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CN114907883A - 固废处理方法及系统 - Google Patents

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CN114907883A
CN114907883A CN202110169501.2A CN202110169501A CN114907883A CN 114907883 A CN114907883 A CN 114907883A CN 202110169501 A CN202110169501 A CN 202110169501A CN 114907883 A CN114907883 A CN 114907883A
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gasifier
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CN202110169501.2A
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宋文健
鲁思达
杨科
薛康
谢星
李碧云
王静
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Xi'an Aerospace Yuan Dongli Engineering Co ltd
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Beijing Aerospace Innovation Patent Investment Center (limited Partnership)
Xi'an Aerospace Yuan Dongli Engineering Co ltd
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Abstract

本发明公开一种固废处理方法及系统。固废处理方法包括以下步骤：对固废进行预处理；在固定床熔渣气化炉中以含氧气体和水蒸气作为气化剂对固废气化原料进行加压气化，产生粗合成气；在水煤浆气化炉中在氧气存在条件下对粗合成气和水煤浆进行加压气化，以获得合成气。

Description

固废处理方法及系统
技术领域
本发明属于固废处理技术领域，具体涉及一种固废处理方法及系统。
背景技术
固体废物(简称固废)是人类在生产、生活过程中产生的固态、半固态废弃物质，例如包括生活垃圾、污水处理污泥、农业生产废物、危险废物等。随着社会经济的发展，每年产生的固体废物的量越来越大。固废的处理关系着资源的可持续利用和社会的可持续发展，因此越来越受到人们的重视。
目前的固废处理工艺主要有填埋处理、焚烧处理和气化熔融处理。填埋处理和焚烧处理存在污染大、资源浪费的问题。气化熔融处理是将固体废物中的含碳物质气化转化为有用合成气的资源化固废处理工艺。但是由于固体废物的热值很低，且组成非常复杂，往往导致气化过程很不稳定，所得合成气中有机物类杂质的含量很高，后续净化处理困难。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种固废处理方法，其包括以下步骤：
对固废进行预处理，得到热值≥3000kJ/kg且含水量≤40％的固废气化原料；
在固定床熔渣气化炉中以含氧气体和水蒸气作为气化剂对固废气化原料进行加压气化，产生粗合成气；
在水煤浆气化炉中在氧气存在条件下对粗合成气和水煤浆进行加压气化，以获得合成气。
本发明第二方面提供一种固废处理系统，其包括：
预处理单元，用于对固废进行预处理，得到热值≥3000kJ/kg且含水量≤40％的固废气化原料；
