【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源，具体涉及带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统。
技术介绍
1、固废垃圾通过熔铁浴气化时，往往由于固废的物理性状迥异、化学成分波动较大，需要通过前置热解工序，使得有机固废发生中低温热解后，再将其热解所得的固相、热解液、不凝气分别输入熔池气化炉进行最终稳定转化为合成气。
2、目前常规热解工艺及热解炉，采用固相热传导的间接加热手段，有机固废的热解耗时长达40-400分钟，而高效率的熔池气化炉气化过程不到1秒钟，前置工序无法满足主体工艺的需求。单一气化炉每小时可以实现百吨级物料气化，而常规热解炉只有每小时吨级，从而导致热解炉的节奏、产能严重不匹配。
3、因此，亟待一种液相传热的前置热解系统，本申请采用带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，以解决目前存在的热解炉的节奏太慢、产能太小、前置热解与最终气化严重不匹配的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了以下技术方案：带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统包括：
3、铅铋液环流池，内设有熔融铅铋液，并设有用于搅拌该铅铋液形成离心旋流的搅拌机构；
4、加料机构，用于将有机固废送入至铅铋液环流池内进行热解，产生热解气；
5、热解气回收机构，与铅铋液环流池的热解气出口连通并部分设于加料机构外，用于存储热解气至热解气
6、热解气冷凝回收机构，与热解气暂存室连通，用于将在热解气暂存室首次冷凝后的部分热解液汇集并加压后喷入至熔池气化炉，剩余部分的热解气二次冷凝汇集并静置分层分别存储回收利用；
7、铅铋液静置池，与该铅铋液环流池连通，并设有用于将漂浮于铅铋液环流池表面的热解残留物提升排出的排出机构；
8、气化炉进料斗，用于接收排出机构排出的热解残留物并加压送入至熔池气化炉；
9、熔池气化炉，通过浸渍加料上管和浸渍加料下管与气化炉进料斗连通，并内设有盛有熔融铁液的熔铁浴熔池，用于将热解残留物和热解液以及热解不凝气浸没式加入熔铁浴熔池实现彻底热解-气化，得到合成气，该合成气通过合成气通道排出；
10、合成气冷却处理机构，与合成气通道连通，用于将合成气多次冷却后分别存储并最终过滤除尘后输出洁净常温合成气；
11、铅铋液池加热室，设有热空气进口和热空气出口，用于对铅铋液环流池和铅铋液静置池间接加热。
12、工作原理及有益效果：1、与现有技术相比，本申请采用低熔点熔融合金铅铋液作为热载体，将有机固废加入到500℃左右熔融的旋流铅铋液中发生快速热解，热解残留固体漂浮在铅铋液表面，采用螺旋提升输送机构将其密闭送入熔池气化炉进行热解-气化，如此有机固废从加入到完成中低温热解，耗时10-30秒，比原来的40-400分钟大大缩短。这得益于铅铋液与有机固废之间直接接触，并且通过对流换热，而且铅铋液蓄积量与单位时间加入的有机固废量可以灵活调节，使得热解效率大为提高；
13、2、与现有技术相比，本申请处理过程中的热解残留固体可以直接热装进入到熔池气化炉，降低了热损耗，如此通过单一热解炉即可实现大规模的预处理，与单炉每小时50-150吨固废气化量的熔池气化炉能够实现有序衔接匹配。
14、进一步地，热解气回收机构包括设于加料机构外并与铅铋液环流池的热解气出口连通的热解气烟道、用于延长热解气排出路径、增加热交换时间的烟气折流板以及用于排出烘干气的烘干气通道，热解气烟道顶部连通热解气暂存室，热解气回收机构还用于将热解气排出经过加料机构外壁进行换热，以使得加料机构内的有机固废被预热。
15、此设置，可有效地利用热解气的热量，从而显著降低热损耗，同时充分加热以维持铅铋液温度恒定，减少外部能源的使用。
16、进一步地，加料机构包括加料仓、与该加料仓连通的螺旋加料管、设于该螺旋加料管内的第一螺旋、设于该螺旋加料管外壁的多个换热翅片以及用于汇集逸出的有机固废被加热蒸发的水分的烘干气汇流管，烘干气汇流管与烘干气通道连通，且螺旋加料管上设有与烘干气汇流管连通的多个水分蒸发孔。
17、此设置，可有效地将有机固废中的水分蒸发，也实现了在进料过程中对有机固废进行初步预热。
18、进一步地，热解气冷凝回收机构包括用于对热解气暂存室中排出的热解气首次冷凝的热解油冷凝器、用于将热解液加压的热解油加压泵、用于将加压后的热解液加入至浸渍加料下管的热解液喷管、用于对热解气二次冷凝的热解混合液冷凝器、用于对剩余热解气加压的热解不凝气增压泵以及用于存储加压后的剩余热解气的热解不凝气储罐，热解不凝气储罐通过不凝气喷管将剩余热解气加入到熔池气化炉。
