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首页 / 专利分类库 / 石油、煤气及炼焦工业；含一氧化碳的工业气体；燃料；润滑剂；泥煤 / 由固态含碳物料通过包含氧气或蒸汽的部分氧化工艺生产含有一氧化碳和氢气的气体（矿物地下汽化入E21B43/295）；空气或其他气体的增碳 / 一种利用有机固废制备富氢燃气的方法和系统

一种利用有机固废制备富氢燃气的方法和系统
申请号 CN202210743867.0 申请日 2022-06-27 公开(公告)号 CN115216346B 公开(公告)日 2024-04-12
申请人 上海蓝瑞环保能源科技有限公司; 发明人 陈小虎; 张军; 邵松; 陆波; 陈登浩; 张雪峰; 徐曙光; 吴明霏;
摘要 本 发明 提供一种利用有机固废制备富氢燃气的方法和系统，所述方法包括步骤：S1，有机固废干化处理：将含 水 有机固废的 含水量 降至30％以下；S2，干化有机固废 热解 气化 制备富氢燃气：将干化有机固废输至气化炉中，并通入气化剂和水蒸气，控制炉内 温度 为800℃以上，有机固废在炉内热解气化生成的烟气与水蒸气反应生成高温富氢燃气；S3，高温富氢燃气余热综合利用：高温富氢燃气与水换热后得高温水蒸气，将部分高温水蒸气通入气化炉内；将部分高温水蒸气用于对有机固废进行干化；S4，焚烧炉渣综合利用：根据炉渣中的磷含量确定炉渣的资源化利用方式，本发明所述的利用有机固废制备富氢燃气的方法和系统具有清洁环保、简单高效、易于实施的优点。
权利要求

1.一种利用有机固废制备富氢燃气的方法，其特征在于，包括步骤：
S1，有机固废干化处理：通过脱水干化工艺将含水有机固废中的含水量降至30％以下，得干化有机固废；
S2，干化有机固废热解气化制备富氢燃气：将所述步骤S1处理得到的干化有机固废输送至气化炉中，并向所述气化炉中通入气化剂和水蒸气，控制炉内温度为800℃以上，有机固废在炉内热解气化生成的烟气与水蒸气反应，生成高温富氢燃气；
S3，高温富氢燃气余热综合利用：所述气化炉排出的高温富氢燃气与水换热后，得高温水蒸气，将其中一部分高温水蒸气通入所述步骤S2中的气化炉内；将另一部分高温水蒸气作为高温介质用于所述步骤S1中以对有机固废进行干化；
S4，焚烧炉渣综合利用：对所述气化炉排出的炉渣中的磷含量进行检测，并根据炉渣中的磷含量确定炉渣的资源化利用方式；
其中，在所述步骤S2中，干化有机固废热解气化制备富氢燃气的过程包括：
S21，首先将含水量降至30％以下的干化有机固废储存于料仓内，经旋转给料机控制下料量后，干化有机固废通过输送空气的气力吹入气化炉内，所述输送空气的温度为100～
200℃；同时，向所述气化炉内通入气化剂和水蒸气，通入所述气化炉内的气化剂为300～
400℃的空气，所述水蒸气从所述气化炉的顶部喷入；
S22，控制所述气化炉内的温度达到800～1000℃，有机固废在炉内高温环境下发生热解、燃烧和气化反应，炉内反应所产生的大颗粒灰渣落地炉底部的渣池中，反应所产生的烟气则携带细灰向上运动，与炉顶部喷入的水蒸气反应，生产高温富氢燃气。
2.根据权利要求1所述的利用有机固废制备富氢燃气的方法，其特征在于，所述气化炉为流化床气化炉和/或气流床气化炉。
3.根据权利要求2所述的利用有机固废制备富氢燃气的方法，其特征在于，在所述步骤S1之后、步骤S2之前，设置有机固废预处理步骤P1，所述步骤P1包括：
Pa1，对于粒径介于10～30mm的块状有机固废，直接投入流化床气化炉进行热解气化；
Pa2，对于粒径＜10mm的粒状或者粉状有机固废，经造粒制备成5～10mm的颗粒后，投入流化床气化炉进行热解气化；
Pa3，对于粒径＞30mm的块状有机固废，破碎至粒径介于10～30mm之后，投入流化床气化炉进行热解气化。
4.根据权利要求2所述的利用有机固废制备富氢燃气的方法，其特征在于，在所述步骤S1之后、步骤S2之前，设置有机固废预处理步骤P1，所述步骤P1包括：
Pb1，将有机固废破碎至粒径＜3mm后，通入气流床气化炉中进行热解气化。
5.根据权利要求2所述的利用有机固废制备富氢燃气的方法，其特征在于，在所述步骤S1之后、步骤S2之前，设置有机固废预处理步骤P1，所述步骤P1包括：
Pc1，对于粒径大于30mm的块状有机固废，将其破碎至10～30mm后，投入流化床气化炉来热解气化；或者，将粒径大于30mm的块状有机固废破碎至3mm以下后，通入气流床气化炉中进行热解气化；
Pc2，对于粒径介于10～30mm的块状有机固废，直接投入流化床气化炉进行热解气化；
Pc3，对于粒径＜10mm的粒状或者粉状有机固废，将其破碎至3mm以下后，通入气流床气化炉中进行热解气化。
6.根据权利要求1所述的利用有机固废制备富氢燃气的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
S31，所述气化炉排出的高温富氢燃气与水换热后，得高温水蒸气和低温富氢燃气；
S32，将换热产生的其中一部分高温水蒸气通入所述步骤S2中的气化炉的上部；将另一部分高温水蒸气作为高温介质用于所述步骤S1中以对有机固废进行干化；
S33，将低温富氢燃气作为燃料通入燃烧系统或者经提纯后得到纯度更高的氢气储存、备用。
7.根据权利要求1所述的利用有机固废制备富氢燃气的方法，其特征在于，在所述步骤S4中，根据炉渣中的磷含量确定炉渣的资源化利用方式包括：
S41，当炉渣中的磷含量≥8％时，将炉渣进行选矿后得到磷含量较高的精矿和磷含量较低的尾矿，所述精矿作为磷矿石使用，所述尾矿用作含磷固化剂或建筑原材料；
S42，当炉渣中的磷含量＜8％时，将炉渣直接用作含磷固化剂或建筑原材料。
8.根据权利要求1所述的利用有机固废制备富氢燃气的方法，其特征在于，在所述步骤S2和S3之间，执行步骤P2对高温富氢燃气进行一次除尘，所述步骤P2包括：
将所述气化炉排出的高温富氢燃气通入一次除尘器中进行一次除尘，一次除尘后的洁净气体排入换热器中与水进行换热；一次除尘过程收集的细灰通入所述气化炉内再次进行热解气化，所述一次除尘器为高温旋风除尘器；