固定床熔渣气化炉，具有气化腔室以及与气化腔室连通的合成气出口，固定床熔渣气化炉用于将固废气化原料气化，产生粗合成气；
水煤浆气化炉，具有燃烧室以及与燃烧室连通的顶部烧嘴和一个以上的侧部进口，至少一个侧部进口与固定床熔渣气化炉的合成气出口相连通，水煤浆气化炉在氧气存在下对粗合成气和水煤浆进行加压气化，以获得合成气。
本发明的固废处理方法及系统中，将预处理后的固废在固定床熔渣气化炉中加压气化产生粗合成气，再在水煤浆气化炉中对粗合成气二次气化，由此能获得高品质的合成气产品，实现固废的无害化、资源化处理。合成气中的有效气(CO+H2)的含量高，且有机物类杂质和酸性杂质的含量低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种固废处理系统的流程图。
图2是本发明实施例提供的一种固废处理系统中水煤浆气化炉的俯视示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数；“多个(种)”、“几个(种)”的含义是两个(种)以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的实施例的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的上述发明内容并不意欲描述本发明中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。
首先说明本发明提供的一种固废处理方法。方法包括预处理步骤，固定床气化步骤和水煤浆气化步骤。
在预处理步骤包括，对固废进行预处理，得到热值≥3000kJ/kg且含水量≤40％的固废气化原料。该固废气化原料能够满足固定床熔渣气化炉的气化工艺指标的要求。
本发明对固废没有特别的限制。作为示例，固废可以是生活垃圾、废生物质、含碳的危险废物(例如医疗废物)、污泥固废等。
在一些实施例中，若固废中包含诸如金属、渣土、玻璃等不含碳的固体废弃物，预处理可包括对固废进行筛分处理的步骤，以得到含碳固废。通过筛分处理，能去除上述不含碳的固体废弃物，获得热值较高的含碳固废。筛分处理可采用本领域已知的装置进行，例如筛分机。
在一些实施例中，固废气化原料可满足热值≥3000kJ/kg，≥5000kJ/kg，≥6000kJ/kg，≥8000kJ/kg，≥10000kJ/kg，≥12000kJ/kg，≥15000kJ/kg，或≥20000kJ/kg等。
在一些实施例中，固废气化原料的含水量≤40％，≤30％，或≤20％。若固废中含有较多的水，预处理可包括对固废进行脱水处理的步骤，以使固废气化原料的含水量满足需求。脱水处理可采用本领域已知的装置进行，例如离心机。
在一些实施例中，优选地，固废气化原料的颗粒粒径为6mm～50mm，例如为10mm～50mm，或20mm～40mm。若固废的体积较大，预处理可包括对固废进行破碎处理的步骤，以使其粒度适中。破碎处理可采用本领域已知的装置进行，例如破碎机。
在一些实施例中，可以将预处理后的固废与兰炭混合，形成热值≥3000kJ/kg的固废气化原料。优选地，兰炭的颗粒粒径为6mm～50mm，例如为10mm～50mm，或20mm～40mm。
作为具体的示例，预处理步骤可包括：对固废进行筛分处理，得到含碳固废；对含碳固废进行破碎处理，得到颗粒粒径为6mm～50mm的固废料；对固废料进行脱水处理，得到含水量≤40％的固废料。在一些示例中，固废料热值≥3000kJ/kg且含水量≤40％，可直接作为固废气化原料。在另一些示例中，预处理步骤还可进一步包括：将固废料与兰炭混合，形成固废气化原料。
在一些实施例中，固废经预处理后的颗粒粒径＜6mm。例如，污泥固废等。固废的颗粒粒径较小，使其具有流动性或半流动性。为了使该固废达到较好的气化效果，可以将固废与兰炭混合，且兰炭的颗粒粒径为6mm～50mm，例如为10mm～50mm，或20mm～40mm。兰炭可以使所得固废气化原料为不易流动的形态，有利于后续的固定床气化步骤。混合料兰炭为多孔材料，并且具有适当粒径的兰炭可以起到骨架作用，由此能提高固废气化床层的透气性，从而有利于获得较高的气化效率。
