解气进入二燃室。热解残渣在机械炉排炉上充分燃烧燃烬，烟气进入二燃室进一步充分燃烧，燃烬炉渣由出渣***送出。同时，气化焚烧空气***和燃烧器分别布置在回转窑、机械炉排炉和二燃室。通过将焚烧过程分解，回转窑进行热解气化，机械炉排炉充分焚烧固废，二燃室充分焚烧烟气和热解气。通过调节子***状态，达到精确控制焚烧过程的目的。此外，缩小回转窑尺寸，降低占地面积，保证回转窑内发生干燥、热解气化，将主要焚烧过程转移到机械炉排炉，实现高效且充分的焚烧。

Description

一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***

技术领域

本发明属于焚烧处理技术领域，特别涉及一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***。

背景技术

我国需要安全处置的工业固体废物量十分巨大，焚烧处置是处置工业固体废弃物的其中一种重要方式。常见的焚烧设备有机械炉排炉、流化床焚烧炉、回转窑，或采取上述炉型的组合。

其中，炉排炉是一种用于焚烧生活垃圾的机械设备，由炉排块及布风***组成。垃圾分布在炉排块上部，通过炉排块的相互运动，推动垃圾向前运动并发生焚烧。机械炉排炉对物料的适应性较好，燃烧充分，可实现大规模焚烧，多用于处理生活垃圾。对工业固废而言，由于其成分较生活垃圾复杂，热值较生活垃圾高，炉排片需要承受比生活垃圾更高的温度，因此使用受限制；流化床焚烧炉的结构简单，传热传质效率高，物料燃烧充分。但为了保证流化床内的流化状态，对进料的理化特性有较严格的要求。一般用于物料相对单一的情况，同时物料需要预处理至尺寸均匀且不大于100mm，因此，流化床焚烧炉适用范围有限。同时流化床焚烧炉烟气中尘含量较大，烟气处理难度增加；回转窑对物料适应性强，能有效地处理各种不同物态的废物，适用于成分复杂、热值较高的一般工业固废和危险废弃物。但受限于设备结构特征，回转窑通常窑体很长，一次风在窑内分布不均，使得燃烧区在整个焚烧炉中只占有一个很小的部分，物料焚烧不彻底。大多数物料是由燃料过程中产生的气体以及窑壁传输的热量加热的。这导致回转窑占地面积大、燃烧效率低，对后续二燃室燃烧负荷要求高。

综上所述，上述三种工艺单独焚烧工业固废都存在很多缺陷，目前在一般工业固废的焚烧处置技术的选择上，各种技术都有应用，但都有各种缺点，没有一种广谱性的焚烧技术，能够经济、高效且充分得焚烧一般工业固废。因此，迫切需要开发一种新的焚烧处置方式，克服多种炉型的缺点，适用于一般工业固废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，降低占地面积，提高燃烧效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，包括回转窑进料***、回转窑、机械炉排炉、二燃室、燃烧器、出渣***以及空气***；

所述回转窑进料***的出料口与所述回转窑的进料口对接，所述回转窑的出料口与所述机械炉排炉的进料口对接，所述机械炉排炉的热解气出口与所述二燃室的入口对接，所述机械炉排炉的热解残渣出口与所述出渣***的入口对接；

所述燃烧器包括设置于所述回转窑的回转窑燃烧器、设置于所述机械炉排炉的炉排炉燃烧器、以及设置于所述二燃室的二燃室燃烧器；

所述空气***包括用于向所述回转窑通入空气的一次风***、用于向所述机械炉排炉通入空气的炉排风***、以及用于向所述二燃室通入空气的二次风***。

可选的，在上述适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中，其特征在于，所述回转窑的长径比为2-2.5。

可选的，在上述适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中，所述回转窑进料***包括进料料斗、溜槽、双层翻板阀、推料装置及液压站，所述进料料斗通过所述溜槽与所述回转窑的窑头连接，所述推料装置用于推动所述溜槽内工业固废，所述溜槽上装有双层所述翻板阀，双层所述翻板阀交替开闭，保证任一时刻都有一个阀门处于闭合状态。

