一种废水、固废金属熔融气化反应发电系统的制作方法

文档序号:11979206阅读:452来源:国知局

本实用新型涉及金属熔融气化三废治理设备技术领域,属于一种废水、固废金属熔融气化反应发电系统。



背景技术:

目前,金属熔融气化法可广泛应用于任何领域的三废治理,如:

处理城市垃圾:与焚烧发电法相比,金属熔融气化法有如下优势:1、不会产生危害气体二恶英,不会产生危害固体飞灰;2、无需对烟气、飞灰及渗沥液进行再处理,整个工艺流程得以简化。3、可处理含水分90%的垃圾,并可同时处理污水。4、占地面积小,设备简单且易于移动,建设周期短。5、投资相对少,运营成本低,投资回报快。

对造成大气污染的火力发电厂的改造:无需更改现有火力发电厂的设施和设备,只需增添气体收集机和压缩机,金属熔融气化反应炉和合成气燃烧器即可将硫、硝等有害烟气,煤灰等有害固体和除尘水等有害液体同时进行无污染处理并转换为清洁电能。

对产生二恶英的垃圾焚烧发电厂的改造:无需更改现有垃圾焚烧发电厂的设施和设备,只需增添气体收集机和压缩机,金属熔融气化反应炉和合成气燃烧器即可彻底治理有害的二恶英、飞灰及渗沥液,并将其转化为无污染的清洁电能。

金属熔融气化反应系统的输入原料可为单一或混合的来自于传统资源的高硫低阶煤、页岩油、木材,或来自于生物质资源的未经处理的污水、未分类的生活垃圾/医疗垃圾/建筑垃圾/掩埋废物、废弃橡胶轮胎、未分类的木头/生物质、废塑料、工业污泥、废油、农业废料等,或有害气体/有害固体/有害液体。

金属熔融气化法技术的工作流程是将三废、生物质和/或传统化石资源作为原料(单一使用或多种同时使用),破碎搅拌后输入金属熔融气化反应炉, 通过气化作用,产出清洁、可利用的合成气(氢气和一氧化碳),再转化为电能,或水,或柴油等液体燃料和化学品。

金属熔融气化反应炉内的金属溶液的温度可高达1550度,任何输入的原料触及该溶液即刻气化,整个气化过程无任何污染,所产出物为合成气、炉渣和清洁烟气。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种废水、固废金属熔融气化反应发电系统,它由金属熔融气化器产出的合成气和热能可发电,其发电选择可为燃烧合成气的锅炉装置、蒸气涡轮机加发电机或燃烧合成气的往复式循环发动机加发电机。

为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种废水、固废金属熔融气化反应发电系统,它包括有破碎搅拌机(S1)、金属熔融气化反应器(S2)、冷却净化器(S3)、燃气发电机(S4),其特征在于:破碎搅拌机(S1)设有一个进料料斗(2)并通过一根全封闭的传输带(1)与破碎搅拌机进料口(3)相接,在破碎搅拌机(S1)的下侧壁设有泥浆排料管(4),该排料管(4)与螺杆泵(5)连接,该螺杆泵(5)的输出管(6)与加压泵(7)连接,该加压泵(7)的加压输出管与金属熔融气化反应器(S2)的侧壁进料口(9)连接;

所述的金属熔融气化反应器(S2)内设有铁液罐(10),该铁液罐(10)内设有铁液(11),该铁液罐底部设有铁液罐进料口(12),该铁液罐进料口(12)通过管道(13)与金属熔融气化反应器(S2)的侧壁进料口(9)连接,在铁液罐的铁液(11)上部侧壁设有排渣口(14),在铁液罐顶部设有出气孔(15),该出气孔(15)通过气管(16)与冷却净化器(S3)连接,该冷却净化器的排气管(17)与燃气发电机的燃气进气口(18)连接。

所述的铁液罐的直径是0.3m,高是1.2m。

本实用新型的有益效果是:

1、免除填埋工序,传统高危废物处理费用高昂,保护环境,节省处理费用。

2、不会产生危害气体二恶英,不会产生危害固体飞灰。

3、无需对烟气、飞灰及渗沥液进行再处理,整个工艺流程得以简化。

4、占地面积小,设备简单且易于移动,建设周期短。

5、投资相对少,运营成本低,投资回报快。

6、通过高温熔融气化反应技术产生的合成气可直接通入煤制气厂的合成气管道内。

7、处理煤制气化工厂高浓度污水的同时可产生天然气。

8、为缺少天然气的城市和区域提供天然气和能源。

附图说明

图1是本实用新型的系统示意图。

具体实施方式

参见图1所示:

一种废水、固废金属熔融气化反应发电系统,它包括有破碎搅拌机S 1、金属熔融气化反应器S2、冷却净化器S3、燃气发电机S4,破碎搅拌机S 1设有一个进料料斗2并通过一根全封闭的传输带1与破碎搅拌机进料口3相接,在破碎搅拌机S 1的下侧壁设有泥浆排料管4,该排料管4与螺杆泵5连接,该螺杆泵5的输出管6与加压泵7连接,该加压泵7的加压输出管与金属熔融气化反应器S2的侧壁进料口9连接;

所述的金属熔融气化反应器S2内设有铁液罐10,该铁液罐10内设有铁液11,该铁液罐底部设有铁液罐进料口12,该铁液罐进料口12通过管道13与金属熔融气化反应器S2的侧壁进料口9连接,在铁液罐的铁液11上部侧壁设有排渣口14,在铁液罐顶部设有出气孔15,该出气孔15通过气管16与冷却净化器S3连接,该冷却净化器的排气管17与燃气发电机的燃气进气口18连接。

所述的铁液罐的直径是0.3m,高是1.2m。

本实用新型的主要设备是:破碎搅拌机、熔料输入管道;金属熔融气化气化反应器,冷却净化器;气体输出管道、粒状渣接收器;自动控制仪器,手动控制器,气体转化器,天然气压缩机,燃气发电系统;

1、原辅材料。本系统主要原辅材料包括三效母液,废煤,焦泥(活性焦),废盐。除水外,其他原料均用卡车运入厂内并在仓库内分类储存。水主要利用回用废水。

2、破碎搅拌。仓库内设有一个进料料斗并通过一根传输带(全封闭)与破碎搅拌机进料口相接。根据生产需求,用铲车向料斗内加入各类原辅材料(固态),然后用传输带将其送至破碎搅拌机。破碎搅拌机内装有桨叶,可将原料破碎成为3mm以下的块状物料。最后,按照生产需求加入一定比例的水并进行搅拌混合使之形成泥浆。相关物料均为连续进料,根据生产要求调整比例。

3、气化。搅拌好的泥浆由搅拌机下方的放料口进入螺杆泵,再送入加压装置经加压至4~6Mpa后压入金属熔融气化反应器。金属熔融气化反应器的核心是一个直径0.3m,高1.2m的铁液罐,进料位于罐底,出气口位于罐顶,此外铁液罐中部设有一个排渣口。铁液罐内装有约0.6t铁液,利用电加热将其温度控制在1200~1600℃。铁液由于相溶性、密度等差异会形成分层,主要分为铁液层及炉渣层。铁液层是主体,主要成分是Fe,同时含有一定C、FeO等。炉渣层浮于铁液层之上,主要成分是CaSiO3,同时含有一定的FeO等。液上气体主要是H2、CO、CO2等,温度在900~1000℃,压力为0.5~0.8Mpa。泥浆进入金属熔融气化反应器后通过一根送料管直接送入铁液底部并与铁液混合。

泥浆中的有机物及水分解气化成为H2、CO、CO2。

4、燃气发电机组通过燃烧天然气,产生电能、高温烟气(400摄氏度)高温烟气加热蒸汽,蒸汽推动汽轮机发电,产生电能。

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