生物质、固废弃物的气化、热解、焚烧技术及其装备

静态气化热解常采用内热方式将部分物料或者点火燃料引燃，通入少量空气保证燃料层燃烧，利用烟气高温逐层加热物料，使之干燥、升温、气化热解，以空气量控制气化热解运行工况。在燃烧炉中，被热解的可燃气体在微过量空气助燃下进行完全燃烧，烟气温度提升到850℃～1150℃，甚至更高的燃烧温度。
1.3工艺流程
静态GPT工艺系统由自动投料装置、自动点火系统、干馏气化炉、喷燃炉、燃烧炉、余热锅炉、热交换器、除尘器、中和反应装置等设备组成。
固体废弃物由自动进料装置投入干馏气化炉，在干馏炉内低温气化热解，产生的可燃气导入燃烧炉高温燃烧。大约900℃的高温烟气经过余热锅炉或热交换器降温到适当温度后，混合有吸收剂的烟气进入布袋除尘器或湿式除尘器净化，经变频控制的引风机排入烟囱。
本系统采用24h连续运转方法，即A、B或ABCD气化炉交替气化、燃烧的不间断的连续工作方法。
处理方法：物料一次投入、分离燃烧方式。
处理时间：12h／炉（燃烧时间3～6.5h／炉，冷却时间～6.5h／炉）。
CUB型干馏气化热解处理装置工艺流程示于图1。

图1气化、热解垃圾处理工艺流程
1.4GB型装置不间断连续运行方式
启动准备：将收集的垃圾直接投入A干馏炉（也可同时投入B炉）。
A炉点火，启动燃烧炉辅助燃烧器，使气体加热至400℃左右。A炉中气化的可燃气在燃烧炉中与空气混合燃烧。燃烧炉温度可设定为850℃。大约点火40min后，燃烧温度达到800℃时，关燃烧器大流量油阀；达到830℃时，小流量油阀关，系统进入正常运转状态。通常A炉运行时，B炉开始投料。
当A炉中垃圾气化约8h后，垃圾中的有机物降低至1％～3％，焚烧灰渣呈灰白色。此时B炉开始点火。初期，A炉残余物产生的可燃气体以及B炉初始产气量正好维持燃烧炉830℃左右温度所需的可燃气体量。系统运用模糊控制理论，通过风量压力传感器、变频风机转速控制，自动控制干馏气化炉和燃烧炉的空气供应量，使整个系统处在平衡通风状态。当温度设定值850℃，干馏气量不足以维持燃烧温度而下降时，干馏气阀开度开大。同时，燃烧炉空气阀开度自动关小，燃烧温度又回升到850℃；当燃烧温度高于设计温度值时，空气阀自动关小，稳定系统燃烧工况。燃烧温度曲线示于图2。

图2GB型装置燃烧炉温度曲线图
作业条件：手／自动出灰方式；自动投料斗投料；干馏炉手动／燃烧炉自动。
2GB型干馏气化热解处理工艺装备及系统
2.1GB装置构成

GB干馏气化热解垃圾处理装置设备外貌参见图3。
2.2装置特点
(1)工艺流程简洁、合理，设备布置紧凑。
(2)干馏气化炉采用静态热解法，没有机械传动装置，运行可靠。
(3)经济有效地控制各类固体废弃物的污染物排放量。
(4)干馏气化炉固体排放物燃烧干净，不存在烧不透的现象。
（5)系统采用余热利用装置，提高垃圾资源利用率。
(6)整个系统的控制采用PLC等控制器，实现风量自动分配、动态空气比调节、气化炉切换运行、监控、报警等，可达到无人管理的自动控制水平。
2.3系统
2.3.1自动投料系统
自动投料装置由垃圾投入箱、干馏炉顶盖组成。该装置由电动机构操纵，没有过载保护装置及异常运行停止装置。垃圾一次性直接投入，不必前期分选处理。
2.3.2气化热解燃烧系统
系统配置干馏气化炉、喷燃炉、燃烧炉等设备。系统运行方式采用A、B干馏气化炉方式，点火时间短，可实施24h连续运行或交替运行。气化炉干馏空气、喷燃炉空气和二次燃烧空气由电脑控制，当CO气体浓度维持在50mg/kg以下时可稳定燃烧运行工况。设计烟气滞留时间为2s以上，以便彻底分解多氯化合物。另外，燃烧炉上加装液体喷射燃烧装置，可处理废液。
2.3.3余热利用系统
该系统配置1套水处理装置、余热锅炉或空气热交换器。回收的热量（蒸汽、热空气）可供企业工艺系统使用，或者供它用。
2.3.4烟气处理系统
2套并联的气化热解处理装置合用1套烟气处理系统。该系统配置1套中和反应装置，1台布袋除尘器或湿式除尘器、喷钙装置或冷却水中和反应沉淀池、1台变频控制的引风机以及1台烟囱。
本系统采用平衡通风方式，通过周波数控制引风机的风量，调节炉内压力。烟道采用耐腐不锈钢板制作。
2.3.5电气控制系统
设备电气控制系统采用先进的超小型可编程序控制器(PLC)、专用仪表、变频器，自动控制设备运行，可手动、自动切换，也可完全自动运行。系统控制一次、二次空气流量及燃烧温度，使燃烧安全稳定，配有安全装置，保证系统正常运行。系统可自动显示烟气温度、一次、二次空气流量、燃烧温度、炉膛负压、引风机出力等热工信号，实时检测设备运行状态。