一种利用电厂锅炉余热热解海藻的系统

1.本实用新型属于电厂锅炉余热回收技术领域，具体涉及一种利用电厂锅炉余热热解海藻的系统。


背景技术：

2.随着能源危机形势日趋严峻，人们环保意识不断增强，节能减排成为国内外关注的焦点问题。燃煤电厂在生产电能的过程中消耗了大量资源，同时也有大量能量被浪费，特别是大量的低温烟气余热被排放到了空气中，不仅降低了电厂的热效率，而且对环境也造成了一定的破坏。现阶段我国对于电厂锅炉烟气余热的利用仍然主要是两种方式，一是利用烟气余热加热锅炉循环水和空气，二是将余热转化为机械功或电能，两种方式存在能量品位低、转化为机械能和电能的效率低等问题。
3.我国的海洋资源丰富，海藻作为其中一种海洋资源，种类丰富，具有养殖成本低、生产率高、适应性强、光合效率高等优点，可作为制备生物质能源的原材料。海藻热解后制备的生物油可用于提炼高品质的生物柴油，也可用于电厂锅炉启动阶段的烘炉燃油；其热解后制备的生物炭可替代价格昂贵的活性炭，作为吸附剂吸附脱除电厂锅炉中的多种烟气污染物，例如二氧化硫﹑氮氧化物和重金属(汞﹑砷﹑硒)等，资源价值高。但现有热解海藻的制备方法中需要消耗较多能量，生产成本较高。因此可以开发利用电厂锅炉中产生的余热，将其用于热解海藻从而制备生物质油和生物质炭技术中，对于提高锅炉余热利用率、制备生物质能源等方面具有积极的意义。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种利用电厂锅炉余热热解海藻的系统，锅炉余热一方面可用于干燥海藻，便于对海藻进行预处理，另一方面提供热解海藻所需的热量，并可从热解海藻的过程中制备得到生物质能源，提高了锅炉余热利用率，做到对海洋资源的合理运用。
5.本实用新型的技术方案是：
6.一种利用电厂锅炉余热热解海藻的系统，包括空气预热器、热解炉、预处理机构；所述空气预热器装于烟道中，烟道一端与锅炉连通，另一端连接有除尘净化装置；外界空气进入所述空气预热器中加热；空气预热器出口端设有气体分流阀，加热后的空气经气体分流阀流入第一管道、第二管道中；所述预处理机构与第一管道相连通，海藻经预处理机构处理后进入热解炉中热解；
7.所述热解炉包括外壳、内胆；所述内胆外壁上设有管圈，管圈上端入口与所述第二管道相连通，管圈下端出口与外界相连；第一级冷却装置通过设于外壳侧壁上的排气孔与所述热解炉相连通；所述第一级冷却装置与第二级冷却装置相连通；所述第二级冷却装置通过第三管道与除尘净化装置相连；所述锅炉产生的烟气与热解炉产生的尾气经除尘净化装置处理后排入外界环境中。
8.上述方案中，所述空气预热器入口端设有第一风机；所述除尘净化装置出口端设有第二风机。
9.上述方案中，所述预处理机构包括依次布置的干燥装置、粉碎装置、存料装置；所述粉碎装置一端与干燥装置连通，另一端与存料装置连通；所述第一管道与干燥装置相连通；所述存料装置与热解炉相连通。
10.上述方案中，所述外壳与内胆之间填充有隔热材料，隔热材料的导热系数小于0.12w/(m
·
k)；所述外壳与内胆间距大小为0.5～1m；所述内胆外径大小为3～5m。
11.上述方案中，所述管圈呈螺旋状，管圈管子内径大小为0.1～0.3m，管圈管子外径大小为0.3～0.5m；所述管圈相邻管道之间的间距大小为0.45～0.75m；所述内胆、管圈的导热系数大于300w/(m
·
k)。
12.上述方案中，所述热解炉底部设有排渣孔，排渣孔塞与排渣孔螺纹连接；所述排渣孔直径大小为0.6～1m；排气孔内侧装有气固分离器。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.1.本实用新型所述的利用电厂锅炉余热热解海藻的系统中，锅炉烟气产生的余热对空气预热器中的空气进行加热，加热后的空气一部分通入预处理装置中，用于对湿海藻进行干燥处理，另一部通入热解炉中的管圈中，为热解海藻提供所需的热量，节约常规热解海藻装置所需要的能量，降低锅炉烟气温度，提高了锅炉余热利用率，降低高温烟气对环境的危害。
15.2.本实用新型所述的利用电厂锅炉余热热解海藻的系统，针对目前电厂锅炉余热利用率低的问题，利用海藻容易获取、资源价值高的优势，将锅炉余热用于热解海藻，在热解海藻的过程中可制备得到生物质能源，在一定程度上可以缓解当下的能源危机，做到对海洋资源的合理运用。
16.3.本实用新型所述的利用电厂锅炉余热热解海藻的系统，烟道中设有除尘净化装置，锅炉产生的烟气在处理后可排入大气中，避免污染外界环境，科学环保，同时热解炉中产生的尾气也通入除尘净化装置中，不需要额外安装热解海藻尾气处理装置，降低成本，经济适用性强，具有良好的市场前景。
附图说明
17.图1是本实用新型整体结构示意图。
18.图2是所述热解炉局部结构示意图。
19.图中：
[0020]1‑
空气预热器；2
‑
气体分流阀；3
