本发明公开了一种三段式工艺的生活垃圾与高碱煤协同热解气化装置及方法。热解室、燃烧室和气化室依次连接而构成三段式生活垃圾与高碱煤协同热解处理环境，给料系统连接到热解室入口，热解室和气化室的灰渣回收口均设有灰渣收集装置，气化室经储气装置与热解室连接相通；生活垃圾物料由螺旋给料机输送入热解室，在往复式炉排上干燥并进行热解析出和挥发，挥发的热解气和焦油进入燃烧室，燃烧室在足量空气下完全燃烧，高碱煤进入气化室中心区域和燃烧生成的烟气接触反应，获得干净气化气并进入储气装置。本发明能够有效改善传统生活垃圾气化炉产生的合成气中含有大量焦油和氯化氢的问题，极大地提高了气化气的品质，有利于气化气的进一步利用。
1.一种三段式工艺的生活垃圾与高碱煤协同热解气化装置，其特征在于：
包括热解室(2)、燃烧室(3)和气化室(4)以及给料系统(1)、灰渣收集装置(5)和储气装置(6)，热解室(2)、燃烧室(3)和气化室(4)依次连接而构成三段式生活垃圾与高碱煤协同热解处理环境，给料系统(1)连接到热解室(2)入口，热解室(2)和气化室(4)的灰渣回收口均设有灰渣收集装置(5)，气化室(4)经储气装置(6)与热解室(2)连接相通；
所述的给料系统(1)包括进料口(7)、螺旋给料机(8)和驱动电机(9)，进料口(7)设置在热解室(2)入口侧，螺旋给料机(8)安装于热解室(2)前墙并位于进料口(7)下方，驱动电机(9)与螺旋给料机(8)连接，驱动电机(9)驱动螺旋给料机(8)运行，从进料口(7)置入的生活垃圾经螺旋给料机(8)输送入热解室(2)；
所述的热解室(2)内设置有往复式炉排(10)、用于燃烧释放热量的燃烧器(12)和炉排液压驱动装置(14)，往复式炉排(10)入口侧作为热解室(2)的入口，往复式炉排(10)出口侧上端与燃烧室(3)连接相通，并在往复式炉排(10)出口侧下端为出渣口(11)，出渣口(11)下方设置灰渣收集装置(5)，往复式炉排(10)连接炉排液压驱动装置(14)，由炉排液压驱动装置(14)驱动往复式炉排(10)的炉排片进行往复运动；燃烧器(12)位于往复式炉排(10)上方，往复式炉排(10)下方的热解室(2)设有与储气装置(6)出口连接相通的一次风口(13)；
所述的燃烧室(3)包括送风机(15)和二次送风口(16)，燃烧室(3)呈倒“U”型结构，倒“U”型位于其中间段的入口侧设有二次送风口(16)，送风机(15)连接到二次送风口(16)送入空气；
所述的气化室(4)包括煤分配器(17)、储煤仓(18)、旋转炉篦(19)、合成气出口(20)和储灰仓(21)，气化室(4)的底部设有旋转炉篦(19)和储灰仓(21)，旋转炉篦(19)位于储灰仓(21)上方，气化室(4)的顶部安装有储煤仓(18)和煤分配器(17)，煤分配器(17)位于储煤仓(18)下方，高碱煤放置在储煤仓(18)中，所述的高碱煤为准东煤，气化室(4)的顶部侧壁设有与储气装置(6)入口连接相通的合成气出口(20)；
所述的储气装置(6)包括储气罐(22)、分压配气管路(23)和减压阀(24)，储气罐(22)入口和气化室(4)的合成气出口(20)连接相通，储气罐(22)经减压阀(24)和分压配气管路(23)连接，分压配气管路(23)和所述热解室(2)的一次风口(13)连接相通。
2.应用于权利要求1所述装置的一种三段式工艺的生活垃圾与高碱煤协同热解气化方法，其特征在于包括以下步骤：
