專利名稱：一種有機(jī)固體廢物熱解氣化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱解氣化裝置，尤其涉及一種如生物質(zhì)、生活垃圾等有機(jī)固體廢物的熱解氣化裝置。
背景技術(shù)：
熱解技術(shù)是將有機(jī)固體廢物(如生物質(zhì)、生活垃圾等)轉(zhuǎn)化為便于存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)目扇細(xì)怏w，以提高能源利用的效率，并有利于減少污染物的排放，與直接焚燒相比能更能高效、清潔的利用能源，近年來(lái)越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。有機(jī)固體廢物熱解制取的可燃?xì)怏w氣主要成分為H2、CO、CH4和CnHm等可燃?xì)怏w，其熱值較高，可用作工業(yè)或民用燃料，應(yīng)用前景更加廣闊?，F(xiàn)有的有機(jī)固體廢物熱解處理工藝多采用單爐膛欠氧燃燒方式，即送入燃燒室的空氣量約為理論空氣量的三分之一，所產(chǎn)生的混合氣體就是低熱值燃?xì)?。這種方式多為小型爐，難用于工業(yè)規(guī)模。另一種是采用雙床熱解氣化方式，這種方式下，燃燒室多為流化床， 熱解室多采用移動(dòng)床、流化床或瀑流床(塔板床)。采用流化床時(shí)需通入流化介質(zhì)，例如蒸汽或凈化后燃?xì)?，這都會(huì)造成能源的浪費(fèi)；選用移動(dòng)床或瀑流床，被熱解物料與熱載體的混合與停留時(shí)間又不易控制。有機(jī)固體廢物熱解處理工藝的難點(diǎn)在于一、如何提供熱解反應(yīng)所需的熱量；二、如何加強(qiáng)熱解爐中的換熱。目前已有的熱解裝置還沒(méi)有很好的解決這兩個(gè)問(wèn)題，在某種程度上限制了熱解技術(shù)的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。因此開發(fā)更為先進(jìn)的有機(jī)固體廢物熱解氣化工藝與裝置是十分必要的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的有機(jī)固體廢物熱解氣化裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中采用雙床氣化所帶來(lái)的能源浪費(fèi)和不易控制的問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種有機(jī)固體廢物熱解氣化裝置，含有流化床燃燒室、熱載體給料裝置、第一旋風(fēng)分離器、余熱鍋爐、熱解室、熱解物料給料裝置、第二旋風(fēng)分離器、空氣預(yù)熱器以及凈化系統(tǒng)；所述的第一旋風(fēng)分離器的煙氣進(jìn)口與流化床燃燒室的煙氣出口相連，第一旋風(fēng)分離器的頂部煙氣出口通過(guò)管路與余熱鍋爐連接；第二旋風(fēng)分離器的頂部氣體出口通過(guò)管路與空氣預(yù)熱器連接，其特征在于所述的熱解室采用回轉(zhuǎn)窯熱解室，該回轉(zhuǎn)窯熱解室傾斜向下布置，在回轉(zhuǎn)窯熱解室上分別設(shè)有熱解物料給料進(jìn)口、熱載體進(jìn)口、熱解后的混合氣出口以及固體產(chǎn)物出口 ；所述的熱解物料給料進(jìn)口與所述的熱解物料給料裝置連接，熱載體進(jìn)口與第一旋風(fēng)分離器的底部連接，熱解后的混合氣出口通過(guò)管道與第二旋風(fēng)分離器的入口相連，固體產(chǎn)物出口通過(guò)耐熱絞龍與流化床燃燒室的密相區(qū)連接。本實(shí)用新型所述的回轉(zhuǎn)窯熱解室的回轉(zhuǎn)中心軸線與水平面的夾角為3° 5°。 所述的空氣預(yù)熱器采用熱管式空氣預(yù)熱器。[0008]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果①采用回轉(zhuǎn)窯作為熱解室，熱解物料在熱解室中由于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與熱載體混合均勻，有效增強(qiáng)了爐內(nèi)的換熱；②無(wú)需通入流化介質(zhì)，節(jié)能效果好；③停留時(shí)間短，且易于控制，熱解率高。④利用熱絞龍回送熱解產(chǎn)物，提高了系統(tǒng)的可靠性；⑤熱解處理過(guò)程連續(xù)性強(qiáng)，處理量大，便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化推廣，特別適用于生物質(zhì)、 生活垃圾及其它有機(jī)固體廢物的大規(guī)模熱解氣化，為城鎮(zhèn)生活用氣及燃?xì)獍l(fā)電提供氣源。

