CN108728140A - 有机危废低温热解发电系统 - Google Patents

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CN108728140A CN201810917501.4A CN201810917501A CN108728140A CN 108728140 A CN108728140 A CN 108728140A CN 201810917501 A CN201810917501 A CN 201810917501A CN 108728140 A CN108728140 A CN 108728140A
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董帅
陈森
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Abstract

本发明公开了一种有机危废低温热解发电系统,包括原料分类进料线、热解线、油水分离线、热风线、VOCs收集处理线、余热锅炉发电线、尾气处理线,原料分类进料线与热解线连接,热解线与油水分离线连接,热风线连接油水分离线和热解线,余热锅炉发电线连接热解线和油水分离线,VOCs收集处理线、尾气处理线和热风线均连接余热锅炉发电线。该发电系统能对有机危废进行集中分类处理,不仅实现了有机危废的无害化处理和资源的循环再利用,而且具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。

Description

有机危废低温热解发电系统
技术领域
[0001] 本发明主要涉及城镇及工业有机危废无害化处理和资源循环再利用技术领域,尤 其涉及一种有机危废低温热解发电系统。
背景技术
[0002] 在高度集中的现代化大工业情况下,工业生产排出的有机类危险废物对周围环境 的污染日益严重。它将直接对渔业和农业产生严重影响,同时直接或间接地危害人体健康。 在环境污染中,有机类危险废物的污染影响最大,但是对于有机类危险废物处置却处于空 白。众多石油化工、电子加工、精细化工、制药、机械制造和环保治理等企事业单位每年产生 大量的有机类危险废物,一方面这些企事业单位找不到危险废物的接纳单位,即使能找到 大型处置单位,也面临着数量不集中、储存包装不规范、处置费用高等问题;另一方面,环境 管理部门也面临着产废单位多、分布广、危险废物品种多、总量大的问题,管理的难度和幅 度都很大。
[0003] 传统的焚烧方式虽然可以实现有机危废的减量化和资源化,但在生产过程中会对 环境造成二次污染,尤其是二噁英的污染,只能采取措施尽量降低,无法消除。相对于焚烧 而言,低温热解是在绝氧的环境下发生分解反应,从根本上消除二噁英、粉尘、恶臭等二次 污染,从废弃物资源化利用的角度看,低温热解在有机危废处理利用领域是一种安全有效 的处理方法。
[0004] 在有机危废资源化、无害化处理领域,国内已经有了一些研究,天津市环境保护技 术开发中心设计所的孙贻超(CN106590804A)公开了一种将含油污泥处理为燃料粉的设备, 可对含油污泥处理和利用。整个过程无废气产生,避免二次污染;处理过程中仅需搅拌加破 碎即可完成整体工艺过程,该设备制成的燃料粉可代替煤粉作为锅炉燃料使用。但该工艺 过程有一定局限性,无法适应来源广泛、性质复杂的各类有机危废,燃料粉的热值难以控 制。
[0005]中国科学院新疆理化技术研究所的贾汉忠等(CN106316024A)公开了一种含油污 泥低温热解资源化的处理方法,在含油污泥中加入水、絮凝剂及生物质,高速搅拌后进行调 制脱水;将调制脱水后的含油污泥与改性膨润土催化剂充分混合后放入管式炉中进行低温 热解;热解产生的液体进行回收利用,气体进入气体回收装置燃烧或利用。该技术采用物理 化学调质与热分解结合的方式,有效的处理了有害污泥,并实现了油品的回收。该方法所用 的热量消耗大,处理量小,只能处理单一种类有机危废,不能实现规模化连续处理。
[0006] 北京神源环保有限公司的吴小飞等人(CN 107716518 A)公开了一种处理持久性 有机危废的系统及方法,通过利用燃气加热器对有机危废进行加热,将预热区的温度控制 在800_9〇0°C,使物料能够被预热并除去物料中的水分;热解区的温度控制在9〇〇-l〇〇〇°C, 使得物料中的有机成分发生热解反应,并使大部分有机化学物质挥发除去,使得残留物料 中的有机化学物质的含量在5-8 % (质量)的范围内;精脱附区的温度控制在1 〇〇〇-1200。(:, 使得物料中的少量有机化学物质也被除去,最终残留在物料中的有机化学物质含量在2% (质量)以下。该方法热解温度高,热能消耗大,无法使有机危废中的有机物转化为以燃料 气、燃料油和炭黑为主的贮存性能源,无法实现有机危废的资源化利用。