可选的，在上述适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中，所述回转窑包括窑头、窑尾、窑体、拖轮、传动机构、减速机、齿轮和密封装置，所述窑头高于所述窑尾，所述窑头安装有所述回转窑燃烧器和回转窑一次风进口。

可选的，在上述适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中，所述回转窑的窑尾与所述机械炉排炉的进料口的连接处设置有用于调节热解气进入量的活动挡板。

可选的，在上述适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中，所述回转窑的热解气出口与所述二燃室之间通过热解气排出装置连通；

所述热解气排出装置包括多个排出管道和集合管，所述排出管贯通所述窑体，所述集合管的一端与所述二燃室连通，所述集合管的另一端延伸至所述窑体外侧、并通过机械密封装置与多个所述排出管道连通。

可选的，在上述适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中，所述机械炉排炉为顺推往复式炉排，包括活动炉排和固定炉排。

可选的，在上述适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中，所述二燃室包括中温区和高温区，所述中温区的前部与所述回转窑的窑尾连接，所述中温区的后拱处设置所述炉排炉燃烧器，所述中温区的顶部与所述高温区相连。

可选的，在上述适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中，所述中温区为卧式长方箱体，所述卧式长方箱体的下部设置所述机械炉排炉。

可选的，在上述适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中，所述中温区的前端两侧和顶部设置有水冷壁。

可选的，在上述适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中，所述中温区和所述高温区的连接处设计缩口和折焰角。

可选的，在上述适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中，所述高温区为立式高方箱体，所述立式高方箱体内置有所述二燃室燃烧器和二燃室二次风进口。

本发明所提供的一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，具有以下有益效果：

工业固废由回转窑进料装置进入回转窑，在回转窑内边转动边干燥热解，热解残渣由回转窑的出料口落入机械炉排炉上，其中，热解残渣在机械炉排炉上充分燃烧燃烬，烟气进入二燃室进一步充分燃烧，燃烬炉渣由出渣***送出。回转窑内热解气由于挡板的隔绝，一部分进入炉排炉上方，一部分进入二燃室高温区。该比例可以根据挡板高度调节。气化焚烧空气***分为三处进风布置，即回转窑一次风、炉排炉排风和二燃室二次风。燃烧器分为三处布置，即回转窑燃烧器、炉排炉燃烧器和二燃室燃烧器。

本方案通过将焚烧过程分解为三个阶段。热解气化控制在回转窑内，将固废的充分焚烧控制在机械炉排炉上，并通过二燃室充分焚烧烟气和热解气。通过分解焚烧过程，并可通过控制手段来调节每个子***的状态，达到精确控制焚烧过程的目的。通过将回转窑长径比减小、缩短回转窑长度，保证回转窑内发生干燥、热解气化。一方面实现固废减量，减少后续炉排的处理量；一方面产生的热解气在二燃室内更易燃烧，减少二燃室焚烧负荷；另一方面剔除回转窑焚烧效率低的部分，将主要焚烧过程转移到机械炉排炉上进行。充分利用炉排焚烧效率高的特点，在炉排上充分燃烧固体物质。本发明将各个***的优点结合在一起，可降低占地面积，实现了高效且充分的焚烧。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***的工艺流程图；

图2为本发明提供的一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***的设备布置总图；

图3为本发明提供的一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中进料***的布置总图；

图4为本发明提供的一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中回转窑的布置总图；

图5为图4在A-A向的剖视图；

图6为图4在C-C向的剖视图；

图7为本发明提供的一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中机械炉排及出渣***的布置总图；

图8为本发明提供的一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中二燃室的布置总图。

上图中：

2-回转窑进料***；2a-料斗；2b-溜槽；2c-双层翻板阀；2d-推料装置；2e-液压站；

3-回转窑；3a-窑头；3b-窑尾；3c-窑体；3d-拖轮；3e-传动机构；3f-减速机；3g-齿轮；3h-密封装置；3i-耐火材料；3j-活动挡板；3k-热解气排出装置；3ka-排出管道；3kb-集合管；