1)从进料口(7)置入生活垃圾物料，驱动电机(9)驱动螺旋给料机(8)运行，生活垃圾物料由螺旋给料机(8)输送入热解室(2)；
2)输送入热解室(2)的生活垃圾物料均匀地落在往复式炉排(10)上，由炉排液压驱动装置(14)驱动进行炉排片的往复运动，通过燃烧器(12)燃烧加热，生活垃圾原料在往复式炉排(10)上干燥并进行热解析出和挥发，挥发的热解气和焦油进入燃烧室(3)，热解析出的残渣从出渣口(11)排出到灰渣收集装置(5)中；
3)从热解室(2)输送来的热解气和焦油进入燃烧室(3)，在送风机(15)送入足量空气下进行完全燃烧，燃烧后的烟气进入气化室(4)；
4)块状的高碱煤从气化室(4)顶端进入，所述的高碱煤为准东煤，并通过气化室(4)中心区域和燃烧室燃烧生成的烟气接触发生反应，获得干净气化气；
5)从气化室(4)输出的干净气化气进入储气装置(6)。
3.根据权利要求2所述的一种三段式工艺的生活垃圾与高碱煤协同热解气化方法，其特征在于：所述的储气装置(6)的一部分气化气通过减压阀(24)调节经由分压配气管路(23)进行分配，经一次风口(13)输送至热解室(2)内，在热解室(2)的燃烧器(12)的启炉点火作用下完全燃烧释放出生活垃圾在热解室(2)内热解所需的热量，用以提供生活垃圾原料在热解室的热解过程中需要的热量，另外一部分气化气输送至外部的气化气净化系统。
4.根据权利要求2所述的一种三段式工艺的生活垃圾与高碱煤协同热解气化方法，其特征在于：所述步骤4)具体为：
4.1)块状的高碱煤从气化室(4)顶端通过闸斗进入储煤仓(18)，再沿着气化炉向下移动至卸料斗落入煤分配器(17)，煤分配器(17)通过旋转驱动将块状高碱煤均匀分散开后并推动高碱煤落入气化室(4)内；
4.2)高碱煤依次经气化室(4)中心区域的干燥区、热解区、还原区和氧化区后落到旋转炉篦(19)上，并在旋转炉篦(19)上方形成堆高；
4.3)燃烧室燃烧生成的烟气作为气化室(4)的气化剂，从气化室(4)底端进入到旋转炉篦(19)下方，烟气向上流动并与块状高碱煤下落方向相反，使得块状高碱煤在下落过程中被向上流动的烟气烘干；
4.4)经过干燥区和热解区形成的煤焦在还原区高温条件下与作为气化剂的烟气发生气化反应后产生的干净气化气，干净气化气从合成气出口(20)排出；气化反应未完全的煤焦接着在氧化区燃烧产生炉灰，炉灰经旋转炉篦(19)落入储灰仓(21)中，最后落入到灰渣收集装置(5)。
5.根据权利要求2所述的一种三段式工艺的生活垃圾与高碱煤协同热解气化方法，其特征在于：从合成气出口(20)排出的所述干净气化气组成为：H2 40％，CO 35％，CH4 10％，N2 10％，CO2 5％，温度在500～600℃范围内。
三段式工艺的生活垃圾与高碱煤协同热解气化装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及了一种生活垃圾处理装置和方法，尤其是涉及了一种三段式工艺的生活垃圾与高碱煤协同热解气化装置及方法。
[0002] 发明背景
