權(quán)利要求書： 1.一種固定式污泥氣化除焦除灰耦合垃圾焚燒發(fā)電裝置，其特征在于，該裝置包括污泥料倉、計量裝置、螺旋給料器、氣化爐、旋風(fēng)分離器、高溫風(fēng)機、阻火器、垃圾焚燒爐、氧化風(fēng)機、撥渣器、破渣機、閘板閥、收渣倉、爐箅子；所述污泥料倉通過計量裝置經(jīng)螺旋給料器與氣化爐連接，所述氣化爐包括氣化爐一區(qū)和氣化爐二區(qū)，氣化爐一區(qū)底部側(cè)方連接氧化風(fēng)機，氣化爐一區(qū)底部設(shè)有撥渣器，氣化爐二區(qū)的底部側(cè)方連接旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器頂端通過高溫風(fēng)機與垃圾焚燒爐連接，高溫風(fēng)機與垃圾焚燒爐之間設(shè)有阻火器；氣化爐二區(qū)下方設(shè)有爐箅子，爐箅子下方設(shè)有破渣機，破渣機經(jīng)閘板閥連接收渣倉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定式污泥氣化除焦除灰耦合垃圾焚燒發(fā)電裝置，其特征在于，所述撥渣器包括電機，變速器，旋轉(zhuǎn)桿。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定式污泥氣化除焦除灰耦合垃圾焚燒發(fā)電裝置，其特征在于，所述爐箅子是開有若干通風(fēng)孔的鋼板，并設(shè)有下渣口。

4.一種固定式污泥氣化除焦除灰耦合垃圾焚燒發(fā)電方法，其特征在于，該方法具體為：

污泥料倉的污泥通過計量裝置經(jīng)螺旋給料器輸送至氣化爐中，污泥在氣化爐一區(qū)完成干燥、干餾、還原、氧化后在撥渣器的撥動下進入氣化爐二區(qū)，撥到氣化爐二區(qū)的高溫灰渣在爐箅子上積聚，并與氣化爐一區(qū)上部經(jīng)污泥的干燥、干餾、還原、氧化出來的含水汽和焦油的可燃氣反應(yīng)，反應(yīng)后，氣化合成氣通過鋼板之間的通風(fēng)孔出去，進入旋風(fēng)分離器，反應(yīng)后的冷渣通過爐箅子的下渣口落入破渣機，最終進入收渣倉，京旋風(fēng)分離器進一步除去小顆粒飛灰，除塵后的氣化合成氣通過高溫風(fēng)機的引送，通過阻火器后進入垃圾焚燒爐中焚燒發(fā)電。

