CN207483591U - 一种污泥、油泥复合热解系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污泥、油泥复合热解系统，密封加料仓位于复合热解炉的顶部，导入复合热解炉的同时，进行氮气吹扫；复合热解炉内安装有预热炉段和热解炉段；复合热解炉内产生的臭水汽，抽吸至水汽冷凝器，脱水后的臭气导入烟气发生炉内高温煅烧；复合热解炉内产生的高温热解气，抽吸至燃气除尘器，导入热解油冷凝器，再经过气液分离罐，油水混合液经油水分离装置分离，再由回喷泵将焦油泵入复合热解炉内；气液分离罐分离出的低温热解气经燃气净化装置、燃气气水分离罐后，再通过燃气水封器后，进入烟气发生炉燃烧处理，产生的高温烟气作为复合热解炉供热使用。改进热解工艺，资源利用更合理，热解气产出量更充分，热能利用效率更好，环保节能。

Description

一种污泥、油泥复合热解系统

技术领域

本实用新型属于有机固体废弃物处理设备技术领域，具体涉及污泥、油泥类有机固体废弃物的复合热解系统。

背景技术

热解炉用于处理生活垃圾，人们日常生活中所产生的生活垃圾种类繁多、成分复杂，生活垃圾的综合处理秉承“减量化、无害化和资源化”的原则进行。先对垃圾进行分类，其中含有有毒成分的固体垃圾需要经过热解炉除去有毒成分后再进入烟气发生炉燃烧。传统的热解技术方法存在大量热解油品产出、热解燃气产率低、热解油品直接燃烧污染大的弊端，同时热解油品成份复杂，不能规范交易、更不能直接排放等问题，严重地制约了生活垃圾的处理及回收再利用。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种专用于污泥、油污处理的复合热解系统，改善热解工艺，克服传统单次热解处理上的弊端，使污泥、油泥中的能源更多的转化为高热值燃气，同时避免了不合格、不能进行规范化交易的油品的再处理；实现污泥、油泥碳化处理比焚烧处理污染物排放更低、资源化利用更合理。

为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种污泥、油泥复合热解系统，包括密封加料仓、复合热解炉、燃气除尘器、热解油冷凝器、气液分离罐、油水分离装置、水汽冷凝器、冷凝水自动排放器、烟气发生炉、燃气净化装置、燃气气水分离罐、燃气缓冲罐和冷碳出料机，所述密封加料仓位于复合热解炉的顶部，螺旋出料机构用于将物料均匀导入复合热解炉，并配备有氮气吹扫机构进行氮气吹扫；所述复合热解炉内由上到下依次水平安装有预热炉段和至少三个热解炉段，烟气发生炉产生的高温烟气经管路接至复合热解炉内；复合热解炉内产生的臭水汽，经管路依次接至水汽冷凝器、冷凝水自动排放器，脱水后的不凝性臭气经管路接至烟气发生炉；复合热解炉内产生的高温热解气，经管路依次接至燃气除尘器、热解油冷凝器、气液分离罐分成液态的油水混合液和可燃性低温热解气，油水混合液通过管路依次接至油水分离装置、复合热解炉；低温热解气经管路依次接至燃气净化装置、燃气气水分离罐、燃气缓冲罐、燃气水封器、烟气发生炉；复合热解炉排出的低温烟气，经管路接入烟囱排放；复合热解炉产出的高温碳经管路接至冷碳出料机。

作为上述方案的优选，所述复合热解炉内的预热炉段和热解炉段均包括螺旋输送器和烟气夹套，烟气夹套套在螺旋输送器外，所述烟气夹套由耐高温隔热材料制成，有利于提高系统热能利用效率；所述复合热解炉内所有螺旋输送器采用接力方式输送物料并使物料输送路线呈蛇形；所述烟气发生炉产生的高温烟气通入最后一个热解炉段的烟气夹套内，高温烟气以与物料输送路线相反的逆流方式依次经过各烟气夹套。

进一步，所述螺旋输送器由加热管道、螺旋输送轴和固设在螺旋输送轴外的螺旋输送叶片组成，且每根螺旋输送轴的末端设置有光杆段和反向螺旋。

另外，所述烟气发生炉内多余的高温烟气供污泥或油污前端干化使用。

上述污泥、油泥复合热解系统，还包括冷却水塔、冷却水循环泵以及冷却水循环管路构成的冷却水循环系统，为水汽冷凝器、热解油冷凝器和冷碳出料机提供冷却水。

所述烟气发生炉上配备有辅助燃料燃烧器和热解气燃烧器，复合热解系统冷机起炉所需的热量，由辅助燃料燃烧器燃烧辅助燃料提供。

本实用新型的有益效果：改进热解工艺，资源化利用更合理，热解气产出量更充分，热能利用效率更好，系统产出物可以直接排放不需要再处理，环保节能。

附图说明

图1为本实用新型的系统组成示意图。

图2为本实用新型中复合热解炉的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种污泥、油泥复合热解系统，主要由密封加料仓1、复合热解炉2、燃气除尘器3、热解油冷凝器4、气液分离罐5、油水分离装置6、水汽冷凝器7、冷凝水自动排放器8、烟气发生炉9、燃气净化装置10、燃气气水分离罐 11、燃气缓冲罐12、氮气供应管13、燃气水封器14、烟囱15、冷却水塔16、冷却水循环泵17、冷碳出料机18以及各种管路组成。

