CN110665945A - 一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法，包括燃气锅炉系统、热水解系统、沼气提纯系统、提油系统、中温热水储罐、厌氧罐系统、太阳能干化系统、及回流水罐；其中，燃气锅炉系统分别连接热水解系统、沼气提纯系统、提油系统的蒸汽入口，热水解系统、沼气提纯系统、提油系统的热水出口分别连接中温热水储罐，中温热水储罐与厌氧罐系统、太阳能干化系统的热水入口分别连接，厌氧罐系统、太阳能干化系统的温水出口分别连接回流水罐，回流水罐与燃气锅炉系统连接；可解决运行过程中热能资源、水资源大量浪费的问题，提高了生产效率，降低运行成本，实现节能减排。
Description
技术领域
本发明涉及环保保护与可再生能源处理的技术领域，具体涉及一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法。
背景技术
随着社会的进步和经济的发展，人们生活水平的不断提高，使得餐厨废弃物越来越多，能否将其妥善处置，将直接关系到食品卫生安全和人民群众的身体健康；同时随着我国城镇污水处理事业的快速发展，污泥产生量日益增加。因此现有技术中已经逐步出现针对餐厨废弃物和污水厂污泥的协同解决方法。
发明专利申请“一种餐厨废弃及污水厂污泥协同处理方法”（申请公布号CN106964633A，公布日2017.07.21）公开了一种餐厨废弃物及污水处理厂污泥协同处理方法，利用该方法不但可以稳定处理餐厨废弃物及生活污泥，使其无害化和减量化，同时还可以生产出可利用的沼气及园林生物碳土，变废为宝。
在该工艺中，经过高温热水解后的生活污泥和餐厨废弃物一起进入厌氧消化罐进行厌氧消化，产生沼气、沼液和沼渣。厌氧罐产生的沼气进入沼气柜暂时储存，随后经过沼气提纯系统，部分供给燃气锅炉燃烧产生蒸汽为系统供热，部分制成天然气，并入城市燃气管网，供居民使用。厌氧罐产生的沼渣，经过物理压榨脱水后，送入太阳能干化厂干化，成为生物碳土，供园林绿化使用。同时，在该工艺中，还可加入毛油提炼工艺。从城市中回收来的废弃油脂，经过提油区设备分离后，毛油提出送至储罐储存，废水、废渣则和餐厨废弃物一起进入厌氧罐进行厌氧消化。
然而，第一方面，在上述工艺中提到的燃气锅炉，往往使用常温自来水，经过软化后进入节能器升温，随后进入热力除氧器除氧，最终进入锅炉变为高温蒸汽。高温蒸汽进入高温热水解系统后，往往使用蒸汽加污泥，完成热水解后利用冷水将污泥降至合适温度，进入厌氧罐厌氧消化。获得高温污泥热量的冷却水，变成中温热水，往往得不到合理利用排放至下水道，造成巨大的热能、水资源浪费。
第二方面，在上述工艺中提到的沼气提纯系统，在脱碳阶段往往需要通入大量蒸汽，为循环液供热，使脱碳液中的二氧化碳分离出来。但是进入脱碳塔后的蒸汽，为循环液供热后，变为高温热水，往往得不到合理利用排放至下水道，造成巨大的热能、水资源浪费。
第三方面，在上述提油工艺中，废弃油脂回收后，首先需要进入加热搅拌罐搅拌加热，把废弃油脂蒸煮出来，提高废油回收率。在加热过程中，往往使用蒸汽直接加热罐壁，换热完的蒸汽变为高温热水，往往得不到合理利用排放至下水道，造成巨大的热能、水资源浪费。
第四方面，在上述工艺中提到的厌氧罐，需常年稳定在一定温度，以满足厌氧消化产生沼气的条件。在厌氧罐伴热过程中，往往直接使用蒸汽进行一级换热，加热罐壁循环水，换热完的蒸汽变为高温热水，往往得不到合理利用排放至下水道，造成巨大的热能、水资源浪费。
最后，在上述工艺中提到的太阳能干化厂，内设有地暖辅热系统，可提高干化厂的生物碳土干化效率。在地暖水加热过程中，往往直接使用蒸汽进行一级换热，加地暖水罐的循环水，随后利用循环泵送入干化厂加热生物碳土，换热完的蒸汽变为高温热水，往往得不到合理利用排放至下水道，造成巨大的热能、水资源浪费。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述缺陷和不足，本发明提供了一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法，包括燃气锅炉系统、蒸汽控制平台、热水解系统、沼气提纯系统、提油系统、中温热水储罐、热水控制平台、厌氧罐系统、太阳能干化系统、及回流水罐；其中，燃气锅炉系统连接蒸汽控制平台，蒸汽控制平台分别连接热水解系统、沼气提纯系统、提油系统的蒸汽入口，热水解系统、沼气提纯系统、提油系统的热水出口分别连接中温热水储罐，中温热水储罐的出口连接热水控制平台，热水控制平台与厌氧罐系统、太阳能干化系统的热水入口分别连接，厌氧罐系统、太阳能干化系统的温水出口分别连接回流水罐，回流水罐与燃气锅炉系统连接；其特征在于：包括以下步骤：
1）在燃气锅炉系统中，将由软水系统进水替换为进回流温水，当水量不够时，再由软水系统补充进水，经燃气锅炉燃烧后形成高温蒸汽，高温蒸汽被分成三部分并分别被送入热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统中；