說明書： 一種固定式污泥氣化除焦除灰耦合垃圾焚燒發(fā)電裝置及方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種固定式污泥氣化除焦除灰耦合垃圾焚燒發(fā)電裝置及方法，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括市政污泥的處置、工業(yè)污水廠排放污泥的處置等。該發(fā)明針對所有市政污泥和具有一定熱值（干基污泥熱值大于12600kJ/kg）的工業(yè)污泥的處置。背景技術(shù)[0002] 污泥處理是對污泥進行減量化、穩(wěn)定化和無害化處理的過程。污水處理程度越高，就會產(chǎn)生越多的污泥殘余物需要加以處理。對現(xiàn)代化的污水處理廠而言，污泥的處理與處置已成為污水處理系統(tǒng)運行中最復(fù)雜、且花費最高的一部分。[0003] 城市污泥是城市污水處理不可避免的產(chǎn)物，如何使污泥的處置與環(huán)境保護之間達到一個良好的平衡是當前面臨的重大課題。城市污泥是一種常見的固態(tài)污染物，但是如果將其進行合理的加工，則會成為一種有用的資源。目前對于城市污泥處理處置方法及深化利用是一項重要的研究課題，它對保護環(huán)境具有積極的意義。污泥科學(xué)合理的利用可以避免資源的極度浪費，具有非常重要的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟社會價值。此外，我國對現(xiàn)有行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的改革更加推進了污泥的處理處置與其資源化技術(shù)的研究進程。[0004] 城市污泥如果處理不當進入環(huán)境，會對周圍環(huán)境造成一定的危害。污泥經(jīng)過減容、穩(wěn)定和無害化處理后，可以作為資源加以綜合利用。盡管城市污泥處理處置方法多種多樣，我們應(yīng)根據(jù)污泥量，污泥性質(zhì)，重金屬含量等具體情況作具體分析；同時，要考慮環(huán)境生態(tài)，經(jīng)濟效益，處理成本，技術(shù)發(fā)展趨勢等因素，還要積極探索污泥處理的新方法，新技術(shù)，新工藝。從長遠觀點來看，搞好污泥的處理處置及其無害化，作為再生資源有效綜合利用是世界各國共同重視的問題。[0005] 我國是一個農(nóng)業(yè)大國，經(jīng)濟基礎(chǔ)較為薄弱，污泥的資源化利用尤其是農(nóng)業(yè)利用不但可以節(jié)省大量的污泥終端處置費用，更可以為肥力低下的農(nóng)田增添有機質(zhì)、提高肥力，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。因此，污泥的資源化利用將成為符合我國國情的污泥處置發(fā)展方向。[0006] 為了解決污水廠的污泥問題，一些地區(qū)的環(huán)保部門將市政污泥送到垃圾焚燒廠進行混燒。在污泥與垃圾混燒的過程中，污泥粒徑很細，很容易被風(fēng)攜帶出去，造成了飛灰（危險廢棄物）的大量增加，由于飛灰的處理成本很高，嚴重影響了垃圾焚燒電廠處理污泥的積極性。發(fā)明內(nèi)容[0007] 污水處理廠運到垃圾電廠污泥倉庫的污泥含水率一般在60%左右，在垃圾電廠經(jīng)過初步的余熱干燥后，含水率一般在20%?30%，滿足污泥氣化的條件，在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供一種固定式污泥氣化除焦除灰耦合垃圾焚燒發(fā)電裝置及方法。本發(fā)明可以有效的降低垃圾焚燒爐直接混燒污泥帶來的飛灰含量過高的問題，也可以充分利用污泥的熱值。[0008] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種固定式污泥氣化除焦除灰耦合垃圾焚燒發(fā)電裝置，包括污泥料倉、計量裝置、螺旋給料器、氣化爐、旋風(fēng)分離器、高溫風(fēng)機、阻火器、垃圾焚燒爐、氧化風(fēng)機、撥渣器、破渣機、閘板閥、收渣倉、爐箅子；所述污泥料倉通過計量裝置經(jīng)螺旋給料器與氣化爐連接，所述氣化爐包括氣化爐一區(qū)和氣化爐二區(qū)，氣化爐一區(qū)底部側(cè)方連接氧化風(fēng)機，氣化爐一區(qū)底部設(shè)有撥渣器，氣化爐二區(qū)的底部側(cè)方連接旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器頂端通過高溫風(fēng)機與垃圾焚燒爐連接，高溫風(fēng)機與垃圾焚燒爐之間設(shè)有阻火器；氣化爐二區(qū)下方設(shè)有爐箅子，爐箅子下方設(shè)有破渣機，破渣機經(jīng)閘板閥連接收渣倉。

[0009] 進一步，所述撥渣器包括電機，變速器，旋轉(zhuǎn)桿。[0010] 進一步，所述爐箅子是開有若干通風(fēng)孔的鋼板，并設(shè)有下渣口。[0011] 一種固定式污泥氣化除焦除灰耦合垃圾焚燒發(fā)電方法，具體為：污泥料倉的污泥通過計量裝置經(jīng)螺旋給料器輸送至氣化爐中，污泥在氣化爐一區(qū)完成干燥、干餾、還原、氧化后在撥渣器的撥動下進入氣化爐二區(qū)，撥到氣化爐二區(qū)的高溫灰渣在爐箅子上積聚，并與氣化爐一區(qū)上部經(jīng)污泥的干燥、干餾、還原、氧化出來的含水汽和焦油的可燃氣反應(yīng)，反應(yīng)后，氣化合成氣通過鋼板之間的通風(fēng)孔出去，進入旋風(fēng)分離器，反應(yīng)后的冷渣通過爐箅子的下渣口落入破渣機，最終進入收渣倉，經(jīng)旋風(fēng)分離器進一步除去小顆粒飛灰，除塵后的氣化合成氣通過高溫風(fēng)機的引送，通過阻火器后進入垃圾焚燒爐中焚燒發(fā)電。[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：3

1、本發(fā)明可以將污泥徹底氣化，而且合成氣熱值較高，約4200kJ/m ，焦油含量極

3 3

低（焦油含量不到30mg/m），粉塵量極?。ê坎坏?.1g/m），完全滿足垃圾電廠焚燒的要求。

[0013] 2、本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，運行穩(wěn)定，可以連續(xù)運行，負荷調(diào)節(jié)方便，根據(jù)污泥的進料量和撥渣器的頻率來調(diào)節(jié)負荷，方便操作。[0014] 3、本發(fā)明的合成氣進入垃圾焚燒爐后可以起到穩(wěn)定燃燒和脫除氮氧化物的作用。[0015] 4、本發(fā)明可以有效的降低垃圾焚燒爐直接混燒污泥帶來的飛灰含量過高的問題，也可以充分利用污泥的熱值。附圖說明[0016] 圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明裝置中撥渣器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明裝置中爐箅子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明裝置中污泥氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、污泥料倉，2、計量裝置，3、螺旋給料器，4、氣化爐，41、氣化爐一區(qū)，42、氣化爐二區(qū)，5、旋風(fēng)分離器，6、高溫風(fēng)機，7、阻火器，8、垃圾焚燒爐，9、氧化風(fēng)機，10、撥渣器，

