過熱蒸汽碳化爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型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爐。該過熱蒸汽碳化爐內(nèi)設(shè)有碳化腔體，所述碳化腔體上設(shè)有過熱蒸汽進(jìn)口端和廢氣出口端，且在所述碳化腔體內(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過熱蒸汽進(jìn)口端，且與過熱蒸汽發(fā)生器連接；所述碳化腔體上設(shè)有壓力測定裝置。該過熱蒸汽碳化爐碳化效果好，碳化均勻，碳化效率高；而且，該過熱蒸汽碳化爐不產(chǎn)生二噁英、飛灰等有毒有害氣體；同時，該過熱蒸汽碳化爐為高溫常壓設(shè)備，操作簡單，安全可靠，占地面積小，易于推廣。
【專利說明】
過熱蒸汽碳化爐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型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爐?！颈尘凹夹g(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(yuǎn)遠(yuǎn)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。因此，有機廢棄物的處置行業(yè)急需引進(jìn)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(jìn)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:每次固定處理量很小；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?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0013]本實用新型的目的在于提供過熱蒸汽碳化爐，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的碳化技術(shù)單一，碳化效率差、安全性差的問題。
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的過熱蒸汽碳化爐，所述過熱蒸汽碳化爐內(nèi)設(shè)有碳化腔體，所述碳化腔體上設(shè)有過熱蒸汽進(jìn)口端和廢氣出口端，且在所述碳化腔體內(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過熱蒸汽進(jìn)口端，且與過熱蒸汽發(fā)生器連接;所述碳化腔體上設(shè)有壓力測定裝置。
[0015]進(jìn)一步地，還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與碳化螺旋送料器、壓力測定裝置通訊連接。
[0016]進(jìn)一步地，所述碳化腔體的一端與送料單元連接，另一端與出料單元連接。[〇〇17]進(jìn)一步地，所述碳化腔體與送料單元之間的連接處設(shè)有進(jìn)料密封裝置，所述碳化腔體與出料單元之間的連接處設(shè)有出料密封裝置。
[0018]進(jìn)一步地，碳化腔體為負(fù)壓腔體，且連接有抽真空裝置。
[0019]進(jìn)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。
[0020]進(jìn)一步地，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。[0021 ]進(jìn)一步地，所述第一燃燒器的進(jìn)氣端連接有第一天然氣管道、第一空氣管道，所述第一天然氣管道上設(shè)有第一壓力表和第一天然氣進(jìn)氣閥，所述第一空氣管道上設(shè)有第二壓力表、第一空氣進(jìn)氣閥和第一風(fēng)機。
[0022]進(jìn)一步地，所述第一熱交換器的入口端連接有飽和蒸汽發(fā)生器;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(jìn)水管道和出水管道，所述進(jìn)水管道上設(shè)有進(jìn)水閥和水表，所述出水管道上設(shè)有出水閥;所述飽和蒸汽發(fā)生器的一端設(shè)置有第二燃燒器。
[0023]進(jìn)一步地，所述第二燃燒器的進(jìn)氣端連接有第二天然氣管道、第二空氣管道，所述第二天然氣管道上設(shè)有第三壓力表和第二天然氣進(jìn)氣閥，所述第二空氣管道上設(shè)有第二風(fēng)機和第二空氣空氣閥。