2）蒸汽控制平台确定步骤1）中高温蒸汽被送入热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统中的送入顺序、送入流速及送入流量；
3）第一部分高温蒸汽被送入热水解系统中，并与高温污泥进行换热后转化为中温热水，中温热水通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存；
4）第二部分高温蒸汽被送入沼气提纯系统中，与参与脱碳换热的脱碳液进行换热后转化为高温热水，高温热水通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存；
5）第三部分高温蒸汽被送入提油系统中，与提油系统中的加热搅拌罐进行换热后转化为高温热水，高温热水通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存；
6）中温热水储罐位于同时靠近热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统的中部位置，并对进入其内部的混合热水进行保温；
7）热水控制平台确定中温热水储罐内部储存的中温热水分别被送入厌氧罐系统、太阳能干化系统中的送入顺序、送入流速及送入流量；
8）中温热水储罐中的中温热水中的一部分由水泵输送至厌氧罐系统中的厌氧罐外壁上的热水盘管中，以维持厌氧罐厌氧消化所需的恒定温度，使用完后的温水回流至回流水罐中储存并保温，以便重新进入燃气锅炉系统中实现循环利用；
9）中温热水储罐中的中温热水中另一部分由水泵输送至太阳能干化系统中的地暖盘管内，以维持干化床加热生物碳土的恒定温度，使用完后的温水回流至回流水罐中储存并保温，以便重新进入燃气锅炉系统中实现循环利用；
10）将步骤8）及步骤9）中回流水罐中的温水直接作为回流温水送入燃气锅炉系统中以实现循环使用。
进一步地，所述步骤2）中，高温蒸汽的送入顺序根据热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中的换热预设值之间的差值由蒸汽控制平台确定，且差值越大高温蒸汽的送入顺序越优先；
高温蒸汽的送入流速根据热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中的换热预设值之间的差值由蒸汽控制平台确定，且差值越大高温蒸汽的送入流速越快速；
高温蒸汽的送入流量根据热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中的换热预设值之间的差值由蒸汽控制平台确定，且差值越大高温蒸汽的送入流量越多。
进一步地，所述步骤7）中，中温热水的送入顺序根据厌氧罐系统的热水盘管及太阳能干化系统的地暖盘管中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中对应盘管的换热预设值之间的差值由热水控制平台确定，且差值越大中温热水的送入顺序越优先；
中温热水的送入流速根据厌氧罐系统及太阳能干化系统中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中的换热预设值之间的差值由热水控制平台确定，且差值越大中温热水的送入流速越快速；
中温热水的送入流量根据厌氧罐系统及太阳能干化系统中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中的换热预设值之间的差值由热水控制平台确定，且差值越大中温热水的送入流量越多。
进一步地，所述步骤1）中经燃气锅炉燃烧后形成高温蒸汽的温度为150-160℃。
进一步地，所述步骤3）中通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存的中温热水温度为50-60℃；
所述步骤4）中通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存的中温热水温度为60-70℃；
所述步骤5）中通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存的中温热水温度为60-70℃。
进一步地，所述步骤6）中中温热水储罐设置有加热和冷却装置，以对进入其内部的混合热水进行温度调节使得其内部混合热水的保温温度为40-50℃。
进一步地，所述步骤8）中厌氧罐系统中的厌氧罐外壁上的热水盘管的换热预设值为30-40℃。
进一步地，所述步骤9）中太阳能干化系统中的地暖盘管的换热预设值为30-40℃。
进一步地，所述步骤8）和9）中储存在回流水罐中储存的温水温度保持在20-30℃。
本发明的有益效果是：
（1）针对热能资源、水资源大量浪费的问题，提供了一种用于有机废弃物处理过程中余热回收及循环利用方法，可解决运行过程中热能资源、水资源大量浪费的问题，提高了生产效率，降低运行成本，实现节能减排。