19、此设置，可有效地回收利用热解气，将热解气中的可冷凝部分和不凝部分区分开来分别存储暂存，然后加入至熔池气化炉中，可显著提升气化效率，从而能够让热解炉的节奏匹配上熔池气化炉。
20、进一步地，热解混合液冷凝器还用于汇集二次冷凝后的热解液与水的混合物并静置分层，将上层的热解液送入至热解混合液浮油罐，并通过热解浮油加压泵加压后通过热解油喷管加入至浸渍加料下管，将下层的水相部分送入至热解冷凝水罐，并通过水处理单元处理以循环利用。
21、进一步地，铅铋液静置池上设有隔离墙，该隔离墙上设有多个通液孔，以使得铅铋液能够通过并阻挡热解残留物，且排出机构包括倾斜设置的热解残物螺旋提升管、设于该热解残物螺旋提升管内的第二螺旋以及设于该热解残物螺旋提升管上的多个漏液孔，通过第二螺旋将热解残留物提升排出，通过漏液孔将热解残留物夹带的铅铋液回收至铅铋液静置池内。
22、进一步地，搅拌机构包括设于铅铋液环流池内的搅拌叶轮、用于驱动该搅拌叶轮的搅拌电机，搅拌电机位于铅铋液环流池外并通过搅拌轴连接搅拌叶轮。
23、进一步地，铅铋液池加热室内设有多个热空气折流板，以延长热空气流过路径、增加热交换时间和换热面积。
24、进一步地，气化炉进料斗顶部设有热解残物过渡室，该热解残物过渡室与气化炉进料斗之间设有第二上锁斗阀，气化炉进料斗还连接有第二真空泵和第二高压惰性气罐，第二真空泵通过第二吸气口对气化炉进料斗抽真空，第二高压惰性气罐通过第二充气阀门和位于气化炉进料斗上的充气口对气化炉进料斗充入惰性气体，气化炉进料斗底部与浸渍加料上管之间设有第二下锁斗阀。
25、进一步地，合成气冷却处理机构包括沿合成气行进方向依次设置的一冷除尘室、二冷除尘室及终冷除尘器，一冷除尘室底部设有第一锁斗阀和一冷承灰罐，二冷除尘室底部设有第二锁斗阀和二冷承灰罐，终冷除尘器底部设有第三锁斗阀和终冷承灰罐，且该终冷除尘器用于排出洁净常温合成气，一冷承灰罐、二冷承灰罐及二冷承灰罐用于定期收集灰尘。
26、进一步地，加料机构包括设有上锁斗阀的上锁斗、用于通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，所述热解气回收机构包括设于所述加料机构外并与所述铅铋液环流池的热解气出口连通的热解气烟道、用于延长热解气排出路径、增加热交换时间的烟气折流板以及用于排出烘干气的烘干气通道，所述热解气烟道顶部连通所述热解气暂存室，所述热解气回收机构还用于将所述热解气排出经过所述加料机构外壁进行换热，以使得所述加料机构内的有机固废被预热。
3.根据权利要求2所述的带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，所述加料机构包括加料仓、与该加料仓连通的螺旋加料管、设于该螺旋加料管内的第一螺旋、设于该螺旋加料管外壁的多个换热翅片以及用于汇集逸出的有机固废被加热蒸发的水分的烘干气汇流管，所述烘干气汇流管与所述烘干气通道连通，且所述螺旋加料管上设有与所述烘干气汇流管连通的多个水分蒸发孔。
4.根据权利要求1所述的带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，所述热解气冷凝回收机构包括用于对所述热解气暂存室中排
5.根据权利要求4所述的带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，所述热解混合液冷凝器还用于汇集二次冷凝后的热解液与水的混合物并静置分层，将上层的热解液送入至热解混合液浮油罐，并通过热解浮油加压泵加压后通过所述热解油喷管加入至所述浸渍加料下管，将下层的水相部分送入至热解冷凝水罐，并通过水处理单元处理以循环利用。
6.根据权利要求1所述的带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，所述铅铋液静置池上设有隔离墙，该隔离墙上设有多个通液孔，以使得铅铋液能够通过并阻挡热解残留物，且所述排出机构包括倾斜设置的热解残物螺旋提升管、设于该热解残物螺旋提升管内的第二螺旋以及设于该热解残物螺旋提升管上的多个漏液孔，通过所述第二螺旋将所述热解残留物提升排出，通过所述漏液孔将所述热解残留物夹带的铅铋液回收至所述铅铋液静置池内；所述搅拌机构包括设于所述铅铋液环流池内的搅拌叶轮、用于驱动该搅拌叶轮的搅拌电机，所述搅拌电机位于所述铅铋液环流池外并通过搅拌轴连接所述搅拌叶轮。
7.根据权利要求1所述的带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，所述铅铋液池加热室内设有多个热空气折流板，以延长热空气流过路径、增加热交换时间和换热面积。