[0024]采用上述技術(shù)方案，本實用新型具有如下有益效果:本實用新型提供的過熱蒸汽碳化爐碳化效果好，碳化均勻，碳化效率高；該過熱蒸汽碳化爐碳不產(chǎn)生二噁英、飛灰等有毒有害氣體;該過熱蒸汽碳化爐碳為高溫常壓設(shè)備，無法律限制的高壓設(shè)備，操作簡單，安全可靠，占地面積小，易于推廣。【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本實用新型【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實用新型的一些實施方式，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。
[0026]圖1為本實用新型實施例提供的過熱蒸汽連續(xù)無氧碳化有機廢棄物的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本實用新型實施例提供的過熱蒸汽碳化爐的部分結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記:
[0028]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;6-第一旋風(fēng)除塵器;7-第二旋風(fēng)除塵器;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；19-第四溫度數(shù)據(jù)采集口； 20-進(jìn)水閥；21-出水閥；22-第二燃燒器;23-安全閥；24-第一熱交換器;25-第一爐溫數(shù)據(jù)米集口； 26-第一燃燒器;27-第一天然氣進(jìn)氣閥；28-第一空氣進(jìn)氣閥；29-蝶閥；30-蝶閥；31-第三燃燒器；32-第三天然氣進(jìn)氣閥；33-第三空氣進(jìn)氣閥； 34-第二爐溫數(shù)據(jù)采集口； 35-蝶閥；36-溫控探頭;37-進(jìn)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； 41-第二溫度數(shù)據(jù)采集口； 42-自動放料裝置;43-收料箱； 44-第一壓力表;45-第四壓力表;46-第五壓力表;47-第二壓力表;48-水表;49-第二熱交換器;50-第二天然氣進(jìn)氣閥；51-第三壓力表;52-第二風(fēng)機;53-第六壓力表;54-控制閥門； 55-第一風(fēng)機;56-第三風(fēng)機?！揪唧w實施方式】
[0029]下面將結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，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，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0030]在本實用新型的描述中，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實用新型和簡化描述，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實用新型的限制。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。
[0031]在本實用新型的描述中，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)語在本實用新型中的具體含義。
[0032]為了更清楚地描述本實施例提供的過熱蒸汽碳化爐，首先需要介紹一下應(yīng)用該過熱蒸汽碳化爐技術(shù)的整套裝置。[〇〇33] 實施例一
[0034]如圖1所示，本實施例提供的過熱蒸汽連續(xù)無氧碳化有機廢棄物的裝置，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、第一旋風(fēng)除塵器6、第二旋風(fēng)除塵器7、脫臭爐8、過熱蒸汽發(fā)生器5、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1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(jìn)口端和廢氣出口端，過熱蒸汽進(jìn)口端與過熱蒸汽發(fā)生器5的熱交換部分連接，廢氣出口端與第一旋風(fēng)除塵器6、第二旋風(fēng)除塵器7以及脫臭爐8依次連接;其中，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、排廢風(fēng)機12 和尾氣終端處理系統(tǒng)13依次連接。
[0035]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(dāng)然，為滿足用戶要求，還可搭配人機界面觸摸屏，達(dá)到輕松操作的目的。 此處不再一一贅述。[〇〇36]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，可參見如下優(yōu)選實施例。