圖1是本實(shí)用新型提供的一種有機(jī)固體廢物熱解氣化裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-流化床燃燒室；2-第一旋風(fēng)分離器；3-回轉(zhuǎn)窯熱解室；4-余熱鍋爐； 5-燃燒室引風(fēng)機(jī)；6-煙 ；7-第二旋風(fēng)分離器；8-空氣預(yù)熱器；9-凈化系統(tǒng)；10-熱解室引風(fēng)機(jī)；11-儲(chǔ)氣罐；12-送風(fēng)機(jī)；13-熱載體給料裝置；14-熱解物料給料裝置；15-耐熱絞龍。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程作進(jìn)一步的描述。圖1是本實(shí)用新型提供的一種有機(jī)固體廢物熱解氣化裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置含有流化床燃燒室1、熱載體給料裝置13、第一旋風(fēng)分離器2、余熱鍋爐4、回轉(zhuǎn)窯熱解室3、熱解物料給料裝置14、第二旋風(fēng)分離器7、空氣預(yù)熱器8以及凈化系統(tǒng)；所述的第一旋風(fēng)分離器2的煙氣進(jìn)口與流化床燃燒室的煙氣出口相連，第一旋風(fēng)分離器的頂部煙氣出口通過(guò)管路與余熱鍋爐4連接；第二旋風(fēng)分離器的頂部氣體出口通過(guò)管路與空氣預(yù)熱器8連接；回轉(zhuǎn)窯熱解室傾斜向下布置。在回轉(zhuǎn)窯熱解室上分別設(shè)有熱解物料給料進(jìn)口、熱載體進(jìn)口、熱解后的混合氣出口以及固體產(chǎn)物出口 ；所述的熱解物料給料進(jìn)口與所述的熱解物料給料裝置14連接，熱載體進(jìn)口與第一旋風(fēng)分離器2的底部連接，熱解后的混合氣出口通過(guò)管道與第二旋風(fēng)分離器7的入口相連，固體產(chǎn)物出口通過(guò)耐熱絞龍15與流化床燃燒室1的密相區(qū)連接。所述的流化床燃燒室是一種快速床燃燒室，由回轉(zhuǎn)窯熱解室產(chǎn)生的焦或半焦在其中燃燒釋放熱量，加熱循環(huán)熱載體；在煙氣的夾帶作用下，大量固體顆粒被提升至燃燒室頂部，離開燃燒室后在旋風(fēng)分離器中被分離下來(lái)，進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯熱解室3加熱熱解物料。所述的回轉(zhuǎn)窯熱解室3是一個(gè)密封要求嚴(yán)格的微正壓運(yùn)行的熱解室，回轉(zhuǎn)窯熱解室的回轉(zhuǎn)中心軸線與水平面的夾角為3° 5° ；熱解物料在回轉(zhuǎn)窯熱解室中與高溫?zé)彷d體混合過(guò)程中被迅速加熱，發(fā)生熱解反應(yīng)，生成揮發(fā)分氣體和固體產(chǎn)物焦或半焦；放熱后的循環(huán)熱載體以及作為熱解產(chǎn)物的焦或半焦顆粒，在回轉(zhuǎn)窯熱解室底部經(jīng)耐熱絞龍送入到流化床燃燒室中。所述空氣預(yù)熱器8采用熱管式空氣預(yù)熱器，避免直接空冷造成焦油凝結(jié)。本實(shí)用新型所述的耐熱絞龍15采用耐熱鑄鋼制造，是一種能在650°C條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的熱物料輸送裝置。本實(shí)用新型所述裝置充分考慮了節(jié)能的要求，通過(guò)余熱鍋爐將燃燒室產(chǎn)生的高溫?zé)煔廪D(zhuǎn)換為飽和蒸汽；通過(guò)熱管式空氣預(yù)熱器將所生成的高溫燃?xì)獾牟糠譄崃坑糜诩訜崛紵倚枰目諝?。[0018]本實(shí)用新型所述的裝置采取了合適的燃?xì)鈨艋胧L(fēng)分離器用于除去燃?xì)庵械臒峄也⑺腿肽蜔峤g龍；凈化系統(tǒng)包括噴淋塔、脫硫塔和電捕焦油器，具體配備視熱解物料的性質(zhì)與對(duì)燃?xì)獾囊蟠_定。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下經(jīng)破碎處理的熱解物料通過(guò)熱解物料給料裝置14送入回轉(zhuǎn)窯熱解室3中(熱解室的溫度為650 700°C )，在此與來(lái)自第一旋風(fēng)分離器分離器2的循環(huán)熱載體相混合，并隨回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動(dòng)向前移動(dòng)，被熱解的物料在回轉(zhuǎn)窯熱解室中的停留時(shí)間約為2分鐘，被熱解原料及循環(huán)熱載體在轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)過(guò)程中充分混合并進(jìn)行熱交換，熱解物料受熱分解，釋放出可燃?xì)怏w并生成固態(tài)的焦或半焦，熱解反應(yīng)所需吸取的熱量由高溫循環(huán)熱載體提供。 放熱后的循環(huán)熱載體與熱解生成的焦或半焦由回轉(zhuǎn)窯熱解室底部流出，經(jīng)耐熱絞龍15送入流化床床燃燒室1中。