[0003] 垃圾处理是世界性难题，大量垃圾不仅占用了庞大宝贵的土地资源，而且对生态环境和人体健康产生了巨大的威胁。同时生活垃圾是一种“放错了地方的资源”，具有极大的开发价值，可以变废为宝。我国拥有巨大的城市生活垃圾资源，每年就有1.5亿吨左右的排放量，相当于2500万吨左右标煤，能源化处理利用率不足10％，能源化利用潜力较大。因此，对生活垃圾的无害化、资源化处理已经成为了当今废弃物处置的研究热点。在众多垃圾处置技术中，热处置技术因其在垃圾减量化和资源化方面的巨大优势而备受关注。其中，气化技术是指垃圾在较高的温度和一定压力下，与气化剂介质(如空气、水蒸气、二氧化碳等)发生部分氧化还原反应，生成含CO，CH4，H2的混合气的过程，气化气方便运输与存储，使得垃圾的利用价值得到了很大的提升。同时气化产气不仅可以用于燃烧发电、供热，也可以作为化工行业的原料，多途径、综合利用价值相对于焚烧等的热处理技术更高。气化过程发生的主要反应是：
[0004] C+CO2＝2CO△H＝+408kJ/mol
[0005] 2H2+O2＝2H2O△H＝+484kJ/mol
[0006] CH4+2O2＝CO2+2H2O△H＝+892kJ/mol
[0007] 2CO+O2＝2CO2△H＝+566kJ/mol
[0008] CO2+O2＝2CO△H＝-162kJ/mol
[0009] H2O+C＝CO+H2△H＝-199kJ/mol
[0010] CO+H2O＝CO2+H2△H＝-44kJ/mol
[0011] 但现有的单段式垃圾气化技术存在三个主要的问题，一个是产气热值低，目前国内采用固定床气化技术生产的气体热值在3-7MJ/m3左右，和煤、天然气等相比还有很大差距。如果将可燃气用作发电用则需要储存大量气体维持机组运行，这样就增加了投资和运行的成本；第二个是焦油问题严重，焦油容易和灰分、水粘结成块堵塞管道，对金属材质的设备和塑料管道有很强的腐蚀作用，焦油含量高就降低了气化效率和气体热值，在造成设备损害的同时又降低了经济性；第三个是垃圾成分相当复杂，相对于煤等传统能源来说，含有大量以PVC类高氯树脂为主要有机氯源的塑料和部分以NaCl为主要无机氯源的无机盐，因此在垃圾气化过程中，除了硫、氮氧化物之外，上述氯源还会导致污染物排放中含有大量HCl，氯化氢的排放会直接导致酸雨的形成，对水生生态系统造成破坏，而且氯化氢气体对气化炉的气化设备本体也有着很强的腐蚀作用，将会大大缩短气化炉的使用寿命，氯化氢还是生活垃圾气化过程中二噁英生成的来源，在生活垃圾高温气化中会产生一定量的飞灰，飞灰上含有大分子碳、不完全燃烧的碳粒和催化物质(主要是过渡态金属)，这些物质会和烟气中的氯化氢经过气化、氯化以及缩合反应生成二噁英，其具有较强的半挥发性和持久性，对生物体造成不可逆的畸形，癌症和突变，对环境造成严重污染。
发明内容
[0012] 为了解决上述生活垃圾单段式气化中会出现一系列问题，本发明提出了一种三段式工艺的生活垃圾与高碱煤协同热解气化装置及方法，以获得高热值，焦油、二噁英、氯化氢含量低的气化气。
[0013] 本发明采用的技术方案是：
[0014] 一、一种三段式工艺的生活垃圾与高碱煤协同热解气化装置：
[0015] 装置包括热解室、燃烧室和气化室以及给料系统、灰渣收集装置和储气装置，热解室、燃烧室和气化室依次连接而构成三段式生活垃圾与高碱煤协同热解处理环境，热解室作为第一段，燃烧室作为第二段，气化室作为第三段；给料系统连接到热解室入口，热解室和气化室的灰渣回收口均设有灰渣收集装置，气化室经储气装置与热解室连接相通。