在所述步骤S3之后，执行步骤P3对高温富氢燃气进行二次除尘，所述步骤P3包括：
将所述换热器排出的低温富氢燃气通入二次除尘器中进行二次除尘，二次除尘后的洁净气体排入燃烧系统进行燃烧或者经提纯后得到纯度更高的氢气储存、备用，所述二次除尘器为布袋除尘器。
9.一种利用有机固废制备富氢燃气的系统，其特征在于，所述系统用于上述权利要求1～8任一项所述的利用有机固废制备富氢燃气的方法。
说明书全文

一种利用有机固废制备富氢燃气的方法和系统

技术领域

[0001] 本发明涉及固态废弃物处理技术领域，具体涉及一种利用有机固废制备富氢燃气的方法和系统。

背景技术

[0002] 有机固废是指人们在生产活动中产生的丧失原有利用价值或虽未丧失利用价值但被抛弃或放弃的固态的有机类物品和物质，主要包括农业有机固废、工业有机固废和市政有机固废。
[0003] 通常，农业有机固废主要包括农作物秸秆藤蔓、畜禽粪便和水产废弃物等，其中，畜禽粪便是农业有机固废的一个重要组成。在我国，早期的传统畜牧业生产中以农家个体饲养为主，农家个体畜禽养殖头数不多，其产生的粪尿相对较少，到了上世纪80年代中期，一方面由于我国自然资源的约束，畜产品生产的发展只能通过资源的强化使用来实现，畜牧业生产出现集约化、集中化的趋势，一些地方将规模化畜禽养殖作为产业结构调整、增加农民收入的重要途径加以鼓励，部分大城市和城郊出现了一批集约化或工厂化畜牧场。经过几十年的发展，当前我国畜禽养殖规模越来越大，生产集约化程度越来越高，并与种植业逐渐脱节，产生的畜禽粪污在一定的时空范围内没有足够的土地消纳，出现处理的问题。
[0004] 工业有机固废主要包括高浓度有机废渣、煤泥等；在工业有机固废中，煤泥泛指煤粉含水形成的半固体物，是煤炭生产过程中的一种副产品，根据品种的不同和形成机理的不同，煤泥性质差别非常大，可利用性也有较大差别。总体而言，煤泥具有以下特点：
[0005] 1)粒度细、微粒含量多：通常小于200目的微粒约占总重量的70％～90％；
[0006] 2)持水性强，水分含量高：如经圆盘真空过滤机脱水的煤泥含水一般在 30％以上；经折带式过滤机脱水的煤泥含水在26％～29％之间；经压滤机脱水的煤泥含水在20％～24％之间；
[0007] 3)灰分含量高，发热量低：按灰分及热值的高低可以把煤泥分成三类：低灰煤泥灰分为20％～32％，热值为12.5～20MJ/kg；中灰煤泥灰分为30％～ 55％，热值为8.4～12.5MJ/kg；高灰煤泥灰分>55％，热值为3.5～6.3MJ/kg；
[0008] 4)黏性大：由于煤泥中一般含有较多的黏土类矿物，加之水分含量较高，粒度组成细，所以大多数煤泥黏性大，有的还具有一定的流动性。
[0009] 由于这些特性，导致了煤泥的堆放、贮存和运输都比较困难。尤其在堆存时，其形态极不稳定，遇水即流失，风干即飞扬，结果不但浪费了宝贵的煤炭资源，而且造成了严重的环境污染，有时甚至会严重制约选煤厂的正常生产，已成为选煤厂运行过程中一个十分棘手的问题。
[0010] 市政有机固废主要包括园林绿化废弃物、市政污泥、屠宰厂动物内含物、餐厨垃圾等，其中，市政污泥是市政有机固废中的一个主要类别，污水经过处理后，其体积的0.5 ％～1％转化沉降为固态的凝聚体，就是通常所说的污泥。污泥的成分很复杂，是由多种微生物形成的菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成的集合体，除含有大量的水分外，还含有难降解的有机物、重金属和盐类，以及病原微生物和寄生虫卵等。污泥因含水率高、体积庞大、不稳定、易腐化、不利运输等特点，在处理上遇到很多瓶颈，如果处理不当或不规范处理，例如随意弃置农地、滥用等，将对城市生态文明环境造成严重的潜在威胁。
[0011] 需要的说明的是，由于工业有机固废中可能含有大量危险废弃物，其处理过程有别于他。所以，本申请所述的有机固废主要包括不含危险废物的工业有机固废，如煤泥等，以及农业有机固废和市政有机固废。
[0012] 综上可知，有机固废的来源和组成复杂、不同组分间性质差异大，可利用性也有较大差别，处理难度大，已经成为制约社会发展的重要因素之一。

发明内容

[0013] 本发明设计出一种利用有机固废制备富氢燃气的方法和系统，以在对有机固废进行处理的同时，实现资源的综合利用，实现环保、高效、节能的目的。
[0014] 为解决上述问题，本发明公开了一种利用有机固废制备富氢燃气的方法，包括步骤：
[0015] S1，有机固废干化处理：通过脱水干化工艺将含水有机固废中的含水量降至30％以下，得干化有机固废；
[0016] S2，干化有机固废热解气化制备富氢燃气：将所述步骤S1处理得到的干化有机固废输送至气化炉中，并向所述气化炉中通入气化剂和水蒸气，控制炉内温度为800℃以上，有机固废在炉内热解气化生成的烟气与水蒸气反应，生成高温富氢燃气；
[0017] S3，高温富氢燃气余热综合利用：所述气化炉排出的高温富氢燃气与水换热后，得高温水蒸气，将其中一部分高温水蒸气通入所述步骤S2中的气化炉内，该部分高温水蒸气即为上述步骤S2中向所述气化炉中通入的水蒸气；将另一部分高温水蒸气作为高温介质用于所述步骤S1中以对有机固废进行干化；
[0018] S4，焚烧炉渣综合利用：对所述气化炉排出的炉渣中的磷含量进行检测，并根据炉渣中的磷含量确定炉渣的资源化利用方式。
[0019] 进一步的，所述气化炉为流化床气化炉和/或气流床气化炉。
[0020] 进一步的，在所述步骤S1之后、步骤S2之前，设置有机固废预处理步骤P1，所述步骤P1包括：
[0021] Pa1，对于粒径介于10～30mm的块状有机固废，直接投入流化床气化炉进行热解气化；
[0022] Pa2，对于粒径＜10mm的粒状或者粉状有机固废，经造粒、制备成5～ 10mm的颗粒后，投入流化床气化炉进行热解气化；
[0023] Pa3，对于粒径＞30mm的块状有机固废，破碎至粒径介于10～30mm之后，投入流化床气化炉进行热解气化。
[0024] 进一步的，在所述步骤S1之后、步骤S2之前，设置有机固废预处理步骤P1，所述步骤P1包括：