作为具体的示例，预处理步骤可包括：对固废料进行脱水处理，得到含水量≤40％的固废料；将固废料与粒径为6mm～50mm的兰炭混合，形成固废气化原料。兰炭的混合比例可以根据固废料的热值、流动性来进行调整。可选地，固废料与兰炭的质量比为10:90～90:10，例如为30:70～70:30，或40:60～60:40等。
固定床气化步骤在固定床熔渣气化炉中进行。固定床气化步骤包括，在固定床熔渣气化炉中以含氧气体和水蒸气作为气化剂对固废气化原料进行加压气化，产生粗合成气。
固定床熔渣气化炉可以是本领域公知的结构。通常地，固定床熔渣气化炉具有气化腔室，并且设有位于炉体顶部的进料口、位于炉体底部的排渣口、以及位于炉体侧壁的合成气出口。气化腔室由进料口至排渣口的方向上可包括干燥区、干馏区、气化区、燃烧区和熔渣区。煤气出口可位于干燥区和进料口之间。通常可沿炉体侧壁的与燃烧区对应的部分的周向分布1个以上(例如4～6个等)的气化剂喷嘴。
在固定床熔渣气化炉中，固废气化原料由炉顶进料口加入，向下依次经历干燥区、干馏区、气化区、燃烧区、熔渣区五个区域后，反应剩余的灰分以熔渣的形式从炉底排渣口排出。气化剂由气化剂喷嘴加入燃烧区参与气化反应。炉内气体自下而上运动，可以充分利用显热。最终生成以CO和H2为主，同时含有一定量的例如CH4、CnHm、油类等有机物类杂质和例如H2S、HCl等酸性气体杂质的粗合成气，由合成气出口送出。另外，熔渣经过激冷后破碎成玻璃态渣，固废中的重金属同时也进入玻璃渣中被固化，大大降低了对环境的影响。
在一些实施例中，燃烧区的温度＞1400℃，气化区的温度区间为800℃～1400℃，干馏区的温度区间为300℃～800℃。由于固定床熔渣气化炉内为高温环境且为还原性气氛，因此气化过程抑制了二噁英的生成。并且，气化区温度较高，还有利于提高粗合成气中的有效气含量。
在一些实施例中，固定床气化步骤进行加压气化的压力为2.5MPa～6.5MPa，例如2.5MPa～4MPa，3.5MPa～4.5MPa，或3MPa～5MPa。气化压力适当，有利于提高气化效率，并且提高粗合成气中的有效气含量。
在一些实施例中，在固定床气化步骤，含氧气体为氧气。优选地，气化剂中水蒸气与氧气的质量体积比可以为0.8kg/Nm3～1.2kg/Nm3，或0.9kg/Nm3～1.1kg/Nm3。水蒸气和氧气的质量体积比指的是水蒸气以kg计的质量与氧气以Nm3计的体积之比，单位为kg/Nm3。Nm3是标准立方米，其表示在一个标准大气压(101.325kPa)的压力，0℃的温度，0％的相对湿度下，1立方米的气体量。使气化剂中水蒸气与氧气的比例在适当范围内，有利于提高气化区反应温度，由此能提高有效气(CO+H2)的产气率。
水煤浆气化步骤在水煤浆气化炉中进行。水煤浆气化步骤包括，在水煤浆气化炉中在氧气存在条件下对粗合成气和水煤浆进行加压气化，以获得合成气。
水煤浆气化炉属于气流床气化的一种，具有生产合成气中杂质少等优点。水煤浆气化步骤可采用本领域已知的水煤浆气化炉。粗合成气与水煤浆和氧气可以一起由顶部烧嘴或侧部喷嘴喷入炉内燃烧室。在一些实施例中，水煤浆和氧气由炉体的顶部烧嘴喷入燃烧室，来自固定床熔渣气化炉的粗合成气由位于炉体的侧部进口送入燃烧室。侧部进口可位于炉体侧壁的靠近炉顶的区域。
水煤浆可以采用煤粉和水制成。可选地，水煤浆中原料煤的质量百分浓度为50％～60％。制水煤浆的水还可以利用工业废水、含盐废水。这有利于缓解企业废水处理的问题。在一些实施例中，制水煤浆的水可以采用固废预处理时产生的渗滤液和后续系统产生的废水。水煤浆气化对煤种有一定的要求。水煤浆气化炉的原料煤通常可选自烟煤、褐煤等煤种。若不考虑生产成本，也可以选择无烟煤。
