本實用新型涉及有機污泥處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種有機污泥熱裂解氣化發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展，在油氣田開發(fā)、石油儲運及加工過程中不可避免地會產(chǎn)生大量的含油污泥，且含油污泥的產(chǎn)生量隨著石油產(chǎn)量的增加不斷增大。含油污泥不加處理或處理不當，不僅造成石油資源的浪費，而且會嚴重地污染環(huán)境。

國內(nèi)外處理含油污泥的方法一般有：焚燒法、生物處理法、熱洗滌法、溶劑萃取法、化學(xué)破乳法、固液分離法、焦化法、含油污泥調(diào)剖、含油污泥綜合利用等。但許多方法都存在著不同的問題，對于實際應(yīng)用很不適合。如焚燒法耗能大、易產(chǎn)生二次污染，油資源也沒得到回收利用：生物處理法需歷時40天才能將97％的石油烴生物降解，同樣油資源也沒有得到回收利用：溶劑萃取法存在的問題是流程長，工藝復(fù)雜，處理費用高，只對含大量難降解有機物的含油污泥適用：化學(xué)破乳法對乳化嚴重的含油污泥需另加破乳劑并加熱；固液分離法對于含油高、污染嚴重的含油污泥的油回收率低。所以這些方法未能在國內(nèi)有效的普及應(yīng)用。

另外，含油泥砂是油田、煉化企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一種富含礦物油的黑色粘稠狀固體廢棄物，它來源廣泛、種類繁多、成分復(fù)雜、危害性大。目前，國內(nèi)外對含油泥砂的處理方案很多，但是這些方案都存在著諸多弊端，很多方案尚處于試驗理論階段未得到實踐運用?？傊瑢湍嗌暗奶幚磉€沒有真正找到一種被公認的、普遍適用的方案。因此，在能源越來越短促、環(huán)保要求越來越高的今天，如何處理含油泥砂依然是困擾著每個油田、煉廠的難題。

基于以上原因，有必要提供一種更有效地處理含油污泥、含油泥砂這類有機污泥的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的在于提供一種有機污泥熱裂解氣化發(fā)電系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的有機污泥無法有效利用的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種有機污泥熱裂解氣化發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括：熱解反應(yīng)器；蒸汽鍋爐，蒸汽鍋爐的燃料進口管道與熱解反應(yīng)器的合成氣出口管道相連；發(fā)電裝置，蒸汽鍋爐的蒸汽出口管道分別與發(fā)電裝置的蒸汽進口管道、熱解反應(yīng)器的蒸汽進口管道相連；以及制氧裝置，制氧裝置的氧氣出口管道分別與熱解反應(yīng)器的氧氣進口管道、蒸汽鍋爐的氧氣進口管道相連。

進一步地，發(fā)電系統(tǒng)還包括：有機污泥預(yù)處理裝置，有機污泥預(yù)處理裝置用于干燥破碎有機污泥，有機污泥預(yù)處理裝置與熱解反應(yīng)器相連；氣化助劑預(yù)處理裝置，氣化助劑預(yù)處理裝置用于破碎氣化助劑，氣化助劑預(yù)處理裝置與熱解反應(yīng)器相連。

進一步地，有機污泥預(yù)處理裝置包括依次串聯(lián)設(shè)置的第一上料機、干燥器、分揀機、第一輸送機、破碎機及第二輸送機，第二輸送機用于將破碎后的有機污泥運送至熱解反應(yīng)器；氣化助劑預(yù)處理裝置包括依次串聯(lián)設(shè)置的第二上料機、粉碎機和第三輸送機，第三輸送機用于將破碎后的氣化助劑運送至熱解反應(yīng)器。

進一步地，發(fā)電系統(tǒng)還包括合成氣氣固分離裝置，合成氣氣固分離裝置的進氣管道與熱解反應(yīng)器的合成氣出口管道相連，合成氣氣固分離裝置的氣相出口管道與蒸汽鍋爐的燃料進口管道相連，合成氣氣固分離裝置的固相出口管道與熱解反應(yīng)器的循環(huán)固渣進口管路相連。