[0025] Pb1，将有机固废破碎至粒径＜3mm后，通入气流床气化炉中进行热解气化。
[0026] 进一步的，在所述步骤S1之后、步骤S2之前，设置有机固废预处理步骤P1，所述步骤P1包括：
[0027] Pc1，对于粒径大于30mm的块状有机固废，将其破碎至10～30mm后，投入流化床气化炉来热解气化；或者，将粒径大于30mm的块状有机固废破碎至3mm以下后，通入气流床气化炉中进行热解气化；
[0028] Pc2，对于粒径介于10～30mm的块状有机固废，直接投入流化床气化炉进行热解气化；
[0029] Pc3，对于粒径＜10mm的粒状或者粉状有机固废，将其破碎至3mm以下后，通入气流床气化炉中进行热解气化。
[0030] 进一步的，在所述步骤S2中，干化有机固废热解气化制备富氢燃气的过程包括：
[0031] S21，首先将含水量降至30％以下的干化有机固废储存于料仓内，经旋转给料机控制下料量后，被气力输送至所述气化炉内；同时，向所述气化炉内通入气化剂和水蒸气；
[0032] S22，控制所述气化炉内的温度达到800～1000℃，有机固废在炉内高温环境下发生热解、燃烧和气化反应，炉内反应所产生的大颗粒灰渣落地炉底部的渣池中，反应所产生的烟气则携带细灰向上运动，与炉顶部喷入的水蒸气反应，生产高温富氢燃气。
[0033] 进一步的，所述步骤S3包括：
[0034] S31，所述气化炉排出的高温富氢燃气与水换热后，得高温水蒸气和低温富氢燃气；
[0035] S32，将换热产生的其中一部分高温水蒸气通入所述步骤S2中的气化炉的上部；将另一部分高温水蒸气作为高温介质用于所述步骤S1中以对有机固废进行干化；
[0036] S33，将低温富氢燃气作为燃料通入燃烧系统或者经提纯后得到纯度更高的氢气储存、备用。
[0037] 进一步的，在所述步骤S4中，根据炉渣中的磷含量确定炉渣的资源化利用方式包括：
[0038] S41，当炉渣中的磷含量≥8％时，将炉渣进行选矿后得到磷含量较高的精矿和磷含量较低的尾矿，所述精矿作为磷矿石使用，所述尾矿用作含磷固化剂或建筑原材料；
[0039] S42，当炉渣中的磷含量＜8％时，将炉渣直接用作含磷固化剂或建筑原材料。
[0040] 进一步的，在所述步骤S2和S3之间，执行步骤P2对高温富氢燃气进行一次除尘，所述步骤P2包括：
[0041] 将所述气化炉排出的高温富氢燃气通入一次除尘器中进行一次除尘，一次除尘后的洁净气体排入换热器中与水进行换热；一次除尘过程收集的细灰通入所述气化炉内再次进行热解气化，所述一次除尘器为高温旋风除尘器。
[0042] 进一步的，在所述步骤S3之后，执行步骤P3对高温富氢燃气进行二次除尘，所述步骤P3包括：
[0043] 将所述换热器排出的低温富氢燃气通入二次除尘器中进行二次除尘，二次除尘后的洁净气体排入燃烧系统进行燃烧或者经提纯后得到纯度更高的氢气储存、备用，所述二次除尘器为布袋除尘器。
[0044] 一种利用有机固废制备富氢燃气的系统，所述系统用于上述的利用有机固废制备富氢燃气的方法。
[0045] 本申请所述的利用有机固废制备富氢燃气的方法和系统具有以下优点：
[0046] 第一，无需对有机固废进行分类处理，工业有机固废、农业有机固废和市政有机固废均可通过本申请所述的利用有机固废制备富氢燃气的方法和系统进行处理；
[0047] 第二，在气化炉的上部喷入水蒸气，利用有机固废热解气化产生的烟气与水蒸气在高温下反应制备出氢含量高达40～60％的富氢燃气，且富氢燃气内还含有5～10％的一3
氧化碳和少量甲烷等可燃气体，制备得到的富氢燃气的热值高达1500～2000Kcal/Nm，可作为燃料用于燃烧系统；
[0048] 第三，有机固废热解气化产生的炉渣中不含有二噁英和焦油类物质，并根据炉渣中磷含量的高低对其进行了分类处理和回收利用，实现了有机固废中无机物的综合回收利用；
[0049] 第四，将气化炉排出的高温富氢燃气与水换热，实现了高温富氢燃气中余热的回收利用，并进一步将换热产生的高温水蒸气分别用于气化炉和有机固废干化处理时的高温介质，简化了高温富氢燃气余热利用方式，提高了高温富氢燃气余热利用效率；
[0050] 第五，在高温富氢燃气与水换热前后分别设置一次除尘和二次除尘，充分利用高温旋风除尘器除尘快速、高效，布袋除尘器除尘效果佳的优点，实现了热量的及时、充分利用和富氢燃气的适时净化。附图说明
[0051] 图1为本发明所述利用有机固废制备富氢燃气的方法的流程图；
[0052] 图2为本发明所述利用有机固废制备富氢燃气的方法的另一流程图；
[0053] 图3为本发明所述利用有机固废制备富氢燃气的系统的结构示意图；
[0054] 图4为本发明所述气流床气化炉的结构示意图；
[0055] 图5为本发明所述利用有机固废制备富氢燃气的实施过程示意图；
[0056] 图6为本发明所述利用有机固废制备富氢燃气的另一实施过程示意图。
[0057] 附图标记说明：
[0058] 1、机械过滤设备；2、低温干化设备；201、第一进口；202、第二进口； 203、排气口；3、流化床气化炉；301、第一炉膛；302、气化剂进口；303、第一炉渣排放口；304、第一富氢燃气排放口；305、第一喷雾口；4、一次除尘器；401、第一混合气体进口；402、第一洁净气体出口；403、第一固体颗粒排放口；404、返料器；5、余热锅炉；501、高温介质进口；502、低温介质出口；503、高温介质出口；6、二次除尘器；601、第二混合气体进口；602、第二洁净气体出口；
603、第二固体颗粒排放口；7、燃烧系统；8、气流床气化炉；801、第二炉膛；802、一次风进口；
803、二次风进口；804、第二喷雾口；805、第二富氢燃气排放口；806、第二炉渣排放口；9、储气罐。

具体实施方式

[0059] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0060] 如图1～6所示，一种利用有机固废制备富氢燃气的方法，其包括步骤：
[0061] S1，有机固废干化处理：通过脱水干化工艺将含水有机固废中的含水量降至30％以下，得干化有机固废；
