裂解氣化制備高熱值燃氣的系統技術方案

本申請公開了一種裂解氣化制備高熱值燃氣的系統，包括氧氣儲罐和裂解氣化爐，裂解氣化爐包括：爐體，具有噴氧口，上部具有可燃氣出口；灰盤，設置在爐體底部，能夠相對爐體轉動，爐體的下端位于灰盤內；爐柵，與灰盤固定，爐柵下部四周具有一圈爐渣溜板，灰盤用于裝載冷卻液，爐柵底部具有第一進氧通道，噴氧口對準爐渣溜板；氧氣儲罐的出口連接有供氣主管，供氣主管通過第一管路與第一進氧通道連通，供氣主管通過第二管路與噴氧口連通，第一管路上安裝有第一流量控制閥，第二管路上安裝有第二流量控制閥。本申請采用純氧氣進行部分垃圾的裂解氣化燃燒，較直接使用空氣進行熱解氣化，可得到純度更高、熱值更高的可燃氣。

System of high calorific value gas production by pyrolysis gasification

【技術實現步驟摘要】
裂解氣化制備高熱值燃氣的系統
本專利技術涉及垃圾處理領域，具體涉及裂解氣化制備高熱值燃氣的系統。
技術介紹
現有技術中，通過裂解氣化爐對垃圾進行處理。垃圾裂解氣化過程中，一般采用空氣進入裂解爐燃燒部分垃圾提供熱量維持整個裂解氣化過程，普遍存在以下問題：1、空氣中含有大量的氮氣，因此，得到的可燃氣中的含氮量高，占可燃氣的體積的60％左右，大幅度降低了裂解可燃氣的利用價值，一般只能場內直接將生成的可燃氣進行利用，無法外運使用或出售使用，商業價值較低。2、裂解氣化過程中，由于整個過程需要控氧氣，但又不能過氧，所以在實際使用過程中，很難將爐渣燒盡，爐渣的熱酌減率較高。為降低爐渣熱酌減率需要附加能源或系統進行處置。
技術實現思路
本專利技術針對上述問題，克服至少一個不足，提出了一種裂解氣化制備高熱值燃氣的系統。本專利技術采取的技術方案如下：一種裂解氣化制備高熱值燃氣的系統，包括氧氣制備裝置以及裂解氣化爐，所述氧氣制備裝置包括氧氣儲罐，所述裂解氣化爐包括：爐體，爐體側壁下部具有噴氧口，上部具有可燃氣出口；進料裝置，設置在爐體上部；灰盤，設置在爐體底部，能夠相對爐體轉動，所述爐體的下端位于灰盤內；爐柵，位于爐體下部，且與所述灰盤固定，爐柵下部四周具有一圈爐渣溜板，所述灰盤用于裝載冷卻液，所述冷卻液的液面高過爐體的下端面，所述爐柵底部具有第一進氧通道，所述噴氧口對準所述爐渣溜板；所述氧氣儲罐的出口連接有供氣主管，所述供氣主管通過第一管路與所述第一進氧通道連通，所述供氣主管通過第二管路與所述噴氧口連通，所述第一管路上安裝有第一流量控制閥，所述第二管路上安裝有第二流量控制閥。通過氧氣制備裝置能夠得到氧氣，采用純氧氣進行部分垃圾的裂解氣化燃燒，較直接使用空氣進行熱解氣化，可得到純度更高、熱值更高的可燃氣，進一步的，該可燃氣可進行商業出售或更多商業用途，適用性更好。通過噴氧口能夠向爐渣溜板噴射氧氣，采用純氧進行噴射，爐渣進行了爐柵氧氣和爐渣氧氣噴射兩層供氧系統，可以進一步將爐渣中未燃盡的可燃物或殘炭更充分燃燒，進而進一步降低爐渣的熱酌減率。于本專利技術其中一實施例中，所述爐渣溜板上具有破渣齒。于本專利技術其中一實施例中，爐體上端板上安裝有安全閥。于本專利技術其中一實施例中，所述噴氧口有多個，繞爐體的軸線均勻分布；所述氧氣口安裝有噴嘴，所述噴嘴的橫截面逐漸變小，且越靠近端部橫截面越小。噴嘴這樣設計能夠增加噴射速度。