CN203927931U - 太阳能加热固废气化联合循环系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种太阳能加热固废气化联合循环系统，所述系统包含有热解炉（1）、辐射管燃烧器（2）、除尘设备（3）、过滤器一（4）、高温粗气储气罐（5）、热交换器（6）、过滤器二（7）、热回收器一（8）、净化气体储气罐（9）、蒸汽发电机（10）、锅炉（11）、燃气发电机（12）、热回收器二（13）和太阳能模块（14）。本实用新型太阳能加热固废气化联合循环系统，近零污染且能够利用垃圾进行热电联产。

Description

太阳能加热固废气化联合循环系统
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能加热固废气化联合循环系统，尤其是涉及一种用于对固体废弃物进行处理并综合发电利用的系统，属于废物处理及输发电技术领域。
背景技术
目前，全世界的生活垃圾等有机固废的巨量增长严重影响了全球生态环境，中国的垃圾围城也给人民生活带来了严重的威胁；常规的处理方式为填埋和焚烧，两者均具有严重的后遗症；
一、填埋方法留下了难以预测的永久性隐患，不但污染了填埋地的土壤，而且对于一些不可降解或者具有毒性的物质，填埋存在二次污染的风险；
二、焚烧方法在焚烧过程中会产生严重的二次污染，如挥发性有机物（VOCs)尤其是芳香烃类（PAH)、多氯化联苯类（PCBs)和二噁英、呋喃类(P⑶D/Fs)，严重影响焚烧地附近居民的人身安全；并且焚烧后生产的Cd、Hg、Pb等重金属流入到大气、土壤、水环境中造成二次污染，以及焚烧过程中排放的HCl、S0X、HF、NOX等酸性气体同样会对周边环境造成严重的污染；
因此亟需一种具有可持续近零污染的垃圾处理方式对这些垃圾进行有效的处理。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种近零污染且能够利用垃圾进行发电的太阳能加热固废气化联合循环系统。
本实用新型的目的是这样实现的： 一种太阳能加热固废气化联合循环系统，所述系统包含有热解炉以及对热解炉进行辐射加热的辐射管燃烧器，且辐射管燃烧器的高温尾气连通至一锅炉，所述热解炉的可燃气体出口经除尘设备和过滤器一连通至高温粗气储气罐，高温粗气储气罐的一路出气口直接连通至辐射管燃烧器的燃烧室，高温粗气储气罐的另一路出气口经热交换器和过滤器二后连通至净化气体储气罐，上述热交换器的两个介质通道中分别流通可燃气体和空气，且热交换器介质通道中的空气连接至辐射管燃烧器的燃烧室，所述净化气体储气罐的出气口连通至辐射管燃烧器的燃烧室，所述净化气体储气罐的出气口连通至锅炉燃烧室，所述锅炉的蒸汽出口连接至蒸汽发电机，所述蒸汽发电机排放的高温尾气进入热回收器一中对进入锅炉的水进行预热；所述系统还包含有太阳能模块，所述太阳能模块将太阳光引导至热解炉的炉体上。
上述净化气体储气罐的出气口连通至燃气发电机的燃烧室，所述燃气发电机产生的高温尾气进入热回收器二中对进入锅炉的水进行预热。
本实用新型太阳能加热固废气化联合循环系统，所述蒸汽发电机涡轮为蒸汽发电机或蒸汽螺杆膨胀式发电机。
本实用新型太阳能加热固废气化联合循环系统，所述发电机包含但不限于上述形式。
本实用新型太阳能加热固废气化联合循环系统，所述过滤器一和过滤器一二为陶瓷过滤器。
本实用新型太阳能加热固废气化联合循环系统，所述过滤器一和过滤器一二包含但不限于上述形式。
本实用新型太阳能加热固废气化联合循环系统，所述太阳能模块采用反射镜阵列，将太阳光反射至热解炉的炉体上。
本实用新型太阳能加热固废气化联合循环系统，所述太阳能模块采用平面镜。