（2）在整个循环中，水只用于传递热量，属于传热介质，并不存在水污染等其他不良因素，故可直接输送至锅炉系统进行循环利用，可循环利用率高，节能且环保。
（3）通过蒸汽控制平台的设置，根据热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统各系统中的温度检测值和换热预设值之间的差值，确定高温蒸汽被送入各系统中的送入顺序、送入流速及送入流量，从而有效实现整个系统中通过高温蒸汽实现换热过程的温度均衡及热量循环，降低因换热不及时而造成局部过热引发安全事故的可能。
（4）通过热水控制平台的设置，根据厌氧罐系统的热水盘管及太阳能干化系统的地暖盘管中的温度检测值和换热预设值之间的差值，确定中温热水被送入各系统中的送入顺序、送入流速及送入流量，从而有效实现整个系统中通过中温热水实现换热过程的温度均衡及热量循环，降低因换热不及时而造成局部过热引发安全事故的可能。
附图说明
图1为本发明一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法的步骤流程图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法，包括燃气锅炉系统、蒸汽控制平台、热水解系统、沼气提纯系统、提油系统、中温热水储罐、热水控制平台、厌氧罐系统、太阳能干化系统、及回流水罐；其中，燃气锅炉系统连接蒸汽控制平台，蒸汽控制平台分别连接热水解系统、沼气提纯系统、提油系统的蒸汽入口，热水解系统、沼气提纯系统、提油系统的热水出口分别连接中温热水储罐，中温热水储罐的出口连接热水控制平台，热水控制平台与厌氧罐系统、太阳能干化系统的热水入口分别连接，厌氧罐系统、太阳能干化系统的温水出口分别连接回流水罐，回流水罐与燃气锅炉系统连接；本发明利用从热源产生高温蒸汽，到进行高温热源利用，并将其余热进行回收，再将余热输送至其他系统进行中温利用，最终中温利用后的温水再回到高温热源重新加热的循环思想，实现热能和水资源的循环利用，节约能源。
包括以下步骤：
1）在燃气锅炉系统中，将由软水系统进水替换为进回流温水，当水量不够时，再由软水系统补充进水，经燃气锅炉燃烧后形成高温蒸汽，高温蒸汽被分成三部分并分别被送入热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统中；
2）蒸汽控制平台确定步骤1）中高温蒸汽被送入热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统中的送入顺序、送入流速及送入流量；
3）第一部分高温蒸汽被送入热水解系统中，并与高温污泥进行换热后转化为中温热水，中温热水通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存；
4）第二部分高温蒸汽被送入沼气提纯系统中，与参与脱碳换热的脱碳液进行换热后转化为高温热水，高温热水通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存；
5）第三部分高温蒸汽被送入提油系统中，与提油系统中的加热搅拌罐进行换热后转化为高温热水，高温热水通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存；
6）中温热水储罐位于同时靠近热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统的中部位置，并对进入其内部的混合热水进行保温，以节约输送距离，避免热量损失；
7）热水控制平台确定中温热水储罐内部储存的中温热水分别被送入厌氧罐系统、太阳能干化系统中的送入顺序、送入流速及送入流量；
8）中温热水储罐中的中温热水中的一部分由水泵输送至厌氧罐系统中的厌氧罐外壁上的热水盘管中，以维持厌氧罐厌氧消化所需的恒定温度，使用完后的温水回流至回流水罐中储存并保温，以便重新进入燃气锅炉系统中实现循环利用；
9）中温热水储罐中的中温热水中另一部分由水泵输送至太阳能干化系统中的地暖盘管内，以维持干化床加热生物碳土的恒定温度，使用完后的温水回流至回流水罐中储存并保温，以便重新进入燃气锅炉系统中实现循环利用；
10）将步骤8）及步骤9）中回流水罐中的温水直接作为回流温水送入燃气锅炉系统中以实现循环使用。
具体地，所述步骤2）中，高温蒸汽的送入顺序根据热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中的换热预设值之间的差值由蒸汽控制平台确定，且差值越大高温蒸汽的送入顺序越优先；差值越大，说明所需的换热时间相对越多，因而差值越大高温蒸汽的送入顺序越优先，能够使得系统出口换热完毕的热水流出时间越接近，进而便于中温热水储罐收集，也有利于实现整个系统中通过高温蒸汽实现换热过程的温度均衡及热量循环，降低因换热不及时而造成局部过热引发安全事故的可能；