進一步地，發(fā)電系統(tǒng)還包括煙氣氣固分離裝置，煙氣氣固分離裝置的進氣管道與蒸汽鍋爐的煙氣出口管道相連，煙氣氣固分離裝置的氣相出口管道與干燥器的熱介質(zhì)進口管道相連。

進一步地，發(fā)電系統(tǒng)還包括：急冷器，急冷器的熱渣土進口管道分別與熱解反應(yīng)器的熱渣土出口管道、煙氣氣固分離裝置的固相出口管道相連；建材成型裝置，建材成型裝置與急冷器的冷渣土出口管道相連。

進一步地，發(fā)電系統(tǒng)還包括：冷凝器，冷凝器的進氣管道與干燥器的蒸發(fā)氣出口管道相連；油水分離器，油水分離器的進口管道與冷凝器的冷凝液出口管道相連，油水分離器的油相出口管道與蒸汽鍋爐的燃料進口管道相連。

進一步地，發(fā)電系統(tǒng)還包括風(fēng)冷器，風(fēng)冷器的進水管道與發(fā)電裝置的蒸汽出口管道相連，風(fēng)冷器的出水管道與急冷器的冷卻水進口管道相連。

進一步地，急冷器的出水管路與蒸汽鍋爐的進水管道相連。

進一步地，發(fā)電系統(tǒng)還包括煙氣凈化塔，煙氣凈化塔的煙氣進口管道與干燥器的熱介質(zhì)出口管道相連，煙氣凈化塔的排污管道與建材成型裝置。

進一步地，發(fā)電系統(tǒng)還包括補水裝置，補水裝置包括：凈水裝置；貯水罐，貯水罐的進水管道與凈水裝置的出水管道相連，貯水罐的出水管道與蒸汽鍋爐的進水管道相連。

應(yīng)用本實用新型的技術(shù)方案，提供了一種有機污泥熱裂解氣化發(fā)電系統(tǒng)。該發(fā)電系統(tǒng)包括熱解反應(yīng)器、蒸汽鍋爐、發(fā)電裝置以及制氧裝置，蒸汽鍋爐的燃料進口管道與熱解反應(yīng)器的合成氣出口管道相連；蒸汽鍋爐的蒸汽出口管道分別與發(fā)電裝置的蒸汽進口管道、熱解反應(yīng)器的蒸汽進口管道相連；制氧裝置的氧氣出口管道分別與熱解反應(yīng)器的氧氣進口管道、蒸汽鍋爐的氧氣進口管道相連。

上述發(fā)電系統(tǒng)中，在水蒸汽、富氧作為汽提輸送和調(diào)節(jié)的作用下，利用熱解反應(yīng)器能夠?qū)⒂袡C污泥和氣化助劑進行熱解與氣化反應(yīng)，使有機污泥中所有的有機組分分解并合成小分子并以氣態(tài)形式分離出來(合成氣大部分組分為可燃氣體)用于發(fā)電。這樣不僅有效地處理了有機污泥，解決了日益嚴重的“黑色污染”問題，還有效地利用了有機污泥中的有機成分，將其轉(zhuǎn)化為小分子可燃成分用于發(fā)電，實現(xiàn)了資源有效利用。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本實用新型的一種實施例的有機污泥熱裂解氣化發(fā)電系統(tǒng)示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

10、熱解反應(yīng)器；20、蒸汽鍋爐；30、發(fā)電裝置；301、透平機；302、發(fā)電機；40、制氧裝置；401、過濾器；402、空壓機；403、吸附塔；404、干燥塔；405、氧氣貯存罐；50、有機污泥預(yù)處理裝置；501、第一上料機；502、干燥器；503、分揀機；504、第一輸送機；505、破碎機；506、第二輸送機；60、氣化助劑預(yù)處理裝置；601、第二上料機；602、粉碎機；603、第三輸送機；70、合成氣氣固分離裝置；80、煙氣氣固分離裝置；90、急冷器；100、建材成型裝置；110、冷凝器；120、油水分離器；130、補水裝置；131、凈水裝置；132、貯水罐；140、風(fēng)冷器；150、煙氣凈化塔。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。