8.根据权利要求1所述的带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，所述气化炉进料斗顶部设有热解残物过渡室，该热解残物过渡室与所述气化炉进料斗之间设有第二上锁斗阀，所述气化炉进料斗还连接有第二真空泵和第二高压惰性气罐，所述第二真空泵通过第二吸气口对所述气化炉进料斗抽真空，所述第二高压惰性气罐通过第二充气阀门和位于所述气化炉进料斗上的充气口对所述气化炉进料斗充入惰性气体，所述气化炉进料斗底部与所述浸渍加料上管之间设有第二下锁斗阀。
9.根据权利要求1所述的带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，所述合成气冷却处理机构包括沿合成气行进方向依次设置的一冷除尘室、二冷除尘室及终冷除尘器，所述一冷除尘室底部设有第一锁斗阀和一冷承灰罐，所述二冷除尘室底部设有第二锁斗阀和二冷承灰罐，所述终冷除尘器底部设有第三锁斗阀和终冷承灰罐，且该终冷除尘器用于排出洁净常温合成气，所述一冷承灰罐、所述二冷承灰罐及所述二冷承灰罐用于定期收集灰尘。
10.根据权利要求1所述的带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，所述加料机构包括设有上锁斗阀的上锁斗、用于通过第一吸气口对所述上锁斗进行抽真空的第一真空泵、用于通过第一充气阀门和第一充气口对所述上锁斗充入惰性气体的第一高压惰性气罐、设于所述上锁斗下方的下锁斗以及设于所述上锁斗和所述下锁斗之间的第一锁斗阀，所述下锁斗底部设有与所述铅铋液环流池中心顶部连通的螺旋加料管，该螺旋加料管内设有第一螺旋，所述第一螺旋底部连接搅拌机构的搅拌叶轮，通过该第一螺旋驱动搅拌叶轮转动并同时将有机固废加入到所述铅铋液环流池内。
...【技术特征摘要】
1.带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，所述热解气回收机构包括设于所述加料机构外并与所述铅铋液环流池的热解气出口连通的热解气烟道、用于延长热解气排出路径、增加热交换时间的烟气折流板以及用于排出烘干气的烘干气通道，所述热解气烟道顶部连通所述热解气暂存室，所述热解气回收机构还用于将所述热解气排出经过所述加料机构外壁进行换热，以使得所述加料机构内的有机固废被预热。
3.根据权利要求2所述的带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，所述加料机构包括加料仓、与该加料仓连通的螺旋加料管、设于该螺旋加料管内的第一螺旋、设于该螺旋加料管外壁的多个换热翅片以及用于汇集逸出的有机固废被加热蒸发的水分的烘干气汇流管，所述烘干气汇流管与所述烘干气通道连通，且所述螺旋加料管上设有与所述烘干气汇流管连通的多个水分蒸发孔。
4.根据权利要求1所述的带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，所述热解气冷凝回收机构包括用于对所述热解气暂存室中排出的热解气首次冷凝的热解油冷凝器、用于将热解液加压的热解油加压泵、用于将加压后的热解液加入至所述浸渍加料下管的热解液喷管、用于对热解气二次冷凝的热解混合液冷凝器、用于对剩余热解气加压的热解不凝气增压泵以及用于存储加压后的剩余热解气的热解不凝气储罐，所述热解不凝气储罐通过不凝气喷管将剩余热解气加入到所述熔池气化炉。
5.根据权利要求4所述的带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，所述热解混合液冷凝器还用于汇集二次冷凝后的热解液与水的混合物并静置分层，将上层的热解液送入至热解混合液浮油罐，并通过热解浮油加压泵加压后通过所述热解油喷管加入至所述浸渍加料下管，将下层的水相部分送入至热解冷凝水罐，并通过水处理单元处理以循环利用。
6.根据权利要求1所述的带有前置铅铋液旋流热解炉的熔铁浴气化炉系统，其特征在于，所述铅铋液静置池上设有隔离墙，该隔离墙上设有多个通液孔，以使得铅铋液能够通过并阻挡热解残留物，且所述排出机构包括倾斜设置的热解残物螺旋提升管、设于该热解残物螺旋提升管内的...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛强，
申请(专利权)人：杭州吉幔铁氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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