于本專利技術其中一實施例中，所述氧氣制備裝置包括：干燥過濾組件，用于過濾空氣；多個分離單元，用于分離空氣的氧氣和氮氣；供氣換向機構，包括進氣口和多個出氣口，所述供氣換向機構的進氣口與干燥過濾組件連通，所述供氣換向機構的出氣口分別與對應分離單元的入口連通；氧氣儲罐，用于接收來自分離單元的氧氣，氧氣儲罐的進氣口處安裝有第三流量控制閥；第一風機，用于使空氣從干燥過濾組件向氧氣儲罐一側輸送；控制器；各分離單元均包括：分子篩，用于將空氣的氧氣和氮氣分離；兩個過濾裝置，分別為第一過濾裝置和第二過濾裝置，兩個過濾裝置分別設置在分子篩的兩端；換熱管，設置在分子篩內；電磁閥，進口與所述供氣換向機構的出氣口連通，出口與第一過濾裝置的進口連通；第四流量控制閥，進口與所述第二過濾裝置的出口連通，出口與所述第三流量控制閥的入口連通；氮氣排放管，與分子篩中的氮氣腔連通，用于將氮氣排放出去。可以設置為只有一個分離單元處于關閉狀態(該分離單元對應的供氣換向機構的出氣口關閉)，此時氮氣排放管工作，將氮氣腔中的氮氣排放出去，然后通過打開第四流量控制閥和第一風機，能夠將分離出的氧氣輸送至氧氣儲罐中；而其他分離單元處于打開啟狀態(分離單元對應的供氣換向機構的出氣口打開)，分子篩對空氣操作，分離出氮氣和氧氣。實際運用時，分離單元數量為n，n優選為大于等于3，始終有n-1個分離單元處于開啟狀態，而處于關閉狀態的分離單元是經過設定時間后依次輪換的，這種通過多組分離單元的協同分時作用，始終有n-1分離單元進行氮氧分離，可進一步增大了分離效率和分離氣量，為裂解氣化爐提供足夠的氧氣儲備和更多可利用氧。于本專利技術其中一實施例中，所述干燥過濾組件包括依次設置的冷凝器、空氣壓縮機、緩沖罐以及油水分離器，所述供氣換向機構的進氣口與油水分離器的氣體出口連通。空氣經冷凝器冷凝后進入空氣壓縮機進行加壓，加壓后進入緩沖罐進行緩沖和穩壓，再進入油水分離器去除壓縮空氣中的油分和水分。本申請中，控制器用于控制各電氣件協同工作。于本專利技術其中一實施例中，所述氧氣儲罐的供氣主管上安裝有第五流量控制閥，供氣主管連接有第三管路，所述第三管路上安裝有第六流量控制閥，所述第三管路與供氣主管的交接處位于氧氣儲罐和第五流量控制閥之間，所述供氣主管在氧氣儲罐和第三支管之間設置有第一采樣口。本申請設置采樣口能夠觀察制氧的質量和技術參數數據等。第三管路打開后，能夠將純氧用于其他用途或壓縮存儲外運使用。于本專利技術其中一實施例中，還包括燃氣利用裝置，所述燃氣利用裝置包括：凈化裝置，進口與所述可燃氣出口連通；氣水分離器，進口與所述凈化裝置的出口連通，氣水分離器的出口連接有出氣管；第四管路，與所述出氣管連通，第四管路上安裝有第七流量控制閥，所述出氣管在氣水分離器和第四管路之間具有第二采樣口第八流量控制閥，安裝在出氣管上，所述第四管路與出氣管的交界處位于氣水分離和第八流量控制閥之間；第二風機，使可燃氣從爐體中排出；發電裝置，接收來自第八流量控制閥的可燃氣，通過燃燒進行發電，可燃氣發電裝置連接有余熱利用系統，所述余熱利用系統用于產生蒸汽或熱水；熱能利用裝置，接收來自第八流量控制閥的可燃氣，用于得到蒸汽或熱水；所述發電裝置和熱能利用裝置的蒸汽或熱水用于輸送至分離單元的換熱管中。通過可燃氣得到的蒸汽或熱水來對分子篩內部設置的換熱管進行供熱，能量循環利用度更高。第四管路打開后，能夠將純氧用于其他用途或壓縮存儲外運使用。于本專利技術其中一實施例中，所述爐體底部具有出渣口。爐渣自爐柵經破渣齒進行進一步破碎后進入灰盤的冷卻液，冷卻液可保證整個爐體與外界隔絕。本專利技術的有益效果是：通過氧氣制備裝置能夠得到氧氣，采用純氧氣進行部分垃圾的裂解氣化燃燒，較直接使用空氣進行熱解氣化，可得到純度更高、熱值更高的可燃氣，進一步的，該可燃氣可進行商業出售或更多商業用途，適用性更好。通過噴氧口能夠向爐渣溜板噴射氧氣，采用純氧進行噴射，爐渣進行了爐柵氧氣和爐渣氧氣噴射兩層供氧系統，可以進一步將爐渣中未燃盡的可燃物或殘炭更充分燃燒，進而進一步降低爐渣的熱酌減率。附圖說明：圖1是裂解氣化制備高熱值燃氣的系統的示意圖；圖2是圖1A處的放大圖；圖3是圖1B處的放大圖。圖中各附圖標記為：...