4-机械炉排炉；4a-活动炉排；4b-固定炉排；4c-风室；4d-炉排片；

5-二燃室；5a-中温区；5b-高温区；5c-水冷壁；5d-紧急排放烟囱；5e-烟气出口；

6-燃烧器；6a-回转窑燃烧器；6b-炉排炉燃烧器；6c-二燃室燃烧器；

7-出渣***；7a-出渣料斗；7b-出渣机；7c-炉排下部渣斗；7d-输送机；

8-空气***；8a-回转窑一次风进口；8b-炉排炉排风进口；8c-二燃室二次风进口。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，多个的含义是两个以上，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的核心是提供一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，可降低占地面积，提高燃烧效率。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1-图8，图1为本发明提供的一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***的工艺流程图；图2为本发明提供的一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***的设备布置总图；图3为本发明提供的一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中进料***的布置总图；图4为本发明提供的一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中回转窑的布置总图；图5为图4在A-A向的剖视图；图6为图4在C-C向的剖视图；图7为本发明提供的一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中机械炉排及出渣***的布置总图；图8为本发明提供的一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***中二燃室的布置总图。

本发明提供了一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，包括回转窑进料***2、回转窑3、机械炉排炉4、二燃室5、燃烧器6、出渣***7以及空气***8。

其中，回转窑进料***2的出料口与回转窑3的进料口对接，回转窑3的出料口与机械炉排炉4的进料口对接，机械炉排炉4的热解气出口与二燃室5的入口对接，通过在回转窑3尾部增加热解气旁路管道，连接至二燃室5。机械炉排炉4的热解残渣出口与出渣***7的入口对接。

燃烧器6包括设置于回转窑3的回转窑燃烧器6a、设置于机械炉排炉4的炉排炉燃烧器6b、以及设置于二燃室5的二燃室燃烧器6c。

空气***8包括用于向回转窑3通入空气的一次风***、用于向机械炉排炉4通入空气的炉排风***、以及用于向二燃室5通入空气的二次风***。

本发明提供的一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，组合式气化焚烧***的工艺流程如图1所示，***布置总图如图2所示，一般工业固废经破碎后存在垃圾池内，工业固废由回转窑进料***2进入回转窑3，在回转窑3内边转动边干燥热解，热解残渣由回转窑3的出料口(窑尾3b)落入机械炉排炉4上，其中，热解残渣在机械炉排炉4上充分燃烧燃烬，烟气(热解气)因挡板隔断，一部分直接进入二燃室5进一步充分燃烧，一部分进入炉排炉，燃烬炉渣由出渣***7送出。

气化焚烧空气***8分为三处进风布置，即回转窑一次风、炉排炉排风和二燃室二次风。燃烧器分为三处布置，即回转窑燃烧器6a、炉排炉燃烧器6b和二燃室燃烧器6c。调节布风比例，实现回转窑3内发生热解反应，温度控制在550-650℃，机械炉排炉4上热解残渣充分燃烧，温度控制在900℃左右，二燃室5内热解气充分焚烧，温度在1100℃以上。

本方案将工业固废的焚烧过程分解为欠氧热解气化、热解产物二次焚烧及热解气焚烧三个阶段。该组合式气化焚烧处置***核心设备为回转窑3、机械炉排炉4和二燃室5，焚烧过程的三个阶段分布在这三个设备中进行。热解气化控制在回转窑3内，将固废的充分焚烧控制在机械炉排炉4上，并通过二燃室5充分焚烧烟气和热解气。通过热解气排出装置3k，将回转窑和二燃室连接、调节三个设备内的热负荷分布。通过分解焚烧过程，并可通过控制手段来调节每个子***的状态，达到精确控制焚烧过程的目的。通过将回转窑3长径比减小、缩短回转窑3长度，保证回转窑3内发生干燥、热解气化。一方面实现固废减量，减少后续炉排的处理量；一方面产生的热解气在二燃室5内更易燃烧，减少二燃室5焚烧负荷；另一方面剔除回转窑3焚烧效率低的部分，将主要焚烧过程转移到机械炉排炉4上进行。充分利用炉排焚烧效率高的特点，在炉排上充分燃烧固体物质。本发明将各个***的优点结合在一起，可降低占地面积，实现了高效且充分的焚烧。

