過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及有機廢棄物處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置和方法。該裝置包括控制系統(tǒng)以及分別與控制系統(tǒng)通訊連接的送料單元、碳化單元、出料單元、脫臭爐、過熱蒸汽發(fā)生器、飽和蒸汽發(fā)生器、第三旋風(fēng)除塵器、導(dǎo)熱油加溫裝置、排廢風(fēng)機和尾氣終端處理系統(tǒng)；本發(fā)明的核心是變“廢”為“寶”，以“廢”治“廢”循環(huán)利用能源，降低有機廢棄物處置成本，利于快速推廣過熱蒸汽碳化有機廢棄物的技術(shù)的應(yīng)用。
【專利說明】
過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及有機廢棄物處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國碳化技術(shù)水平簡單單一，多用于生物質(zhì)的碳化，如木材、秸桿、稻殼、煤等有機物的碳化。碳化物的碳化效果要求不高。隨著中國化工、農(nóng)藥、醫(yī)藥等行業(yè)的快速發(fā)展，每年產(chǎn)生大量的危險有機廢棄物，很多廢棄物通過簡單的焚燒固然能銷毀難降解的污染物，但同時會產(chǎn)生大量的劇毒氣體二噁英及殘渣、飛灰等廢棄物。
[0003]全世界每年產(chǎn)生有機廢棄物十億噸以上，2015年我國危險廢棄物產(chǎn)生量超6000萬噸，截止2011年全國持危險廢棄物經(jīng)營許可證的單位約1500家，危險廢棄物年處置量也只能超過900萬噸以上，處置能力及處置技術(shù)遠遠不能滿足現(xiàn)狀，同時焚燒技術(shù)也不能完全處置所有的危險廢棄物。例如高鹽有機廢棄物的焚燒，會縮短焚燒爐的使用壽命。有機廢棄物的處置行業(yè)急需引進更多的新技術(shù)。
[0004]目前，現(xiàn)有技術(shù)在處理機廢棄物時存在諸多缺陷，所存在的客觀缺點參看如下介紹:
[0005]—、現(xiàn)有過熱蒸汽碳化爐的方式
[0006]將飽和蒸汽依次進入蓄熱器、汽液分離器、過熱爐、汽輪發(fā)電機組以及除氧器等結(jié)構(gòu)組成，其過程復(fù)雜繁瑣，過熱蒸汽升溫慢，效率低，很難應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，并處置有機垃圾。
[0007]二、外熱式連續(xù)碳化有機廢棄物裝置
[0008]利用電加熱燃燒生物質(zhì)燃料或加熱熱媒體等方式外加熱碳化爐，這些裝置都有共同的缺點:能耗高;傳熱慢;碳化不均勻;利用熱媒體在隔套腔體加熱還存在著密封和熱媒體泄漏等問題。
[0009 ]三、外熱式(或內(nèi)加熱)的批次式碳化裝置
[0010]這種裝置的缺點為:每次固定處理量很??；時間長;處理效率很低;批次式的碳化裝置產(chǎn)生的廢氣多數(shù)直接排放大氣，污染環(huán)境，或做簡單的廢氣處理裝置，效果一般。
[0011]四、內(nèi)熱式連續(xù)碳化裝置
[0012]利用加熱空氣對碳化爐內(nèi)物料碳化，缺點為:熱空氣富含氧氣，故不能使有機廢棄物做到真正意義上的無氧碳化。熱空氣中富含氧氣，接觸有機廢棄物容易燃燒，很多有機物熔點很低，故某種有機物一旦熔融，就會損壞碳化爐體及其內(nèi)部的輸送裝置。
[0013]而且，隨著工業(yè)的發(fā)展，人類面臨使用自然界資源越來越匱乏的窘境，迫切需要一種循環(huán)利用能源，降低有機廢棄物處置成本的裝置與方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的在于提供過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的碳化技術(shù)單一、有機廢棄物處置成本高以及無法實現(xiàn)能源的循環(huán)利用的問題。