[0007]北京国电富通科技发展有限责任公司的张旭辉(CN 107755407 A)公开了一种有 机危废的无害化资源化处理装置及其处理方法,该装置包括干燥炉、干馏活化炉及冷却缓 存仓,干燥炉及干馏活化炉均设置有气体热载体混流加热设备,适用于处理粉状及高含水 固废,无法适应来源广泛、性质复杂的各类有机危废。
发明内容
[°008]本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种能对有机危废进行集 中分类处理,不仅实现了有机危废的无害化处理和资源的循环再利用,而且具有良好的环 境效益、经济效益和社会效益的有机危废低温热解发电系统。
[0009]为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案: 一种有机危废低温热解发电系统,包括原料分类进料线、热解线、油水分离线、热风线、 VOCs收集处理线、余热锅炉发电线、尾气处理线,所述原料分类进料线与热解线连接,所述 热解线与油水分离线连接,所述热风线连接油水分离线和热解线,所述余热锅炉发电线连 接热解线和油水分离线,所述VOCs收集处理线、尾气处理线和热风线均连接余热锅炉发电 线。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进: 所述原料分类进料线包括依次连接的智能仓储、破碎机、运输皮带、中间料仓和进料绞 龙,所述进料绞龙的出料端与热解线连接。
[0011] 所述中间料仓内设置有料位计。
[0012] 所述热解线包括热解炉、热解换热器、热解引风机、冷炭输送机和炭黑料仓,所述 热解炉、冷炭输送机和炭黑料仓依次连接,所述热解换热器同时连接热解炉、油水分离线和 热风线,所述热解引风机连接热解换热器,所述热解炉连接进料绞龙、热风线和余热锅炉发 电线。
[0013] 所述油水分离线包括油水分离器、分离引风机、净化装置、气柜、油泵、储油罐和乳 化器,所述油水分离器、分离引风机、净化装置和气柜依次连接,所述气柜连接热风线,所述 油泵连接油水分离器和储油罐,所述乳化器连接油水分离器和余热锅炉发电线,所述油水 分离器连接热解换热器。
[0014] 所述热风线包括第一热风引风机、第二热风引风机、稀释风机和加热炉,所述加热 炉一端连接热解炉、另一端通过第一热风引风机连接气柜,所述第二热风引风机一端连接 气柜、另一端连接余热锅炉发电线,所述稀释风机连接加热炉。
[0015] 所述余热锅炉发电线包括二燃室、余热锅炉、发电换热器和发电机组,所述二燃室 与热解炉、乳化器以及第二热风引风机形成连接,所述余热锅炉连接二燃室和发电换热器, 所述发电换热器连接二燃室、尾气处理线和V〇Cs收集处理线,所述发电机组连接余热锅炉。
[0016] 所述VOCs收集处理线包括依次连接的集气罩、除尘器、集气引风机和集气吸附塔, 所述集气吸附塔与发电换热器连接。
[0017] 所述尾气处理线包括依次连接的急冷塔、碱液喷淋塔、尾气吸附塔、尾气引风机和 烟囱,所述急冷塔连接发电换热器。
[0018] 所述加热炉通入天然气,所述余热锅炉通入除盐水。
[0019] 与现有技术相比,本发明的优点在于: 本发明的有机危废低温热解发电系统,该系统运行时,有机危废由原料分类进料线输 送进入热解线实现热解,然后经油水分离线实现油水分离,产生的气体通过热风线回流至 热解线以及余热锅炉发电线进行再利用,热解线和油水分离线还通过余热锅炉发电线利用 进行发电,而VOCs收集处理线将收集的VOCs气体作为燃空气进入余热锅炉发电线燃烧,热 解线和余热锅炉发电线产生的尾气经尾气处理线净化处理后达标排放。较传统结构而言, 该系统通过原料分类进料线将有机危废按照物质成份、产生厂家、入库时间、热值不同,分 类存放,并根据危废种类、含水率、热值等信息,合理配伍,实现有机危废的集中化,规范化, 资源化处理;该系统通过热风线和油水分离线实现了空气冷却加循环冷却水的方式降低热 解气的温度,减少了循环冷却水用量,并且换热后的空气作为助燃空气燃烧,回收热解气余 热,提高了热风线的加热效率;油水分离后的含油废水石油类值及C0D值较高,经油水分离 线送入余热锅炉发电线燃烧,不仅解决了含油废水生化处理难度大的问题,而且实现了废 水中残余油品的资源化利用;储存车间散发出的VOCs采用VOCs收集处理线吸附处理后进入 余热锅炉发电线燃烧,避免二次环境污染;利用余热锅炉发电线实现有机危废处理、发电于 一体的节能联产系统。
