出。干燥区产生的水分 由于杂质较少，经过常规处理后达标排放；中温热解区生成大量热解液及热解气由于温度 较低，只有350°C，可直接送入第二间接冷凝器，得到的第二冷凝热解气液混合物经过油水 分离后可获得热解油，热解油进入燃油锅炉燃烧，换热产生390°C的蒸汽进入蒸汽轮机发 电；在高温热解区产生的第一热解气液混合物由于温度较高，达到620°C，送入第一间接冷 凝器后温度降至310°C，再通过第二间接冷凝器使第一热解气液混合物的温度降至85°C，第 一间接冷凝器产生的400°C蒸汽与燃油锅炉产生的蒸汽一同进入蒸汽轮机发电。经过冷凝、 油水分离后的热解气经过气体净化装置后，进入内燃机进行发电利用，内燃机的排烟温度 在480°C左右，再进入余热锅炉产生380°C的蒸汽，与第一间接冷凝器和燃油锅炉产生的蒸 汽一同进入蒸汽轮机发电。热解炭大部分为无机物残渣，直接运至填埋场进行处置。对于含 水率降至40%的污泥，最终制得的高温热解气产率为28%，热解油的产率为19%，热解炭的 产率为13%。蒸汽轮机的进汽温度为370°C，排汽温度为120°C。
[0096] 实施例2:
[0097]采用某市城市污泥为原料，该污泥含水率为85%，污泥的工业分析及元素分析如 表2所示，利用本发明实施例的污泥发电系统进行发电，其中，污泥发电系统的结构示意图 如图3所示，发电方法的流程如图7所示，具体发电步骤如下：
[0098]表2原料的元素分析与工业分析
[0099]
[0100] 将含水率85%的污泥送入机械脱水装置脱水，此时污泥的含水率降至45%，然后 通过提升装置、输送装置进入旋转床，在物料传送带的上下两侧均布置有辐射管以给污泥 加热。污泥在旋转床中依次经过干燥区(400°C)、中温热解区（600°C)、高温热解区（800°C)， 最后得到的热解炭在旋转床末端底部通过输送装置排出。干燥区产生的水分由于杂质较 少，经过常规处理后达标排放；中温热解区生成大量热解液及热解气由于温度较低，只有 420°C，可直接送入第二间接冷凝器，得到的第二冷凝热解气液混合物经过油水分离后可获 得热解油，热解油进入燃油锅炉燃烧，换热产生400°C的蒸汽进入蒸汽轮机发电；在高温热 解区产生的第一热解气液混合物由于温度较高，达到680°C，送入第一间接冷凝器后温度降 至350°C，再通过第二间接冷凝器使第一热解气液混合物温度降至100°C，第一间接冷凝器 产生的400°C蒸汽与燃油锅炉产生的蒸汽一同进入蒸汽轮机发电。经过冷凝、油水分离后的 热解气经过气体净化装置后，进入内燃机进行发电利用，内燃机的排烟温度在470°C左右， 再进入余热锅炉产生390°C的蒸汽，与第一间接冷凝器和燃油锅炉产生的蒸汽一同进入蒸 汽轮机发电。热解炭大部分为无机物残渣，直接运至填埋场进行处置。对于含水率降至45% 的污泥，最终制得的高温热解气产率为30 %，热解油的产率为18 %，热解炭的产率为7 %。蒸 汽轮机的进汽温度为390°C，排汽温度为110°C。
[0101] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何 的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0102] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不 脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本 发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1. 