[0037]本實施例中的送料單元1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42;具體地，螺旋式送料機優(yōu)選為絞籠送料機和帶攪拌機的自動放料裝置42,自動放料裝置42的下端設(shè)有控制閥門54。在本實施例中顯示的是水平式送料，當(dāng)然也可設(shè)計成傾斜式螺旋送料，或交叉式兩組或三組螺旋送料機，也可設(shè)計成垂直的斗式提升機加星型卸灰閥，具體主要根據(jù)用戶場地情況和日處理量大小而確定機器高度，從而最終設(shè)計上料機構(gòu)。
[0038]本實施例中的送料單元1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,水冷式螺旋收料機與碳化單元2之間的管道上設(shè)有第四溫度數(shù)據(jù)采集口 19,第四溫度數(shù)據(jù)采集口 19與控制系統(tǒng)通訊連接，其作用為用于檢測溫度并反饋至控制系統(tǒng)進(jìn)行決策。其中，優(yōu)選地，送料單元1為帶夾套的水冷式的螺旋收料機。
[0039]根據(jù)廢棄物碳化的難度和處置量，過熱蒸汽碳化爐即碳化單元2可設(shè)計為多個(1 個，2個，3個等)，每上下相鄰的2個碳化爐的首尾出料口與進(jìn)料口垂直相連，物料垂直排放。
[0040]本實施例中碳化單元2在其內(nèi)部設(shè)有高溫的碳化腔體，在該碳化腔體內(nèi)設(shè)有碳化螺旋送料器16和過熱蒸汽送汽裝置17;對應(yīng)地，過熱蒸汽送汽裝置17位于碳化單元2的過熱蒸汽進(jìn)口端，且與過熱蒸汽發(fā)生器5連接;此外，在碳化單元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，從而實現(xiàn)自動控制有機廢棄物的高溫碳化。進(jìn)一步地，碳化螺旋送料器16的數(shù)量可根據(jù)碳化廢棄物的難度和處理量設(shè)計成1根到4根。
[0041]本實施例中的過熱蒸汽發(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 41;第一溫度數(shù)據(jù)采集口 40與第二溫度數(shù)據(jù)采集口 41 分別與控制系統(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(jìn)行決策。 [〇〇42]具體地，第一燃燒器26的進(jìn)氣端連接有第一天然氣管道、第一空氣管道，第一天然氣管道上設(shè)有第一壓力表44和第一天然氣進(jìn)氣閥27,第一空氣管道上設(shè)有第二壓力表47、 第一空氣進(jìn)氣閥28和第一風(fēng)機55;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。[〇〇43]此外，在過熱蒸汽燃燒爐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，其作用同樣為用于檢測溫度信息并反饋至控制系統(tǒng)中進(jìn)行決策。
[0044]本實施例中，若有飽和蒸汽源，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。否則，還需要在第一熱交換器24的入口端連接有飽和蒸汽發(fā)生器4。
[0045]具體地，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,而且在飽和蒸汽發(fā)生器4上還連接有安全閥23、進(jìn)水管道和出水管道，進(jìn)水管道上設(shè)有進(jìn)水閥20和水表48,出水管道上設(shè)有出水閥21;此外，飽和蒸汽發(fā)生器4的一端設(shè)置有第二燃燒器22，第二燃燒器22的進(jìn)氣端連接有第二天然氣管道、第二空氣管道，第二天然氣管道上設(shè)有第三壓力表51和第二天然氣進(jìn)氣閥50,第二空氣管道上設(shè)有第二風(fēng)機52。通過控制各個閥門、壓力表與風(fēng)機實現(xiàn)調(diào)節(jié)點火過程。
[0046]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(dá)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。而對應(yīng)地，過熱蒸汽可以在正常壓力下達(dá)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(dá)到更好的效果。[〇〇47] 本實施例中，第一旋風(fēng)除塵器6、第二旋風(fēng)除塵器7以及第三旋風(fēng)除塵器10可分別對應(yīng)包括蝶閥29、蝶閥30以及蝶閥35,上述這些蝶閥可設(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。[〇〇48]本實施例中在脫臭爐8的一端設(shè)置有第三燃燒器31，第三燃燒器31的進(jìn)氣端連接有第三天然氣管道、第三空氣管道，第三天然氣管道上設(shè)有第四壓力表45和第三天然氣進(jìn)氣閥32,第三空氣管道上設(shè)有第五壓力表46、第三空氣進(jìn)氣閥33和第三風(fēng)機56;此外，在脫臭爐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。