在具体实施例中，本发明主要用于固废处置，通过本案中的设置方式，回转窑3长径比可以设计为2-2.5。因此在同等处理量情况下，本案中的回转窑3明显缩短。在回转窑3后面增加炉排，且回转窑3长径比小，回转窑3长度短，在回转窑3内主要发生干燥和热解，物料减量后，将焚烧转移到炉排上进行。充分利用炉排燃烧效率高，热灼减率低的特点，使焚烧更加充分。

在具体实施例中，回转窑进料***2的料斗2a通过溜槽2b与回转窑3的窑头3a连接。本案还包括用于推动溜槽2b内工业固废的推料装置2d。

回转窑进料***2的布置如图2和图3所示，主要包括进料料斗2a、溜槽2b、双层翻板阀2c、推料装置2d及液压站2e。工业固废经破碎后存在垃圾池内，物料由抓斗送入回转窑3进料料斗2a中，经溜槽2b下落至推料装置2d处，由推料装置2d的推杆推入回转窑3窑头3a中。溜槽2b上装有双层翻板阀2c，双层翻板阀2c交替开闭，保证任一时刻都有一个阀门处于闭合状态，起到密封作用。

回转窑3如图2和图4所示，包括窑头3a、窑尾3b、窑体3c、拖轮3d(包括前拖轮3d和后拖轮3d)、传动机构3e、减速机3f、齿轮3g、密封装置3h(包括前密封和后密封)等。回转窑3倾斜安装，窑头3a高、窑尾3b低，窑头3a与进料装置的溜槽2b连接，窑尾3b伸入二燃室5的中温区5a、炉排炉上方。窑体3c内壁上覆盖有耐火材料层3i。齿轮3g包括齿轮罩、大齿轮和小齿轮。工业固废由窑头3a进入，在回转窑3内一边转动一边向窑尾3b移动。在回转窑3的窑头3a安装有回转窑燃烧器6a和回转窑一次风进口8a。在燃烧器和一次风作用下，固废在回转窑3内不停翻动、加热、干燥、热解气化。物料在回转窑3前段逐渐干燥，并在中后段开始热解。在200d/t处置规模项目中，项目中回转窑3尺寸为Φ4.3×9.5m，回转窑3长度短，远小于同处置规模的回转窑3工艺15-16米的长度。缩短回转窑3长度的目的是控制回转窑3内的反应进程，通过控制一次风通入量保持在20％总风量，保证固废在回转窑3内主要发生热解气化反应，控制固废不发生焚烧，或者仅发生部分焚烧。一方面把固废的主要焚烧过程转移到炉排路上进行，增强固废的焚烧效率；一方面控制回转窑3出口温度，防止窑尾3b超温，延长设备使用寿命。回转窑3转速变频调节，可通过调节转速控制固废在窑内的停留时间，来调节固废的焚烧过程。如此设置，回转窑3内燃烧空气量少，热解气化产生烟气量少，相对于单独的回转窑3，能大大减小设备尺寸。

在上述具体实施例的基础上，回转窑3的窑尾3b与机械炉排炉4的进料口的连接处设置有用于调节热解气进入量的活动挡板3j。工业固废在回转窑内边转动边干燥热解，热解残渣由回转窑3的窑尾3b及活动挡板3j的下部空隙落入机械炉排炉4上，由于回转窑的活动挡板3j阻隔，部分热解气经热解气排出装置3k进入二燃室5，从而可以通过调节活动挡板3j限制热解气进入机械炉排炉4的量，部分热解气从回转窑3窑尾3b送入二燃室5焚烧，旨在调节机械炉排炉4和二燃室5的热负荷分配。进而防止窑尾超温，以及防止窑尾3b与机械炉排炉4连接壁面热负荷过大，防止结焦。