【技術保護點】
1.一種裂解氣化制備高熱值燃氣的系統，其特征在于，包括氧氣制備裝置以及裂解氣化爐，所述氧氣制備裝置包括氧氣儲罐，所述裂解氣化爐包括：/n爐體，爐體側壁下部具有噴氧口，上部具有可燃氣出口；/n進料裝置，設置在爐體上部；/n灰盤，設置在爐體底部，能夠相對爐體轉動，所述爐體的下端位于灰盤內；/n爐柵，位于爐體下部，且與所述灰盤固定，爐柵下部四周具有一圈爐渣溜板，所述灰盤用于裝載冷卻液，所述冷卻液的液面高過爐體的下端面，所述爐柵底部具有第一進氧通道，所述噴氧口對準所述爐渣溜板；/n所述氧氣儲罐的出口連接有供氣主管，所述供氣主管通過第一管路與所述第一進氧通道連通，所述供氣主管通過第二管路與所述噴氧口連通，所述第一管路上安裝有第一流量控制閥，所述第二管路上安裝有第二流量控制閥。/n

【技術特征摘要】
1.一種裂解氣化制備高熱值燃氣的系統，其特征在于，包括氧氣制備裝置以及裂解氣化爐，所述氧氣制備裝置包括氧氣儲罐，所述裂解氣化爐包括：
爐體，爐體側壁下部具有噴氧口，上部具有可燃氣出口；
進料裝置，設置在爐體上部；
灰盤，設置在爐體底部，能夠相對爐體轉動，所述爐體的下端位于灰盤內；
爐柵，位于爐體下部，且與所述灰盤固定，爐柵下部四周具有一圈爐渣溜板，所述灰盤用于裝載冷卻液，所述冷卻液的液面高過爐體的下端面，所述爐柵底部具有第一進氧通道，所述噴氧口對準所述爐渣溜板；
所述氧氣儲罐的出口連接有供氣主管，所述供氣主管通過第一管路與所述第一進氧通道連通，所述供氣主管通過第二管路與所述噴氧口連通，所述第一管路上安裝有第一流量控制閥，所述第二管路上安裝有第二流量控制閥。


2.如權利要求1所述的裂解氣化制備高熱值燃氣的系統，其特征在于，所述爐渣溜板上具有破渣齒。


3.如權利要求1所述的裂解氣化制備高熱值燃氣的系統，其特征在于，所述噴氧口有多個，繞爐體的軸線均勻分布；所述氧氣口安裝有噴嘴，所述噴嘴的橫截面逐漸變小，且越靠近端部橫截面越小。


4.如權利要求1所述的裂解氣化制備高熱值燃氣的系統，其特征在于，所述氧氣制備裝置包括：
干燥過濾組件，用于過濾空氣；
多個分離單元，用于分離空氣的氧氣和氮氣；
供氣換向機構，包括進氣口和多個出氣口，所述供氣換向機構的進氣口與干燥過濾組件連通，所述供氣換向機構的出氣口分別與對應分離單元的入口連通；
氧氣儲罐，用于接收來自分離單元的氧氣，氧氣儲罐的進氣口處安裝有第三流量控制閥；
第一風機，用于使空氣從干燥過濾組件向氧氣儲罐一側輸送；
控制器；
各分離單元均包括：
分子篩，用于將空氣的氧氣和氮氣分離；
兩個過濾裝置，分別為第一過濾裝置和第二過濾裝置，兩個過濾裝置分別設置在分子篩的兩端；
換熱管...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張穎，李瑋，嚴鑫，孫岐君，徐濤，
申請(專利權)人：中城綠建科技有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33