[0062] S2，干化有机固废热解气化制备富氢燃气：将所述步骤S1处理得到的干化有机固废输送至气化炉中，并向所述气化炉中通入气化剂和水蒸气，控制炉内温度为800℃以上，有机固废在炉内热解气化生成的烟气与水蒸气反应，生成高温富氢燃气；
[0063] S3，高温富氢燃气余热综合利用：所述气化炉排出的高温富氢燃气与水换热后，得高温水蒸气，将其中一部分高温水蒸气通入所述步骤S2中的气化炉内，该部分高温水蒸气即为上述步骤S2中向所述气化炉中通入的水蒸气；将另一部分高温水蒸气作为高温介质用于所述步骤S1中以对有机固废进行干化；
[0064] S4，焚烧炉渣综合利用：对所述气化炉排出的炉渣中的磷含量进行检测，并根据炉渣中的磷含量确定炉渣的资源化利用方式。
[0065] 其中，所述步骤S3和S4为并行步骤，两者无先后顺序之分。
[0066] 作为本申请的一些实施例，所述有机固废可以为农业有机固废、工业有机固废和市政有机固废中的一种或多种，具体如有机污泥、有机废渣、煤泥、畜禽粪污、餐厨垃圾等。
[0067] 优选的，由于工业有机固废中可能含有大量危险废弃物，需特殊处理。因此，本申请所述的有机固废主要包括不含危险废物的工业有机固废，如煤泥等，以及农业有机固废和市政有机固废。
[0068] 进一步的，所述步骤S1包括：
[0069] S11，有机固废机械脱水：通过机械脱水设备将含水有机固废的含水量降至70％以下；
[0070] S12，有机固废低温干化：采用低温干化设备对经所述步骤S11处理后的有机固废进行干化处理，将有机固废中的含水量降至30％以下，得干化有机固废。
[0071] 作为本申请的一些实施例，在所述步骤S11中，可采用真空过滤机、带式过滤机、压滤机、叠螺污泥脱水机等中的一种或多种将含水有机固废中的含水量降至70％以下。
[0072] 通过所述步骤S11的处理，可脱去有机固废中的部分水分，减少后续步骤S12中有机固废低温干化时的能源消耗量、同时提升有机固废低温干化的效率。
[0073] 更加优选的，在所述步骤S11中，通过机械脱水设备将含水有机固废中的含水量降至70％～50％之间，如60％左右，如此，一方面，可提高机械脱水设备的处理效率；另一方面，通过反复试验发现：含水量降至70％～50％之间的有机固废在后续步骤S12中进行有机固废低温干化时，可利用后端气化炉产生的高温富氢燃气的余热将有机固废干化至含水量降至30％以下，不需要增加其他辅助热源。
[0074] 作为本申请的一些实施例，在所述步骤S11中，通过机械脱水设备将含水有机固废中的含水量降至70％以下的目的是为了确保进入所述步骤S12进行有机固废低温干化前，有机固废的含水量可控制在70％以下，因此，当待处理的含水有机固废中的含水量处于70％以下时，可不执行上述步骤S11，直接进行上述步骤S12即可。
[0075] 作为本申请的一些实施例，在所述步骤S12中，可将后端气化炉产生的高温富氢燃气与水换热后，得到的部分高温水蒸气通入上述步骤S12中的低温干化设备中，利用高温水蒸气的热量将有机固废干化至含水量降至30％以下，低温干化设备采用高温水蒸气的热量代替常用热源，如热泵式热源的方式，可实现高温富氢燃气余热的利用，同时降低低温干化设备的能耗。
[0076] 作为本申请的一些实施例，在所述步骤S12中，在利用高温烟气的余热对有机固废进行干化的同时，还可以对所述低温干化设备增设备用热源，如热风发生装置，所述备用热源可在有机固废热值偏低，如干化有机固废的热值低于1200Kcal/kg的情况下，向所述低温干化设备补充热量。
[0077] 作为本申请的一些实施例，所述备用热源也可在进入所述低温干化设备内的有机固废含水量过高，如高于70％时，向所述低温干化设备补充热量，确保经所述步骤S1处理后，可得到含水量达30％以下的干化有机固废。
[0078] 具体的，作为本申请的一些实施例，所述备用热源为天然气热风炉，所述天然气热风炉通过燃烧天然气产生热风，之后在调压式热风混合室内与室温空气、经高温烟气换热产生的高温水蒸气混合，达到所述低温干化设备的压力和温度需求后，通入所述低温干化设备内，通过热交换带走有机固废中的水分，所述低温干化设备排出的气体经过冷凝器、喷淋塔处理后，最终通过烟囱排放。
[0079] 优选的，所述低温干化设备对于压力的需求通常为微负压，对于温度的需求一般为120‑200℃。
[0080] 本申请所述步骤S1中，对含水有机固废进行脱水干化处理的目的主要是提高有机固废的热值，为后续通过所述步骤S2对有机固废进行热解气化熔融处理提供基础，使得有机固废在后端的气化炉中能够充分热解气化，因此，当待处理的含水有机固废中的含水量处于30％以下时，可不执行上述步骤S1，直接进行上述步骤S2即可，此时，所述气化炉排出的高温富氢燃气与水换热后，得到的高温水蒸气可全部作为还原剂通入所述步骤S2中的气化炉内。
[0081] 作为本申请的一些实施例，在所述步骤S1之后、步骤S2之前，设置有机固废预处理步骤P1，即在将干化有机固废通入气化炉之前，执行步骤P1 对干化有机固废进行预处理，所述步骤P1包括：
[0082] Pa1，对于粒径介于10～30mm的块状有机固废，如有机垃圾、园林绿化废弃物等，尤其是对于不易破碎，或者破碎成本比较高的块状有机固废，可以通过流化床气化炉来热解气化；
[0083] Pa2，对于粒径＜10mm的粒状或者粉状有机固废，使用流化床气化炉处理时，需要造粒，造粒后的粒径控制在5～10mm；
[0084] Pa3，对于粒径＞30mm的块状有机固废，需破碎至粒径介于10～30mm 之后，方可投入流化床气化炉中。
[0085] 其中，本申请所述粒径均为平均粒径。
[0086] 此时，对应的，在所述步骤S2中，所述气化炉为流化床气化炉，经试验发现：采用流化床气化炉气化熔融的方式，气化炉的炉内温度可达到900‑1500 ℃，确保炉内温度满足有机固废热解气化熔融的需求。
[0087] 作为本申请的另外一些实施例，在所述步骤S1之后、步骤S2之前，设置有机固废预处理步骤P1，即在将干化有机固废通入气化炉之前，执行步骤P1对干化有机固废进行预处理，所述步骤P1包括：