回转窑3的窑尾3b设置垂直的活动挡板3j，当挡板完全封闭时，回转窑和炉排炉完全隔断。挡板的打开程度要保证热解残渣能够完全落入下方炉排上。具体地，活动挡板3j的开度可以调节，从而调节进入机械炉排炉4和二燃室5内的热解气分布。回转窑3上设置有用于控制活动挡板3j开度的调节机构，当活动挡板3j与回转窑3铰接时，调节机构可以为用于限制活动挡板3j转动的锁紧机构，当然，还可以为伸缩杆、液压缸或其他支撑调节机构。

需要说明的是，活动挡板3j可调节设置，一方面需要确保热解残渣能从回转窑3的底部完全落出，另一方面通过调节活动挡板3j高度，截留部分热解气，通过热解气排出装置3k排放至二燃室5中。

具体地，回转窑3的窑尾3b上方设置有热解气出口，热解气出口与二燃室5下部侧面之间通过热解气排出装置3k连通。如图6所示，热解气排出装置3k，是由6个排出管道3ka和集合管3kb组成。排出管道3ka贯通窑体3c(当设置耐火材料层3i时，还需贯通耐火材料层3i)，连通窑体3c内腔与集合管3kb，并随窑体3c转动。集合管3kb为固定装置，内设有机械密封装置，以保证排出管道3ka和集合管3kb相对转动连接时密封。

机械炉排炉4如图2和图7所示。机械炉排炉4为两段式水平炉排，炉排由活动炉排梁驱动的活动炉排4a和固定在固定炉排梁上的固定炉排4b构成。活动炉排4a和固定炉排4b按一行活动、一行固定的方式交差排列，活动炉排4a反复进行前进、后退动作。由此，物料边燃烧边慢慢地往下游运送。各段炉排下设置独立的风室4c，实现独立配风，燃烧空气经过炉排片4d上的炉排炉排风进口8b进入燃烧着的燃料层内，既能保证燃烧空气均匀地吹出，又对炉排片4d进行冷却防止炉排片4d烧损。在充分供应空气的同时进行机械翻搅，未燃烧的物质和含碳残渣在炉排上完全燃烧，产生的烟气进入二燃室5。

炉渣通过出渣料斗7a，由出渣机7b排出，而从炉排间隙落下的漏渣经过炉排下部渣斗7c被引入炉排漏渣输送机7d，后送到出渣机7b。在200d/t项目中，采用顺推行动式炉排，炉排炉尺寸为9000×3200mm，由4个模块组成。炉排尺寸小，远低于同处置规模炉排炉尺寸。这是因为固废在回转窑3中发生干燥和热解气化，落入炉排炉的热解残渣量大大减少，仅为总处理量的60％左右。同时热解残渣在炉排上停留时间长达1h，在充分炉排风作用下充分燃烧、燃烬，能够实现热灼减率在3％以下。除此之外，排片材质选为高铬耐热铸钢，具有极强的耐磨损性和耐腐蚀性，能承受很高的机械强度。综上，大大减量的含碳残渣、均匀充分的炉排风、充分的停留时间、富裕的受热面积和特殊的炉排材质，实现了固废连续、稳定、充分、高效的燃烧，并使焚烧过程具有较强的调节能力。

机械炉排炉4在炉排炉燃烧器6b和炉排风的作用下，既能保证燃烧空气均匀地吹出，又对机械炉排炉4内部进行冷却防止炉排片4d烧损。在充分供应空气的同时进行机械翻搅，未燃烧的物质和含碳残渣完全燃烧，产生的烟气进入二燃室5。如此设置，可使机械炉排炉4上固废停留时间长、炉排风分布均匀，能提高燃烬率，降低灰渣热灼减率。热解气化后含碳残渣大大减量，相对于单独的炉排炉，能减小设备尺寸。