以下結(jié)合具體實施例對本申請作進一步詳細描述，這些實施例不能理解為限制本申請所要求保護的范圍。

正如背景技術(shù)部分所描述的，現(xiàn)有技術(shù)中對于有機污泥沒有有效的處理方法。

為了解決這一問題，本實用新型提供了一種有機污泥熱裂解氣化發(fā)電系統(tǒng)，如圖1所示，其包括熱解反應(yīng)器10、蒸汽鍋爐20、發(fā)電裝置30以及制氧裝置40，蒸汽鍋爐20的燃料進口管道與熱解反應(yīng)器10的合成氣出口管道相連；蒸汽鍋爐20的蒸汽出口管道分別與發(fā)電裝置30的蒸汽進口管道、熱解反應(yīng)器10的蒸汽進口管道相連；制氧裝置40的氧氣出口管道分別與熱解反應(yīng)器10的氧氣進口管道、蒸汽鍋爐20的氧氣進口管道相連。

本實用新型提供的上述有機污泥熱裂解氣化發(fā)電系統(tǒng)，在水蒸汽、富氧作為汽提輸送和調(diào)節(jié)的作用下，利用熱解反應(yīng)器10能夠?qū)⒂袡C污泥和氣化助劑進行熱解與氣化反應(yīng)，使有機污泥中所有的有機組分分解并合成小分子并以氣態(tài)形式分離出來(合成氣大部分組分為可燃氣體)，并將其作為蒸汽鍋爐20的燃料，進而利用產(chǎn)生的蒸汽促使發(fā)電裝置30發(fā)電。這樣不僅有效地處理了有機污泥，解決了日益嚴重的“黑色污染”問題，還有效地利用了有機污泥中的有機成分，將其轉(zhuǎn)化為小分子可燃成分用于發(fā)電，實現(xiàn)了資源有效利用。

上述的有機污泥可以是油田落地油泥、石化油罐污泥、生活污水污泥、工業(yè)廢水污泥等一切有機污泥。該發(fā)電系統(tǒng)可以應(yīng)用于油田、煉化、化工等領(lǐng)域。

在一種優(yōu)選的實施例中，如圖1所示，上述發(fā)電系統(tǒng)還包括有機污泥預(yù)處理裝置50和氣化助劑預(yù)處理裝置60，有機污泥預(yù)處理裝置50用于干燥破碎有機污泥，有機污泥預(yù)處理裝置50與熱解反應(yīng)器10相連；氣化助劑預(yù)處理裝置60用于破碎氣化助劑，氣化助劑預(yù)處理裝置60與熱解反應(yīng)器10相連。

在一種優(yōu)選的實施例中，如圖1所示，有機污泥預(yù)處理裝置50包括依次串聯(lián)設(shè)置的第一上料機501、干燥器502、分揀機503、第一輸送機504、破碎機505及第二輸送機506；第二輸送機506用于將破碎后的有機污泥運送至熱解反應(yīng)器10。這樣，有機污泥通過第一上料機501進入干燥器502進行脫水烘干處理，烘干后的有機污泥進入分揀機503去除尺寸較大的雜物，再經(jīng)第一輸送機504進入破碎機505進行破碎處理，處理后的有機污泥經(jīng)第二輸送機506進入熱解反應(yīng)器10中。

在一種優(yōu)選的實施例中，如圖1所示，氣化助劑預(yù)處理裝置60包括依次串聯(lián)設(shè)置的第二上料機601、粉碎機602和第三輸送機603；第三輸送機603用于將破碎后的氣化助劑運送至熱解反應(yīng)器10。優(yōu)選地，粉碎機602還與穩(wěn)定劑供應(yīng)管道相連。這樣，氣化助劑通過第二上料機601進入粉碎機602，粉碎成粒度為≤3毫米顆粒并與穩(wěn)定劑進行混合，后經(jīng)第三輸送機603進入熱解反應(yīng)器10中。