高温蒸汽的送入流速根据热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中的换热预设值之间的差值由蒸汽控制平台确定，且差值越大高温蒸汽的送入流速越快速；差值越大，说明所需的换热时间相对越多，因而差值越大高温蒸汽的送入流速越快速，能够使得系统出口换热完毕的热水流出时间越接近，进而便于中温热水储罐收集，也有利于实现整个系统中通过高温蒸汽实现换热过程的温度均衡及热量循环，降低因换热不及时而造成局部过热引发安全事故的可能；
高温蒸汽的送入流量根据热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中的换热预设值之间的差值由蒸汽控制平台确定，且差值越大高温蒸汽的送入流量越多；差值越大，说明所需的换热蒸汽用量相对越多，因而差值越大高温蒸汽的送入流量越多，有利于实现整个系统中通过高温蒸汽实现换热过程的温度均衡及热量循环，降低因换热不及时而造成局部过热引发安全事故的可能。
具体地，所述步骤7）中，中温热水的送入顺序根据厌氧罐系统的热水盘管及太阳能干化系统的地暖盘管中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中对应盘管的换热预设值之间的差值由热水控制平台确定，且差值越大中温热水的送入顺序越优先；差值越大，说明所需的换热时间相对越多，因而差值越大中温热水的送入顺序越优先，能够使得系统出口换热完毕的热水流出时间越接近，进而便于回流水罐收集，也有利于实现整个系统中通过中温热水实现换热过程的温度均衡及热量循环，降低因换热不及时而造成局部过热引发安全事故的可能；
中温热水的送入流速根据厌氧罐系统及太阳能干化系统中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中的换热预设值之间的差值由热水控制平台确定，且差值越大中温热水的送入流速越快速；差值越大，说明所需的换热时间相对越多，因而差值越大中温热水的送入流速越快速，能够使得系统出口换热完毕的热水流出时间越接近，进而便于回流水罐收集，也有利于实现整个系统中通过中温热水实现换热过程的温度均衡及热量循环，降低因换热不及时而造成局部过热引发安全事故的可能；
中温热水的送入流量根据厌氧罐系统及太阳能干化系统中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中的换热预设值之间的差值由热水控制平台确定，且差值越大中温热水的送入流量越多；差值越大，说明所需的中温热水的流量相对越多，因而差值越大中温热水的送入流量越多，有利于实现整个系统中通过中温热水实现换热过程的温度均衡及热量循环，降低因换热不及时而造成局部过热引发安全事故的可能。
具体地，所述步骤1）中经燃气锅炉燃烧后形成高温蒸汽的温度为150-160℃。
具体地，所述步骤3）中通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存的中温热水温度为50-60℃。
具体地，所述步骤4）中通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存的中温热水温度为60-70℃。
具体地，所述步骤5）中通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存的中温热水温度为60-70℃。
具体地，所述步骤6）中中温热水储罐设置有加热和冷却装置，以对进入其内部的混合热水进行温度调节使得其内部混合热水的保温温度为40-50℃。
具体地，所述步骤8）中厌氧罐系统中的厌氧罐外壁上的热水盘管的换热预设值为30-40℃。
具体地，所述步骤7）中太阳能干化系统中的地暖盘管的换热预设值为30-40℃。
具体地，所述步骤6）和7）中储存在回流水罐中储存的温水温度保持在20-30℃。
以江苏某城市有机质处理中心为例，在原处理工艺为：直接用常温自来水进入燃气锅炉系统；存在的缺陷和不足有：
1）换热高温热水解污泥后的大量热水得不到有效利用；
2）换热沼气提纯系统脱碳液后的大量热水得不到有效利用；
3）换热提油系统加热搅拌罐后的大量热水得不到有效利用；
4）厌氧罐系统伴热采用蒸汽进行一级换热加热伴热系统，存在大量能源浪费；
5）太阳能干化辅热系统采用蒸汽进行一级换热加热辅热地暖系统，存在大量能源浪费。
改造后，直接利用回流温水进入燃气锅炉系统，燃气锅炉燃烧沼气，燃气锅炉系统产生160℃左右的高温蒸汽；然后高温蒸汽分成三部分使用：其中
第一部分高温蒸汽直接进入热水解系统后，先加热热水解罐，随后进入浆化机和污泥混合，最终将污泥加热至120℃左右；再利用冷水和热水解污泥换热，使污泥达到40℃左右的厌氧罐进料条件，换热后的水温度在50℃左右，用水泵送至中温热水储罐储存；
第二部分高温蒸汽进入沼气提纯系统后，和脱碳液换热后变为70℃左右的高温热水，用水泵送至中温热水储罐储存；
第三部分高温蒸汽进入提油系统加热搅拌罐换热后变为70℃左右的高温热水，用水泵送至中温热水储罐储存；
中温热水储罐位于厂区中心，降低了输送成本和热量损失，罐内水温维持在50℃左右；