[0016] 所述的给料系统包括进料口、螺旋给料机和驱动电机，进料口设置在热解室入口侧，螺旋给料机安装于热解室前墙并位于进料口下方，驱动电机与螺旋给料机连接，驱动电机驱动螺旋给料机运行，从进料口置入的生活垃圾经螺旋给料机输送入热解室。
[0017] 所述的热解室内设置有往复式炉排、用于燃烧释放热量的燃烧器和炉排液压驱动装置，往复式炉排入口侧作为热解室的入口，往复式炉排出口侧上端与燃烧室连接相通，并在往复式炉排出口侧下端为出渣口，出渣口下方设置灰渣收集装置，往复式炉排连接炉排液压驱动装置，由炉排液压驱动装置驱动往复式炉排的炉排片进行往复运动；燃烧器位于往复式炉排上方，往复式炉排下方的热解室设有与储气装置出口连接相通的一次风口。
[0018] 所述的燃烧室包括送风机和二次送风口，燃烧室呈倒“U”型结构，倒“U”型位于其中间段的入口侧设有二次送风口，送风机连接到二次送风口送入空气。
[0019] 所述的气化室包括煤分配器、储煤仓、旋转炉篦、合成气出口和储灰仓，气化室的底部设有旋转炉篦和储灰仓，旋转炉篦位于储灰仓上方，气化室的顶部安装有储煤仓和煤分配器，煤分配器位于储煤仓下方，高碱煤放置在储煤仓中，气化室的顶部侧壁设有与储气装置入口连接相通的合成气出口。
[0020] 所述的储气装置包括储气罐、分压配气管路和减压阀，储气罐入口和气化室的合成气出口连接相通，储气罐经减压阀和分压配气管路连接，分压配气管路和所述热解室的一次风口连接相通。
[0021] 通过三段式生活垃圾与高碱煤的协同热解气化装置中第二段燃烧室的设计可以燃烧掉大部分生活垃圾热解产生的焦油，而且高碱煤中的碱金属氧化物和碱土金属氧化物都是一种效果较好的焦油催化裂解催化剂。在高温条件下可以催化裂解在第二段未完全燃烧的焦油，因此可以得到较为干净并且高热值的气化气。
[0022] 二、一种三段式工艺的生活垃圾与高碱煤协同热解气化方法：
[0023] 1)从进料口置入的生活垃圾物料，驱动电机驱动螺旋给料机运行，生活垃圾物料由螺旋给料机输送入热解室；
[0024] 2)输送入热解室的生活垃圾物料均匀地落在往复式炉排上，由炉排液压驱动装置驱动进行炉排片的往复运动，通过燃烧器燃烧加热，生活垃圾原料在往复式炉排上干燥并进行热解析出和挥发，挥发的热解气和焦油进入燃烧室，热解析出的残渣从出渣口排出到灰渣收集装置中；
[0025] 3)从热解室输送来的热解气和焦油进入燃烧室，在送风机送入足量空气下进行完全燃烧，然后进入气化室；
[0026] 4)块状的高碱煤从气化室顶端进入，并通过气化室中心区域和燃烧室燃烧生成的烟气接触相发生反应，获得干净气化气；
[0027] 5)从气化室输出的干净气化气进入储气装置。
[0028] 所述的储气装置的一部分气化气通过减压阀调节经由分压配气管路进行分配，经一次风口输送至热解室内，在热解室的燃烧器的启炉点火作用下完全燃烧释放出生活垃圾在热解室内热解所需的热量，用以提供生活垃圾原料在热解室的热解过程中需要的热量，另外一部分气化气输送至外部的气化气净化系统。
[0029] 所述步骤4)具体为：
[0030] 4.1)块状的高碱煤从气化室顶端通过闸斗进入储煤仓，再沿着气化炉向下移动至卸料斗落入煤分配器，煤分配器通过旋转驱动将块状高碱煤均匀分散开后并推动高碱煤落入气化室内；
[0031] 4.2)高碱煤依次经气化室中心区域的干燥区、热解区、还原区和氧化区后落到旋转炉篦上，并在旋转炉篦上方形成堆高；