[0015]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置，其包括控制系統(tǒng)以及分別與控制系統(tǒng)通訊連接的送料單元、碳化單元、出料單元、脫臭爐、過熱蒸汽發(fā)生器、飽和蒸汽發(fā)生器、第三旋風(fēng)除塵器、導(dǎo)熱油加溫裝置、排廢風(fēng)機和尾氣終端處理系統(tǒng);所述送料單元與碳化單元、出料單元依次連接;所述碳化單元設(shè)有過熱蒸汽進口端和廢氣出口端，所述過熱蒸汽進口端與過熱蒸汽發(fā)生器的熱交換部分、飽和蒸汽發(fā)生器依次連接，所述廢氣出口端與脫臭爐連接，以及所述脫臭爐與過熱蒸汽發(fā)生器的爐腔部分、第三旋風(fēng)除塵器、導(dǎo)熱油加溫裝置、飽和蒸汽發(fā)生器、排廢風(fēng)機和尾氣終端處理系統(tǒng)依次連接。
[0016]進一步地，所述碳化單元內(nèi)設(shè)有碳化腔體，在碳化腔體內(nèi)設(shè)有碳化螺旋送料器和過熱蒸汽送汽裝置;根據(jù)廢棄物碳化的難度和處理量，碳化腔體內(nèi)的螺旋送料器可設(shè)計成2根或4根。所述過熱蒸汽送汽裝置位于所述碳化單元的過熱蒸汽進口端，且與過熱蒸汽發(fā)生器的熱交換部分連接;所述碳化單元上還設(shè)有壓力測定裝置，所述壓力測定裝置、碳化螺旋送料器分別與所述控制系統(tǒng)通訊連接。進一步地，碳化單元內(nèi)碳化腔體的數(shù)量可設(shè)計成I個至IJ3個甚至更多，主要是根據(jù)廢棄物碳化難度和處理量來確定碳化腔體的數(shù)量。
[0017]進一步地，所述過熱蒸汽發(fā)生器包括過熱蒸汽燃燒爐、設(shè)置于過熱蒸汽燃燒爐內(nèi)的第一熱交換器以及設(shè)置于過熱蒸汽燃燒爐一端的第一燃燒器;所述第一熱交換器的出口端與過熱蒸汽送汽裝置通過管道連接，且在兩者之間的管道上分別設(shè)有第一溫度數(shù)據(jù)采集口、第二溫度數(shù)據(jù)采集口；所述第一溫度數(shù)據(jù)采集口與第二溫度數(shù)據(jù)采集口分別與控制系統(tǒng)通訊連接;所述過熱蒸汽燃燒爐上設(shè)有第一爐溫數(shù)據(jù)采集口，所述第一爐溫數(shù)據(jù)采集口與控制系統(tǒng)通訊連接。
[0018]進一步地，所述飽和蒸汽發(fā)生器與第一熱交換器的入口端之間的通道上設(shè)有第六壓力表，所述飽和蒸汽發(fā)生器上連接有安全閥、進水管道和出水管道;所述飽和蒸汽發(fā)生器的一端設(shè)置有第二燃燒器。
[0019]進一步地，所述脫臭爐的一端設(shè)置有第三燃燒器，所述脫臭爐上設(shè)有第二爐溫數(shù)據(jù)采集口，所述第二爐溫數(shù)據(jù)采集口與所述控制系統(tǒng)通訊連接;在所述脫臭爐與過熱蒸汽發(fā)生器的爐腔部分之間的管道上設(shè)有第五溫度數(shù)據(jù)采集口。
[0020]進一步地，所述導(dǎo)熱油加溫裝置連接有溫控探頭、進油閥和排油閥，所述排油閥連接有高溫循環(huán)油栗，且在導(dǎo)熱油加溫裝置內(nèi)設(shè)有第二熱交換器，所述第二熱交換器的進口端與第三旋風(fēng)除塵器連接，所述第二熱交換器的出口端通過管道與飽和蒸汽發(fā)生器連接。
[0021]進一步地，所述排廢風(fēng)機與飽和蒸汽發(fā)生器之間的管道上設(shè)有第三溫度數(shù)據(jù)采集口，所述第三溫度數(shù)據(jù)采集口與控制系統(tǒng)通訊連接。
[0022]進一步地，所述尾氣終端處理系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有活性碳吸附裝置、脫硫裝置以及脫硝裝置中任意一種或幾種組合。
