CN107138515A - 一种节能减排的供热方法 - Google Patents

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董博超
赵维维
田汪洋
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    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
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    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/06Reclamation of contaminated soil thermally
    • B09C1/065Reclamation of contaminated soil thermally by pyrolysis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste or contaminated solids into something useful or harmless
    • B09B3/0083Destroying solid waste or transforming solid waste or contaminated solids into something useful or harmless by means of a thermal treatment, e.g. evaporation

Abstract

本发明涉及土壤修复领域,具体涉及一种节能减排的供热方法,包括,①燃料在燃烧器作用下在燃烧室内燃烧,②燃烧产生的高温烟气与低温气体混合,③得到合适温度的加热烟气通入热解脱附装置对其内部的物料进行处理,其中,所述加热烟气进入热解脱附装置后,逐步从加热烟气变为低温烟气,将所述低温烟气送入返混通道作为所述低温气体与所述高温烟气进行混合。本发明利用了土壤处理装置排出烟气的热量,实现了能量的多次重复利用,起到了节能减排的作用,减少了冷空气的混合装置,精简了设备结构,降低了成本。

Description

一种节能减排的供热方法
技术领域
[0001] 本发明涉及土壤修复领域,具体涉及一种节能减排的供热方法。
背景技术
[0002] 目前,在土壤修复工艺中,采用热解脱附的方法,能将去除土壤中高浓度SVOCs和 石油烃类的污染。该过程中,需要对土壤进行一定温度下的加热。普遍的供热方法如附图2 所示,在燃烧室内,通过燃烧器将燃料燃烧后,通过冷空气与高温烟气混合,得到合适温度 的加热烟气后通入热解脱附装置换热后排放。该过程中,有大量的热能被浪费,此外完成加 热后的烟气会污染环境,若采用烟气处理装置处理,则增加了成本。
[0003] 例如CN201510063379.5公开的一种有机污染土壤多级热修复系统,采用两级热脱 附的方式对土壤进行修复处理,并且将高温级的热脱附装置的尾气用于低温级的热脱附装 置的加热使用。其加热方式采用的是直接加热,高温级热脱附装置内产生的尾气伴随土壤 热处理分解气体会一同通过管道进入低温级热脱附装置内。其管道内会产生大量的烟尘, 直接影响设备的安全性能产生“粉爆”现象,同时影响低温级热脱附装置的处理效果;高温 级热脱附装置产生尾气的温度受到土壤性质影响较大,难以控制通入低温级热脱附装置的 尾气温度,进一步影响了低温级热脱附装置的处理效果。
发明内容
[0004] 本发明的目的,是为了解决背景技术中的问题,提供一种节能减排的供热方法。
[0005] 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的: 一种节能减排的供热方法,包括,①燃料在燃烧器作用下在燃烧室内燃烧,②燃烧产生 的高温烟气与低温气体混合,③得到合适温度的加热烟气通入热解脱附装置对其内部的物 料进行处理,其中,所述加热烟气进入热解脱附装置后,逐步从加热烟气变为低温烟气,将 所述低温烟气送入返混通道作为所述低温气体与所述高温烟气进行混合。
[0006] 作为优选,所述燃烧室内燃料燃烧温度大于ll〇〇°C,所述高温烟气温度大于800 °C,所述低温烟气温度为250〜500°C。
[0007] 作为优选,所述加热烟气温度为600〜800 °C。
[0008] 作为优选,所述燃烧室包括燃烧区和混合区,所述燃料燃烧发生在燃烧区,所述高 温烟气后与低温烟气混合发生在混合区,所述燃烧区与所述混合区相互连通,所述燃烧区 内温度大于与所述混合区内温度。
[0009] 作为优选,所述返混通道用过返混风机和返混阀控制所述低温烟气的流量,所述 高温烟气与在所述低温烟气所述混合区混合完毕后通过温度传感器进行温度检测,根据检 测到的温度对返混阀的开度进行调节,从而控制低温烟气通入量,以保证加热烟气的温度, 从而保证了热解脱附装置内的热处理效果。
[0010] 作为优选,所述返混通道或热解脱附装置的烟气出口还连接有烟气排放管,用以 将多余的低温烟气排出,排出后的低温烟气送入烟气处理装置处理。由于低温烟气的总量 较多,通过这种方式,能将多出来的低温烟气及时排出系统。