密封加料仓1位于复合热解炉2的顶部，通过螺旋出料机构将物料均匀导入复合热解炉2的同时，进行氮气吹扫隔氧。原料为脱水污泥或油泥(含水率＜60 ％)，经密闭提升进料设备，加料至炉顶密封加料仓。

结合图1、图2所示，复合热解炉2内由上到下依次水平安装有预热炉段和至少三个热解炉段。复合热解炉2内的加热介质来自烟气发生炉9输出的高温烟气。所有炉段水平布置，以充分利用高度方向的空间，减少设备占地面积，且各个输送螺旋的推送负载均匀，利于提高设备整体使用寿命，四个炉段集成在同一复合热解炉2内，公用保温结构，最大限度的减小设备热散失，进一步提高了热效率。

复合热解炉2内的预热炉段和热解炉段均包括螺旋输送器2a和烟气夹套2b，烟气夹套2b套在螺旋输送器2a外，所有螺旋输送器2a采用接力方式输送物料并使物料输送路线呈蛇形，即预热炉段末端的物料直接落入第一热解炉段，第一热解炉段末端的物料直接落入第二热解炉段，依次类推，最后再经出料口排出。

烟气夹套2b套在螺旋输送器2a外，形成内、外套的结构，物料在加热管道内流动，烟气在外套内流动。烟气发生炉9产生的高温烟气通入最后一个热解炉段的烟气夹套2b内，高温烟气以与物料输送路线相反的逆流方式依次经过各烟气夹套2b。

所有的烟气夹套2b依次连通形成蛇形的烟气通道，具有热补偿效果，又能确保设备的安全运行。高温烟气采用逆流方式，以获得较大传热推动力，从而使流动的物料由进到出形成逐渐升温的过程，形成从预热到温度逐渐升高的完整热解过程，使各个热解单元的分级效果更加明显。烟气逆流的优点是所需的传热面积小，同时可节省加热介质的用量。高温烟气在热解炉体烟气夹套内的流向，采用与物料输送路线相反的逆流方式，可使物料(如污泥)达到很高的热解温度，促使回炉内油品与高温污泥碳热解重整反应，新生成大量高热值的可燃气，增大系统燃气产量。

预热炉段对污泥或油泥进行加热升温、深度脱水、干燥，并将极干污泥自动排入热解炉段；预热炉段炉内产生的臭水汽，由产气引风机抽吸。第一、第二、第三热解炉段对污泥或油泥进行连续热解处理，同时第三热解炉兼具热解重整炉功能，实现油品的高温催化热解重整，增大系统燃气产出；

各段热解温度按污泥原料不同，可工艺调节设置。调控污泥热解后的主要产物为高温热解气(气态挥发份)和高温污泥炭，高温污泥炭由第三热解炉段出口直接导入冷碳出料机18内，冷却至低温安全排出。

复合热解炉2的炉体上设置有臭水汽抽吸口2g和热解气抽吸口2h。臭水汽抽吸口2g和热解气抽吸口2h的数量不限，臭水汽抽吸口2g最好位于复合热解炉2的同一侧，以便于多个多个臭水汽抽吸管分别通过各自的汇流管汇流导入水汽冷凝器7，利于节省汇流管材料消耗。同样，热解气抽吸口2h也最好位于复合热解炉2的同一侧，以便于多个热解气出气管分别通过各自的汇流管汇流以节省汇流管材料消耗。复合热解炉2的四个炉段的两端分别通过轴承安装在复合热解炉2 的炉体上，并共用同一动力机构。

进一步，螺旋输送器2a由加热管道2e、螺旋输送轴2c和固设在螺旋输送轴2c外的螺旋输送叶片2d组成，构成有轴的输送螺旋。当然，也可以采用无轴的输送螺旋。进一步，当采用有轴的输送螺旋时，每根螺旋输送轴2c的末端设置有光杆段和反向螺旋2f，以便在螺旋输送段前方设置反推段，螺旋输送段与反推段之间形成有光杆段，该光杆段与输送螺旋的物料出口位置相适应，从而使物料从上一级输送螺旋被推出进入下一级输送螺旋，反推段的设置可有效避免输送螺旋内的物料对前方轴承座填料箱的挤压，以提高轴承座填料箱密封的使用寿命，从而提高本设备运行的可靠性和使用寿命。