当然，本发明中的回转窑3和机械炉排炉4可以采用同向布置，还可以选择垂直布置方式。

本实施例中，采用空冷炉排技术，通过强制冷却风冷却炉排片4d达到提高燃烧效率的目的，当然，还可以采用水冷炉排，水冷炉排技术采用单独的机械炉排炉4焚烧工业固废，与目前常见的炉排技术不同在于，采用水冷替换空冷，增加换热效率，能更好地降低炉排片4d表面温度，克服空冷炉排在工业固废上的使用限制。

二燃室5如图2和图8所示，包括二燃室5中温区5a和高温区5b。中温区5a为一卧式长方箱体，下部安装炉排炉，是回转窑3含碳残渣的主要反应空间。中温区5a前部与回转窑窑尾3b相连，回转窑3和炉排4线性顺次布置。中温区5a前端两侧和顶部设置有水冷壁5c，并通过调节回转窑窑尾挡板3j高度，控制进入中温区5a烟气量，防止中温区5a超温导致炉排和壁面结焦。中温区5a的后墙处设置炉排炉燃烧器6b，有助于炉渣燃烬，并在起炉和热量不足时辅助供热。中温区5a的顶部与高温区5b相连，并在中温区5a和高温区5b的连接处设计特殊缩口和折焰角，一方面增强烟气湍动，使烟气与空气充分混合，一方面加强高温区5b热辐射作用。高温区5b为一立式高方箱体，置有二燃室燃烧器6c、二燃室二次风进口8c和热解气管道3k，回转窑3中热解产生的部分可燃气体和炉排上热解残渣燃烧产生的烟气在二燃室5高温区5b充分燃烧，燃烧温度1100～1200℃，并保证烟气在二燃室5的高温区5b的停留时间大于2秒，确保进入焚烧***的固体废物充分彻底地燃烧完全。高温区5b底部与二燃室5中温区5a相连，顶部设置有紧急排放烟囱5d，高温区5b顶部侧面设置有烟气出口5e，充分燃烧的高温烟气送入后续余热利用***。

通过CFD模拟了回转窑3、炉排炉和二燃室5的温度场，发现通过本发明组合式气化焚烧***，温度场得到了很好的分布，焚烧过程确实被拆分为热解气化、热解产物二次焚烧及热解气焚烧三个阶段。回转窑3内温度控制在550-650℃，炉排炉的燃烧区域控制在800-900℃左右，二燃室5高温区5b温度在1100℃以上。

本发明提供的组合式气化焚烧处置***，将工业固废的焚烧过程分解为欠氧热解气化、热解产物二次焚烧及热解气焚烧三个阶段。该组合式气化焚烧处置***核心设备为回转窑3、机械炉排炉4和二燃室5，焚烧过程的三个阶段分布在这三个设备中进行。物料和一次风都从回转窑3窑头3a进入，一次风量仅占总供风量的20％左右。同时，回转窑3的设计长度较传统“回转窑3+二燃室5”处置***中回转窑3长度短，仅为后者50-60％，物料在回转窑3内停留时间较短。在此条件下，回转窑3内工业固废逐步干燥和热解气化，窑内温度控制在550-650℃，避免温度过高结焦。回转窑3热解残渣落入出口下方的机械炉排上，机械炉排采用“燃烧炉排+燃烬炉排”两段式炉排。两段炉排独立配风，保证炉排上的热解残渣充分燃烧，炉渣由燃烬炉排尾部排出。通过特殊的活动挡板3j和热解气排出装置3k，回转窑3中的部分热解气和炉排上的燃烧烟气，在引风机的作用下进入二燃室5内，并在充分二次风作用下充分燃烧。