[0088] Pb1，将有机固废破碎至粒径＜3mm后，通入气流床气化炉中进行热解气化。
[0089] 优选的，在所述步骤Pb1中：将有机固废破碎至粒径＜1mm后，通入气流床气化炉中进行热解气化。
[0090] 此时，对应的，在所述步骤S2中，所述气化炉为气流床气化炉。
[0091] 优选的，所述气化炉为多喷嘴气流床热解气化炉。
[0092] 在所述步骤S2中，有机固废采用粉体进料时，有机固废的受热比表面积大，热效率高，借助多喷嘴气流床热解气化炉，有机固废与气体的混合效果优，且有机固废在炉内的停留时间短、反应速率快、转化率高，较之于其它气化焚烧方式有机固废更易于气化和熔融。再者，有机固废采用粉体进料时，无需造粒，可减少设备投资。
[0093] 作为本申请的又一些实施例，在所述步骤S1之后、步骤S2之前，设置有机固废预处理步骤P1，即在将干化有机固废通入气化炉之前，执行步骤P1 对干化有机固废进行预处理，所述步骤P1包括：
[0094] Pc1，对于粒径大于30mm的块状有机固废，将其破碎至10～30mm后，通入流化床气化炉来热解气化；或者，将粒径大于30mm的块状有机固废破碎至3mm以下后，通入气流床气化炉中进行热解气化；
[0095] Pc2，对于粒径介于10～30mm的块状有机固废，直接通入流化床气化炉来热解气化；
[0096] Pc3，对于粒径＜10mm的粒状或者粉状有机固废，将其破碎至3mm以下后，通入气流床气化炉中进行热解气化。
[0097] 此时，对应的，在所述步骤S2中，所述气化炉包括并联设置的流化床气化炉和气流床气化炉，如此，流化床气化炉和气流床气化炉联用，在满足有机固废气化熔融的需求的同时，可避免造粒，同时提高有机固废处理效率。
[0098] 在本申请所述气化炉内，利用干化有机固废自身热值所述流化床气化炉和气流床气化炉可以达到自持稳定运行，实现大幅减少燃料消耗，实现碳中和的目标。
[0099] 进一步的，在所述步骤S2中，干化有机固废热解气化制备富氢燃气的过程包括：
[0100] S21，首先将含水量降至30％以下的干化有机固废储存于料仓内，经旋转给料机控制下料量后，被气力输送至所述气化炉内；同时，向所述气化炉内通入气化剂和水蒸气；
[0101] S22，控制所述气化炉内的温度达到800℃以上，有机固废在炉内高温环境下发生热解、燃烧和气化反应，炉内反应所产生的大颗粒灰渣落地炉底部的渣池中，反应所产生的烟气则携带细灰向上运动，与炉顶部喷入的水蒸气反应，生产高温富氢燃气。
[0102] 更加优选的，在所述步骤S22中，控制所述气化炉内的温度达到800～1000 ℃。
[0103] 优选的，在所述步骤S22中，控制所述流化床气化炉内的温度达到 800～900℃以上；控制所述气流床气化炉内的温度达到900～1000℃。
[0104] 进一步的，在所述步骤S21中，干化有机固废通过输送空气的气力吹入气化炉内，3
所述输送空气的温度为100～200℃，所述输送空气的流量为 200～800Nm/h。
[0105] 进一步的，在所述步骤S2中，干化有机固废通过输送空气吹入气化炉内的速度为30～70t/d。
[0106] 进一步的，在所述步骤S21中，通入所述气化炉内的气化剂为300～400 ℃的空气，3
所述气化剂的流量为3000～20000Nm/h。
[0107] 进一步的，在所述步骤S21中，通入所述气化炉内的水蒸气为300～400 ℃的高温3
水蒸气，所述水蒸气的流量为1000～3000Nm/h，所述水蒸气从所述气化炉的顶部喷入。
[0108] 进一步的，在所述步骤S2中，所述气化炉的炉内压力为微正压状态，优选为8～13kpa，更加优选为10kpa。
[0109] 进一步的，在所述步骤S2中，所述气化炉的碳转化率可达99％以上。
[0110] 具体的，在所述气化炉中，干化有机固废与空气和水蒸气主要进行如下反应：
[0111] 热解过程：裂解反应有机质→CO+H2+CH4+C2+…
[0112] 氧化反应C+1/2O2＝CO；C+O2＝CO2
[0113] 还原反应C+CO2＝2CO；C+H2O＝CO+H2；CO+H2O＝CO2+H2
[0114] 进一步的，经检测分析得到：从所述气化炉上部的出口排出的气体中的主要成分为：H2、CO、CO2、N2、CH4和H2O(g)等，其中，各组分的含量见下表1：
[0115] 表1气化炉排出的气体的主要成分及其含量
[0116]组分 H2 CO CO2 N2 CH4 H2O(g)
含量(Vt％) 40～60 5～10 10～15 20～30 0.2～1 5～10
[0117] 可见，在本申请所述的有机固废热解气化熔融过程中，有机物在气化炉内彻底热解气化，产生H2含量高达40～60％的高温富氢燃气，烟气温度高达 700～900℃左右，且气体干净，不含二噁英和焦油类有害物质。
[0118] 通常，有机固废热解气化产生的烟气，主要以CO为主，且其热值往往过低，大部分3
烟气的热值为500～1000Kcal/Nm ，利用价值不高。为了提高烟气的热值，本申请创造性地在热解气化炉的烟气出口处通入水蒸气，水蒸气在 800～1000℃高温下与烟气反应、生成
3
氢，产生热值为1500～2000Kcal/Nm的低热值富氢燃气。
[0119] 进一步的，所述步骤S3包括步骤：
[0120] S31，所述气化炉排出的高温富氢燃气与水换热后，得高温水蒸气和低温富氢燃气；
[0121] S32，将换热产生的其中一部分高温水蒸气通入所述步骤S2中的气化炉的上部，该部分高温水蒸气即为上述步骤S2中向所述气化炉中通入的水蒸气；将另一部分高温水蒸气作为高温介质用于所述步骤S1中以对有机固废进行干化；
[0122] S33，将低温富氢燃气作为燃料通入燃烧系统或者经提纯后得到纯度更高的氢气储存、备用。
[0123] 此外，在所述步骤S33中，当将低温富氢燃气提纯后得到纯度更高的氢气储存、备用时，还可将提纯后剩余的可燃气体燃烧、进行余热利用。
[0124] 具体的，通常从所述气化炉上部的出口排出的高温富氢燃气的温度约为 700～900℃，经所述步骤S31中换热后，富氢燃气的温度降至100～250℃，得到的高温水蒸气的温度约为300～400℃，可直接用作气化炉中温度为300～400 ℃的水蒸气和/或作为高温介质通入所述步骤S1中的低温干化设备中对有机固废进行干化。