[0032] 4.3)燃烧室燃烧生成的烟气作为气化室的气化剂，从气化室底端进入到旋转炉篦下方，烟气向上流动并与块状高碱煤下落方向相反，使得块状高碱煤在下落过程中被向上流动的烟气烘干；
[0033] 4.4)经过干燥区和热解区形成的煤焦在还原区高温条件下与作为气化剂的烟气发生气化反应后产生的干净气化气，干净气化气从合成气出口排出；气化反应未完全的煤焦接着在氧化区燃烧产生炉灰，炉灰经旋转炉篦落入储灰仓中，最后落入到灰渣收集装置。
[0034] 本发明采用富含碱金属氧化物(主要是Na2O和K2O)和碱土金属氧化物(主要是CaO，Ca(OH)2和CaCO3)的高碱煤，高碱煤作为钙基吸收剂是一种高效的酸性气体吸收剂，对烟气中的氯化氢气体吸附效率可达95％以上，其在吸附过程中发生的主要反应是：
[0035] CaCO3+HCl→CaCl2+H2O+CO2
[0036] CaO+2HCl→CaCl2+H2O
[0037] CaCO3→CaO+CO2
[0038] Ca(OH)2+HCl→CaCl2+H2O
[0039] Ca(OH)2→CaO+H2O
[0040] 因此通过本发明三段式生活垃圾与高碱煤的协同热解气化能够有效改善传统单段式生活垃圾气化炉出来的合成气中含有大量氯化氢气体的缺陷，同时抑制了控制了氯源的供给，从而减少了烟气中的二噁英含量。
[0041] 从合成气出口排出的所述干净气化气组成为：H2 40％，CO 35％，CH4 10％，N2 10％，CO2 5％，温度在500～600℃范围内。
[0042] 生活垃圾中含有大量的无机氯和有机氯，其在气化过程中大部分都转化成了HCl，因此传统生活垃圾气化会导致气化气中含有大量氯化氢气体，从而限制合成气的进一步利用，而通过本发明方法利用高碱煤中富含碱土金属氧化物(主要是氧化碳，氢氧化钙，碳酸钙)的特点，它们是一种极佳的氯化氢吸附材料，小试结果表明高碱煤焦的碱土金属氧化物吸附效率可达95％以上，因此可以有效改善传统单段式生活垃圾气化炉出来的合成气中含有大量氯化氢气体的缺陷。同时，氯化氢是生活垃圾气化中二噁英生成的其中一种来源，其作为氯源的提供，会在气化过程中与飞灰中的大分子碳颗粒，不完全燃烧的碳粒和催化物质(主要是过渡态金属)发生氯化以及缩合反应生成二噁英。因此高碱煤焦将烟气中的氯化氢气体吸附生成稳定的氯化钙，可以有效减少烟气中二噁英的含量。
[0043] 生活垃圾气化过程中还会出现大量焦油，从而影响气化气品质，而通过三段式生活垃圾与高碱煤协同热解气化的工艺方法，生活垃圾原料在第一段热解过程中产生的焦油可以在第二段燃烧室得到充分燃烧，而放置在第三段气化室内的高碱煤富含碱金属氧化物(主要是Na2O和K2O)和碱土金属氧化物(主要是GaO和MgO)，其是一种高效的焦油裂解催化剂，因此在第二段燃烧室未得到完全燃烧的焦油也可以在第三段气化室内在碱金属和碱土金属氧化物的催化作用下被催化裂解成轻质烃。
[0044] 现有的生活垃圾气化技术还存在产气热值低的问题，目前国内采用固定床气化技术生产的合成气热值在3-7MJ/Nm3左右，和天然气的35.91MJ/Nm3相比还有很大差距。而通过三段式生活垃圾与高碱煤协同热解气化的工艺方法，由于设置了第二段燃烧室，并且增大了其流程，可以将生活垃圾在第一段热解产生的挥发分转化为气化剂稳定均匀地输送至第三段气化室，而在上吸式气化炉中富含碱金属和碱土金属氧化物的高碱煤焦可以有效吸附生活垃圾原料中无机氯和有机氯热转化形成的HCl，并且催化裂解第二段燃烧室未燃烧完全的焦油，从而可以有效改善气化设备的腐蚀问题，并且可以得到较为干净的合成气，极大地提高了气化气的热值。本发明通过实施试验表明采用三段式生活垃圾与高碱煤协同热解气化工艺可以使气化气的热值基本稳定在13.13-15.92MJ/Nm3。