[0049]本實施例中導(dǎo)熱油加溫裝置11連接有溫控探頭36、進(jìn)油閥37和排油閥38,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(jìn)口端與第三旋風(fēng)除塵器10連接，第二熱交換器49的出口端與排廢風(fēng)機12連接。第二熱交換器49優(yōu)選為呈迂回的彎折狀。
[0050]本實施例中排廢風(fēng)機12與第二熱交換器49的出口端之間的管道上設(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。[〇〇51]本實施例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(dāng)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。 [〇〇52]該過熱蒸汽連續(xù)無氧碳化有機廢棄物的裝置的工作過程為:[〇〇53]將待處理的有機廢棄物通過自動放料裝置42,經(jīng)送料單元1送入碳化單元2內(nèi)，螺旋式送料機既推進(jìn)物料，又同時起到將物料均勻接觸過熱蒸汽的作用，從而保證碳化均勻。 [〇〇54]開機時，首先打開自來水進(jìn)水閥20、第二空氣進(jìn)氣閥、第二天然氣進(jìn)氣閥50、第二風(fēng)機52以及壓力表控制進(jìn)入量，啟動第二燃燒器22,飽和蒸汽發(fā)生器4工作，安全閥23過載保護(hù)。啟動過熱蒸汽發(fā)生器5，打開第一天然氣進(jìn)氣閥27，第一空氣進(jìn)氣閥28，第一風(fēng)機55以及壓力表控制輸入量。過熱蒸汽燃燒爐9對進(jìn)入第一熱交換器24的飽和水蒸汽進(jìn)行加溫，制成的過熱蒸汽溫度由第一爐溫數(shù)據(jù)采集口 25控制。而且其產(chǎn)生的過熱蒸汽通過過熱蒸汽送汽裝置17送入碳化單元2,第一溫度數(shù)據(jù)采集口 40、第二溫度數(shù)據(jù)采集口 41與熱系統(tǒng)的檢測、采集與控制單元15、全系統(tǒng)電氣控制單元14聯(lián)動控制系統(tǒng)運行。
[0055]壓力測定裝置18、螺旋式送料機與控制系統(tǒng)聯(lián)動，有機廢棄物高溫碳化。螺旋式送料機可根據(jù)所處置的有機廢棄物設(shè)計成一根或者兩根平行裝置。產(chǎn)生的干餾瓦斯經(jīng)第一旋風(fēng)除塵器6、第二旋風(fēng)除塵器7送入脫臭爐8進(jìn)行燃燒。[〇〇56]打開第三天然氣進(jìn)氣閥32,第三空氣進(jìn)氣閥33,第三風(fēng)機56以及壓力表參與控制， 打開第三燃燒器31，設(shè)定脫臭爐8溫度850?1100°C，由第二爐溫數(shù)據(jù)采集口 34聯(lián)動控制系統(tǒng)運行，啟動脫臭爐8對送入的廢氣燃燒，潔凈處理。潔凈處理后的廢氣送入過熱蒸汽燃燒爐9進(jìn)行二次燃燒，過熱蒸汽燃燒爐9的爐溫由第一爐溫數(shù)據(jù)采集口 25、第一溫度數(shù)據(jù)采集口 40與第二溫度數(shù)據(jù)采集口 41聯(lián)動控制系統(tǒng)運行。二次潔凈處理的廢氣經(jīng)第三旋風(fēng)除塵器 10進(jìn)入導(dǎo)熱油加溫裝置11，然后經(jīng)第二熱交換器49,由排廢風(fēng)機12送入尾氣終端處理系統(tǒng) 13。導(dǎo)熱油加溫裝置11是將經(jīng)二次燃燒的尾氣的余熱充分利用，可以加溫導(dǎo)熱油，也可以接入飽和蒸汽裝置;或者單獨加熱溫水或接入其他需要加熱的裝置。導(dǎo)熱油的循環(huán)加溫工作， 同時由進(jìn)油閥37,排油閥38,溫控探頭36,高溫油栗及其它輔助裝置配合。尾氣終端處理系統(tǒng)13可根據(jù)碳化的有機廢棄物不同，最終尾氣排放檢測數(shù)據(jù)的結(jié)果，進(jìn)行常規(guī)設(shè)計和配置。 [〇〇57] 實施例二