[0011]
背景技术中通过热解脱附装置后排放出的烟气,在本方案中,将其通过返混通道 重新送入燃烧室内与高温热烟混合后形成温度合适的加热烟气。该过程,充分利用了烟气 中200~500°C的显热,降低了燃气的用量,减少了烟气的排放量及处理,实现节能减排,并取 消了冷空气混合装置。
[0012] 作为优选,所述热解脱附装置包括:内炉体、外炉体、进料口、出料口、外热烟气进 口、外热烟气出口和热解脱附气出口,所述外热烟气进口与所述燃烧室连通,所述外热烟气 出口与所述返混通道连通;所述外炉体套设在所述内炉体外,所述外炉体与所述内炉体之 间的间隙为外加热腔,所述内炉体内为内加热腔,所述内加热腔中设置有输送机构,所述热 解脱附气出口与所述内加热腔相连通;所述进料口、出料口和内加热腔连通形成物料通道, 所述外热烟气进口、外热烟气出口和外加热腔连通形成热气通道,物料在所述物料通道内 的移动方向与热气在热气通道内的移动方向相反。
[0013] 热解脱附装置采用内外加热腔的结构,采用间接加热的方式进行热处理,烟气与 待加热物质处于不同腔体内,烟气不会对待加热物质造成污染,此外,待加热物质与烟气相 互逆流式的加热方式,让整个热解脱附装置中具有多个不同的温度区域,以达到对土壤或 其他物料的脱水、干燥、脱附、热解等热处理工艺。
[0014] 作为优选,所述输送机构为无轴螺旋绞龙。
[0015] 综上所述,本发明的有益效果: ①本发明所述的一种节能减排的供热方法,利用了土壤处理装置排出烟气的热量,实 现了能量的多次重复利用,起到了节能减排的作用。
[0016] ②本发明所述的一种节能减排的供热方法,减少了冷空气的混合装置,精简了设 备结构,降低了成本。
[0017] ③本发明所述的一种节能减排的供热方法,不仅用于土壤修复,还可用于污染后 油泥处理,市政污泥热解,化工污泥热解及其他固废处理等。
附图说明
[0018] 图1是本发明的结构示意图; 图2是现有技术的结构示意图。
具体实施方式
[0019] 以下具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术 人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在 本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
[0020] 下面结合附图以实施例对本发明进行详细说明。
[0021] 实施例1: 根据图1所示,一种节能减排的供热方法,包括,①燃料在燃烧器11作用下在燃烧室1内 燃烧,燃烧室1内燃料燃烧温度大于Iioo °C,高温烟气温度大于800°C,②燃烧产生的高温烟 气与低温气体混合,③得到合适温度的加热烟气通入热解脱附装置2对其内部的土壤进行 处理,加热烟气温度为600〜800°C。其中,加热烟气进入热解脱附装置2后,逐步从加热烟气 变为低温烟气,将低温烟气送入返混通道3作为低温气体与高温烟气进行混合。
[0022] 燃烧室1包括燃烧区101和混合区102,燃料燃烧发生在燃烧区101,高温烟气后与 低温烟气混合发生在混合区102,燃烧区101与混合区102相互连通,燃烧区101内温度大于 与混合区102内温度。
[0023] 返混通道3用过返混风机31和返混阀控制低温烟气的流量,高温烟气与在低温烟 气混合区102混合完毕后通过温度传感器进行温度检测,根据检测到的温度对返混阀的开 度进行调节,从而控制低温烟气通入量,以保证加热烟气的温度。
[0024] 热解脱附装置2为热解脱附装置,热解脱附装置包括:内炉体21、外炉体22、进料口 23、出料口 24、外热烟气进口 25、外热烟气出口 26和热解脱附气出口 27,外热烟气进口 25与 燃烧室1连通,外热烟气出口 26与返混通道3连通; 外炉体22套设在内炉体21外,外炉体22与内炉体21之间的间隙为外加热腔221,内炉体 21内为内加热腔211,内加热腔中设置有输送机构212,输送机构212为无轴螺旋绞龙,热解 脱附气出口 27与内加热腔211相连通; 进料口 23、出料口 24和内加热腔211连通形成物料通道,外热烟气进口 25、外热烟气出 口 26和外加热腔221连通形成热气通道,物料在物料通道内的移动方向与热气在热气通道 内的移动方向相反。
[0025] 下表是本发明的第一种具体实施例与常规工艺的检测结果对比
Figure CN107138515AD00051
根据上述表格可以看出,在双级螺旋的常规工艺中,由于采用等温加热的方式,排烟温 度高,热能浪费量大。本实施例中,通过烟气返混的余热利用技术,烟气返混余热利用技术, 能节省热能成本57%,烟气减排80%。
[0026] 实施例2: 本发明中的热解脱附装置2为单级螺旋时,其检测结果与常规工艺对比如下表:
Figure CN107138515AD00052
根据上述表格可以看出,常规工艺中,由于采用等温加热的方式,排烟温度高,热能浪 费量大。本实施例中,在单级热解脱附过程中,节省热能成本40%,烟气减排64%。