厌氧罐系统需要40℃左右的温度环境来稳定罐内厌氧消化进行，从中温热水储罐直接取水，去除传输时的热量损失，进水温度在40℃左右，满足伴热系统要求；换热完后的热水流至回流水罐储存；
太阳能干化系统厂辅热地暖系统直接从中温热水储罐取水，加热干化床，为生物碳土的干化提供热能，换热完后的温水在40℃左右，回流至回流储罐进行储存。
回流储罐设置在锅炉房进水处，罐内水温维持在30℃左右，直接对锅炉系统进行供水。改造后节约了大量热能资源和水资源，大幅降低了运营成本。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法，包括燃气锅炉系统、蒸汽控制平台、热水解系统、沼气提纯系统、提油系统、中温热水储罐、热水控制平台、厌氧罐系统、太阳能干化系统、及回流水罐；其中，燃气锅炉系统连接蒸汽控制平台，蒸汽控制平台分别连接热水解系统、沼气提纯系统、提油系统的蒸汽入口，热水解系统、沼气提纯系统、提油系统的热水出口分别连接中温热水储罐，中温热水储罐的出口连接热水控制平台，热水控制平台与厌氧罐系统、太阳能干化系统的热水入口分别连接，厌氧罐系统、太阳能干化系统的温水出口分别连接回流水罐，回流水罐与燃气锅炉系统连接；其特征在于：包括以下步骤：
1）在燃气锅炉系统中，将由软水系统进水替换为进回流温水，当水量不够时，再由软水系统补充进水，经燃气锅炉燃烧后形成高温蒸汽，高温蒸汽被分成三部分并分别被送入热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统中；
2）蒸汽控制平台确定步骤1）中高温蒸汽被送入热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统中的送入顺序、送入流速及送入流量；
3）第一部分高温蒸汽被送入热水解系统中，并与高温污泥进行换热后转化为中温热水，中温热水通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存；
4）第二部分高温蒸汽被送入沼气提纯系统中，与参与脱碳换热的脱碳液进行换热后转化为高温热水，高温热水通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存；
5）第三部分高温蒸汽被送入提油系统中，与提油系统中的加热搅拌罐进行换热后转化为高温热水，高温热水通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存；
6）中温热水储罐位于同时靠近热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统的中部位置，并对进入其内部的混合热水进行保温；
7）热水控制平台确定中温热水储罐内部储存的中温热水分别被送入厌氧罐系统、太阳能干化系统中的送入顺序、送入流速及送入流量；
8）中温热水储罐中的中温热水中的一部分由水泵输送至厌氧罐系统中的厌氧罐外壁上的热水盘管中，以维持厌氧罐厌氧消化所需的恒定温度，使用完后的温水回流至回流水罐中储存并保温，以便重新进入燃气锅炉系统中实现循环利用；
9）中温热水储罐中的中温热水中另一部分由水泵输送至太阳能干化系统中的地暖盘管内，以维持干化床加热生物碳土的恒定温度，使用完后的温水回流至回流水罐中储存并保温，以便重新进入燃气锅炉系统中实现循环利用；
10）将步骤8）及步骤9）中回流水罐中的温水直接作为回流温水送入燃气锅炉系统中以实现循环使用。
2.根据权利要求1所述的一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法，其特征在于：所述步骤2）中，高温蒸汽的送入顺序根据热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中的换热预设值之间的差值由蒸汽控制平台确定，且差值越大高温蒸汽的送入顺序越优先；
高温蒸汽的送入流速根据热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中的换热预设值之间的差值由蒸汽控制平台确定，且差值越大高温蒸汽的送入流速越快速；
高温蒸汽的送入流量根据热水解系统、沼气提纯系统、及提油系统中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中的换热预设值之间的差值由蒸汽控制平台确定，且差值越大高温蒸汽的送入流量越多。
3.根据权利要求1所述的一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法，其特征在于：所述步骤7）中，中温热水的送入顺序根据厌氧罐系统的热水盘管及太阳能干化系统的地暖盘管中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中对应盘管的换热预设值之间的差值由热水控制平台确定，且差值越大中温热水的送入顺序越优先；
