一种废轮胎多效资源化利用系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术提供一种废轮胎多效资源化利用系统及其工作方法，解决了多余裂解气无处可去，只能通过火炬对空排放的问题，又解决了裂解设备换热源能量波动的问题。一级预热装置、二级裂解装置、三级精裂装置依次连接；三级精裂装置与燃气轮机发电机组连接；燃气轮机发电机组与二级裂解装置和余热锅炉连接；二级裂解装置与余热锅炉连接；余热锅炉与汽轮发电机组连接；汽轮发电机组与一级预热装置连接，一级预热装置与汽拖空压机的蒸汽进口连接，汽拖空压机与减温减压装置连接，减温减压装置与溴化锂制冷机组连接，溴化锂制冷机组与烟气

【技术实现步骤摘要】
一种废轮胎多效资源化利用系统及其工作方法


[0001]本专利技术涉及废轮胎资源化利用
，具体地说，涉及一种废轮胎多效资源化利用系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]废轮胎资源化处置是目前国内可再生资源利用的热门领域，裂解处置工艺是废轮胎资源化处置中极具前景的工艺路线，热裂解的产物有热解油、热解气和热解炭黑，极具经济价值。
[0003]但是，目前该工艺的运行存在如下问题：1、裂解系统的能量维持采用裂解气燃烧后的高温烟气间接换热得到，裂解气产气率随着燃料成份波动和裂解环境温度变化，产气率会间歇性波动，带来高温烟气与裂解器的换热能量随着产气率变化而变化，进而进一步影响裂解气的产气量，系统抗波动、自恢复的能力差，系统控制困难。2、多余裂解气储存及再利用困难，多数项目通过火炬焚烧，烟气净化后向空排放，既浪费能源，又需设置裂解气暂存系统，厂房等级及工厂安全管理要求高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种废轮胎多效资源化利用系统及其工作方法，解决了多余裂解气无处可去，只能通过火炬对空排放的问题，又解决了裂解设备换热源能量波动的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种废轮胎多效资源化利用系统，其特征在于，包括废轮胎裂解装置、燃气轮机发电机组、余热锅炉、汽轮发电机组、汽拖空压机、减温减压装置、溴化锂制冷机组、烟气
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凝结水换热器和烟气净化装置；废轮胎裂解装置包括一级预热装置、二级裂解装置和三级精裂装置，一级预热装置的出口与二级裂解装置的进口连接，二级裂解装置的出口与三级精裂装置的进口连接；三级精裂装置的裂解油和裂解气出口与燃气轮机发电机组的进口连接；燃气轮机发电机组设置有一个烟气出口，该烟气出口与二级裂解装置的烟气进口连接；二级裂解装置的烟气出口与余热锅炉的烟气进口连接；燃气轮机发电机组的排烟口与余热锅炉的烟气进口连接；余热锅炉的蒸汽出口与汽轮发电机组的蒸汽进口连接；汽轮发电机组的背压排汽出口与一级预热装置的蒸汽进口连接，一级预热装置的蒸汽出口与汽拖空压机的蒸汽进口连接，汽拖空压机的排汽出口与减温减压装置的蒸汽进口连接，减温减压装置的蒸汽出口与溴化锂制冷机组的蒸汽进口连接，溴化锂制冷机组的凝结水与烟气
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凝结水换热器的进水口连接，烟气
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凝结水换热器的出水口与余热锅炉的进水口连接，烟气
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凝结水换热器的进气口与余热锅炉的排烟口连接，烟气
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凝结水换热器的出气口与烟气净化装置连接。
[0006]本专利技术所述的与二级裂解装置的烟气进口连接的烟气出口设置于燃气轮机发电机组的中段。
[0007]本专利技术还包括增压水泵，溴化锂制冷机组的凝结水通过增压水泵与烟气
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凝结水换热器的进水口连接。
[0008]一种废轮胎多效资源化利用系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）废轮胎裂解装置采用三级裂解工艺：一级预热、二级主裂解、三级精裂，原料废轮胎胶粒进入一级预热装置进行预热，预热后进入二级裂解装置进行主裂解，主裂解后进入三级精裂装置进行精裂；（2）经过三级裂解工艺后，原料废轮胎胶粒将彻底转化为含油率≤0.3%的高品质炭黑、裂解油及裂解气；裂解油和裂解气送入燃气轮机发电机组焚烧，焚烧产生≥1400℃的高温烟气，并带动发电机发电；（3）燃气轮机发电机组做功发电后的烟气分两路，一路730℃
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770℃的烟气从燃气轮机发电机组中段抽取，并送入二级裂解装置，供裂解用能，换热后烟气温度430℃
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470℃，送回余热锅炉继续余热利用；另一路经燃气轮机发电机组完全膨胀做工后排出，温度530℃
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570℃，并送入余热锅炉，与上一股烟气汇合，余热利用；（4）余热锅炉产出压力3.8
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4.0Mpa、温度380
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420℃的中温中压蒸汽，蒸汽拖动汽轮发电机组继续发电；（5）汽轮发电机组发电后产出压力1
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1.2Mpa、温度330℃
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350℃的背压排汽分两路应用，一路作为园区的汽源点，直接外售蒸汽；一路在厂内做热能梯级利用：首先送入一级预热装置预热轮胎胶粒，胶粒温度由常温加热至180
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200℃，换热后产生压力0.5
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0.7Mpa、温度280℃