在一種優(yōu)選的實施例中，發(fā)電系統(tǒng)還包括合成氣氣固分離裝置70，合成氣氣固分離裝置70的進氣管道與熱解反應(yīng)器10的合成氣出口管道相連，合成氣氣固分離裝置70的氣相出口管道與蒸汽鍋爐20的燃料進口管道相連，合成氣氣固分離裝置70的固相出口管道與熱解反應(yīng)器10的循環(huán)固渣進口管路相連。這樣，熱解反應(yīng)器10中熱解合成的合成氣經(jīng)合成氣氣固分離裝置70，去除氣體中攜帶的固體顆粒和液滴后供給蒸汽鍋爐20作為燃料使用。同時，分離出來的固體顆粒和液滴再次返回熱解反應(yīng)器10進行進一步反應(yīng)。這能夠進一步提高反應(yīng)率，更有效地回收有機物資源。優(yōu)選地，合成氣氣固分離裝置70為旋風(fēng)分離器。

在一種優(yōu)選的實施例中，如圖1所示，發(fā)電系統(tǒng)還包括煙氣氣固分離裝置80，煙氣氣固分離裝置80的進氣管道與蒸汽鍋爐20的煙氣出口管道相連，煙氣氣固分離裝置80的氣相出口管道與干燥器502的熱介質(zhì)進口管道相連。這樣，蒸汽鍋爐20燃料燃燒后排放的高溫煙氣通過煙氣氣固分離裝置80去除煙氣中攜帶的固體顆粒后，進入有機污泥預(yù)處理裝置50的干燥器502對有機污泥加熱烘干。這樣能夠進一步利用高溫煙氣，降低能源消耗。優(yōu)選地，煙氣氣固分離裝置80為旋風(fēng)分離器。

在一種優(yōu)選的實施例中，發(fā)電系統(tǒng)還包括急冷器90和建材成型裝置100，急冷器90的熱渣土進口管道分別與熱解反應(yīng)器10的熱渣土出口管道、煙氣氣固分離裝置80的固相出口管道相連；建材成型裝置100與急冷器90的冷渣土出口管道相連。這樣，熱解反應(yīng)器10熱解后的熱渣土(氣化助劑廢渣和有機污泥渣土)以及煙氣氣固分離裝置80分離出來的溫度較高的固體顆粒均能夠在急冷器90中快速降溫，然后進入建材成型裝置100，以穩(wěn)定固態(tài)制造高級環(huán)保建材。

在一種優(yōu)選的實施例中，如圖1所示，發(fā)電系統(tǒng)還包括冷凝器110和油水分離器120，冷凝器110的進氣管道與干燥器502的蒸發(fā)氣出口管道相連；油水分離器120的進口管道與冷凝器110的冷凝液出口管道相連，油水分離器120的油相出口管道與蒸汽鍋爐20的燃料進口管道相連。這樣，干燥器502對有機污泥進行干燥時產(chǎn)生的蒸發(fā)氣(含有水蒸汽)在經(jīng)冷凝器110冷凝后，在油水分離器120中實現(xiàn)了油水分離。其中，分離出來的油相進入蒸汽鍋爐20與合成氣作為共同的燃料。

在一種優(yōu)選的實施例中，如圖1所示，發(fā)電系統(tǒng)還包括補水裝置130，補水裝置130的出水管道與蒸汽鍋爐20的進水管道相連。利用補水裝置130可以定期向蒸汽鍋爐20補充水份。優(yōu)選地，補水裝置130包括凈水裝置131和貯水罐132，貯水罐132的進水管道與凈水裝置131的出水管道相連，貯水罐132的出水管道與蒸汽鍋爐20的進水管道相連。這樣，自來水經(jīng)凈水裝置131去除水中的懸浮物、膠體顆粒和溶解性鹽類，合格后的純水進入貯水罐132，根據(jù)蒸汽鍋爐20的運行情況，定期補水。

在一種優(yōu)選的實施例中，如圖1所示，發(fā)電系統(tǒng)還包括風(fēng)冷器140，風(fēng)冷器140的進水管道與發(fā)電裝置30的蒸汽出口管道相連，風(fēng)冷器140的出水管道與急冷器90的冷卻水進口管道相連。這樣，高溫蒸汽經(jīng)發(fā)電裝置30后，出來的低壓蒸汽經(jīng)風(fēng)冷器140快速降溫后，產(chǎn)生的冷凝水進入急冷器90作為冷卻水吸收熱渣土的熱能，對其進行降溫。