‑
热解炉；301
‑
外壳；302
‑
隔热材料；303
‑
内胆；304
‑
管圈；305
‑
排渣孔；306
‑
排渣孔塞；307
‑
气固分离器；308
‑
排气孔；4
‑
第一级冷却装置；5
‑
第二级冷却装置；6
‑
预处理机构；7
‑
除尘净化装置；8
‑
锅炉；9
‑
烟道；10
‑
第一风机；11
‑
第二风机；12
‑
第一管道；13
‑
第二管道；14
‑
第三管道。
具体实施方式
[0021]
下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
[0022]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该实用新型使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0023]
如图1和图2所示，本实用新型所述的利用电厂锅炉余热热解海藻的系统，包括空气预热器1、热解炉3、预处理机构6；所述空气预热器1装于烟道9中，烟道9一端与锅炉8连通，另一端连接有除尘净化装置7；锅炉8产生的烟气可对装于烟道9中的空气预热器1进行加热，烟气最终经除尘净化装置7处理后排入外界环境中。空气预热器1入口端设有第一风机10，用以将外界的空气鼓入空气预热器1中，在空气预热器1中的空气经烟气加热后流向空气预热器1的出口端；空气预热器1出口端设有气体分流阀2，气体分流阀2将热空气分为两个部分，一部分热空气流入第一管道12中，另一部分的热空气流入第二管道13中。
[0024]
预处理机构6包括依次设置的干燥装置、粉碎装置、存料装置；干燥装置与粉碎装置相连通，粉碎装置与存料装置相连通。第一管道12与预处理机构6相连通，具体的，所述第一管道12与干燥装置相连通。干燥装置顶部设有送料口，湿海藻从送料口进入，第一管道12中热空气为干燥装置提供热量用以对湿海藻进行干燥处理，干燥后的海藻通入粉碎装置中，在粉粹成细小粉末后送入存料装置存储，粉粹成细小粉末状便于海藻的充分热解，当海藻存储到一定量时送入热解炉3中进行热解。
[0025]
所述热解炉3包括外壳301、内胆303；所述内胆303外壁上设有管圈304，优选的，所述管圈304呈螺旋状紧贴于内胆303外壁布置。管圈304上端入口与第二管道13相连通，通入第二管道13中的热空气用以对热解炉3加热，节约常规热解海藻装置所需要的能量，热空气在螺旋管圈304进行热交换之后直接排入大气环境。所述内胆303、管圈304使用导热系数大于300w/(m
·
k)的材料。外壳301与内胆303间距大小为0.5～1m，在外壳301与内胆303之间填充有导热系数小于0.12w/(m
·
k)的隔热材料302，来提高热空气的加热效果，进一步确保海藻能够充分热解。内胆303外径大小为3～5m，管圈304内径大小与内胆303外径大小相匹配。管圈304管子内径大小为0.1～0.3m，管圈304管子外径大小为0.3～0.5m；管圈304上下相邻管道间的间距大小为0.45～0.75m，在便于安装制造的同时，尽可能增大管圈和内胆的接触面积，强化传热效果。
[0026]
热解炉3底部设有排渣孔305，排渣孔塞306与排渣孔305螺纹连接，具体的，所述排渣孔塞306上设置有外螺纹，排渣孔305上设置有内螺纹，二者可旋转拧合，排渣孔305直径大小为0.6～1m，排渣孔305用于定期排渣，用排渣孔塞306保证热解炉3的密封性。外壳301侧壁上开有排气孔308，第一级冷却装置4通过排气孔308与热解炉3相连通，排气孔308内侧装有气固分离器307用于防止大颗粒固体进入第一级冷却装置4中。海藻在热解炉3中热解挥发的气体经由气固分离器307过滤，从排气孔308通入第一级冷却装置4中，再经过第二级冷却装置5的二次冷凝后，可制备得到生物质油，生物质油可提炼高品质的生物柴油，可作为燃料使用，在一定程度上可以缓解当下的能源危机。对气固分离器307、第一级冷却装置4、第二级冷却装置5清理以及对排渣孔305处的残渣进行收集整理可制备得到生物质炭，可替代价格昂贵的活性炭，作为吸附剂吸附脱除电厂产生的多种烟气污染物，在做到了对电
厂锅炉余热的有效利用的同时可制备生物质能源，对实现锅炉节能减排、海洋生物资源利用等方面具有重要意义。
[0027]
第二级冷却装置5冷凝后剩余的尾气经过第三管道14通入除尘净化装置7，可随着锅炉8产生的烟气一起通入除尘净化装置7中处理，除尘净化装置7对其进行处理，随后通过设置在除尘净化装置7出口端的第二风机11排至外界，整个流程中不需要额外安装热解海藻尾气处理装置，降低成本，做到了资源的合理运用，经济适用性强，具有良好的市场前景。
[0028]
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。