一种污泥发电系统，所述污泥发电系统利用污泥进行发电，其特征在于，包括： 热解炉，所述热解炉内设置高温热解区、中温热解区和干燥区，且所述热解炉具有污泥 进口、热解炭出口和水出口，以及设置于所述高温热解区的第一热解气液混合物出口和设 置于所述中温热解区的第二热解气液混合物出口； 第一间接冷凝器，所述第一间接冷凝器具有第一水进口、第一热解气液混合物进口、第 一冷凝热解气液混合物出口和第一蒸汽出口，所述第一热解气液混合物进口与所述第一热 解气液混合物出口相连； 第二间接冷凝器，所述第二间接冷凝器具有第二水进口、第二热解气液混合物进口、第 二冷凝热解气液混合物出口，所述第二热解气液混合物进口与所述第二热解气液混合物出 口和所述第一冷凝热解气液混合物出口相连； 分离器，所述分离器具有第二冷凝热解气液混合物进口、热解油出口、热解水出口、热 解气出口，所述第二冷凝热解气液混合物进口与所述第二冷凝热解气液混合物出口相连； 发电单元，所述发电单元包括蒸汽发电装置、热解气发电装置、余热锅炉和燃油锅炉， 其中，热解气发电装置具有热解气入口、烟气出口和第二电量输出端，所述热解气入口与所 述热解气出口相连，所述余热锅炉具有第三水进口、烟气入口和第三蒸汽出口，所述烟气入 口与所述烟气出口相连，所述燃油锅炉具有热解油入口、锅炉水进口和第二蒸汽出口，所述 热解油入口与所述热解油出口相连，所述蒸汽发电装置具有蒸汽入口和第一电量输出端， 所述蒸汽入口与所述第一蒸汽出口、所述第二蒸汽出口和所述第三蒸汽出口相连。2. 根据权利要求1所述的污泥发电系统，其特征在于，所述热解炉为旋转床热解炉，所 述热解炉包括： 环形炉体；以及 燃气辐射管加热器，所述燃气辐射管加热器设置在所述环形炉体的环形内壁上。3. 根据权利要求1所述的污泥发电系统，其特征在于，进一步包括： 脱水机，所述脱水机与所述污泥进口相连。4. 根据权利要求1所述的污泥发电系统，其特征在于，所述水出口设置在所述干燥区 内。5. 根据权利要求1所述的污泥发电系统，其特征在于，进一步包括： 净化器，所述净化器与所述热解气出口和所述热解气入口相连。6. -种利用权利要求1-5任一项所述的污泥发电系统进行发电的方法，其特征在于，包 括： 利用热解炉将污泥进行热解处理，以便得到第一热解气液混合物、第二热解气液混合 物和热解炭； 利用第一间接冷凝器将所述第一热解气液混合物与水进行第一换热处理，以便得到第 一冷凝热解气液混合物和第一蒸汽； 利用第二间接冷凝器将所述第一冷凝热解气液混合物和所述第二热解气液混合物与 水进行第二换热处理，以便得到第二冷凝热解气液混合物； 利用分离器对所述第二冷凝热解气液混合物进行分离处理，以便得到热解水、热解油 和热解气； 通过热解气发电装置利用热解气进行发电，利用余热锅炉将所述烟气与水进行第三换 热处理，以便得到冷却的烟气和第三蒸汽，并利用燃油锅炉对所述热解油进行燃烧处理，以 便加热水，得到第二蒸汽，并通过蒸汽发电装置，利用所述第一蒸汽、所述第二蒸汽和所述 第三蒸汽进行发电。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括： 将所述污泥进行脱水处理，以便得到脱水后的污泥。8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，高温热解区的温度为600-800摄氏度。9. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，中温热解区的温度为400-600摄氏度。10. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括： 将所述热解气进行净化处理，以便得到净化后的热解气。
【专利摘要】本发明涉及污泥发电系统和利用污泥发电系统进行发电的方法。其中，污泥发电系统包括：热解炉、第一间接冷凝器、第二间接冷凝器、分离器和发电单元，其中，发电单元包括蒸汽发电装置、热解气发电装置、余热锅炉和燃油锅炉。该污泥发电系统采用热解炉进行热解，有效地避免了传统的单独的污泥热解气发电工艺系统热利用率低，热解气的热量难以进行有效利用的问题。并且，利用燃油锅炉对热解油进行燃烧处理，产生的热量为水供热，得到蒸汽，进行发电，能源利用率高。此外，发电装置采用蒸汽和热解气同时进行发电，发电功率高。
【IPC分类】C10B53/00, F01K27/00, C10G1/00, C02F11/10
【公开号】CN105439408
【申请号】CN201510974670
【发明人】刘璐, 张安强, 巴玉鑫, 肖磊, 吴道洪
【申请人】北京神雾环境能源科技集团股份有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月22日