[0023]進一步地，所述送料單元包括設(shè)置于碳化單元一端的螺旋式送料機，所述螺旋式送料機的入口端設(shè)有自動放料裝置;所述送料單元包括設(shè)置于碳化單元另一端的水冷式螺旋收料機，所述水冷式螺旋收料機連接有收料箱。
[0024]本發(fā)明還提供一種根據(jù)所述的過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置的方法，其包括如下步驟:
[0025]S1、啟動飽和蒸汽發(fā)生器，將產(chǎn)生的飽和蒸汽送入至過熱蒸汽發(fā)生器內(nèi)加溫以形成300°C-1000°C溫度范圍的過熱蒸汽；
[0026]S2、根據(jù)有機廢棄物碳化時所需的目標溫度，控制過熱蒸汽發(fā)生器生成與該目標溫度一致的過熱蒸汽，并送入至碳化單元內(nèi)對有機廢棄物進行高溫碳化；
[0027]S3、將有機廢棄物高溫碳化產(chǎn)生的廢氣送入至脫臭爐中，脫臭爐的溫度設(shè)定為850_1200°C，并對廢氣中混雜的可燃氣體進行第一次燃燒，以完成對廢氣的一次潔凈處理，同時減小對脫臭爐的燃料消耗；
[0028]S4、將經(jīng)脫臭爐處理后的廢氣送入至過熱蒸汽發(fā)生器中進行第二次燃燒，以實現(xiàn)對廢氣的二次潔凈處理，同時減小對過熱蒸汽發(fā)生器的燃料消耗；
[0029]S5、將經(jīng)過熱蒸汽發(fā)生器處理后的廢氣送入至導(dǎo)熱油加溫裝置，利用廢氣攜帶的余熱實現(xiàn)對導(dǎo)熱油進行加溫；
[0030]S6、將經(jīng)導(dǎo)熱油加溫裝置處理后的廢氣送入至飽和蒸汽發(fā)生器，利用廢氣攜帶的余熱實現(xiàn)對飽和蒸汽發(fā)生器內(nèi)的水進行加熱；
[0031]S7、將經(jīng)飽和蒸汽發(fā)生器處理的廢氣通過排廢風(fēng)機送入尾氣終端處理系統(tǒng)進行最終潔凈處理，并由煙囪高空排放。
[0032]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置基于科技環(huán)保、節(jié)能環(huán)保的理念。在使用過程中，本著處置有機廢棄物達標排放的目的的前提下，又融入了節(jié)能理念。隨著工業(yè)的發(fā)展，人類面臨使用自然界資源越來越匱乏的窘境，迫切需要新能源或降低設(shè)備運行成本的新科技介入。本實施例的核心是變“廢”為“寶”，以“廢”治“廢”循環(huán)利用能源，降低有機廢棄物處置成本，快速推廣過熱蒸汽碳化有機廢棄物的技術(shù)及裝置。該裝置采用真正意義上的無氧碳化技術(shù)，故處置過程中不產(chǎn)生二噁英等危險廢氣。該裝置屬于高溫常壓設(shè)備，不使用國家法律限制的高壓容器，設(shè)備安全可靠，操作簡單，占地面積小，易于推廣。
【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案下面將對【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1為本發(fā)明實施例提供的過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]附圖標記:
[0036]1-送料單元;2-碳化單元;3-出料單元;4-飽和蒸汽發(fā)生器;5-過熱蒸汽發(fā)生器;8_脫臭爐;9-過熱蒸汽燃燒爐；10-第三旋風(fēng)除塵器；11-導(dǎo)熱油加溫裝置；12-排廢風(fēng)機；13-尾氣終端處理系統(tǒng)；14-全系統(tǒng)電氣控制單元;15-熱系統(tǒng)的檢測、采集與控制單元;16-碳化螺旋送料器；17-過熱蒸汽送汽裝置；18-壓力測定裝置;23-安全閥；24-第一熱交換器;25-第一爐溫數(shù)據(jù)采集口；26-第一燃燒器;31-第三燃燒器;34-第二爐溫數(shù)據(jù)采集口；36-溫控探頭;37-進油閥；38-排油閥；39-第三溫度數(shù)據(jù)采集口 ； 40-第一溫度數(shù)據(jù)采集口 ； 43-收料箱；49-第二熱交換器;53-第六壓力表;57-第五溫度數(shù)據(jù)采集口 ； 58-第六溫度數(shù)據(jù)采集口； 59-高溫循環(huán)油栗;60-煙囪。