101、電機，102、變速器，103、旋轉(zhuǎn)桿，104、撥渣桿，11、破渣機，12、閘板閥，13、收渣倉，14、爐箅子，141、下渣口，142、通風(fēng)孔，143、鋼板。

具體實施方式[0017] 下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案及效果做進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。[0018] 實施例1如圖1所示，本實施例的一種固定式污泥氣化除焦除灰耦合垃圾焚燒發(fā)電裝置，包括污泥料倉1、計量裝置2、螺旋給料器3、氣化爐4、旋風(fēng)分離器5、高溫風(fēng)機6、阻火器7、垃圾焚燒爐8、氧化風(fēng)機9、撥渣器10、破渣機11、閘板閥12、收渣倉13、爐箅子14；所述污泥料倉1通過計量裝置2經(jīng)螺旋給料器3與氣化爐4連接，所述氣化爐4包括氣化爐一區(qū)41和氣化爐二區(qū)42，氣化爐一區(qū)41底部側(cè)方連接氧化風(fēng)機9，氣化爐一區(qū)41底部設(shè)有撥渣器10，氣化爐二區(qū)42的底部側(cè)方連接旋風(fēng)分離器5，旋風(fēng)分離器5頂端通過高溫風(fēng)機6與垃圾焚燒爐8連接，高溫風(fēng)機6與垃圾焚燒爐8之間設(shè)有阻火器7；氣化爐二區(qū)42下方設(shè)有爐箅子14，爐箅子14下方設(shè)有破渣機11，破渣機11經(jīng)閘板閥12連接收渣倉13。

[0019] 進一步，所述撥渣器10包括電機101，變速器102，旋轉(zhuǎn)桿103，撥渣桿104，在電機101的驅(qū)動下，通過變速器102調(diào)速，旋轉(zhuǎn)桿103按照一定速度開始旋轉(zhuǎn)，并帶動撥渣桿104轉(zhuǎn)動。

[0020] 進一步，所述爐箅子14是開有若干通風(fēng)孔142的鋼板143，并設(shè)有下渣口141。[0021] 本實施例的固定式污泥氣化除焦除灰耦合垃圾焚燒發(fā)電裝置中，污泥料倉1儲存一定量污泥，保障污泥不斷料，計量裝置2主要是保證進料的均勻性和連續(xù)性，可以有效的調(diào)劑負荷，螺旋給料器3向上傾斜，保證螺旋給料器內(nèi)充滿污泥，阻止空氣進入，污泥料倉1中的污泥通過計量裝置2經(jīng)螺旋給料器3輸送至氣化爐4中；氣化爐4包括氣化爐一區(qū)41和氣化爐二區(qū)42，氣化爐一區(qū)41主要完成污泥的干燥、干餾、還原、氧化，氣化爐二區(qū)42主要完成焦油的裂解氣化和固定碳的水化反應(yīng)，提高污泥氣化合成氣的熱值；氣化爐一區(qū)41底部側(cè)方連接氧化風(fēng)機9，污泥進入氣化爐一區(qū)41經(jīng)干燥、干餾、還原后，與氧化風(fēng)機9送入的空氣進行氧化反應(yīng)，氧化風(fēng)機主要是保證氣化爐一區(qū)41底部的物料燃燒氣化，為整個爐子的運行提供能量；氣化爐一區(qū)41底部設(shè)有撥渣器10，氣化爐一區(qū)41氣化后的高溫含碳灰渣，在撥渣器10的撥動下進入氣化爐二區(qū)42，具體過程是：如圖2所示，在電機101的驅(qū)動下，通過變速器102調(diào)速，旋轉(zhuǎn)桿103按照一定速度開始旋轉(zhuǎn)，并帶動撥渣桿104轉(zhuǎn)動，將高溫含一定量炭的灰渣撥到氣化爐二區(qū)42；撥到氣化爐二區(qū)42的高溫灰渣與在爐箅子14（如圖3所示）上積聚，并與氣化爐一區(qū)41上部經(jīng)污泥的干燥、干餾、還原、氧化出來的含水汽和焦油的可燃氣反應(yīng)，反應(yīng)后，通過鋼板143之間的通風(fēng)孔142出去，進入旋風(fēng)分離器5，爐箅子14是開有若干通風(fēng)孔142的鋼板143，主要是能保證合成氣的通過，并阻止爐渣的通過，進入旋風(fēng)分離器5的飛灰大大降低；反應(yīng)后的冷渣通過爐箅子14的下渣口141落入破渣機11，破渣機11主要是把反應(yīng)完全的灰渣破碎排出，打開閘板閥12進入收渣倉13，閘板閥12主要是防止空氣從下部進入，對破渣機進行密封，收渣倉13主要是收集從氣化爐排出的灰渣；旋風(fēng)分離器5主要是收集從氣化爐4攜帶出的細小飛灰，進一步除去小顆粒飛灰，除塵后的氣化合成氣通過高溫風(fēng)機6的引送，通過阻火器7后進入垃圾焚燒爐8中焚燒發(fā)電。高溫風(fēng)機6主要是從氣化爐4引出合格的污泥氣化合成氣，送入垃圾焚燒爐燃燒，阻火器7主要是阻止火焰從燃燒爐反到管道中，進入氣化,4，垃圾焚燒爐8是指目前正運行的垃圾爐排焚燒爐或垃圾焚燒流化床爐。

