本發(fā)明涉及固廢資源化處理領(lǐng)域，特別是涉及雙蓄熱式熱解油燃燒制氣領(lǐng)域，尤其是關(guān)于一種雙蓄熱式熱解油燃燒制氣系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

生活垃圾熱解氣化技術(shù)能將生活垃圾在絕氧條件下熱解成熱解油、熱解氣和熱解炭，打破了生活垃圾焚燒方式只能以熱能方式利用的局限，實(shí)現(xiàn)了生活垃圾多元化利用，同時(shí)達(dá)到了國家所要求的三化“減量化、無害化、資源化”的要求。

然而，產(chǎn)物熱解油的品質(zhì)相對(duì)較低，成分復(fù)雜，含灰量稍高，這對(duì)熱解油的后續(xù)處理帶來了很大的難度，且處理費(fèi)用高昂。這就需要為熱解油的再利用尋找新的出路。

垃圾處理過程中需要運(yùn)用蓄熱式燃燒技術(shù)，通過放置在燒嘴中的蓄熱體完成出爐煙氣與入爐助燃空氣的熱交換，以達(dá)到提高爐窯熱效率、節(jié)能減排的效果。蓄熱體使用特殊的蜂窩狀陶瓷材料制造，具有很大的換熱面積和良好的傳熱性、耐熱性，熱效率高。蓄熱式過濾材料具有儲(chǔ)熱和過濾雙重作用，可以用于臟煤氣凈化，同時(shí)具有儲(chǔ)存熱量的作用。

熱解油雖然品質(zhì)相對(duì)于石油相差很大，但其熱值依然相當(dāng)高，能達(dá)到37MJ/kg左右。如果將這部分熱解油作為蓄熱式旋轉(zhuǎn)床的燃料，通過燃燒放熱供垃圾熱解所需的能量，這就可以避免熱解油在加工所帶來的高昂費(fèi)用，還可以為垃圾熱解所需的能源找到了新的替代品，一舉兩得。

目前有一種生物質(zhì)熱解油直接霧化燃燒系統(tǒng)，生物質(zhì)熱解油首先熱解油罐內(nèi)存儲(chǔ)，經(jīng)過離心泵送至固液分離器內(nèi)分離，另有電加熱裝置對(duì)固液分離器的液體管線進(jìn)行加熱，以維持其流動(dòng)性。隨后熱解油進(jìn)入燃燒室內(nèi)的低壓霧化噴頭。這種系統(tǒng)一方面設(shè)備多、管線多且復(fù)雜，另一方面消耗電能加熱熱解油以維持其流動(dòng)性。不僅增加設(shè)備本身投資，還消耗電能，造成資源浪費(fèi)。

現(xiàn)在還有一種蓄熱式輻射管旋轉(zhuǎn)爐煤熱解油氣采集系統(tǒng)，改變了蓄熱式轉(zhuǎn)底爐熱解原料煤時(shí)熱解產(chǎn)生的油氣采出爐膛的流向，將焦油采集裝置沿旋轉(zhuǎn)床環(huán)形方向分散布置，根據(jù)油氣產(chǎn)生量的不同，分區(qū)、分段多通道快速導(dǎo)出，縮短焦油在爐膛內(nèi)停留時(shí)間，減少焦油二次裂解，提高焦油產(chǎn)率。但是這種系統(tǒng)采用原料煤熱解產(chǎn)生的焦油快速多通道導(dǎo)出的技術(shù)方案不適用于生活垃圾的處理中。原料煤的品質(zhì)高，熱解產(chǎn)生的焦油品質(zhì)要比垃圾熱解油的品質(zhì)要好很多。所以垃圾熱解油需要盡量提高其在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間，以使其盡量裂解為可燃?xì)?，提高熱解氣的產(chǎn)率而不是熱解油的產(chǎn)率。

為了解決生活垃圾熱解油品質(zhì)低，后續(xù)處理難度大、費(fèi)用高的問題，因此，有必要研制既能降低熱解油后續(xù)處理的難度，又可降低設(shè)備投資的新的處理系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決背景技術(shù)中生活垃圾熱解處理系統(tǒng)熱解油品質(zhì)低，后續(xù)處理難度大、費(fèi)用高的問題，本發(fā)明意在提出一種雙蓄熱式熱解油燃燒制氣系統(tǒng)及方法，能夠降低熱解油后續(xù)處理的難度，降低設(shè)備投資，并能為垃圾熱解尋找到能源替代品。