【具體實施方式】
[0037]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0038]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0039]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0040]實施例一
[0041]如圖1所示，本實施例提供一種過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置，其包括控制系統(tǒng)以及分別與控制系統(tǒng)通訊連接的送料單元1、碳化單元2、出料單元3、脫臭爐
8、過熱蒸汽發(fā)生器5、飽和蒸汽發(fā)生器4、第三旋風(fēng)除塵器10、導(dǎo)熱油加溫裝置11、排廢風(fēng)機12和尾氣終端處理系統(tǒng)13;送料單元I與碳化單元2、出料單元3依次連接;碳化單元2設(shè)有過熱蒸汽進口端和廢氣出口端，過熱蒸汽進口端與過熱蒸汽發(fā)生器5的熱交換部分、飽和蒸汽發(fā)生器4依次連接，廢氣出口端與脫臭爐8連接，以及脫臭爐8與過熱蒸汽發(fā)生器5的爐腔部分、第三旋風(fēng)除塵器10、導(dǎo)熱油加溫裝置11、飽和蒸汽發(fā)生器4、排廢風(fēng)機12和尾氣終端處理系統(tǒng)13依次連接。
[0042]本實施例提供的過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置基于科技環(huán)保、節(jié)能環(huán)保的理念。在使用過程中，本著處置有機廢棄物達標排放的目的的前提下，又融入了節(jié)能理念。隨著工業(yè)的發(fā)展，人類面臨使用自然界資源越來越匱乏的窘境，迫切需要新能源或降低設(shè)備運行成本的新科技介入。本實施例的核心是變“廢”為“寶”，以“廢”治“廢”循環(huán)利用能源，降低有機廢棄物處置成本，快速推廣過熱蒸汽碳化有機廢棄物的技術(shù)及裝置。
[0043]值得說明的是，對于控制系統(tǒng)而言，其具體形式并不局限，能夠完成對上述各個部件自動化控制即可。舉例說明:控制系統(tǒng)可分為全系統(tǒng)電氣控制單元14和熱系統(tǒng)的檢測、采集與控制單元15;當然，為滿足用戶要求，還可搭配人機界面觸摸屏，達到輕松操作的目的。此處不再一一贅述。
[0044]為了更加清楚地理解本實施中的各個部件的結(jié)構(gòu)組成與工作原理，可參見如下具體實施例敘述。
[0045]本實施例中送料單元I包括設(shè)置于碳化單元2—端的螺旋式送料機，螺旋式送料機的入口端設(shè)有自動放料裝置。本圖例螺旋式送料機(俗稱絞籠)為水平式設(shè)計，也可以設(shè)計成傾斜式或交叉式，數(shù)量為2個到3個，也可以設(shè)計成斗式提升機，星型卸灰閥來替代螺旋送料機送料。這主要是根據(jù)用戶場地的大小及高度尺寸，以及日處理量來確定設(shè)計方案。
[0046]本實施例中送料單元I包括設(shè)置于碳化單元2另一端的水冷式螺旋收料機，水冷式螺旋收料機連接有收料箱43。
[0047]本實施例在碳化腔體內(nèi)設(shè)有碳化螺旋送料器16和過熱蒸汽送汽裝置17;過熱蒸汽送汽裝置17位于碳化單元2的過熱蒸汽進口端，且與過熱蒸汽發(fā)生器5的熱交換部分連接；碳化單元2上還設(shè)有壓力測定裝置18，壓力測定裝置18、碳化螺旋送料器16分別與控制系統(tǒng)通訊連接。