[0125] 进一步的，在所述步骤S4中，根据炉渣中的磷含量确定炉渣的资源化利用方式包括：
[0126] S41，当炉渣中的磷含量≥8％时，将炉渣进行选矿后得到磷含量较高的精矿和磷含量较低的尾矿，所述精矿作为磷矿石使用，所述尾矿用作含磷固化剂或建筑原材料；
[0127] S42，当炉渣中的磷含量＜8％时，将炉渣直接用作含磷固化剂或建筑原材料。
[0128] 需要说明的是，上述步骤S4中所述炉渣中的磷含量是指炉渣中P2O5的重量百分含量。
[0129] 具体的，当炉渣中的磷含量≥8％时，可通过磷矿选矿技术，优选为光电选矿技术来提高炉渣中的磷含量，使选矿得到的精矿中磷含量可达到低品位磷矿的磷含量，优选的，选矿得到的精矿中的磷含量≥18％，更加优选的，选矿得到的精矿中的磷含量≥25％。
[0130] 此外，选矿后的尾矿中主要包含SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等物质，也含有少量的磷，因此，选矿后的尾矿可以制作成为含磷固化剂，用于河道淤泥固化，或者作为制砖和水泥等建筑材料的原材料。
[0131] 而当炉渣中的磷含量＜8％时，由于炉渣本身含磷量不高，磷回收价值较低，炉渣可以直接作为含磷固化剂或者制砖和水泥等建筑材料的原材料使用。
[0132] 进一步的，在所述步骤S2和S3之间，执行步骤P2对高温富氢燃气进行一次除尘，即在所述高温富氢燃气与水换热之前，通过步骤P2对所述气化炉排出的高温富氢燃气进行一次除尘，所述步骤P2包括：
[0133] 将所述气化炉排出的高温富氢燃气通入一次除尘器中进行一次除尘，一次除尘后的洁净气体排入换热器中与水进行换热；一次除尘过程收集的细灰通入所述气化炉内再次进行热解气化。
[0134] 优选的，所述一次除尘器为高温旋风除尘器。
[0135] 更进一步的，在所述步骤S3之后，执行步骤P3对高温富氢燃气进行二次除尘，即在所述高温富氢燃气与水换热之后，将富氢燃气通入燃烧系统进行燃烧之前，通过步骤P3对所述气化炉排出的高温富氢燃气进行二次除尘，所述步骤P3包括：
[0136] 将所述换热器排出的低温富氢燃气通入二次除尘器中进行二次除尘，二次除尘后的洁净气体排入燃烧系统进行燃烧或者经提纯后得到纯度更高的氢气储存、备用。
[0137] 优选的，所述二次除尘器为布袋除尘器。
[0138] 通过所述一次除尘可以对气化炉排出的高温富氢燃气进行快速除尘，在不明显降低富氢燃气的温度的同时，快速过滤掉其中的大部分细灰，避免高温富氢燃气中热量的大幅损失，同时避免其与水蒸气换热时细灰附着在换热器上影响换热效率、甚至堵塞换热器；通过所述二次除尘可以在富氢燃气中的余热得到良好回收后，对其进行进一步除尘，避免其中携带的细灰进入燃烧系统，对燃烧系统产生不利影响。最终，通过充分利用高温旋风除尘器除尘快速、高效，布袋除尘器除尘效果佳的优点，实现了热量的充分利用和富氢燃气的净化。
[0139] 此外，如图3～6所示，本申请还提供一种利用有机固废制备富氢燃气的系统，所述系统用于上述利用有机固废制备富氢燃气的方法，所述系统包括：
[0140] 依次设置的有机固废脱水设备、气化炉、余热锅炉5和燃烧系统7，所述有机固废脱水设备的有机固废排放口与所述气化炉的进料口连接，所述气化炉的高温烟气排放口与所述余热锅炉5中的高温介质进口501连接，所述余热锅炉5中的高温介质出口503与所述燃烧系统7连接，所述余热锅炉5中的低温介质出口502分别与所述气化炉和有机固废脱水设备连接，所述余热锅炉5中的低温介质为水，所述余热锅炉5中的高温介质为所述气化炉排出的高温富氢燃气，所述气化炉排出的高温富氢燃气经所述余热锅炉5与水换热后、成为低温富氢燃气，排至所述燃烧系统7中，同时，所述高温富氢燃气能够加热所述余热锅炉5内的水、产生高温水蒸气，其中一部分高温水蒸气通入所述气化炉内，另一部分高温水蒸气作为高温介质通入所述有机固废脱水设备中。
[0141] 工作过程中，首先将含水有机固废输送至所述有机固废脱水设备中，经所述有机固废脱水设备脱水干化至含水量降至30％以下时，得到干化有机固废；之后将干化有机固废送入所述气化炉中，同时，将所述余热锅炉5排出的部分高温水蒸气，以及作为气化剂的高温空气送入所述气化炉中，在炉内高温的作用下，干化有机固废在所述气化炉中进行自持燃烧，燃烧产生的高温富氢燃气经所述气化炉的高温烟气排放口排出后，通入所述余热锅炉5中，与所述余热锅炉5中的水换热后，成为低温富氢燃气，之后将低温富氢燃气通入所述燃烧系统7中，此外，所述余热锅炉5中的水与高温富氢燃气换热后产生的高温水蒸气，其中一部分高温水蒸气通入所述气化炉内，另一部分高温水蒸气作为高温介质通入所述有机固废脱水设备中。
[0142] 进一步的，所述有机固废脱水设备包括低温干化设备2，所述余热锅炉5 中的水与高温富氢燃气换热后产生的部分高温水蒸气作为高温介质通入所述低温干化设备2中。
[0143] 更进一步的，所述有机固废脱水设备还包括机械过滤设备1，所述机械过滤设备1的有机固废排放口与所述低温干化设备2的进料口连接，所述余热锅炉5中的低温介质出口502与所述低温干化设备2连接，以将所述余热锅炉5产生的部分高温水蒸气作为高温介质通入所述低温干化设备2中、对有机固废进行低温干化处理；含水有机固废依次通过所述机械过滤设备1和低温干化设备2后，含水量降至30％以下，成为干化有机固废。
[0144] 作为本申请的一些实施例，所述括机械过滤设备1可以为空过滤机、带式过滤机、压滤机、叠螺污泥脱水机等中的一种或多种的组合。
[0145] 优选的，所述机械过滤设备1为板框压滤机。
[0146] 进一步的，所述低温干化设备2上设置第一进口201、第二进口202和排气口203，所述机械过滤设备1的有机固废排放口与所述低温干化设备2的第一进口201连接，所述余热锅炉5中的低温介质出口502与所述第二进口202 连接，所述余热锅炉5产生的部分高温水蒸气通过所述第二进口202通入所述低温干化设备2内，并与所述低温干化设备2内的有机固废换热后，通过所述排气口203排出。