本發(fā)明提出一種雙蓄熱式熱解油燃燒制氣系統(tǒng)，包括熱解室、蓄熱過濾裝置、燃燒室、第一三通閥、第一四通閥、第二四通閥、空氣入口；

所述熱解室包括熱解油氣出口；

所述蓄熱過濾裝置包括第一蓄熱過濾室、第二蓄熱過濾室；所述第一蓄熱過濾室包括第一熱解油氣入口、第一熱解油出口、第一熱解氣出口；所述第二蓄熱過濾室包括第二熱解油氣入口、第二熱解油出口、第二熱解氣出口；

所述燃燒室用于對(duì)所述熱解室加熱；所述燃燒室包括第一氣體出入口、第二氣體出入口、第一熱解油入口、第二熱解油入口；

所述燃燒室第一氣體出入口通過所述第一四通閥、第一三通閥、第二四通閥相連于所述第一蓄熱過濾室的第一熱解油氣入口；所述燃燒室第二氣體出入口通過所述第一四通閥、第一三通閥、第二四通閥相連于所述第二蓄熱過濾室的第二熱解油氣入口；

所述燃燒室的第一熱解油入口與所述第一蓄熱過濾室的第一熱解油出口相連；所述燃燒室的第二熱解油入口與所述第二蓄熱過濾室的第二熱解油出口相連；

所述熱解室的熱解油氣出口通過所述第二四通閥與所述第一蓄熱過濾室的第一熱解油氣入口相連；所述熱解室的熱解油氣出口通過所述第二四通閥與所述第二蓄熱過濾室的第二熱解油氣入口相連；

所述空氣入口通過所述第一四通閥與所述燃燒室第一氣體出入口相連；所述空氣入口通過所述第一四通閥與所述燃燒室第二氣體出入口相連。

進(jìn)一步地，還包括蓄熱裝置；

所述蓄熱裝置包括第一蓄熱室、第二蓄熱室；所述第一蓄熱室包括第一端口、第二端口；所述第二蓄熱室包括第三端口、第四端口；

所述空氣入口通過所述第一四通閥與所述第一蓄熱室的第二端口相連，所述空氣入口通過所述第一四通閥與所述第二蓄熱室的第四端口相連；

所述第一蓄熱室的第一端口與所述燃燒室的第一氣體出入口相連；所述第二蓄熱室的第三端口與所述燃燒室的第二氣體出入口相連；

所述第一蓄熱室的第二端口通過所述第一四通閥、所述第一三通閥、所述第二四通閥相連于所述第二蓄熱過濾室的第二熱解油氣入口；所述第二蓄熱室的第四端口通過所述第一四通閥、所述第一三通閥、所述第二四通閥相連于所述第一蓄熱過濾室的第一熱解油氣入口。