在一種優(yōu)選的實施例中，如圖1所示，急冷器90的出水管路與蒸汽鍋爐20的進水管道相連。這樣，急冷器90的冷凝水吸收熱渣土熱量后的出水能夠作為蒸汽鍋爐20的補水。

在一種優(yōu)選的實施例中，如圖1所示，發(fā)電系統(tǒng)還包括煙氣凈化塔150，煙氣凈化塔150的煙氣進口管道與干燥器502的熱介質(zhì)出口管道相連，煙氣凈化塔150的排污管道與建材成型裝置100。優(yōu)選地，煙氣凈化塔150上還設(shè)置有堿液進口。蒸汽鍋爐20產(chǎn)生的高溫煙氣在干燥器502經(jīng)換熱形成低溫煙氣后，進入煙氣凈化塔150進行煙氣脫硫脫硝，達標后的煙氣排放到大氣中。且煙氣凈化塔150分離出來的廢液廢渣也進入建材成型裝置100作為成型原料。

優(yōu)選地，建材成型裝置100是將高溫熱解氣化處理后的渣土作為建材原料，再加入一定的固化劑和穩(wěn)定劑，經(jīng)過機械混和攪拌均勻、擠壓、制成高級環(huán)保建材。更優(yōu)選地，分揀機503的分揀出口與建材成型裝置100連接，油水分離器120的水相出口管路與急冷器90的熱渣土進口管道相連。這樣，建材原料除了高溫熱解氣化處理后的冷渣土和煙氣凈化塔150分離出來的廢液廢渣以外，還包括分揀機503分揀的較大的雜物和油水分離器120分離后的廢水。

優(yōu)選地，發(fā)電裝置30包括透平機301和發(fā)電機302，蒸汽鍋爐20的蒸汽出口管道與透平機301的蒸汽進口管道，蒸汽進入透平機301作功轉(zhuǎn)換成機械能，帶動發(fā)電機302運轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能，輸送城市電網(wǎng)。

在一種優(yōu)選的實施例中，如圖1所示，制氧裝置40包括依次串聯(lián)設(shè)置的過濾器401、空壓機402、吸附塔403、干燥塔404和氧氣貯存罐405；空氣經(jīng)過濾器401除掉灰塵顆粒后，被空壓機402增壓至0.3～0.5barg進入吸附塔403中一個吸附器內(nèi)。吸附器內(nèi)裝填吸附劑，其中水分、二氧化碳、及少量其它氣體組分在吸附器入口處被裝填于底部的活性氧化鋁所吸附，隨后氮氣被裝填于活性氧化鋁上部的沸石分子篩所吸附。而氧氣為非吸附組分從吸附器頂部出口處作為產(chǎn)品排出，經(jīng)干燥塔404氣體干燥后輸送到氧氣貯存罐405。當該吸附器吸附到一定程度，其中的吸附劑將達到飽和狀態(tài)，此時通過切換閥利用真空泵對之進行抽真空(與吸附方向相反)真空度為0.65～0.75barg。已吸附的水分、二氧化碳、氮氣及少量其它氣體組分被抽出并排至大氣，吸附劑得到再生。

從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果：

上述發(fā)電系統(tǒng)中，在水蒸汽、富氧作為汽提輸送和調(diào)節(jié)的作用下，利用熱解反應(yīng)器能夠?qū)⒂袡C污泥和氣化助劑進行熱解與氣化反應(yīng)，使有機污泥中所有的有機組分分解并合成小分子并以氣態(tài)形式分離出來(合成氣大部分組分為可燃氣體)用于發(fā)電。這樣不僅有效地處理了有機污泥，解決了日益嚴重的“黑色污染”問題，還有效地利用了有機污泥中的有機成分，將其轉(zhuǎn)化為小分子可燃成分用于發(fā)電，實現(xiàn)了資源有效利用。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。