本实用新型太阳能加热固废气化联合循环系统，所述太阳能模块采用聚焦方式将太阳光聚焦至热解炉的炉体上。
本实用新型太阳能加热固废气化联合循环系统，所述太阳能模块采用平面反射镜或槽式反射镜，或凹面镜等。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提出的无氧热解处理法能极大的减少有害物质的排放，能最大程度的实现废弃物资源化利用；而且成套装置紧凑、高效，产出的清洁燃气热值高；并紧密结合了燃气---蒸汽联合循环发电，极大的保证了系统高效率低排放。太阳能加热模块的作用减少了热解所需的燃气，进一步节约了资源和减少了排放。
附图说明
图1为本实用新型太阳能加热固废气化联合循环系统的结构示意图。
其中：
热解炉1、辐射管燃烧器2、除尘设备3、过滤器一4、高温粗气储气罐5、热交换器6、过滤器二7、热回收器一8、净化气体储气罐9、蒸汽发电机10、锅炉11、燃气发电机12、热回收器二13、太阳能模块14。
具体实施方式
参见图1——图中虚线表示可燃气体的行径方向，双点划线表示空气行径方向，实线表示热量传递方向，本实用新型涉及的一种太阳能加热固废气化联合循环系统，所述系统包含有热解炉1以及对热解炉1进行辐射加热的辐射管燃烧器2，且辐射管燃烧器2的高温尾气连通至一锅炉11（用于对锅炉11内的水进行加热），所述热解炉1的可燃气体出口经除尘设备3和过滤器一4连通至高温粗气储气罐5（此时，初步过滤的可燃气体储存在高温粗气储气罐5内），高温粗气储气罐5的一路出气口直接连通至辐射管燃烧器2的燃烧室（提供燃料），高温粗气储气罐5的另一路出气口经热交换器6和过滤器二7后连通至净化气体储气罐9，上述热交换器6的两个介质通道中分别流通可燃气体和空气，且热交换器6介质通道中的空气连接至辐射管燃烧器2的燃烧室（从而使得进入辐射管燃烧器2的空气经过余热，而对于可燃气体则实现了风冷），所述净化气体储气罐9的出气口连通至辐射管燃烧器2的燃烧室（对其提供燃料），所述净化气体储气罐9的出气口连通至锅炉11燃烧室（对其提供燃料），所述锅炉11的蒸汽出口连接至蒸汽发电机10（进行发电作业），所述蒸汽发电机10排放的高温尾气进入热回收器一8中对进入锅炉11的水进行预热；同时，上述净化气体储气罐9的出气口连通至燃气发电机12的燃烧室（对其提供燃料），所述燃气发电机12产生的高温尾气进入热回收器二13中对进入锅炉11的水进行预热；上述蒸汽发电机10为涡轮蒸汽发电机或蒸汽螺杆膨胀发电机；过滤器一4和过滤器一二7为陶瓷过滤器；
同时出于节能的考虑，所述系统还包含有太阳能模块14，所述太阳能模块14采用反射镜阵列，将太阳光反射至热解炉1的炉体上，用于对其进行加温作业，优选的，采用平面反射镜，当然，本领域的技术人员在本专利的启示之下，采用凸面镜、凹面镜、透镜等方式将太阳光聚焦至热解炉1的炉体上也同样属于本专利的构思，均在本专利的保护范围之内。
本实用新型的工作原理为：
辐射管燃烧器2在热解炉1里面缺氧条件下热解炉中的有机物料，辐射管燃烧器2的高温烟气直接进入锅炉11，锅炉11产生的蒸汽驱动蒸汽发电机10发电，蒸汽发电机10排出的尾气经过热回收器一8预热锅炉11的进水，热解炉1产生的可燃气体通过管道进入旋风除尘器3进行除尘，再通过管道进入过滤器一4进一步除尘，经过除尘后的可燃气体通过管道进入高温粗气储罐5，在高温粗气储罐5内一部分供给辐射管燃烧器2直接使用，一部分通过管道进入热交换器6（热交换器6为空冷式燃气冷却器）， 在燃气通过热交换器6时，辐射管燃烧器2抽取从热交换器6通过的空气供给燃烧器使用，一方面预热了空气，一方面通过和冷空气的热交换冷却了燃气；并且在冷却的同时对可燃气体起到进一步的净化作用，冷却后的可燃气体通过管道再进入过滤器二7进一步净化后通过管道进入净化气体储气罐9，燃气发电机12从净化气体储气罐9中抽取燃气进行发电，热回收器二13回收燃气发电机的冷却和尾气排放热能并预热锅炉11的进水或者直接产生蒸汽送回锅炉，这样可以进一步提高系统能源效率，辐射管式燃烧器2 可以直接使用净化气储气罐9内的可燃气体进行燃烧。锅炉10可以直接使用净化气储气罐9里面的燃气来加热锅炉。