Claims (7)

1. 一种节能减排的供热方法,其特征在于,包括,①燃料在燃烧室(1)内燃烧,②燃烧产 生的高温烟气与低温气体混合,③得到合适温度的加热烟气通入热解脱附装置(2)对其内 部的物料进行处理,所述加热烟气进入热解脱附装置(2)后,逐步从加热烟气变为低温烟 气,将所述低温烟气送入返混通道(3)作为所述低温气体与所述高温烟气进行混合。
2. 根据权利要求1所述的一种节能减排的供热方法,其特征在于,所述燃烧室(1)内燃 料燃烧温度大于ll〇〇°C,所述高温烟气温度大于800°C,所述低温烟气温度为250〜500°C。
3. 根据权利要求2所述的一种节能减排的供热方法,其特征在于,所述加热烟气温度为 600〜800。。。
4. 根据权利要求3所述的一种节能减排的供热方法,其特征在于,所述燃烧室(1)包括 燃烧区(101)和混合区(102),所述燃料燃烧发生在燃烧区(101),所述高温烟气后与低温烟 气混合发生在混合区(102),所述燃烧区(101)与所述混合区(102)相互连通,所述燃烧区 (101)内温度大于与所述混合区(102)内温度。
5. 根据权利要求4所述的一种节能减排的供热方法,其特征在于,所述返混通道(3)用 过返混风机(31)和返混阀控制所述低温烟气的流量,所述高温烟气与在所述低温烟气所述 混合区(102)混合完毕后通过温度传感器进行温度检测,根据检测到的温度对返混阀的开 度进行调节,从而控制低温烟气通入量,以保证加热烟气的温度。
6. 根据权利要求5所述的一种节能减排的供热方法,其特征在于,所述热解脱附装置 (2)包括:内炉体(21)、外炉体(22)、进料口(23)、出料口(24)、外热烟气进口(25)、外热烟气 出口(26)和热解脱附气出口(27),所述外热烟气进口(25)与所述燃烧室(1)连通,所述外热 烟气出口(26)与所述返混通道(3)连通; 所述外炉体(22)套设在所述内炉体(21)外,所述外炉体(22)与所述内炉体(21)之间的 间隙为外加热腔(221),所述内炉体(21)内为内加热腔(211),所述内加热腔中设置有输送 机构(212),所述热解脱附气出口(27)与所述内加热腔(211)相连通; 所述进料口(23)、出料口(24)和内加热腔(211)连通形成物料通道,所述外热烟气进口 (25)、外热烟气出口(26)和外加热腔(221)连通形成热气通道,物料在所述物料通道内的移 动方向与热气在热气通道内的移动方向相反。
7. 根据权利要求6所述的一种节能减排的供热方法,其特征在于,所述输送机构(212) 为无轴螺旋绞龙。
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