将粗合成气与水煤浆和氧气加入水煤浆气化炉内，在加压条件下发生一系列化学反应生成合成气。水煤浆气化炉产生的合成气中的有效气含量高，例如CH4、CnHm、油类等有机物类杂质和例如H2S、HCl等酸性气体杂质的含量低，且合成气成分稳定。
水煤浆气化炉的底部设有渣水出口，水煤浆气化炉内还具有位于燃烧室和渣水出口之间的激冷室，燃烧室与激冷室之间通过渣口连通。合成气夹带熔渣并流而下，经过激冷室的激冷水冷却后，从气化炉侧壁排出。熔渣淬冷后从气化炉底部排出，可以资源化利用。
本发明的固废处理方法将固定床熔渣气化炉和水煤浆气化炉的优势互补，来实现对固废的无害化、资源化处理，能获得高品质的合成气产品。合成气中的有效气(CO+H2)的含量高，且有机物类杂质和酸性气体杂质的含量低。另外，由于合成气中有机物类杂质含量低，还能简化后续废水处理过程，有效缓解废水处理难题。
在一些实施例中，水煤浆气化炉加入的氧气量满足：水煤浆中煤的质量与氧气的体积之比为0.7kg/Nm3～0.8kg/Nm3。使水煤浆气化炉加入的氧气量适当，有利于提高有效气的产气率，并且降低有机物类、酸性气体等杂质的含量。
在一些实施例中，水煤浆与粗合成气的质量体积比为0.8kg/Nm3～0.9kg/Nm3。使水煤浆与粗合成气的比例适当，有利于提高有效气的产气率，并且降低有机物类、酸性气体等杂质的含量。
在一些实施例中，水煤浆气化步骤中，水煤浆气化炉内的反应温度为1200℃～1400℃。
在一些实施例中，水煤浆气化步骤进行加压气化的压力为2MPa～4MPa，例如2MPa～3MPa，或2.5MPa～3.5MPa。
在一些实施例中，固定床气化步骤进行加压气化的压力大于水煤浆气化步骤进行加压气化的压力。这样可以便于固定床熔渣气化炉产生的粗合成气流向水煤浆气化炉，还能防止水煤浆气化炉内的高温气体反窜回固定床熔渣气化炉，保证系统运行稳定，并且避免损害设备。
接下来本发明提供一种固废处理系统。该系统能够实施本发明的固废处理方法。图1示出作为一个示例的固废处理系统。参照图1，本发明提供的一种固废处理系统包括预处理单元10、固定床熔渣气化炉20和水煤浆气化炉30。
预处理单元10可包括筛分单元、破碎单元、脱水单元和混合单元中的一者以上。
筛分单元用于对固废进行筛分处理。筛分单元可采用本领域已知的筛分设备，例如筛分机。
破碎单元用于对固废进行破碎处理。破碎单元可采用本领域已知的破碎设备，例如破碎机。
脱水单元用于对固废进行脱水处理。脱水单元可采用本领域已知的脱水设备，例如离心机。
混合单元用于将固废与兰炭混合。混合单元可采用本领域已知的混合设备，例如搅拌釜。
作为示例，预处理单元10可包括筛分单元、破碎单元、脱水单元和任选的混合单元。筛分单元用于对固废进行筛分处理，得到含碳固废。破碎单元用于对含碳固废进行破碎处理，得到颗粒粒径为6mm～50mm的固废料。脱水单元用于对固废料进行脱水处理，得到含水量≤40％的固废料。任选的混合单元用于根据需求将固废料与兰炭混合。
作为另一示例，预处理单元10可包括脱水单元和混合单元。脱水单元用于对固废料进行脱水处理，得到含水量≤40％的固废料。混合单元用于将固废料与兰炭混合。
固定床熔渣气化炉20可以为本领域已知的结构。固定床熔渣气化炉20具有气化腔室21以及与气化腔室21连通的合成气出口22。固定床熔渣气化炉20还设有位于炉体顶部的进料口23、位于炉体底部的排渣口24、以及位于炉体侧壁的气化剂喷嘴25。合成气出口22通常位于炉体侧壁，并且可位于干燥区和进料口23之间。气化剂喷嘴25对应燃烧区设置。
水煤浆气化炉30具有燃烧室31以及与燃烧室31连通的顶部烧嘴32和一个以上的侧部进口33。至少一个侧部进口33与固定床熔渣气化炉20的合成气出口22相连通，以接收固定床熔渣气化炉20产生的粗合成气。侧部进口33可设置于炉体的上半部分，例如位于对应燃烧室31且靠近水煤浆气化炉30的顶部的区域。