中温热水的送入流速根据厌氧罐系统及太阳能干化系统中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中的换热预设值之间的差值由热水控制平台确定，且差值越大中温热水的送入流速越快速；
中温热水的送入流量根据厌氧罐系统及太阳能干化系统中设置的温度检测装置的检测结果与对应系统中的换热预设值之间的差值由热水控制平台确定，且差值越大中温热水的送入流量越多。
4.根据权利要求1所述的一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法，其特征在于：所述步骤1）中经燃气锅炉燃烧后形成高温蒸汽的温度为150-160℃。
5.根据权利要求1所述的一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法，其特征在于：
所述步骤3）中通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存的中温热水温度为50-60℃；
所述步骤4）中通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存的中温热水温度为60-70℃；
所述步骤5）中通过水泵及对应管道被输送至中温热水储罐中储存的中温热水温度为60-70℃。
6.根据权利要求1所述的一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法，其特征在于：所述步骤6）中中温热水储罐设置有加热和冷却装置，以对进入其内部的混合热水进行温度调节使得其内部混合热水的保温温度为40-50℃。
7.根据权利要求1所述的一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法，其特征在于：所述步骤8）中厌氧罐系统中的厌氧罐外壁上的热水盘管的换热预设值为30-40℃。
8.根据权利要求1所述的一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法，其特征在于：所述步骤9）中太阳能干化系统中的地暖盘管的换热预设值为30-40℃。
9.根据权利要求1所述的一种用于有机废弃物处理过程中的余热回收及循环利用方法，其特征在于：所述步骤8）和9）中储存在回流水罐中储存的温水温度保持在20-30℃。
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|---|---|---|---|---|
| KR20060021270A (ko) * | 2005-07-26 | 2006-03-07 | 김천근 | 고압폐열회수시스템 |
| CN101624564A (zh) * | 2009-08-13 | 2010-01-13 | 哈尔滨工程大学 | 适合于寒冷地区的生物质产能装置 |
| CN101700675A (zh) * | 2009-11-13 | 2010-05-05 | 天津大学 | 加气混凝土生产过程凝结水回收方法及其回收系统 |
| CN202508961U (zh) * | 2011-11-22 | 2012-10-31 | 北京中持绿色能源环境技术有限公司 | 污泥分级分相厌氧消化与沼气发电机组余热综合利用系统 |
| CN108007107A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-08 | 江苏泓润生物质能科技有限公司 | 一种太阳能干化厂辅热系统及使用方法 |
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Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| KR20060021270A (ko) * | 2005-07-26 | 2006-03-07 | 김천근 | 고압폐열회수시스템 |
| CN101624564A (zh) * | 2009-08-13 | 2010-01-13 | 哈尔滨工程大学 | 适合于寒冷地区的生物质产能装置 |
| CN101700675A (zh) * | 2009-11-13 | 2010-05-05 | 天津大学 | 加气混凝土生产过程凝结水回收方法及其回收系统 |
| CN202508961U (zh) * | 2011-11-22 | 2012-10-31 | 北京中持绿色能源环境技术有限公司 | 污泥分级分相厌氧消化与沼气发电机组余热综合利用系统 |
| CN108007107A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-08 | 江苏泓润生物质能科技有限公司 | 一种太阳能干化厂辅热系统及使用方法 |
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