需要注意的是，上述实施方式仅为本专利的一个最优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所的任何改动或改进均在本专利的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种太阳能加热固废气化联合循环系统，其特征在于：所述系统包含有热解炉（1）以及对热解炉（1）进行辐射加热的辐射管燃烧器（2），且辐射管燃烧器（2）的高温尾气连通至一锅炉（11），所述热解炉（1）的可燃气体出口经除尘设备（3）和过滤器一（4）连通至高温粗气储气罐（5），高温粗气储气罐（5）的一路出气口直接连通至辐射管燃烧器（2）的燃烧室，高温粗气储气罐（5）的另一路出气口经热交换器（6）和过滤器二（7）后连通至净化气体储气罐（9），上述热交换器（6）的两个介质通道中分别流通可燃气体和空气，且热交换器（6）介质通道中的空气连接至辐射管燃烧器（2）的燃烧室，所述净化气体储气罐（9）的出气口连通至辐射管燃烧器（2）的燃烧室，所述净化气体储气罐（9）的出气口连通至锅炉（11）燃烧室，所述锅炉（11）的蒸汽出口连接至发电机（10），所述发电机（10）排放的高温尾气进入热回收器一（8）中对进入锅炉（11）的水进行预热；
上述净化气体储气罐（9）的出气口连通至燃气发电机（12）的燃烧室，所述燃气发电机（12）产生的高温尾气进入热回收器二（13）中对进入锅炉（11）的水进行预热；
所述系统还包含有太阳能模块（14），所述太阳能模块（14）将太阳光引导至热解炉（1）的炉体上。
2.如权利要求1所述一种太阳能加热固废气化联合循环系统，其特征在于：所述发电机（10）为蒸汽发电机或螺杆发电机。
3.如权利要求1或2所述一种太阳能加热固废气化联合循环系统，其特征在于：所述过滤器一（4）和过滤器二（7）为陶瓷过滤器。
4.如权利要求1所述一种太阳能加热固废气化联合循环系统，其特征在于：所述太阳能模块（14）采用反射镜阵列，将太阳光反射至热解炉（1）的炉体上。
5.如权利要求4所述一种太阳能加热固废气化联合循环系统，其特征在于：所述太阳能模块（14）采用平面镜。
6.如权利要求1所述一种太阳能加热固废气化联合循环系统，其特征在于：所述太阳能模块（14）采用聚焦方式将太阳光聚焦至热解炉（1）的炉体上。
7.如权利要求6所述一种太阳能加热固废气化联合循环系统，其特征在于：所述太阳能模块（14）采用凸面镜、凹面镜或透镜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105499259A (zh) * 2016-01-19 2016-04-20 碧海舟（北京）节能环保装备有限公司 基于有机郎肯循环的固废处理联合发电方法及系统
WO2016127594A1 (zh) * 2015-02-09 2016-08-18 谭修光 一种利用太阳能热解碳化技术处理污泥的方法
CN108954322A (zh) * 2018-05-29 2018-12-07 中国科学院电工研究所 一种利用菲涅尔式太阳能进行可燃垃圾低氧热解处理的装置

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