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300℃的蒸汽送入后端的汽拖空压机，带动汽拖空压机制取压缩空气外售；汽拖空压机产生压力0.14
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0.16Mpa、温度150℃
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160℃的排汽，通过减温减压装置制取饱和蒸汽，送入溴化锂制冷机组，制取供回水温度为7
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12℃的中央空调系统冷冻水，为全厂或园区提供冷量；蒸汽经溴化锂制冷机组换热后冷凝成的凝结水，送回余热锅炉循环利用；（6）蒸汽经溴化锂制冷机组的凝结水进入余热锅炉前在烟气
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凝结水换热器中与余热锅炉的排烟做烟气
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凝结水换热，通过凝结水回收烟气中的能量，凝结水提高温度后回余热锅炉循环利用；换热后的烟气经烟气净化装置后，达标排放。
[0009]本专利技术步骤（3）中，从燃气轮机发电机组中段抽取的烟气温度为750℃；换热后烟气温度为450℃；膨胀做工后排出的烟气为温度550℃。
[0010]本专利技术步骤（4）中，余热锅炉产出中温中压蒸汽的压力为4.0Mpa、温度为400℃。
[0011]本专利技术步骤（5）中，汽轮发电机组发电后产出的背压排汽压力为1.1Mpa、温度为330℃；胶粒温度由常温加热至180℃，换热后产生的蒸汽压力为0.6Mpa、温度为280℃；汽拖空压机产生的排汽压力为0.15Mpa、温度为160℃。
[0012]在上述技术方案中，本专利技术提供的一种废轮胎多效资源化利用系统及其工作方法，具备以下有益效果：1、物料转化利用方面，本申请将裂解油和裂解气协同焚烧，实现燃气
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蒸汽联合循环，发电及供热，能量梯级利用率极高，有效解决了常规工艺裂解油闪点低，防爆要求高，安全间距大，占地大的问题，也解决了多余裂解气无处可去，只能通过火炬对空排放的问题。制取的电力能源不仅可以供厂内自用，余电可以上网发电，蒸汽可外供工业园区，项目成为园区的热源点。
[0013]2、针对核心裂解设备由于换热源能量波动的问题，本申请由于采用裂解气和裂解
油协同焚烧工艺，产生的大量高温烟气能量远远满足裂解本身的用能需求，裂解装置换热能量供应充沛。在满足裂解装置用能的前提下，剩余高温烟气及换热后的回流烟气进入余热锅炉，制取中温中压参数蒸汽。为了提升炭黑品质，三级精裂装置采用电能供热，可精确控温及确保装置整体受热均匀，显著降低炭黑的残油率，解决筒体局部过热结焦问题。
[0014]3、汽轮机排汽实现了多级利用。汽轮机排汽供厂内利用部分，先预热胶粒，然后带动汽拖空压机制取压缩空气外供，最后的排汽进一步在溴化锂制冷机组中制取冷量。原1.1Mpa、330℃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废轮胎多效资源化利用系统，其特征在于，包括废轮胎裂解装置、燃气轮机发电机组、余热锅炉、汽轮发电机组、汽拖空压机、减温减压装置、溴化锂制冷机组、烟气
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凝结水换热器和烟气净化装置；废轮胎裂解装置包括一级预热装置、二级裂解装置和三级精裂装置，一级预热装置的出口与二级裂解装置的进口连接，二级裂解装置的出口与三级精裂装置的进口连接；三级精裂装置的裂解油和裂解气出口与燃气轮机发电机组的进口连接；燃气轮机发电机组设置有一个烟气出口，该烟气出口与二级裂解装置的烟气进口连接；二级裂解装置的烟气出口与余热锅炉的烟气进口连接；燃气轮机发电机组的排烟口与余热锅炉的烟气进口连接；余热锅炉的蒸汽出口与汽轮发电机组的蒸汽进口连接；汽轮发电机组的背压排汽出口与一级预热装置的蒸汽进口连接，一级预热装置的蒸汽出口与汽拖空压机的蒸汽进口连接，汽拖空压机的排汽出口与减温减压装置的蒸汽进口连接，减温减压装置的蒸汽出口与溴化锂制冷机组的蒸汽进口连接，溴化锂制冷机组的凝结水与烟气
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凝结水换热器的进水口连接，烟气
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凝结水换热器的出水口与余热锅炉的进水口连接，烟气
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凝结水换热器的进气口与余热锅炉的排烟口连接，烟气
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凝结水换热器的出气口与烟气净化装置连接。2.根据权利要求1所述的废轮胎多效资源化利用系统，其特征在于：所述的与二级裂解装置的烟气进口连接的烟气出口设置于燃气轮机发电机组的中段。3.根据权利要求1所述的废轮胎多效资源化利用系统，其特征在于：还包括增压水泵，溴化锂制冷机组的凝结水通过增压水泵与烟气
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凝结水换热器的进水口连接。4.一种权利要求1
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3任一权利要求所述的废轮胎多效资源化利用系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）废轮胎裂解装置采用三级裂解工艺：一级预热、二级主裂解、三级精裂，原料废轮胎胶粒进入一级预热装置进行预热，预热后进入二级裂解装置进行主裂解，主裂解后进入三级精裂装置进行精裂；（2）经过三级裂解工艺后，原料废轮胎胶粒将彻底转化为含油率≤0.3%的高品质炭黑、裂解油及裂解气；裂解油和裂解气送入燃气轮机发电机组焚烧，焚烧产生≥1400℃的高温烟气，并带动发电机发电；（3）燃气轮机发电机组做功发电后的烟气分两路，一路730℃
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770℃的烟气从燃气轮机发电机组中段抽取，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：金亮，赵光杰，冯宏，洪钦，陆锋，黄群星，李海疆，邹昊舒，陈姗姗，周永刚，余新英，夏积恩，常青，毛刚，辛子健，徐程浩，王纯，刘正东，沈坤，冯志翔，
申请(专利权)人：桐乡泰爱斯环保能源有限公司浙江大学，
类型：发明
国别省市：