[0048]本實施例中過熱蒸汽發(fā)生器5包括過熱蒸汽燃燒爐9、設(shè)置于過熱蒸汽燃燒爐9內(nèi)的第一熱交換器24以及設(shè)置于過熱蒸汽燃燒爐9 一端的第一燃燒器26;第一熱交換器24的出口端與過熱蒸汽送汽裝置17通過管道連接，且在兩者之間的管道上分別設(shè)有第一溫度數(shù)據(jù)采集口 40、第二溫度數(shù)據(jù)采集口 ；第一溫度數(shù)據(jù)采集口 40與第二溫度數(shù)據(jù)采集口分別與控制系統(tǒng)通訊連接;其中，第一燃燒器26的點火方向朝向第一熱交換器24，通過控制上述各個閥門、壓力表以及風(fēng)機實現(xiàn)對溫度的控制。
[0049]此外，過熱蒸汽燃燒爐9上設(shè)有第一爐溫數(shù)據(jù)采集口25，第一爐溫數(shù)據(jù)采集口 25與控制系統(tǒng)通訊連接，其作用為用于檢測溫度信息并反饋至控制系統(tǒng)中進行決策。
[0050]本實施例中飽和蒸汽發(fā)生器4與第一熱交換器24的入口端之間的通道上設(shè)有第六壓力表53，飽和蒸汽發(fā)生器4上連接有安全閥23、進水管道和出水管道;飽和蒸汽發(fā)生器4的一端設(shè)置有第二燃燒器。
[0051]此外，本實施例中如有飽和蒸汽源，可將飽和蒸汽源直接連通于過熱蒸汽發(fā)生器5，這樣就無需額外設(shè)置飽和蒸汽發(fā)生器4。其中，飽和蒸汽是指在一個大氣壓下，溫度為100°C的蒸汽。飽和水蒸汽可以通過提高壓力來提高溫度，壓力達22Mpa，臨界溫度為373°C，超過此溫度后，及時提高壓力也無法生成更高的溫度。而過熱蒸汽可以在正常壓力下達到1000°C以上的高溫。過熱蒸汽與加熱空氣的蒸發(fā)速度比較實驗結(jié)果，160 °C以上的過熱蒸汽蒸發(fā)速度比高溫空氣快。從社會效益、經(jīng)濟效益上講，過熱蒸汽有機物可以達到更好的效果O
[0052]本實施例中第三旋風(fēng)除塵器10包括蝶閥，將除塵的高溫空氣送至導(dǎo)熱油加溫裝置11 ο上述蝶閥可設(shè)計成手動或自動控制，也可設(shè)計成兩個聯(lián)動，此處并不局限。
[0053]本實施例中脫臭爐8的一端設(shè)置有第三燃燒器31，脫臭爐8上設(shè)有第二爐溫數(shù)據(jù)采集口 34，第二爐溫數(shù)據(jù)采集口 34與控制系統(tǒng)通訊連接;在脫臭爐8與過熱蒸汽發(fā)生器5的爐腔部分之間的管道上設(shè)有第五溫度數(shù)據(jù)采集口 57。
[0054]本實施例中導(dǎo)熱油加溫裝置11連接有溫控探頭36、進油閥37和排油閥38，排油閥38連接有高溫循環(huán)油栗59，且在導(dǎo)熱油加溫裝置11內(nèi)設(shè)有第二熱交換器49，第二熱交換器49的進口端與第三旋風(fēng)除塵器10連接，第二熱交換器49的出口端通過管道與飽和蒸汽發(fā)生器4連接。
[0055]本實施例中排廢風(fēng)機12與飽和蒸汽發(fā)生器4之間的管道上設(shè)有第三溫度數(shù)據(jù)采集口 39，第三溫度數(shù)據(jù)采集口 39與控制系統(tǒng)通訊連接。
[0056]本實施中尾氣終端處理系統(tǒng)13內(nèi)設(shè)有活性碳吸附裝置、脫硫裝置以及脫硝裝置中任意一種或幾種組合。其中，活性碳吸附裝置主要是根據(jù)所處理的有機廢棄物的不同而最終排放的尾氣而設(shè)計。當然，尾氣終端處理系統(tǒng)13的具體形式并不局限，可選擇采用現(xiàn)有技術(shù)中的冷卻塔和洗滌塔結(jié)構(gòu)，即，尾氣終端處理系統(tǒng)13包括依次相連的冷卻塔和洗滌塔。
[0057]實施例二
[0058]結(jié)合圖1所示，本實施例二還提供一種根據(jù)上述實施例一所述的過熱蒸汽連續(xù)無氧碳化有機廢棄物的裝置的方法，其包括如下步驟:
[0059]S1、啟動飽和蒸汽發(fā)生器4，將產(chǎn)生的飽和蒸汽送入至過熱蒸汽發(fā)生器5內(nèi)加溫以形成300°C-1000°C溫度范圍的過熱蒸汽；
[0060]具體地，在步驟SI之前還包括:將待處理的有機廢棄物通過自動放料裝置，經(jīng)送料單元I送入碳化單元2內(nèi)，碳化螺旋送料器既推進物料，又同時起到將物料均勾接觸過熱蒸汽的作用，從而保證碳化均勻。
[0061 ]之后，打開第二燃燒器，送入天然氣，啟動飽和蒸汽發(fā)生器4。當然，若有蒸汽源，則無需啟動飽和蒸汽發(fā)生器4。設(shè)定過熱蒸汽燃燒爐9的爐溫為850°C，對進入第一熱交換器24的飽和水蒸汽進行加溫，通過第一溫度數(shù)據(jù)采集口 40聯(lián)動熱系統(tǒng)的檢測、采集與控制單元15，全系統(tǒng)電氣控制單元14進行運行。
[0062]S2、根據(jù)有機廢棄物碳化時所需的目標溫度，控制過熱蒸汽發(fā)生器5生成與該目標溫度一致的過熱蒸汽，并送入至碳化單元2內(nèi)對有機廢棄物進行高溫碳化；
[0063]具體地，壓力測定裝置18、碳化螺旋送料器與控制系統(tǒng)聯(lián)動，有機廢棄物高溫碳化。碳化螺旋送料器可根據(jù)所處置的有機廢棄物設(shè)計成一根或者兩根平行裝置。有機廢棄物高溫碳化，生成可燃的干餾瓦斯經(jīng)高溫管道，送至脫臭爐8燃燒。熱能利用的關(guān)鍵第一步啟動，處置有機廢棄物，生成可燃性氣體，送入脫臭爐8燃燒，減少了脫臭爐8的能源、天然氣的使用量，以“廢”治“廢”，變“廢”為“寶”。
[0064]S3、將有機廢棄物高溫碳化產(chǎn)生的廢氣送入至脫臭爐8中，脫臭爐8的溫度設(shè)定為850-1200°C，并對廢氣中混雜的可燃氣體進行第一次燃燒，以完成對廢氣的一次潔凈處理，同時減小對脫臭爐8的燃料消耗；
[0065]具體地，對送入脫臭爐8內(nèi)的可燃性廢氣燃燒，停留時間1-2S。根據(jù)中國《危險廢物焚燒污染控制標準》，能源循環(huán)再利用的第二步啟動，假定廢氣處理時間為2S，可以處理IS后，就送入過燃蒸汽燃燒爐進行第二次燃燒。目的為減少脫臭爐8停留時間，減少脫臭爐8能源的消耗，當然前提是確保排放廢氣達到國家標準。
[0066]S4、將經(jīng)脫臭爐8處理后的廢氣送入至過熱蒸汽發(fā)生器5中進行第二次燃燒，以實現(xiàn)對廢氣的二次潔凈處理，同時減小對過熱蒸汽發(fā)生器5的燃料消耗；
[0067]其中，將帶有1000°C左右的高溫廢氣進入過熱蒸汽燃燒爐9，大幅降低了產(chǎn)生過熱蒸汽燃燒的能源的利用量。過熱蒸汽燃燒爐9剛開始啟動時，使用部分天然氣作為能源，一旦整個裝置正常工作，過熱蒸汽燃燒爐9使用天然氣量就會很少。過熱蒸汽燃燒爐9的二次燃燒進一步保證了廢氣燃燒的時間，確保了廢氣達到或優(yōu)于國家的排放標準。
[0068]S5、將經(jīng)過熱蒸汽發(fā)生器5處理后的廢氣送入至導(dǎo)熱油加溫裝置11，利用廢氣攜帶的余熱實現(xiàn)對導(dǎo)熱油進行加溫；
[0069]導(dǎo)熱油在大部分化工企業(yè)或工廠都使用，故本裝置設(shè)計了此加溫系統(tǒng)。二次潔凈處理的后800°C左右的高溫廢氣，通過高溫管道、第六溫度數(shù)據(jù)采集口 58，第三旋風(fēng)除塵器10和高溫通道送入導(dǎo)熱油加溫裝置11。導(dǎo)熱油升溫通過溫控探頭36聯(lián)動控制系統(tǒng)。因為導(dǎo)熱油油溫設(shè)定要求一般為350°C以下，故過熱蒸汽燃燒爐9產(chǎn)生的高溫廢氣在接入導(dǎo)熱油加溫裝置11前，可先接入其它需要用熱源的裝置，降溫350°C后送入導(dǎo)熱油加溫裝置11。這樣，導(dǎo)熱油加溫裝置11完全利用了過熱蒸汽燃燒爐9的余熱，而無需使用其它任何熱源。進一步地，過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置和方法的核心理念就是將處置廢棄物產(chǎn)生的熱源循環(huán)利用，本實施例是接入導(dǎo)熱油加溫裝置，不局限與此，可接入任何需要熱源的設(shè)備上。