[0058]結(jié)合圖1-2所示，本實施例二在實施例一的基礎(chǔ)上，根據(jù)其核心技術(shù)(碳化單元2部分)進(jìn)一步地提供一種過熱蒸汽碳化爐。結(jié)合圖1所示，該過熱蒸汽碳化爐內(nèi)設(shè)有碳化腔體， 碳化腔體上設(shè)有過熱蒸汽進(jìn)口端和廢氣出口端，且在碳化腔體內(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位于過熱蒸汽進(jìn)口端，且與過熱蒸汽發(fā)生器5連接;碳化腔體上設(shè)有壓力測定裝置18。
[0059]該過熱蒸汽碳化爐還包括控制系統(tǒng)，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，從而實現(xiàn)自動控制有機廢棄物的高溫碳化。[0〇6〇] 其中，碳化腔體的一端與送料單元1連接，另一端與出料單元3連接。至于送料單元 1與出料單元3的具體組成同上面詳細(xì)。
[0061]進(jìn)一步地，碳化腔體與送料單元1之間的連接處設(shè)有進(jìn)料密封裝置，碳化腔體與出料單元3之間的連接處設(shè)有出料密封裝置。而且，碳化腔體為負(fù)壓腔體，且連接有抽真空裝置。通過抽真空裝置和進(jìn)出料密封裝置來保證空氣不進(jìn)入碳化腔體內(nèi)，同時，送入碳化爐的過熱蒸汽為脫水的高溫汽體也是不含氧氣，所以本裝置為真正意義的無氧碳化爐。
[0062]本實施例中的過熱蒸汽發(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 41;第一溫度數(shù)據(jù)采集口 40與第二溫度數(shù)據(jù)采集口 41 分別與控制系統(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(jìn)行決策。 [〇〇63]具體地，第一燃燒器26的進(jìn)氣端連接有第一天然氣管道、第一空氣管道，第一天然氣管道上設(shè)有第一壓力表44和第一天然氣進(jìn)氣閥27,第一空氣管道上設(shè)有第二壓力表47、 第一空氣進(jìn)氣閥28和第一風(fēng)機55;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。[〇〇64]此外，在過熱蒸汽燃燒爐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，其作用同樣為用于檢測溫度信息并反饋至控制系統(tǒng)中進(jìn)行決策。
[0065]本實施例中若有飽和蒸汽源，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。否則，還需要在第一熱交換器24的入口端連接有飽和蒸汽發(fā)生器4。[〇〇66]具體地，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,而且在飽和蒸汽發(fā)生器4上還連接有安全閥23、進(jìn)水管道和出水管道，進(jìn)水管道上設(shè)有進(jìn)水閥20和水表48,出水管道上設(shè)有出水閥21;此外，飽和蒸汽發(fā)生器4的一端設(shè)置有第二燃燒器22，第二燃燒器22的進(jìn)氣端連接有第二天然氣管道、第二空氣管道，第二天然氣管道上設(shè)有第三壓力表51和第二天然氣進(jìn)氣閥50,第二空氣管道上設(shè)有第二風(fēng)機52。通過控制各個閥門、壓力表與風(fēng)機實現(xiàn)調(diào)節(jié)點火過程。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(dá)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(dá)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(dá)到更好的效果。
[0067]綜上，本實施例中主要采用的技術(shù)手段總結(jié)如下:[〇〇68] 一、根據(jù)有機廢棄物碳化所需的溫度，選擇300°C-1000°C范圍內(nèi)的過熱蒸汽送入碳化爐(碳化單元)內(nèi)，使碳化爐內(nèi)的物料與過熱蒸汽充分均勻的混合接觸。進(jìn)一步地，過熱蒸汽是將普通飽和水蒸汽加熱脫水而成，升溫快，成本很低。因為是直接接觸有機廢棄物故碳化速度快，效率高。
[0069]二、將水通過飽和蒸汽發(fā)生器制成100°C以上的飽和水蒸汽送入過熱蒸汽發(fā)生器， 利用天然氣燃燒加熱，通過內(nèi)部的換熱器系統(tǒng)快速制成l〇〇〇°C左右的過熱蒸汽。
[0070]三、根據(jù)有機廢棄物碳化所需的特定溫度，通過溫度采集控制系統(tǒng)將特定100 °c? 1000°C區(qū)間溫度的過熱蒸汽送入碳化爐，碳化有機廢棄物。[0071 ]四、過熱蒸汽送入碳化爐內(nèi)，使?fàn)t內(nèi)的有機廢棄物與過熱蒸汽充分的混合接觸。
[0072]五、碳化爐內(nèi)的螺旋推進(jìn)器，除推進(jìn)有機廢棄物前行作用外，同時還將有機廢棄物充分均勻的暴露在過熱蒸汽中，使有機廢棄物充分均勻高效碳化。