進(jìn)一步地，還包括煙囪，所述煙囪與所述第一三通閥的一端相連，用于排出所述燃燒室內(nèi)燃燒產(chǎn)生的部分煙氣。

進(jìn)一步地，包括第二三通閥、第三三通閥、第一熱解氣排出口、第二熱解氣排出口；

所述第一熱解油出口與所述第一熱解氣出口為同一第一熱解油氣出口；

所述第二三通閥包括三個(gè)端口，分別與所述熱解油氣出口、所述第一熱解氣排出口、所述燃燒室的第一熱解油入口相連；

所述第二熱解油出口與所述第二熱解氣出口為同一第二熱解油氣出口；

所述第三三通閥包括三個(gè)端口，分別與所述第二熱解油氣出口、所述第二熱解氣排出口、所述燃燒室的第二熱解油入口相連。

進(jìn)一步地，所述蓄熱過濾裝置由起到過濾蓄熱作用的材料制成。

進(jìn)一步地，所述蓄熱過濾裝置材料為陶瓷蜂窩體。

本發(fā)明還提出一種雙蓄熱式熱解油燃燒制氣系統(tǒng)制氣的方法，包括下列步驟：

A、啟動(dòng)熱解爐

將空氣引入燃燒室，將常規(guī)燃料引入燃燒室，使常規(guī)燃料在燃燒室中燃燒，啟動(dòng)熱解爐熱解。

B、運(yùn)用熱解油燃燒加熱熱解

將熱解產(chǎn)生的熱解油氣引入第一蓄熱過濾室；

使熱解油氣在第一蓄熱過濾室中過濾分離；

收集過濾得到的熱解氣；

將部分燃燒煙氣引入第一蓄熱過濾室，用于吹動(dòng)熱解油；

將過濾得到的熱解油引入燃燒室燃燒，熱解爐繼續(xù)熱解；

將熱解產(chǎn)生的熱解油氣引入第二蓄熱過濾室；

使熱解油氣在第二蓄熱過濾室中過濾分離；

收集過濾得到的熱解氣；

將部分燃燒煙氣引入第二蓄熱過濾室，用于吹動(dòng)熱解油；

將過濾得到的熱解油引入燃燒室燃燒，熱解爐繼續(xù)熱解；

C、重復(fù)上述運(yùn)用熱解油燃燒加熱熱解過程，并收集熱解氣。

進(jìn)一步地，還包括下列步驟：

將空氣通過第一蓄熱室引入燃燒室；

使燃燒產(chǎn)生的煙氣通過第二蓄熱室；

使第二蓄熱室的蓄熱材料吸收煙氣的熱量；

將部分經(jīng)過熱交換的煙氣引入第一蓄熱過濾室，用于吹動(dòng)熱解油；

將空氣引入第二蓄熱室，使之吸熱升溫；

將升溫后的空氣引入燃燒室；

使燃燒產(chǎn)生的煙氣通過第一蓄熱室；

使第一蓄熱室的蓄熱材料吸收煙氣的熱量；

將部分經(jīng)過熱交換的煙氣引入第二蓄熱過濾室，用于吹動(dòng)熱解油；

重復(fù)上述過程，將升溫后空氣用于燃燒。

應(yīng)用本發(fā)明，為低品位熱解油尋找到了新的出路，可實(shí)現(xiàn)如下有益效果：

(1)有效地對(duì)高溫產(chǎn)物進(jìn)行余熱回收，為垃圾熱解的燃料找到了替代品。

(2)對(duì)熱解氣進(jìn)行凈化，減輕了后續(xù)凈化裝置負(fù)荷。

(3)通過燃燒煙氣吹掃蓄熱過濾裝置內(nèi)的熱解油，進(jìn)而送至燃燒室燃燒，可降低外界補(bǔ)充能源，從而降低運(yùn)行成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一種雙蓄熱式熱解油燃燒制氣系統(tǒng)閥門開關(guān)一個(gè)狀態(tài)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的一種雙蓄熱式熱解油燃燒制氣系統(tǒng)閥門開關(guān)另一狀態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

如圖1所示，是本發(fā)明的一種雙蓄熱式熱解油燃燒制氣系統(tǒng)(以下簡稱：系統(tǒng))實(shí)施例，該系統(tǒng)基于蓄熱燃燒室基礎(chǔ)上，聯(lián)合垃圾熱裂解制氣，然后垃圾熱裂解成可燃?xì)?，同時(shí)除去焦油的制氣工藝。該系統(tǒng)包括：兩個(gè)蓄熱室F-1、F-2，兩個(gè)蓄熱過濾室E-1、E-2，一個(gè)燃燒室C，一個(gè)垃圾裂解室D，四通閥A和三通閥B以及配套管件，如三通閥A-1、B-1、B-2等。蓄熱室F-1和F-2用于蓄熱加熱空氣，E-1和E-2蓄熱過濾室用于過濾熱解油氣。本發(fā)明所采用的蓄熱過濾室內(nèi)的材料為陶瓷蜂窩體，該材料的主要作用是過濾熱解油的同時(shí)達(dá)到蓄熱的作用，因此，只要是起到過濾蓄熱作用的材料或者裝置均屬于該專利范圍之內(nèi)。

雙蓄熱式熱解油燃燒制氣系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)閥門開關(guān)狀態(tài)如圖1所示，雙蓄熱式熱解油燃燒制氣系統(tǒng)先啟動(dòng)熱解爐：將空氣引入燃燒室C內(nèi)，將常規(guī)燃料引入燃燒室C內(nèi)，使常規(guī)燃料在燃燒室中燃燒，啟動(dòng)熱解爐熱解。熱解爐啟動(dòng)后，空氣1首先經(jīng)四通閥A和蓄熱室F-2進(jìn)入燃燒室C內(nèi)，此過程中空氣1吸收蓄熱室F-2內(nèi)的熱量與來自E-2的熱解油共同進(jìn)入燃燒室C內(nèi)燃燒。燃燒放出的熱量供給垃圾G熱解。燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過蓄熱體F-1后，通過四通閥A，然后在三通閥A-1處分流，一部分煙氣流向煙囪4，另一部分煙氣經(jīng)過流向四通閥B，并吹動(dòng)E-2內(nèi)熱解油經(jīng)過三通閥B-2進(jìn)入燃燒室C內(nèi)燃燒。熱解油氣由熱解室D導(dǎo)出，經(jīng)過四通閥B和蓄熱過濾室E-1后，通過三通閥B-1后，熱解氣在出口2排出，而熱解油則被過濾在蓄熱過濾室E-1內(nèi)。