参照图2，在一些实施例中，在水煤浆气化炉30，侧部进口33沿水煤浆气化炉30的侧壁的切向方向设置于侧壁，以使粗合成气与侧壁基本相切地进入燃烧室31。这样便于使水煤浆气化炉30内形成较好的流场，有助于提高有效气的产气率，并且降低有机物类、酸性气体等杂质的含量。
在一些实施例中，侧部进口33距离水煤浆气化炉30的上封头34与侧壁连接处为500mm～600mm。这样便于使水煤浆气化炉30内形成较好的流场，有助于提高有效气的产气率，并且降低有机物类、酸性气体等杂质的含量。侧部进口33可垂直于水煤浆气化炉30的中心轴线。侧部进口33与上封头34的距离以侧部进口33的中心轴线与上封头34和侧壁的连接处之间的距离L计。
在一些实施例中，水煤浆气化炉30的侧部进口33与固定床熔渣气化炉20的合成气出口22之间设有流量调节装置40。通过流量调节装置40便于调节进入水煤浆气化炉30的粗合成气的流量。
在一些实施例中，水煤浆气化炉30的底部设有渣水出口35，所述水煤浆气化炉30内还具有位于燃烧室31和渣水出口35之间的激冷室36，燃烧室31与激冷室36之间通过渣口37连通。水煤浆气化炉30的合成气出口38设置于炉体侧壁且与激冷室36连通，并且位于对应激冷室36的靠近燃烧室31的区域。燃烧室31产生的合成气经渣口37进入激冷室36进行激冷洗涤，之后由合成气出口38送出。
在一些实施例中，系统还包括洗涤单元50。洗涤单元50用于对水煤浆气化炉30送出的合成气进行降温和除尘。并且，洗涤单元50还能洗去合成气中的酸性气体，进一步降低酸性气体杂质含量。作为示例，洗涤单元50可包括与水煤浆气化炉30的合成气出口38连接的文丘里洗涤器51，以及与文丘里洗涤器51的气体出口连接的洗涤塔52。文丘里洗涤器51可对合成气进行除尘和冷却，还可以除去酸性气体。洗涤塔52可对合成气进行精除尘，并进一步冷却和进一步除去酸性气体。洗涤塔52可以是填料洗涤塔、喷淋塔等。
文丘里洗涤器51和洗涤塔52的洗涤液可根据需要进行选择。作为示例，文丘里洗涤器51和洗涤塔52的洗涤液均可为水。
由于水煤浆气化炉30送出的合成气中有机物类、酸性气体等杂质的含量较低，因此，洗涤单元50进行洗涤后的洗涤水的水质比较简单，可以循环使用，大幅度减少废水排放。在一些实施例中，洗涤单元50还包括连接于洗涤塔52的洗涤液出口和洗涤液进口之间的固液分离设备53和循环泵54。固液分离设备53将洗涤液进行固液分离处理，得到的洗涤液经循环泵54返回到洗涤塔52，实现循环利用。固液分离设备53可以是沉淀槽。
在一些实施例中，在固废分离设备53与循环泵54之间还可以连接洗涤液处理设备55。洗涤液处理设备55用于除去洗涤液中的酸性气体。洗涤液处理设备55可以是本领域已知的能除去洗涤液中酸性气体的设备。例如，洗涤液处理设备55可以是采用汽提技术将洗涤液中的酸性气体汽提除去的设备，例如汽提塔。
在一些实施例中，洗涤塔52的洗涤液出口与水煤浆气化炉30的激冷水进口(图中未示出)连接。可以将洗涤塔52的至少部分塔釜液用于水煤浆气化炉30的激冷水。
在一些实施例中，文丘里洗涤器51的液体出口与水煤浆气化炉30的激冷水进口连接。可以将文丘里洗涤器51的至少部分洗涤液用于水煤浆气化炉30的激冷水。
在一些实施例中，洗涤单元50进行洗涤后的洗涤水还可以用于制水煤浆。
尽管图中未示出，本发明的固废处理系统还可选地包括输送单元(例如包括输送皮带、料仓等)、排渣单元、气化剂供给单元、夹套水循环单元(炉体可设置冷却水夹套)等。各单元分别可包括本领域已知的相关装置。
本文中，对本发明的固废处理方法所描述的技术特征也可以适用于本发明的固废处理系统中。
本发明的固废处理方法及系统生产的合成气可作为化工原料气、工业煤气、燃料气等用途。
实施例
以下实施例采用如图1所示的固废处理系统。
实施例1