[0073]六、為保證本裝置為無氧碳化，將碳化爐設(shè)計為負(fù)壓碳化爐，通過抽真空裝置和進(jìn)出料密封裝置來完成，保證空氣不進(jìn)入碳化爐內(nèi)，送入碳化爐的過熱蒸汽為脫水的高溫汽體也是不含氧氣，所以本裝置為真正意義的無氧碳化爐。[〇〇74]七、碳化爐內(nèi)螺旋推進(jìn)器進(jìn)一步確保了碳化的有機廢棄物充分、混合、直接接觸過熱蒸汽。
[0075]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)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)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種過熱蒸汽碳化爐，其特征在于，該過熱蒸汽碳化爐內(nèi)設(shè)有碳化腔體，所述碳化腔 體上設(shè)有過熱蒸汽進(jìn)口端和廢氣出口端，且在所述碳化腔體內(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過熱蒸汽進(jìn)口端，且與過熱蒸汽發(fā)生器連 接;所述碳化腔體上設(shè)有壓力測定裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過熱蒸汽碳化爐，其特征在于，該過熱蒸汽碳化爐還包括控制 系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與碳化螺旋送料器、壓力測定裝置通訊連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過熱蒸汽碳化爐，其特征在于，所述碳化腔體的一端與送料單 元連接，另一端與出料單元連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過熱蒸汽碳化爐，其特征在于，所述碳化腔體與送料單元之間 的連接處設(shè)有進(jìn)料密封裝置，所述碳化腔體與出料單元之間的連接處設(shè)有出料密封裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過熱蒸汽碳化爐，其特征在于，所述碳化腔體為負(fù)壓腔體，且連接有抽真空裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過熱蒸汽碳化爐，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。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過熱蒸汽碳化爐，其特征在于，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。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過熱蒸汽碳化爐，其特征在于，所述第一燃燒器的進(jìn)氣端連接 有第一天然氣管道、第一空氣管道，所述第一天然氣管道上設(shè)有第一壓力表和第一天然氣 進(jìn)氣閥，所述第一空氣管道上設(shè)有第二壓力表、第一空氣進(jìn)氣閥和第一風(fēng)機。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過熱蒸汽碳化爐，其特征在于，所述第一熱交換器的入口端連 接有飽和蒸汽發(fā)生器；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(jìn)水管道和出水管道，所述進(jìn)水管道上設(shè)有進(jìn)水閥和水表， 所述出水管道上設(shè)有出水閥;所述飽和蒸汽發(fā)生器的一端設(shè)置有第二燃燒器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的過熱蒸汽碳化爐，其特征在于，所述第二燃燒器的進(jìn)氣端連 接有第二天然氣管道、第二空氣管道，所述第二天然氣管道上設(shè)有第三壓力表和第二天然 氣進(jìn)氣閥，所述第二空氣管道上設(shè)有第二風(fēng)機和第二空氣空氣閥。
【文檔編號】C10B53/00GK205653405SQ201620450457
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月17日 公開號201620450457.7, CN 201620450457, CN 205653405 U, CN 205653405U, CN-U-205653405, CN201620450457, CN201620450457.7, CN205653405 U, CN205653405U
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