[0070]S6、將經(jīng)導(dǎo)熱油加溫裝置11處理后的廢氣送入至飽和蒸汽發(fā)生器4，利用廢氣攜帶的余熱實現(xiàn)對飽和蒸汽發(fā)生器4內(nèi)的水進行加熱；
[0071]導(dǎo)熱油加溫裝置11的200-300°C的高溫通過高溫管道、第三溫度數(shù)據(jù)采集口39送入飽和蒸汽發(fā)生器4。飽和蒸汽發(fā)生器4只有在開機時，使用很少的天然氣熱源。碳化爐正常工作后，飽和蒸汽發(fā)生器4就不使用天然氣能源。
[0072]S7、將經(jīng)飽和蒸汽發(fā)生器4處理的廢氣通過排廢風(fēng)機12送入尾氣終端處理系統(tǒng)13進行最終潔凈處理，并由煙囪60高空排放。
[0073]當然，高溫管道排放的熱廢氣，遵循熱源不浪費的原則，可接入其它需要熱源的裝置，如浴池水加溫等。如再無利用價值，通過溫度數(shù)據(jù)采集口，管道，由排廢風(fēng)機12送入尾氣終端處理系統(tǒng)13進行最終潔凈處理，由煙囪60高空排放。
[0074]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置，其特征在于，包括控制系統(tǒng)以及分別與控制系統(tǒng)通訊連接的送料單元、碳化單元、出料單元、脫臭爐、過熱蒸汽發(fā)生器、飽和蒸汽發(fā)生器、第三旋風(fēng)除塵器、導(dǎo)熱油加溫裝置、排廢風(fēng)機和尾氣終端處理系統(tǒng)； 所述送料單元與碳化單元、出料單元依次連接； 所述碳化單元設(shè)有過熱蒸汽進口端和廢氣出口端，所述過熱蒸汽進口端與過熱蒸汽發(fā)生器的熱交換部分、飽和蒸汽發(fā)生器依次連接，所述廢氣出口端與脫臭爐連接，以及， 所述脫臭爐與過熱蒸汽發(fā)生器的爐腔部分、第三旋風(fēng)除塵器、導(dǎo)熱油加溫裝置、飽和蒸汽發(fā)生器、排廢風(fēng)機和尾氣終端處理系統(tǒng)依次連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置，其特征在于，所述碳化單元內(nèi)設(shè)有碳化腔體，在碳化腔體內(nèi)設(shè)有碳化螺旋送料器和過熱蒸汽送汽裝置；所述過熱蒸汽送汽裝置位于所述碳化單元的過熱蒸汽進口端，且與過熱蒸汽發(fā)生器的熱交換部分連接； 所述碳化單元上還設(shè)有壓力測定裝置，所述壓力測定裝置、碳化螺旋送料器分別與所述控制系統(tǒng)通訊連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置，其特征在于，所述過熱蒸汽發(fā)生器包括過熱蒸汽燃燒爐、設(shè)置于過熱蒸汽燃燒爐內(nèi)的第一熱交換器以及設(shè)置于過熱蒸汽燃燒爐一端的第一燃燒器； 所述第一熱交換器的出口端與過熱蒸汽送汽裝置通過管道連接，且在兩者之間的管道上分別設(shè)有第一溫度數(shù)據(jù)采集口、第二溫度數(shù)據(jù)采集口 ；所述第一溫度數(shù)據(jù)采集口與第二溫度數(shù)據(jù)采集口分別與控制系統(tǒng)通訊連接； 所述過熱蒸汽燃燒爐上設(shè)有第一爐溫數(shù)據(jù)采集口，所述第一爐溫數(shù)據(jù)采集口與控制系統(tǒng)通訊連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置，其特征在于，所述飽和蒸汽發(fā)生器與第一熱交換器的入口端之間的通道上設(shè)有第六壓力表，所述飽和蒸汽發(fā)生器上連接有安全閥、進水管道和出水管道;所述飽和蒸汽發(fā)生器的一端設(shè)置有第二燃燒器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置，其特征在于，所述脫臭爐的一端設(shè)置有第三燃燒器，所述脫臭爐上設(shè)有第二爐溫數(shù)據(jù)采集口，所述第二爐溫數(shù)據(jù)采集口與所述控制系統(tǒng)通訊連接;在所述脫臭爐與過熱蒸汽發(fā)生器的爐腔部分之間的管道上設(shè)有第五溫度數(shù)據(jù)采集口。