复合热解炉2内产生的臭水汽，抽吸至水汽冷凝器7冷却，冷凝析出水分经冷凝水自动排放器8排出，脱水后的臭气导入烟气发生炉9内高温煅烧。

复合热解炉2内产生的高温热解气，抽吸至燃气除尘器3除尘后，导入热解油冷凝器4降温，再经过气液分离罐5分成液态的油水混合液和可燃性低温热解气，油水混合液经油水分离装置6分离出油品，再由回喷泵将焦油泵入复合热解炉2内热解重整，油品与高温污泥碳重整反应，新生成了大量的可燃气，增大系统燃气产量。低温热解气经燃气净化装置10处理、燃气气水分离罐11脱水后，由燃气缓冲罐12蓄积，再通过燃气水封器14安全隔离后，进入烟气发生炉9燃烧处理，产生的高温烟气作为复合热解炉2供热使用。复合热解炉2内产生的烟气，经管路接入烟囱15排放。

另外，烟气发生炉9内多余的高温烟气供污泥或油污前端干化使用，降低前端能耗费用。

上述污泥、油泥复合热解系统，还包括冷却水塔16、冷却水循环泵17以及冷却水循环管路构成的冷却水循环系统，为水汽冷凝器7、热解油冷凝器4、冷碳出料机18提供冷却水。

烟气发生炉9上配备有辅助燃料燃烧器和热解气燃烧器，复合热解系统冷机起炉所需的热量，由辅助燃料燃烧器燃烧辅助燃料提供。系统持续运行，若污泥产生的热解气量不足时，可启动辅助燃料燃烧供热支持；热解气产出足量可供系统自维持运行时，自动关闭辅助燃料燃烧。

Claims (6)

1.一种污泥、油泥复合热解系统，包括密封加料仓(1)、复合热解炉(2)、燃气除尘器(3)、热解油冷凝器(4)、气液分离罐(5)、油水分离装置(6)、水汽冷凝器(7)、冷凝水自动排放器(8)、烟气发生炉(9)、燃气净化装置(10)、燃气气水分离罐(11)和燃气缓冲罐(12)和冷碳出料机(18)，其特征在于：所述密封加料仓(1)位于复合热解炉(2)的顶部，螺旋出料机构用于将物料均匀导入复合热解炉(2)，并配备有氮气吹扫机构进行氮气吹扫；所述复合热解炉(2)内由上到下依次水平安装有预热炉段和至少三个热解炉段，烟气发生炉(9)产生的高温烟气经管路接至复合热解炉(2)内；复合热解炉(2)内产生的臭水汽，经管路依次接至水汽冷凝器(7)、冷凝水自动排放器(8)，脱水后的不凝性臭气经管路接至烟气发生炉(9)；复合热解炉(2)内产生的高温热解气，经管路依次接至燃气除尘器(3)、热解油冷凝器(4)、气液分离罐(5)分成液态的油水混合液和可燃性低温热解气，油水混合液通过管路依次接至油水分离装置(6)、复合热解炉(2)；低温热解气经管路依次接至燃气净化装置(10)、燃气气水分离罐(11)、燃气缓冲罐(12)、燃气水封器(14)、烟气发生炉(9)；复合热解炉(2)排出的低温烟气，经管路接入烟囱(15)排放；复合热解炉(2)产出的高温碳经管路接至冷碳出料机(18)。

2.根据权利要求1所述的污泥、油泥复合热解系统，其特征在于：所述复合热解炉(2)内的预热炉段和热解炉段均包括螺旋输送器(2a)和烟气夹套(2b)，烟气夹套(2b)套在螺旋输送器(2a)外，所有螺旋输送器(2a)采用接力方式输送物料并使物料输送路线呈蛇形；所述烟气发生炉(9)产生的高温烟气通入最后一个热解炉段的烟气夹套(2b)内，高温烟气以与物料输送路线相反的逆流方式依次经过各烟气夹套(2b)。

3.根据权利要求2所述的污泥、油泥复合热解系统，其特征在于：所述螺旋输送器(2a)由加热管道(2e)、螺旋输送轴(2c)和固设在螺旋输送轴(2c)外的螺旋输送叶片(2d)组成，且每根螺旋输送轴(2c)的末端设置有光杆段和反向螺旋(2f)。

4.根据权利要求1所述的污泥、油泥复合热解系统，其特征在于：所述烟气发生炉(9)内多余的高温烟气供污泥或油污前端干化使用。

5.根据权利要求1所述的污泥、油泥复合热解系统，其特征在于：还包括冷却水塔(16)、冷却水循环泵(17)以及冷却水循环管路构成的冷却水循环系统，为水汽冷凝器(7)、热解油冷凝器(4)、冷碳出料机(18)提供冷却水。

6.根据权利要求1所述的污泥、油泥复合热解系统，其特征在于：所述烟气发生炉(9)上配备有辅助燃料燃烧器和热解气燃烧器，复合热解系统冷机起炉所需的热量，由辅助燃料燃烧器燃烧辅助燃料提供。