焦或半焦在流化床床燃燒室1中燃燒放熱，使燃燒室的溫度達(dá)到 850 1000°C，從回轉(zhuǎn)窯熱解室3流入的循環(huán)熱載體被重新加熱后由煙氣攜帶提升至流化床床燃燒室1的頂部，經(jīng)第一旋風(fēng)分離器2分離下來(lái)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯熱解室3中，與新加入的被熱解原料混合后再次進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯熱解室，為生物質(zhì)熱解提供熱量。循環(huán)熱載體按照上述流程周而復(fù)始地流動(dòng)，以維持物料平衡和供熱平衡。 熱解生成的燃?xì)饨?jīng)第二旋風(fēng)分離器7除塵后再經(jīng)空氣預(yù)熱器8降溫到400°C，然后經(jīng)凈化系統(tǒng)9處理后通入儲(chǔ)氣罐11中。離開燃燒室的高溫?zé)煔饨?jīng)尾部換熱系統(tǒng)4回收熱量，提高系統(tǒng)熱效率的同時(shí)把煙氣溫度降至燃燒室引風(fēng)機(jī)5允許的工作范圍，煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)后由煙囪6排入大氣。熱解氣化裝置啟動(dòng)時(shí)，先由熱載體給料裝置13送入適量的熱載體顆粒(可選符合尺寸及密度要求的石英砂、流化床排出的煤灰渣、陶粒等)，再送入易燃生物質(zhì)并點(diǎn)火使流化床燃燒室內(nèi)正常燃燒，待循環(huán)熱載體將回轉(zhuǎn)窯熱解室3內(nèi)加熱并維持在650°C時(shí)啟動(dòng)熱解物料給料裝置14，開始給回轉(zhuǎn)窯熱解室送料，熱解氣化系統(tǒng)正式運(yùn)行。由于熱解反應(yīng)在隔絕空氣條件下進(jìn)行，因此燃?xì)鉄嶂递^高，可達(dá)12MJ。
權(quán)利要求1.一種有機(jī)固體廢物熱解氣化裝置，含有流化床燃燒室(1)、熱載體給料裝置(13)、 第一旋風(fēng)分離器O)、余熱鍋爐G)、熱解室(3)、熱解物料給料裝置(14)、第二旋風(fēng)分離器 (7)、空氣預(yù)熱器(8)以及凈化系統(tǒng)；所述的第一旋風(fēng)分離器O)的煙氣進(jìn)口與流化床燃燒室的煙氣出口相連，第一旋風(fēng)分離器的頂部煙氣出口通過(guò)管路與余熱鍋爐(4)連接；第二旋風(fēng)分離器的頂部氣體出口通過(guò)管路與空氣預(yù)熱器連接，其特征在于所述的熱解室采用回轉(zhuǎn)窯熱解室(3)，該回轉(zhuǎn)窯熱解室傾斜向下布置，在回轉(zhuǎn)窯熱解室上分別設(shè)有熱解物料給料進(jìn)口、熱載體進(jìn)口、熱解后的混合氣出口以及固體產(chǎn)物出口 ；所述的熱解物料給料進(jìn)口與所述的熱解物料給料裝置(14)連接，熱載體進(jìn)口與第一旋風(fēng)分離器的底部連接，熱解后的混合氣出口通過(guò)管道與第二旋風(fēng)分離器(7)的入口相連，固體產(chǎn)物出口通過(guò)耐熱絞龍(15) 與流化床燃燒室(1)的密相區(qū)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)固體廢物熱解氣化裝置，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)窯熱解室的回轉(zhuǎn)中心軸線與水平面的夾角為3° 5°。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)固體廢物熱解氣化裝置，其特征在于所述的空氣預(yù)熱器(8)采用熱管式空氣預(yù)熱器。
專利摘要一種有機(jī)固體廢物熱解氣化裝置，屬于可再生能源技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型的熱解室采用回轉(zhuǎn)窯熱解室，該回轉(zhuǎn)窯熱解室傾斜向下布置，在回轉(zhuǎn)窯熱解室上分別設(shè)有熱解物料給料進(jìn)口、熱載體進(jìn)口、熱解后的混合氣出口以及固體產(chǎn)物出口；熱解物料給料進(jìn)口與熱解物料給料裝置連接，熱載體進(jìn)口與第一旋風(fēng)分離器的底部連接。本實(shí)用新型熱解器采用了回轉(zhuǎn)窯爐，不再用蒸汽或其它氣體流化，節(jié)約了能量；使新物料與熱載體之間均勻混合，增強(qiáng)了換熱能力；原料在熱解器中的停留時(shí)間是可控的，使熱解反應(yīng)進(jìn)行得更徹底；新物料與熱載體從回轉(zhuǎn)窯爐的同一端分別送入爐內(nèi)，更易于操作與控制。這種裝置可用于生物質(zhì)、生活垃圾及其它有機(jī)固體廢物的熱解氣化。
文檔編號(hào)F23G5/30GK202203950SQ201120263610
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者吳占松, 閻維平 申請(qǐng)人:北京華順達(dá)環(huán)保有限公司