[0022] 一種固定式污泥氣化除焦除灰耦合垃圾焚燒發(fā)電方法，具體為：污泥料倉1的污泥通過計量裝置2經(jīng)螺旋給料器3輸送至氣化爐4中，污泥在氣化爐一區(qū)41完成干燥、干餾、還原、氧化后在撥渣器10的撥動下進入氣化爐二區(qū)42，撥到氣化爐二區(qū)42的高溫灰渣在爐箅子14上積聚，并與氣化爐一區(qū)41上部經(jīng)污泥的干燥、干餾、還原、氧化出來的含水汽和焦油的可燃氣反應(yīng)，反應(yīng)后，氣化合成氣通過鋼板143之間的通風(fēng)孔142出去，進入旋風(fēng)分離器5，反應(yīng)后的冷渣通過爐箅子14的下渣口141落入破渣機11，最終進入收渣倉13，京旋風(fēng)分離器5進一步除去小顆粒飛灰，除塵后的氣化合成氣通過高溫風(fēng)機6的引送，通過阻火器7后進入垃圾焚燒爐8中焚燒發(fā)電。

[0023] 本發(fā)明的原理為：把經(jīng)過煙氣余熱干燥后的20%?30%水分的污泥儲存到污泥料倉中，污泥料倉里的污泥通過計量裝置計量后，經(jīng)過螺旋給料器進入污泥氣化爐，底層的污泥在氧化風(fēng)機送入空氣的條件下進行燃燒氣化（氧化區(qū)），污泥可燃物燃燒氣化完成后，變成含部分固定碳的無機高溫灰渣，在撥渣器的作用下，進入完全還原區(qū)；氧化區(qū)上部是經(jīng)過干餾后的污泥，主要殘留物是焦炭和少量粘土等不可燃物，在850℃高溫下，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生一氧化碳和氫氣等可燃物（還原區(qū)）；還原區(qū)上部的污泥在200?400℃的灼熱燃氣的烘烤下，發(fā)生干餾反應(yīng)，生產(chǎn)烷類（CmHn）、一氧化碳、焦油等可燃氣體（干餾區(qū)）；干餾區(qū)的上部是從頂部落入氣化爐的污泥，與80?120℃的可燃氣體接觸，水分蒸發(fā)變成水蒸氣，一起進入可燃氣體中（干燥區(qū)）；從爐頂側(cè)面出來的可燃氣與從爐底側(cè)面出來的高溫灰渣接觸反應(yīng)（完全還原區(qū)），水蒸氣與高溫灰渣的固定碳反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，焦油在經(jīng)過高溫灰渣的過程中發(fā)生裂解反應(yīng)，生成小分子可燃物，并消耗掉可燃氣中的氧氣和水蒸氣，經(jīng)過反應(yīng)最3

終形成污泥氣化合成氣（焦油含量不到30mg/m）。污泥氣化合成氣在高溫風(fēng)機的引送下，進入旋風(fēng)分離器除掉大部分的飛灰，潔凈的合成氣通過阻火器后進入垃圾焚燒爐焚燒。污泥

3

氣化合成氣的熱值大約4200kJ/m，在污泥焚燒爐內(nèi)一方面可以起到穩(wěn)定燃燒的作用，另一方面可以在燃燒爐的中部形成還原性氣氛，把在燃燒區(qū)形成的氮氧化物進行還原，可以大大減少煙氣中的氮氧化物排放量。

[0024] 本發(fā)明氣化爐一區(qū)為氣化爐提供總熱量，并為氣化爐二區(qū)提供高溫的灰渣和含水汽和焦油的可燃氣，在氣化爐二區(qū)發(fā)生充分的裂解和氣化反應(yīng)，保證了合成氣的低焦油、高熱值；為后續(xù)的與生活垃圾焚燒爐耦合燃燒提供保障，即降低了垃圾燃燒爐的氮氧化物含量，也保證了燃燒爐的穩(wěn)定燃燒，減少了天然氣補燃，提高了垃圾焚燒爐的效率，節(jié)約了成本。[0025] 盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。