[0147] 优选的，在所述排气口203处设置尾气处理装置，以对所述排气口203 排出的尾气进行处理。
[0148] 进一步的，所述气化炉包括流化床气化炉3和/或气流床气化炉8，且所述流化床气化炉3和/或气流床气化炉8的进料口与所述低温干化设备2的有机固废排放口连接，所述流化床气化炉3和/或气流床气化炉8的高温烟气排放口与所述余热锅炉5连接，所述余热锅炉5通过换热产生的高温水蒸气通入所述流化床气化炉3和/或气流床气化炉8内。
[0149] 作为本申请的一些实施例，所述气化炉仅包括流化床气化炉3，所述流化床气化炉3包括第一炉膛301，在所述第一炉膛301上分别设置气化剂进口 302、第一炉渣排放口303、第一富氢燃气排放口304和第一喷雾口305，其中，所述气化剂进口302位于所述第一炉膛
301的侧壁上，优选为所述气化剂进口302位于所述第一炉膛301中下部的侧壁上；所述第一炉渣排放口303 位于所述第一炉膛301的底部；所述第一富氢燃气排放口304位于所述第一炉膛301的顶部，所述第一喷雾口305位于所述第一炉膛301的顶部和/或上部的侧壁上。
[0150] 具体的，所述第一炉膛301内设置干化有机固废，所述气化剂进口302 用于向所述流化床气化炉3内通入气化剂，所述气化剂为300～400℃的空气；所述第一炉渣排放口303用于将所述流化床气化炉3内产生的炉渣排出；所述第一富氢燃气排放口304用于将所述流化床气化炉3内的高温烟气排出，是所述流化床气化炉3的高温烟气排放口；所述第一喷雾口305与所述余热锅炉5连接，用于将所述余热锅炉5产生的高温水蒸气通入所述流化床气化炉3内。此外，所述第一炉膛301上还设置进料口，所述进料口用于向所述第一炉膛301内输入有机固废。
[0151] 作为本申请的一些实施例，所述气化炉仅包括气流床气化炉8，如图4所示，所述气流床气化炉8包括第二炉膛801，在所述第二炉膛801上分别设置一次风进口802、二次风进口803、第二喷雾口804、第二富氢燃气排放口805 和第二炉渣排放口806，其中，所述一次风进口802和二次风进口803位于所述第一炉膛301的侧壁上，优选的，所述一次风进口802和二次风进口803 位于所述第二炉膛801中下部的侧壁上；所述第二喷雾口804位于所述第二炉膛801的顶部和/或上部的侧壁上；所述第二富氢燃气排放口805位于所述第二炉膛801的顶部和/或上部的侧壁上，所述第二富氢燃气排放口805为所述气流床气化炉8的高温烟气排放口；所述第二炉渣排放口806位于所述第二炉膛801的底部。
[0152] 具体的，所述一次风进口802用于将一次风和有机固废吹入炉内，所述一次风为温度为100～200℃的输送空气，所述二次风进口803用于将二次风吹入炉内，所述二次风为300～400℃的空气气化剂，所述第二喷雾口804与所述余热锅炉5连接，用于将所述余热锅炉5产生的高温水蒸气通入所述气流床气化炉8内；所述第二富氢燃气排放口805用于将所述气流床气化炉8内产生的高温烟气排出，是所述气流床气化炉8的高温烟气排放口；所述第二炉渣排放口806用于将所述气流床气化炉8内产生的炉渣排出。
[0153] 作为本申请的一些实施例，所述气化炉包括流化床气化炉3和气流床气化炉8，所述流化床气化炉3和气流床气化炉8并联在所述低温干化设备2和余热锅炉5之间，即低温干化设备2的有机固废排放口分别与所述流化床气化炉3和气流床气化炉8连接，所述余热锅炉5分别与所述流化床气化炉3 和气流床气化炉8的高温烟气排放口连接。
[0154] 进一步的，所述余热锅炉5主要用于高温富氢燃气和水的热交换，因此，本申请中所述余热锅炉5的具体类型不限，可以为各种形式的换热器。
[0155] 进一步的，所述燃烧系统7可以为燃气燃烧设备，如燃气锅炉等，也可以为氢气提纯设备或者氢气储罐，所述余热锅炉5排出的富氢燃气可以进入所述燃气锅炉内直接燃烧供热，也可以通过氢气提纯设备提纯后存储在氢气储罐内备用。
[0156] 进一步的，所述利用有机固废制备富氢燃气的系统还包括：一次除尘器4，所述一次除尘器4设置在所述气化炉和余热锅炉5之间，具体的，所述一次除尘器4上设置：
[0157] 第一混合气体进口401，其与所述气化炉中的高温烟气排放口连接；
[0158] 第一洁净气体出口402，其与所述余热锅炉5中的高温介质进口501连接；
[0159] 第一固体颗粒排放口403和返料器404，所述第一固体颗粒排放口403通过所述返料器404与所述气化炉的进料口连接。
[0160] 所述气化炉排出的高温富氢燃气经所述第一混合气体进口401进入所述一次除尘器4内，经所述一次除尘器4处理后，气体通过所述第一洁净气体出口402排出，固体粉尘颗粒通过所述第一固体颗粒排放口403和返料器404 进入所述气化炉内。
[0161] 优选的，所述一次除尘器4为高温旋风除尘器。
[0162] 进一步的，所述利用有机固废制备富氢燃气的系统还包括：二次除尘器6，所述二次除尘器6设置在所述余热锅炉5和燃烧系统7之间，所述二次除尘器6上设置：
[0163] 第二混合气体进口601，其与所述余热锅炉5中的高温介质出口503连接；
[0164] 第二洁净气体出口602，其与所述燃烧系统7的进气口连接；
[0165] 第二固体颗粒排放口603，其用于排出所述二次除尘器6分离出的固体粉尘颗粒。
[0166] 优选的，所述二次除尘器6为布袋除尘器。
[0167] 进一步的，在所述二次除尘器6和燃烧系统7之间设置储气罐9，经所述二次除尘器6处理后的低温富氢燃气首先输入所述储气罐9中，之后通过所述储气罐9供给所述燃烧系统7。
[0168] 以下通过具体的实施例对本申请所述的利用有机固废制备富氢燃气的方法工艺及系统进行举例说明：
[0169] 实施例1
[0170] 如图5所示，重金属含量未超标的含水有机污泥200t/d，其含水量为80％，总固态成分，即有机质和无机质的总含量为20％，在有机污泥中，通常有机质占总固态成分的比例为40％～60％，这里假定为50％，这样有机质和无机质的比率分别为10％。