雙蓄熱式熱解油燃燒制氣系統(tǒng)經(jīng)過上述流程50～60s后，四通閥A、四通閥B、三通閥B-1、三通閥B-2同時(shí)換向，雙蓄熱式熱解油燃燒制氣系統(tǒng)開始反向循環(huán)，此時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)閥門開關(guān)狀態(tài)如圖2所示?？諝?首先經(jīng)四通閥A和蓄熱室F-1進(jìn)入燃燒室C內(nèi)，此過程中空氣1吸收蓄熱室F-1內(nèi)的熱量與來自E-1的熱解油共同進(jìn)入燃燒室C內(nèi)燃燒。燃燒放出的熱量供給垃圾G熱解。燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過蓄熱體F-2后，通過四通閥A，然后在三通閥A-1處分流，一部分煙氣流向煙囪4，另一部分煙氣經(jīng)過流向四通閥B，并吹動(dòng)E-1內(nèi)熱解油經(jīng)過三通閥B-1進(jìn)入燃燒室C內(nèi)燃燒。熱解油氣由熱解室D導(dǎo)出，經(jīng)過四通閥B和蓄熱過濾室E-2后，通過三通閥B-2后，熱解氣在出口3排出，而熱解油則被過濾在蓄熱過濾室E-2內(nèi)。至此，雙蓄熱式熱解油燃燒制氣系統(tǒng)完成一個(gè)循環(huán)。

實(shí)施例1：采用混合生活垃圾作為原料進(jìn)行熱解

實(shí)施本發(fā)明提出的垃圾制氣系統(tǒng)以生活垃圾為原料進(jìn)行實(shí)施方案詳述：

熱解制氣系統(tǒng)包括兩個(gè)蓄熱室F-1和F-2、兩個(gè)蓄熱過濾室E-1和E-2，一個(gè)燃燒室C、一個(gè)垃圾裂解室D、兩個(gè)四通閥A和B以及配套管件，如三通閥A-1、B-1、B-2等。垃圾首先被進(jìn)料系統(tǒng)放置在熱解室D內(nèi)，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的四通閥開關(guān)狀態(tài)如圖1所示時(shí)，外界空氣1經(jīng)四通閥A和蓄熱室F-2后預(yù)熱空氣溫度可達(dá)750℃，經(jīng)過預(yù)熱的空氣與來自E-2的混有垃圾熱解油的燃料共同進(jìn)入燃燒室C內(nèi)燃燒，燃燒溫度在950℃左右。垃圾熱解油和經(jīng)過蓄熱室吸收熱量后的高溫空氣在燃燒室C內(nèi)混合，燃燒放出的熱量供給垃圾G熱解并產(chǎn)生熱解氣、熱解油和熱解炭。產(chǎn)生的熱解氣由熱解室D頂部導(dǎo)出，并經(jīng)過四通閥B和蓄熱過濾室E-1后，從熱解氣出口2排出(此時(shí)三通閥B-1連通E-1和出氣口2，關(guān)閉與燃燒室C的連接)。在此過程中，垃圾熱解油氣混合物經(jīng)過蓄熱過濾室E-1時(shí)，熱解油被過濾存儲(chǔ)在E-1處，熱解氣則在此處排出。

在燃燒室內(nèi)燃燒后的高溫?zé)煔饨?jīng)過蓄熱室F-1(把熱量傳給蓄熱載體)、四通閥A和三通閥A-1后，一部分煙氣排空，另一部分經(jīng)過四通閥B輸送至蓄熱過濾室E-2，將過濾在此處的熱解油經(jīng)過三通閥B-2(此時(shí)三通閥B-2連通E-1和燃燒室C，關(guān)閉與出氣口3的連接)輸送至燃燒室C內(nèi)與空氣1混合燃燒放熱。

完成上述過程后，四通閥開關(guān)狀態(tài)由圖1切換至圖2狀態(tài)。外界空氣1首先經(jīng)四通閥A和蓄熱室F-1進(jìn)入燃燒室C內(nèi)，此過程中空氣1吸收蓄熱室F-1內(nèi)的熱量，同時(shí)空氣1與來自E-1的混有垃圾熱解油的燃料共同進(jìn)入燃燒室C內(nèi)燃燒。燃燒放出的熱量供給垃圾G熱解并產(chǎn)生可燃?xì)?、熱解油以及熱解炭。熱解氣由熱解室D導(dǎo)出，經(jīng)過四通閥B和蓄熱過濾室E-2后，從熱解氣出口3排出(此時(shí)三通閥B-2連通E-2和出氣口3，關(guān)閉與燃燒室C的連接)。在燃燒室內(nèi)燃燒后的高溫?zé)煔饨?jīng)過蓄熱室F-1(把熱量傳給蓄熱載體)、四通閥A和三通閥A-1后，一部分經(jīng)過后排空，另一部分經(jīng)過四通閥B輸送至蓄熱過濾室E-1，將過濾在此處的熱解油經(jīng)過三通閥B-1(此時(shí)三通閥B-1聯(lián)通E-2和燃燒室C，關(guān)閉與出氣口2的連接)輸送至燃燒室C內(nèi)與空氣1混合燃燒放熱。至此，系統(tǒng)完成一個(gè)循環(huán)。