[0045] 本发明具有如下技术特点：
[0046] 本发明处理过程中，生活垃圾在第一段热解过程中产生的焦油会在第二段燃烧室完全燃烧，第二段未燃烧完全的焦油通过第三段富含碱金属氧化物和碱土金属氧化物的煤焦可以得到高效率的催化裂解。
[0047] 生活垃圾中含有大量无机氯和有机氯，本发明处理过程绝大多数的氯在第一段热解过程中转化成了HCl，而且在第二段的燃烧工况下也无法分解，但可以通过放置在第三段气化段富含碱土金属氧化物CaO的煤焦吸附作用下，去除95％以上的HCl，从而得到纯净的气化气。
[0048] 本发明在第三段采用放置准东煤，准东煤是一种富含碱金属的高碱煤，而碱金属的碳酸盐、氧化物、氢氧化物和氯化物可以极大提高煤焦的反应活性，催化经第二段完全燃烧后的气体与第三段煤焦的气化反应。
[0049] 综合来说，本发明能够有效改善传统生活垃圾气化炉产生的合成气中含有大量焦油和氯化氢的问题，极大地提高了气化气的品质，有利于气化气的进一步利用。
附图说明
[0050] 图1为本发明装置的结构示意图。
[0051] 图中：给料系统1，热解室2，燃烧室3，气化室4，灰渣收集装置5，储气装置6，进料口7、螺旋给料机8，驱动电机9，往复式炉排10，出渣口11，燃烧器12，一次风口13，炉排液压驱动装置14，送风机15，二次送风口16，煤分配器17储煤仓18，旋转炉篦19，合成气出口20，储灰仓21，储气罐22，分压配气管路23，减压阀24。
具体实施方式
[0052] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0053] 如图1所示，本发明的具体实施是包括热解室2、燃烧室3和气化室4以及给料系统1、灰渣收集装置5和储气装置6，热解室2、燃烧室3和气化室4依次连接而构成三段式生活垃圾与高碱煤协同热解处理环境，热解室2作为第一段，燃烧室3作为第二段，气化室4作为第三段；给料系统1连接到热解室2入口，热解室2和气化室4的灰渣回收口均设有灰渣收集装置5，气化室4经储气装置6与热解室2连接相通。
[0054] 给料系统1主要由进料口7、螺旋给料机8和驱动电机9组成。进料口7安装于热解室2的前侧，便于进料，螺旋给料机8安装于热解室2前墙和进料口7下方，并且与进料口7紧密连接，从而保证生活垃圾物料能够稳定均匀地输送至第一段热解室2内进行干燥以及挥发分析出阶段。
[0055] 热解室2主要由往复式炉排10，出渣口11，燃烧器12，一次风口13和炉排液压驱动装置14构成，由螺旋给料机8输送至热解室2的生活垃圾物料均匀地落在往复式炉排10上，并由采用液压驱动的炉排液压驱动装置14驱动进行炉排片的往复运动，第三段气化室4出来的一部分气化气通过安装在往复式炉排10下方的一次风口13送入热解室2内，并在燃烧器12的启炉点火作用下完全燃烧释放出生活垃圾热解所需的热量。由此，生活垃圾原料在往复式炉排10上方干燥，并完全热解析出的挥发分进入第二段燃烧室3内，出渣口11位于热解室2后墙末端，生物垃圾原料经第一段完全热解后的残渣通过该出渣口11排出。从而保证生活垃圾原料第一段热解过程的连续稳定运行。