基于上述结构，本发明提供的组合式气化焚烧***具有以下技术优势：

1、回转窑3内操作温度低，能降低回转窑3产生结焦的风险，延长耐材寿命。

2、回转窑3内燃烧空气量少，热解气化产生烟气量少，相对于单独的回转窑3，能大大减小设备尺寸。

3、炉排炉上固废停留时间长、炉排风分布均匀，能提高燃烬率，降低灰渣热灼减率。

4、热解气化后含碳残渣大大减量，相对于单独的炉排炉，能减小设备尺寸。

5、焚烧过程被拆分，每一阶段被分别控制，能有效控制燃烧过程，减少基于燃料氮和热力氮的氮氧化物产生量。

6、回转窑3尾部设置活动挡板3j和热解气旁路，通过活动挡板3j控制热解气在窑尾3b过流面积，实现将窑尾3b或机械炉排炉4上部中温区过量的烟气，转移至二燃室5高温区，一方面能灵活调节中温区和高温区的热负荷，控制温度分布，增加焚烧效率；一方面防止中温区前部和回转窑3尾部超温结焦。

7、结合了回转窑3较强的物料适应性和炉排较强的负荷调节能力，充分发挥回转窑3、炉排的优势，提高了***焚烧效率，同时减少了二燃室5热负荷。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，其特征在于，包括回转窑进料***、回转窑、机械炉排炉、二燃室、燃烧器、出渣***以及空气***；

所述回转窑进料***的出料口与所述回转窑的进料口对接，所述回转窑的出料口与所述机械炉排炉的进料口对接，所述回转窑的热解气出口与所述二燃室的入口对接，所述机械炉排炉的热解气出口与所述二燃室的入口对接，所述机械炉排炉的热解残渣出口与所述出渣***的入口对接；

所述燃烧器包括设置于所述回转窑的回转窑燃烧器、设置于所述机械炉排炉的炉排炉燃烧器、以及设置于所述二燃室的二燃室燃烧器；

所述空气***包括用于向所述回转窑通入空气的一次风***、用于向所述机械炉排炉通入空气的炉排风***、以及用于向所述二燃室通入空气的二次风***。

2.根据权利要求1所述的适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，其特征在于，所述回转窑的长径比为2-2.5。

3.根据权利要求1所述的适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，所述回转窑进料***包括进料料斗、溜槽、双层翻板阀、推料装置及液压站，所述进料料斗通过所述溜槽与所述回转窑的窑头连接，所述推料装置用于推动所述溜槽内工业固废，所述溜槽上装有双层所述翻板阀，双层所述翻板阀交替开闭，保证任一时刻都有一个阀门处于闭合状态。

4.根据权利要求1所述的适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，所述回转窑包括窑头、窑尾、窑体、拖轮、传动机构、减速机、齿轮和密封装置，所述窑头高于所述窑尾，所述窑头安装有所述回转窑燃烧器和回转窑一次风进口。

5.根据权利要求4所述的适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，所述回转窑的窑尾与所述机械炉排炉的进料口的连接处设置有用于调节热解气进入量的活动挡板。

6.根据权利要求4所述的适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，所述回转窑的热解气出口与所述二燃室之间通过热解气排出装置连通；

所述热解气排出装置包括多个排出管道和集合管，所述排出管贯通所述窑体，所述集合管的一端与所述二燃室连通，所述集合管的另一端延伸至所述窑体外侧、并通过机械密封装置与多个所述排出管道连通。

7.根据权利要求1所述的适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，所述机械炉排炉为顺推往复式炉排，包括活动炉排和固定炉排。

8.根据权利要求1所述的适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，所述二燃室包括中温区和高温区，所述中温区的前部与所述回转窑的窑尾连接，所述中温区的后拱处设置所述炉排炉燃烧器，所述中温区的顶部与所述高温区相连。

9.根据权利要求8所述的适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，所述中温区为卧式长方箱体，所述卧式长方箱体的下部设置所述机械炉排炉。

10.根据权利要求8所述的适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，所述中温区的前端两侧和顶部设置有水冷壁。

11.根据权利要求8所述的适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，所述中温区和所述高温区的连接处设计缩口和折焰角。

12.根据权利要求8所述的适用于工业固废的组合式气化焚烧处置***，所述高温区为立式高方箱体，所述立式高方箱体内置有所述二燃室燃烧器和二燃室二次风进口。

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