附图说明
[0020] 图1是本发明的结构示意图。
[0021]图中各标号表不: 1、原料分类进料线;11、智能仓储;12、破碎机;13、运输皮带;14、中间料仓;141、料位 计;I5、进料绞龙;2、热解线;21、热解炉;22、热解换热器;23、热解引风机;24、冷炭输送机; 25、炭黑料仓;3、油水分离线;31、油水分离器;32、分离引风机;33、净化装置;34、气柜;35、 油泵;36、储油罐;37、乳化器;4、热风线;41、第一热风引风机;42、第二热风引风机;43、稀释 风机;44、加热炉;5、V0Cs收集处理线;51、集气罩;52、除尘器;53、集气引风机;54、集气吸附 塔;6、余热锅炉发电线;61、二燃室;62、余热锅炉;63、发电换热器;64、发电机组;7、尾气处 理线;71、急冷塔;72、碱液喷淋塔;73、尾气吸附塔;74、尾气引风机;75、烟囱。
具体实施方式
[0022]以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
[0023]如图1所示,本发明有机危废低温热解发电系统的一种实施例,包括原料分类进料 线1、热解线2、油水分离线3、热风线4、V0Cs收集处理线5、余热锅炉发电线6、尾气处理线7, 原料分类进料线1与热解线2连接,热解线2与油水分离线3连接,热风线4连接油水分离线3 和热解线2,余热锅炉发电线6连接热解线2和油水分离线3, VOCs收集处理线5、尾气处理线7 和热风线4均连接余热锅炉发电线6。该系统运行时,有机危废(可以是HW02医药废物,HW03 废药物、药品,HW04农药废物,HW05木材防腐剂废物,HW08废矿物油与含矿物油废物,HW11精 (蒸)馏残澄,HW12涂料、油墨、颜料及类似产品制造,HW13有机树脂类,HW16感光材料废物, HW18焚烧处置残渣,HW39含酚废物,HW40含醚废物,HW49其他废物,也可以是废塑料,废橡 胶,生物质。本实施案例中,原料为HW13有机树脂类危废、Hffl 1精(蒸)馏残渣、HW03废药物、 药品)由原料分类进料线1输送进入热解线2实现热解,然后经油水分离线3实现油水分离, 产生的气体通过热风线4回流至热解线2以及余热锅炉发电线6进行再利用,热解线2和油水 分离线3还通过余热锅炉发电线6利用进行发电,而VOCs收集处理线5将收集的VOCs气体作 为燃空气进入余热锅炉发电线6燃烧,热解线2和余热锅炉发电线6产生的尾气经尾气处理 线7净化处理后达标排放。较传统结构而言,该系统通过原料分类进料线1将有机危废按照 物质成份、产生厂家、入库时间、热值不同,分类存放,并根据危废种类、含水率、热值等信 息,合理配伍,实现有机危废的集中化,规范化,资源化处理;该系统通过热风线4和油水分 离线3实现了空气冷却加循环冷却水的方式降低热解气的温度,减少了循环冷却水用量,并 且换热后的空气作为助燃空气燃烧,回收热解气余热,提高了热风线4的加热效率;油水分 离后的含油废水石油类值及COD值较高,经油水分离线3送入余热锅炉发电线6燃烧;储存车 间散发出的VOCs采用VOCs收集处理线5吸附处理后进入余热锅炉发电线6燃烧,避免二次环 境污染;利用余热锅炉发电线6实现有机危废处理、发电于一体的节能联产系统。
[0024] 本实施例中,原料分类进料线1包括依次连接的智能仓储11、破碎机12、运输皮带 13、中间料仓14和进料绞龙15,进料绞龙15的出料端与热解线2连接。废原料进入智能仓储 11后按危废种类储存在相应位置,根据各危废种类热值的不同进行搭配,搭配后的物料送 至破碎机12碎,破碎后的原料经运输皮带13、中间料仓14和进料绞龙15输送至热解线2进行 热解。
[0025] 本实施例中,中间料仓14内设置有料位计141。当料位低于或者高于料位计141设 定值时,智能仓储11开始或者停止向破碎机12送料,保证热解线2能连续稳定运转。