[0171] 通过机械脱水后污泥量变为114.3t/d，其中，污泥的含水量65％，有机质比率17.5％，无机质比率17.5％。然后经过低温干化后得到的干化污泥量为 57.1t/d，即2.38t/h，此时，污泥中的含水量为30％，有机质比率35％，无机质比率35％。
[0172] 将上述干化污泥装入流化床气化炉内，向流化床气化炉内分别通入300 ℃的空气3
作为气化剂、以及通入315℃的水蒸气，其中，气化剂的流量为 20000Nm /h，水蒸气的流量
3
为3000Nm /h，同时，控制流化床气化炉内的温度为900～1000℃，污泥在炉内高温环境下发生热解、燃烧和气化反应，炉内反应所产生的大颗粒灰渣落地炉底部的渣池中，反应所产生的烟气则携带细灰向上运动，与炉顶部喷入的水蒸气反应，生产高温富氢燃气。
[0173] 气化炉排出的高温富氢燃气经一次除尘后排至余热锅炉内，与余热锅炉内的水进行换热，换热之后产生低温富氢燃气和高温水蒸气，低温富氢燃气经二次除尘后排至燃烧系统内，将换热产生的其中一部分高温水蒸气通入气化炉的上部；将另一部分高温水蒸气作为高温介质用于对有机固废进行干化。
[0174] 气化炉内的炉渣通过底部的第一炉渣排放口出渣，出渣量为0.82t/h。气化炉渣在测定磷含量后，判断其资源化利用方向。
[0175] 对气化炉排出的炉渣的组分进行检测后，得到下表2：
[0176] 表2实施例1中气化炉排出的炉渣的主要组分及其含量
[0177]组分 SiO2 Al2O3 CaO Fe2O3 MgO K2O
含量(wt％) 27.99 10.91 16.24 27.10 2.27 1.06
组分 TiO2 Na2O P2O5 SO3 其他 /
含量(wt％) 0.68 1.19 11.17 0.42 0.97 /
[0178] 经查发现，所得炉渣中的磷含量为11.2％，即≥8％时，将炉渣进行选矿后得到磷含量为25％的精矿和磷含量为3.5％的尾矿，所述精矿作为磷矿石使用，所述尾矿用作含磷固化剂或建筑原材料。
[0179] 实施例2
[0180] 如图6所示，重金属含量未超标的含水有机污泥200t/d，其含水量为80％，总固态成分，即有机质和无机质的总含量为20％，在有机污泥中，通常有机质占总固态成分的比例为40％～60％，这里假定为50％，这样有机质和无机质的比率分别为10％。
[0181] 通过机械脱水后污泥量变为114.3t/d，其中，污泥的含水量65％，有机质比率17.5％，无机质比率17.5％。然后经过低温干化后得到的干化污泥量为 57.1t/d，即2.38t/h，此时，污泥中的含水量为30％，有机质比率35％，无机质比率35％。
[0182] 将上述干化污泥分别通入并联的流化床气化炉和气流床气化炉内，并向气化炉内分别通入400℃的空气作为气化剂、以及通入380℃的水蒸气，其中，流化床气化炉和气流床3
气化炉内的气化剂的流量均为3000Nm /h，流化床气化炉和气流床气化炉内的水蒸气的流
3
量均为1200Nm /h，同时，控制流化床气化炉和气流床气化炉内的温度为900～1000℃，污泥在炉内高温环境下发生热解、燃烧和气化反应，炉内反应所产生的大颗粒灰渣落地炉底部的渣池中，反应所产生的烟气则携带细灰向上运动，与炉顶部喷入的水蒸气反应，生产高温富氢燃气。
[0183] 气化炉排出的高温富氢燃气经一次除尘后排至余热锅炉内，与余热锅炉内的水进行换热，换热之后产生低温富氢燃气和高温水蒸气，低温富氢燃气经二次除尘后排至燃烧系统内，将换热产生的其中一部分高温水蒸气通入气化炉的上部；将另一部分高温水蒸气作为高温介质用于对有机固废进行干化。
[0184] 气化炉内的炉渣通过底部的第一炉渣排放口出渣，流化床气化炉和气流床气化炉的出渣总量为1.57t/h。气化炉渣在测定磷含量后，判断其资源化利用方向。
[0185] 对气化炉排出的炉渣的组分进行检测后，得到下表3：
[0186] 表3实施例2中气化炉排出的炉渣的主要组分及其含量
[0187] 组分 SiO2 Al2O3 CaO Fe2O3 MgO K2O含量(wt％) 28.18 13.98 15.62 23.32 1.48 1.13
组分 TiO2 Na2O P2O5 SO3 其他 /
含量(wt％) 0.63 1.45 12.72 0.53 0.96 /
[0188] 经查发现，所得炉渣中的磷含量为12.7％，即≥8％时，将炉渣进行选矿后得到磷含量为28％的精矿和磷含量为4％的尾矿，所述精矿作为磷矿石使用，所述尾矿用作含磷固化剂或建筑原材料。
[0189] 综上所述，可得本申请所述的利用有机固废制备富氢燃气的方法和系统具有以下优点：
[0190] 第一，无需对有机固废进行分类处理，工业有机固废、农业有机固废和市政有机固废均可通过本申请所述的利用有机固废制备富氢燃气的方法和系统进行处理；
[0191] 第二，在气化炉的上部喷入水蒸气，利用有机固废热解气化产生的烟气与水蒸气在高温下反应制备出氢含量高达40～60％的富氢燃气，且富氢燃气内还含有5～10％的一3
氧化碳和少量甲烷等可燃气体，制备得到的富氢燃气的热值高达1500～2000Kcal/Nm，可作为染料用于燃烧系统；
[0192] 第三，有机固废热解气化产生的炉渣中不含有二噁英和焦油类物质，并根据炉渣中磷含量的高低对其进行了分类处理和回收利用，实现了有机固废中无机物的综合回收利用；
[0193] 第四，将气化炉排出的高温富氢燃气与水换热，实现了高温富氢燃气中余热的回收利用，并进一步将换热产生的高温水蒸气分别用作气化炉中的还原剂和有机固废干化处理时的高温介质，简化了高温富氢燃气余热利用方式，提高了高温富氢燃气余热利用效率；
[0194] 第五，在高温富氢燃气与水换热前后分别设置一次除尘和二次除尘，充分利用高温旋风除尘器除尘快速、高效，布袋除尘器除尘效果佳的优点，实现了热量的及时、充分利用和富氢燃气的适时净化。
[0195] 虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

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