[0056] 燃烧室3主要由送风机15和二次送风口16构成，燃烧室3总体呈倒“U”型分布，从而增大了烟道流程，送风机15布置在燃烧室3前墙一侧，由管道连接至安装于燃烧室3前墙的二次送风口16，送风机15通过二次送风口16给燃烧室3送入足量空气，使得由第一段热解室2出来的热解气和焦油到第二段燃烧室3能够基本完全燃烧。
[0057] 气化室4主要由煤分配器17储煤仓18，旋转炉篦19，合成气出口20和储灰仓21组成。气化室4主要采用的是一套上吸式气化炉，块状的高碱煤储放置储煤仓18中，储煤仓18则安装在气化室4的顶部，一定大小的高碱煤块通过闸斗进入储煤仓18沿着气化炉向下移动至卸料斗落入煤分配器17，煤分配器17安装于储煤仓18下方，通过旋转驱动使得块状高碱煤均匀分散开后，落入气化炉内的块状高碱煤依次经过干燥区，热解区，还原区和氧化区，被旋转炉篦19支撑，在旋转炉篦19上方形成一定的堆高，旋转炉篦19安装在气化炉下方，经第二段燃烧室燃烧生成的烟气主要成分是CO2和水蒸气，以及少量的氧气作为第三段气化室4的气化剂从旋转炉篦19下方进入，与块状高碱煤流动方向相反，块状高碱煤在下落过程中被向上流动的烟气烘干。经过干燥区和热解区形成的高碱煤焦在还原区高温条件下与气化剂发生一系列气化反应后产生的干净气化气从合成气出口20排出，合成气出口20安装在煤分配器17一侧气化炉墙上，排出的气化气组成基本为：H2 40％，CO 35％，CH4 10％，N2 10％，CO2 5％，温度大概在500～600℃范围内。通过气化区的未气化完全的煤焦在氧化区燃烧产生的炉灰，经旋转炉篦19落入灰闸排至安装在气化炉底部的储灰仓21。从而保证了第三段气化室4的连续稳定运行。
[0058] 储气装置6主要由储气罐22，分压配气管路23和减压阀24构成，储气罐22与第三段气化室4内的合成气出口20相连，储存第三段上吸式气化炉出来的干净合成气，其中有一部分合成气通过减压阀24的调节从分压配气管路23输送至第一段热解室2内，提供生活垃圾原料在第一段热解过程中需要的热量。另外一部分则直接输送至气化气净化系统，从而保证了整个三段式系统的循环稳定运行。
[0059] 由此可见，本发明采用三段式复合结构，生活垃圾由螺旋给料机输送至第一段热解室内的往复炉排上，其热解所需热量来源于第三段气化室出来的一部分合成气完全燃烧释放出来，完全热解后产生的挥发分通过第二段燃烧室内送风机的空气供给使得大部分的热解气和焦油都燃烧完全。第三段采用的上吸式气化炉下方炉篦上形成了块状高碱煤的一定堆高保证足够的气化停留时间，协同还原第二段的燃烧产物生成以H2和CO为主的气化气，同时利用高碱煤中富含碱金属和碱土金属的特点，可以有效地减少HCl在烟气排放中的含量，HCl去除效率达到95％以上，起到固定气化气中氯的作用，也切断了氯源的供给，所以可以有效减少烟气中二噁英的排放，同时高碱煤中的碱金属和碱土金属氧化物都是一种高效的焦油催化裂解催化剂，可以有效催化裂解在第二段燃烧室未完全燃尽的焦油。小试实验结果表明第三段气化室出来的气化气中焦油含量为73mg/m3，已经符合直接进入内燃机燃烧发电的进气标准(100mg/m3)。