[0026]本实施例中,热解线2包括热解炉21、热解换热器22、热解引风机23、冷炭输送机24 和炭黑料仓25,热解炉21、冷炭输送机24和炭黑料仓25依次连接,热解换热器22同时连接热 解炉21、油水分离线3和热风线4,热解引风机23连接热解换热器22,热解炉21连接进料绞龙 15、热风线4和余热锅炉发电线6。该结构中,热解炉21会产生余热和炭黑,一部分余热通过 热解换热器22和热解引风机23作用回送至热风线4辅助加热,节约循环冷却水用量,还有一 部分余热送至余热锅炉发电线6再利用,大大得高了热解余热利用率;而炭黑通过冷炭输送 机24输送至炭黑料仓25,炭黑收集后销售给相关厂家,冷炭输送机24采用循环水冷却的方 式。
[0027]本实施例中,油水分离线3包括油水分离器31、分离引风机32、净化装置33、气柜 34、油栗35、储油罐36和乳化器:37,油水分离器31、分离引风机32、净化装置33和气柜34依次 连接,气柜M连接热风线4,油泵35连接油水分离器31和储油罐36,乳化器37连接油水分离 器31和余热锅炉发电线6,油水分离器31连接热解换热器22。该结构中,油水分离器31上部 为循环水冷器,热解气被冷凝至40°C以下,不可凝气经净化装置33 (活性炭吸附塔)除去水 及未冷凝的油气后进入气柜M储存;油水分离器31下部为卧式储罐,下部设有竖直挡板,油 水混合物在挡板左侧分层,上层重油翻至挡板右侧,然后经油泵35输送至储油罐36,下层含 油废水经乳化器37乳化后送至余热锅炉发电线6燃烧,气柜34的不可凝气一部分通过热风 线4给热解炉21供热,一部分进入余热锅炉发电线6提供热源。
[0028]本实施例中,热风线4包括第一热风引风机41、第二热风引风机42、稀释风机43和 加热炉44,加热炉44 一端连接热解炉21、另一端通过第一热风引风机41连接气柜34,第二热 风引风机42—端连接气柜M、另一端连接余热锅炉发电线6,稀释风机43连接加热炉44。该 结构中,第一热风引风机41将气柜34的不可凝气一部分引出经加热炉44送入热解炉21供 热,稀释风机43通过外部空气形成稀释保证内压稳定,来自于加热炉44的高温烟气(9〇〇°C) 将热解炉21内的热解原料加热至450〜50(TC,物料在热解炉21内停留30min并产生热解气; 第二热风引风机42将气柜34的不可凝气另一部分引出送至余热锅炉发电线6提供热源。
[0029] 本实施例中,余热锅炉发电线6包括二燃室61、余热锅炉62、发电换热器63和发电 机组64,二燃室61与热解炉21、乳化器37以及第二热风引风机42形成连接,余热锅炉62连接 二燃室61和发电换热器63,发电换热器63连接二燃室61、尾气处理线7和VOCs收集处理线5, 发电机组64连接余热锅炉62。二燃室61产生110(TC的烟气,高温烟气经余热锅炉62回收热 量产出高品质蒸汽,蒸汽送入发电机组64发电。
[0030] 本实施例中,VOCs收集处理线5包括依次连接的集气罩51、除尘器52、集气引风机 53和集气吸附塔54,集气吸附塔54与发电换热器63连接。智能仓储11与热解车间收集的 VOCs气体经集气罩51收集,而后经除尘器52除去气体中的颗粒物,除尘后的气体送入集气 吸附塔54 (活性炭吸附塔)净化,经发电换热器63与余热锅炉62换热后送入二燃室61燃烧。 [0031] 本实施例中,尾气处理线7包括依次连接的急冷塔71、碱液喷淋塔72、尾气吸附塔 73、尾气引风机74和烟囱75,急冷塔71连接发电换热器63。余热锅炉62产生的尾气经急冷塔 71、碱液喷淋塔72、尾气吸附塔73 (活性炭吸附塔)净化处理后,经烟囱75达标排放。
[0032] 本实施例中,加热炉44通入天然气,余热锅炉62通入除盐水。该结构中,在系统启 动阶段,加热炉44通过燃烧天然气(G1)向热解炉21热解提供热源;余热锅炉62通入除盐水 (G2)形成高品质蒸汽。
[0033]虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领 域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围的情况下,都可利用上述揭示的技术内容对 本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是 未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、 等同变化及修饰,均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1. 一种有机危废低温热解发电系统,其特征在于:包括原料分类进料线(1)、热解线 (2) 、油水分离线(3)、热风线(4)、VOCs收集处理线(5)、余热锅炉发电线(6)、尾气处理线 (7),所述原料分类进料线⑴与热解线⑵连接,所述热解线⑵与油水分离线⑶连接,所 述热风线⑷连接油水分离线⑶和热解线⑵,所述余热锅炉发电线⑹连接热解线⑵和 油水分离线(3),所述V〇Cs收集处理线(5)、尾气处理线(7)和热风线(4)均连接余热锅炉发 电线⑹。