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱油加溫裝置連接有溫控探頭、進油閥和排油閥，所述排油閥連接有高溫循環(huán)油栗，且在導(dǎo)熱油加溫裝置內(nèi)設(shè)有第二熱交換器，所述第二熱交換器的進口端與第三旋風(fēng)除塵器連接，所述第二熱交換器的出口端通過管道與飽和蒸汽發(fā)生器連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置，其特征在于，所述排廢風(fēng)機與飽和蒸汽發(fā)生器之間的管道上設(shè)有第三溫度數(shù)據(jù)采集口，所述第三溫度數(shù)據(jù)采集口與控制系統(tǒng)通訊連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置，其特征在于，所述尾氣終端處理系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有活性碳吸附裝置、脫硫裝置以及脫硝裝置中任意一種或幾種組合。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置，其特征在于，所述送料單元包括設(shè)置于碳化單元一端的螺旋式送料機，所述螺旋式送料機的入口端設(shè)有自動放料裝置;所述送料單元包括設(shè)置于碳化單元另一端的水冷式螺旋收料機，所述水冷式螺旋收料機連接有收料箱。10.—種根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的過熱蒸汽碳化有機廢棄物能源循環(huán)利用的裝置的方法，其特征在于，包括如下步驟: S1、啟動飽和蒸汽發(fā)生器，將產(chǎn)生的飽和蒸汽送入至過熱蒸汽發(fā)生器內(nèi)加溫以形成300°C -1000 °C溫度范圍的過熱蒸汽； S2、根據(jù)有機廢棄物碳化時所需的目標溫度，控制過熱蒸汽發(fā)生器生成與該目標溫度一致的過熱蒸汽，并送入至碳化單元內(nèi)對有機廢棄物進行高溫碳化； S3、將有機廢棄物高溫碳化產(chǎn)生的廢氣送入至脫臭爐中，脫臭爐的溫度設(shè)定為850-1200°C，并對廢氣中混雜的可燃氣體進行第一次燃燒，以完成對廢氣的一次潔凈處理，同時減小對脫臭爐的燃料消耗； S4、將經(jīng)脫臭爐處理后的廢氣送入至過熱蒸汽發(fā)生器中進行第二次燃燒，以實現(xiàn)對廢氣的二次潔凈處理，同時減小對過熱蒸汽發(fā)生器的燃料消耗； S5、將經(jīng)過熱蒸汽發(fā)生器處理后的廢氣送入至導(dǎo)熱油加溫裝置，利用廢氣攜帶的余熱實現(xiàn)對導(dǎo)熱油進行加溫； S6、將經(jīng)導(dǎo)熱油加溫裝置處理后的廢氣送入至飽和蒸汽發(fā)生器，利用廢氣攜帶的余熱實現(xiàn)對飽和蒸汽發(fā)生器內(nèi)的水進行加熱； S7、將經(jīng)飽和蒸汽發(fā)生器處理的廢氣通過排廢風(fēng)機送入尾氣終端處理系統(tǒng)進行最終潔凈處理，并由煙囪高空排放。
【文檔編號】B09B3/00GK106001050SQ201610328005
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】符國華
【申請人】江蘇億爾等離子體科技有限公司