固废为生活垃圾。对生活垃圾进行筛分，筛除金属、渣土、玻璃等固体废弃物；将生活垃圾破碎成粒径为6mm～50mm的颗粒；然后对生活垃圾进行脱水。再将生活垃圾和颗粒粒径为6mm～50mm的兰炭按质量比为40:60混合，形成热值为13000kJ/kg且含水量为20％的固废气化原料。
固废气化原料经输送系统从固定床熔渣气化炉的炉顶进料口加入炉内，在4.0MPa气化压力下，依次经历干燥、干馏、气化、燃烧几个阶段，与气化剂喷嘴加入的蒸氧气化剂(水蒸气与氧气的质量体积比0.9kg/Nm3)进行一系列反应，生成粗合成气，由合成气出口排出。炉内燃烧区的温度＞1400℃，气化区的温度区间为800℃～1400℃，干馏区的温度区间为300℃～800℃。粗合成气的温度为300℃～400℃，其组成列于表1中。反应后的灰分以熔渣的形式从气化炉底部排出，经过激冷后破碎成玻璃态渣，固废中的重金属同时也进入玻璃渣中被固化，大大降低了对环境的影响。
水煤浆气化炉具有上部的燃烧室和下部的激冷室，并且设有与燃烧室连通的顶部烧嘴和侧部进口。侧部进口沿水煤浆气化炉的侧壁的切向方向设置于侧壁，且距离水煤浆气化炉的上封头500mm。将烟煤与生活垃圾预处理产生的渗滤液和合成气洗涤产生含有机物的废水进行混合，配制煤的质量百分浓度为60％的水煤浆。水煤浆与氧气从顶部烧嘴喷入水煤浆气化炉内，同时来自固定床气化炉的粗合成气经流量调节装置调节流量后，从侧部进口进入水煤浆气化炉内。水煤浆气化炉加入的氧气量满足水煤浆中煤的质量与氧气的体积之比为0.75kg/Nm3。水煤浆与粗合成气的质量体积比为0.8kg/Nm3。在气化压力为3.9MPa和气化温度为1200℃的条件下，粗合成气与水煤浆、氧气在炉内发生一系列反应生成合成气。在此过程中，粗合成气发生二次气化，其中有机物杂质和酸性气体发生燃烧反应而被去除。另外，废水中的有机物与氧气发生燃烧反应而被去除。所得合成气的有效气含量＞80％，有机物类杂质的含量＜0.5％，酸性气体杂质的含量＜3％，合成气的品质得到很大提升。
合成气夹带熔渣并流而下，经过激冷水冷却后从合成气出口排出，其组成列于表1中。熔渣淬冷后从渣水出口排出，可以资源化利用。
后续洗涤单元对合成气进行洗涤处理，可以进一步降低酸性气体含量。产生的洗涤水水质比较简单，主要污染物酸性气体经汽提除去后可循环使用或进行制浆，大幅度减少废水排放。
表1示出根据实施例1的固定床熔渣气化炉送出的粗合成气和水煤浆气化炉产生的合成气以体积百分含量计的成分组成。
表1
Figure BDA0002938530970000121
由以上结果可知，采用本发明的固废处理方法及系统，能获得高品质的合成气产品，实现固废的无害化、资源化处理。合成气中的有效气(CO+H2)的含量高，且有机物类杂质和酸性杂质的含量低。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种固废处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(A)对固废进行预处理，得到热值≥3000kJ/kg且含水量≤40％的固废气化原料；
(B)在固定床熔渣气化炉中以含氧气体和水蒸气作为气化剂对所述固废气化原料进行加压气化，产生粗合成气；
(C)在水煤浆气化炉中在氧气存在条件下对所述粗合成气和水煤浆进行加压气化，以获得合成气。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(B)进行加压气化的压力大于步骤(C)进行加压气化的压力。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(B)进行加压气化的压力为2.5MPa～6.5MPa；和/或，
步骤(C)进行加压气化的压力为2MPa～4MPa。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(B)所述含氧气体为氧气，其中，所述气化剂中水蒸气与氧气的质量体积比为0.8kg/Nm3～1.2kg/Nm3。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(C)所述水煤浆中原料煤的质量百分浓度为50％～60％；和/或，