2. 根据权利要求1所述的有机危废低温热解发电系统,其特征在于:所述原料分类进料 线(1)包括依次连接的智能仓储(11)、破碎机(12)、运输皮带(13)、中间料仓(14)和进料绞 龙(15),所述进料绞龙(15)的出料端与热解线(2)连接。
3. 根据权利要求2所述的有机危废低温热解发电系统,其特征在于:所述中间料仓(14) 内设置有料位计(141)。
4. 根据权利要求3所述的有机危废低温热解发电系统,其特征在于:所述热解线(2)包 括热解炉(21)、热解换热器(22)、热解引风机(23)、冷炭输送机(24)和炭黑料仓(25),所述 热解炉(21)、冷炭输送机(24)和炭黑料仓(25)依次连接,所述热解换热器(22)同时连接热 解炉(21)、油水分离线⑶和热风线⑷,所述热解引风机(23)连接热解换热器(22),所述热 解炉(21)连接进料绞龙(15)、热风线(4)和余热锅炉发电线(6)。
5. 根据权利要求4所述的有机危废低温热解发电系统,其特征在于:所述油水分离线 (3) 包括油水分离器(31)、分离引风机(32)、净化装置(33)、气柜(34)、油栗(35)、储油罐 (36)和乳化器(37),所述油水分离器(31)、分离引风机(32)、净化装置(33)和气柜(34)依次 连接,所述气柜(34)连接热风线(4),所述油栗(35)连接油水分离器(31)和储油罐(36),所 述乳化器(37)连接油水分离器(31)和余热锅炉发电线(6),所述油水分离器(31)连接热解 换热器(22)。
6. 根据权利要求5所述的有机危废低温热解发电系统,其特征在于:所述热风线(4)包 括第一热风引风机(41)、第二热风引风机(42)、稀释风机(43)和加热炉(44),所述加热炉 (44) 一端连接热解炉(21)、另一端通过第一热风引风机(41)连接气柜(34),所述第二热风 引风机(42) —端连接气柜(34)、另一端连接余热锅炉发电线(6),所述稀释风机(4¾连接加 热炉(44)。
7. 根据权利要求6所述的有机危废低温热解发电系统,其特征在于:所述余热锅炉发电 线(6)包括二燃室(61)、余热锅炉(62)、发电换热器(63)和发电机组(64),所述二燃室(61) 与热解炉(21)、乳化器(37)以及第二热风引风机(42)形成连接,所述余热锅炉(6¾连接二 燃室(61)和发电换热器(63),所述发电换热器(63)连接二燃室(61)、尾气处理线(7)和VOCs 收集处理线(5),所述发电机组(64)连接余热锅炉(62)。
8. 根据权利要求7所述的有机危废低温热解发电系统,其特征在于:所述VOCs收集处理 线(5)包括依次连接的集气罩(51)、除尘器(52)、集气引风机(53)和集气吸附塔(54),所述 集气吸附塔(54)与发电换热器(63)连接。
9. 根据权利要求8所述的有机危废低温热解发电系统,其特征在于:所述尾气处理线 (7)包括依次连接的急冷塔(71)、碱液喷淋塔(72)、尾气吸附塔C73)、尾气引风机(74)和烟 囱(75),所述急冷塔(71)连接发电换热器(63)。
10. 根据权利要求7至9中任一项所述的有机危废低温热解发电系统,其特征在于:所述 加热炉(44)通入天然气,所述余热锅炉(62)通入除盐水。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109735353A (zh) * 2018-12-21 2019-05-10 兰州何捷环保科技有限公司 一种有机危废低温无氧热解工艺
CN110157455A (zh) * 2019-05-17 2019-08-23 湖南现代环境科技股份有限公司 连续式垃圾绝氧热解装置、垃圾热解耦合电站锅炉发电装置和工艺

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CN110157455A (zh) * 2019-05-17 2019-08-23 湖南现代环境科技股份有限公司 连续式垃圾绝氧热解装置、垃圾热解耦合电站锅炉发电装置和工艺

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