實(shí)施例2：采用塑料作為原料進(jìn)行熱解

實(shí)施本發(fā)明提出的垃圾制氣系統(tǒng)以塑料為原料進(jìn)行實(shí)施方案詳述：熱解制氣系統(tǒng)包括兩個(gè)蓄熱室F-1和F-2、兩個(gè)蓄熱過濾室E-1和E-2，一個(gè)燃燒室C、一個(gè)垃圾裂解室D、兩個(gè)四通閥A和B以及配套管件，如三通閥A-1、B-1、B-2等。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的四通閥開關(guān)狀態(tài)如圖1所示時(shí)，外界空氣1經(jīng)四通閥A和蓄熱室F-2后預(yù)熱空氣溫度可達(dá)750℃，經(jīng)過預(yù)熱的空氣與來自E-2的混有塑料熱解油的燃料共同進(jìn)入燃燒室C內(nèi)燃燒，燃燒溫度在950℃左右。塑料熱解油和經(jīng)過蓄熱室吸收熱量后的高溫空氣混合，燃燒放出的熱量供給塑料G熱解并產(chǎn)生熱解氣、熱解油以及熱解炭。產(chǎn)生的熱解氣由熱解室D頂部導(dǎo)出，并經(jīng)過四通閥B和蓄熱過濾室E-1后，從熱解氣出口2排出(此時(shí)三通閥B-1聯(lián)通E-1和出氣口2，關(guān)閉與燃燒室C的連接)。在此過程中，塑料熱解油氣混合物經(jīng)過蓄熱過濾室E-1時(shí)，熱解油被過濾存儲(chǔ)在E-1處，熱解氣則在此處凈化后排出。

在燃燒室內(nèi)燃燒后的高溫?zé)煔饨?jīng)過蓄熱室F-1(把熱量傳給蓄熱載體)、四通閥A和三通閥A-1后，一部分經(jīng)過后排空，另一部分經(jīng)過四通閥B輸送至蓄熱過濾室E-2，將過濾在此處的熱解油經(jīng)過三通閥B-2(此時(shí)三通閥B-2聯(lián)通E-1和燃燒室C，關(guān)閉與出氣口3的連接)輸送至燃燒室C內(nèi)與空氣1混合燃燒放熱。

完成上述過程后，四通閥開關(guān)狀態(tài)由圖1切換至圖2狀態(tài)。外界空氣1首先經(jīng)四通閥A和蓄熱室F-1進(jìn)入燃燒室C內(nèi)，此過程中空氣1吸收蓄熱室F-1內(nèi)的熱量，同時(shí)空氣1與來自E-1的混有熱解油的燃料共同進(jìn)入燃燒室C內(nèi)燃燒。燃燒放出的熱量供給塑料G熱解并產(chǎn)生可燃?xì)?、熱解油以及熱解炭。熱解氣由熱解室D導(dǎo)出，經(jīng)過四通閥B和蓄熱過濾室E-2后，從熱解氣出口3排出(此時(shí)三通閥B-2聯(lián)通E-2和出氣口3，關(guān)閉聯(lián)通燃燒室C)。在燃燒室內(nèi)燃燒后的高溫?zé)煔饨?jīng)過蓄熱室F-1(把熱量傳給蓄熱載體)、四通閥A和三通閥A-1后，一部分煙氣排空，另一部分經(jīng)過四通閥B輸送至蓄熱過濾室E-1，將過濾在此處的熱解油經(jīng)過三通閥B-1(此時(shí)三通閥B-1聯(lián)通E-2和燃燒室C，關(guān)閉與出氣口2的連接)輸送至燃燒室C內(nèi)與空氣1混合燃燒放熱。至此，系統(tǒng)完成一個(gè)循環(huán)。

需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個(gè)實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而非限制本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。另外，除非特別說明，那么任何實(shí)施例的全部或一部分可結(jié)合任何其它實(shí)施例的全部或一部分來使用。