步骤(C)所述水煤浆中煤的质量与所述氧气的体积之比为0.7kg/Nm3～0.8kg/Nm3。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，步骤(C)中，所述水煤浆与所述粗合成气的质量体积比为0.8kg/Nm3～0.9kg/Nm3。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(A)所述预处理包括：
对固废进行筛分处理，得到含碳固废；
对所述含碳固废进行破碎处理，得到颗粒粒径为6mm～50mm的固废料；
对所述固废料进行脱水处理，得到含水量≤40％的固废料；
所述固废料直接作为所述固废气化原料，或者，所述预处理还包括：将所述固废料与粒径为6mm～50mm的兰炭混合，形成所述固废气化原料；
或者，步骤(A)所述预处理包括：
对固废进行脱水处理，得到含水量≤40％的固废料，所述固废料的颗粒粒径＜6mm；
将所述固废与粒径为6mm～50mm的兰炭混合，形成所述固废气化原料。
8.一种固废处理系统，其特征在于，包括：
预处理单元，用于对固废进行预处理，得到热值≥3000kJ/kg且含水量≤40％的固废气化原料；
固定床熔渣气化炉，具有气化腔室以及与所述气化腔室连通的合成气出口，所述固定床熔渣气化炉用于将所述固废气化原料气化，产生粗合成气；
水煤浆气化炉，具有燃烧室以及与所述燃烧室连通的顶部烧嘴和一个以上的侧部进口，至少一个所述侧部进口与所述固定床熔渣气化炉的所述合成气出口相连通，所述水煤浆气化炉在氧气存在下对所述粗合成气和水煤浆进行加压气化，以获得合成气。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述侧部进口沿所述水煤浆气化炉的侧壁的切向方向设置于所述侧壁，以使所述粗合成气与所述侧壁基本相切地进入所述燃烧室。
10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述侧部进口距离所述水煤浆气化炉的上封头与侧壁连接处500mm～600mm。
11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述水煤浆气化炉与所述固定床熔渣气化炉之间设有流量调节装置。
12.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括洗涤单元，所述洗涤单元包括：
文丘里洗涤器，与所述水煤浆气化炉的合成气出口连接；
洗涤塔，与所述文丘里洗涤器的气体出口连接；
固液分离设备，与所述洗涤塔的洗涤液出口连接；
洗涤液处理设备，与所述固液分离设备的液相出口连接，所述洗涤液处理设备经循环泵连接至所述洗涤塔的洗涤液进口。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述水煤浆气化炉的底部设有渣水出口，所述水煤浆气化炉内还具有位于所述燃烧室和所述渣水出口之间的激冷室，所述燃烧室与所述激冷室之间通过渣口连通；以及
所述洗涤塔的洗涤液出口与所述水煤浆气化炉的激冷水进口连接；和/或，所述文丘里洗涤器的液体出口与所述水煤浆气化炉的激冷水进口连接。
14.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述预处理单元包括如下中的至少一者：
筛分单元，用于对固废进行筛分处理；
破碎单元，用于对固废进行破碎处理；
脱水单元，用于对固废进行脱水处理；
混合单元，用于将固废与兰炭混合。
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