一种小区全地下式污水和固体垃圾的资源循环利用系统的制作方法_4

文档序号:9680216阅读:来源:国知局
反应器气相出口的第一温度传感器48、第一压力传感器70、压力调节阀47。第一套管式换热器21的热端管路里的气体经第四气动截止阀74输送至高压气液分离器24。系统出现紧急情况下,第一套管式换热器21的热端管路的物料也可通过第三气动截止阀73排放至污水池。
[0092]液态产物排出单元包括与反应器下部液体排出口连接的液体排出通路,及连接于液体排出通路上的无机盐储罐27,储盐罐28,液体排出通路上设置有手动截止阀71,第一第一气动调节阀72,第一三通气动截止阀75。
[0093]反应器为超临界水氧化反应器,包括筒体、燃烧器、蒸发壁;筒体内部同心设置蒸发壁,蒸发壁与筒体之间形成沿筒体轴向分布的多级环状的封闭的狭隙,每个狭隙在筒体上开有蒸发壁水入口,经由蒸发壁水入口通入的液体能够通过蒸发壁渗入,在蒸发壁内表面形成水膜;燃烧器自筒体顶部伸入,燃烧器的燃烧嘴位于筒体内。
[0094]本发明由控制系统控制实现超超临界反应系统的启动,启动过程的步骤包括:
[0095]A.系统初始化,设定第一水栗8、第五水栗9、第二水栗10的流量值,并启动上述三个水栗。
[0096]B设定反应器气相出口压力调节阀的压力值为23MPa,并强制关闭无机盐储罐出口的第一气动调节阀72,将无机盐储罐入口的手动截止阀71设定为常开,待第一压力传感器70检测的压力值稳定在23MPa的时候,设定无机盐储罐27的液位值,通过无机盐储罐上的液位来自动控制第一气动调节阀72的开度。
[0097 ] C通过设定燃料计量栗11和第四水栗12的流量值来调节燃料缓冲罐14中燃料的浓度,燃料和水经混合器13均匀混合进入燃料缓冲罐14,打开燃料第二气动截止阀65。
[0098]D设定燃料第一流量调节阀52的流量值为0,并设定燃料第二流量调节阀55的流量值,并设定第二增压栗20的流量值为0,根据燃料第一流量计53、燃料第二流量计56和物料第二流量计64所侧流量值计算其流量值的和,计算氧化剂流量,并乘上设定好的过氧系数,自动设定氧化剂第三流量调节阀31的流量值。
[0099]E设定氧化剂调压阀30的压力值为24MPa。
[0100]F然后启动氧化剂输送管路的第三增压栗及燃料输送管路的第一增压栗。
[0101]G打开第二、三氧化剂气动截止阀,标号分别为33、34,关闭第四氧化剂气动截止阀35,设定氧化剂输送管路、燃料输送管路、蒸发壁水管路上的第一、二、三、四加热元件,标号分别为6、38、40、16的加热温度值,并启动各加热元件,对氧化剂、燃料和蒸发壁水进行预热,使其达到设定值;
[0102]Η待反应器气相出口第一温度传感器48检测到的温度大于500°C时,启动冷却水管路第三水栗,并将温度传感器48与第三水栗的流量进行联锁,自动控制反应器气相出口的温度为 550°C±10°C。
[0103]I反应器中温度检测的温度分布正常后,通过调节燃料输送管路上的第一流量调节阀的开度将反应器内部设置的第二温度传感器的温度降低到设定值。
[0104]J关闭燃料输送管路的第一气动截止阀50,打开物料第二气动截止阀57,并关闭物料输送管路的第一、三物料气动截止阀51、59,设定物料第二流量计64的流量值,并启动第二增压栗20,如果温度传感器TIC(2)的温度值未达到设定值,则打开第五加热元件,打开第一、三物料气动截止阀51、59,并关闭物料第二气动截止阀57。
[0105]K待反应稳定后将燃料输送管路的第一气动截止阀50打开,并停止第一增压栗15、燃料计量栗11、第四水栗12和第四加热元件16,并关闭燃料第一气动截止阀49。
[0106]启动时,应保证垃圾储料池、垃圾预处理系统、污水处理池及膜富集单元的协调工作,为物料输送管路提供物料。
[0107]本发明由控制系统控制实现超超临界反应系统的停车,停车过程的步骤包括:
[0108]L将蒸发壁水管路、冷却水管路、底部入水管路的第一水栗8、第五水栗9、第三水栗17和第二水栗10开到最大;关闭第四气动截止阀,将无机盐储罐27的出口转向物料池。
[0109]Μ切断氧化剂输送管路、蒸发壁水管路、燃料供应单元及物料输送管路的第一、第二、第三、第四、第五加热元件,标号分别为6、38、40、16、23,关闭氧化剂输送管路的第一氧化剂气动截止阀32,将未经加热的物料通入反应器中,待反应器气相出口的第一温度传感器测得的温度小于200°C时,停止物料输送栗18、第二增压栗20,关闭物料输送管路。
[0110]N.待第一温度传感器测得的温度小于100°C时,系统整体泄压、停机。
[0111]超临界水氧化反应系统的紧急停车过程如下:
[0112]0.关闭氧化剂输送管路的第一氧化剂气动截止阀32,切断氧化剂输送管路、蒸发壁水管路、燃料供应单元及物料输送管路的加热元件,打开无机盐储罐的入口,将第一气动三通截止阀75即无机盐储罐的出口转向污水池。
[0113]P.将冷却水管路上的第三水栗17开到最大,并停止其他各路水栗。
[0114]Q.待反应器气相出口的第一温度传感器测得的温度小于50°C后,系统整体泄压、停机。
[0115]本发明由控制系统控制实现超超临界反应系统的温度控制,具体步骤为:
[0116]R.系统运行过程中,实时监控反应器7气相出口的第一温度传感器48的温度值变化,并将其与冷却水管路的第三水栗17流量进行联锁控制:当第一温度传感器48的温度值高于设定值时,增加第三水栗17的流量;反之则降低第三水栗17的流量,以保证反应器气相出口的温度维持在T2 ± 10°C; (T2为550°C)。
[0117]S.氧化剂输送管路、蒸发壁水管路、燃料供应单元及物料输送管路的加热元件的出口温度与其加热功率进行PID调节。
[0118]PID调节通过智能二次表实现,其步骤包括:
[0119]1)设定加热元件温度检测用热电偶的温度检测范围;
[0120]2)分别设定温度高限报警、温度底限报警和温度偏差上限报警和温度偏差下限报警,并分别由智能二次表输出干接点的报警信号传输至控制器,并在上位机生成报警事件记录;
[0121]3)将智能多功能二次表设定为子整定模式,仪表在经过两个振荡周期的0N-0FF控制后,自动计算出加热元件对应的PID参数,可以根据加热元件的功率和升温速率计算出PID参数及控制周期。
[0122]T.实时监控设置在反应器与氧化剂输送管路、气态产物排出管路、燃料输送管路、物料输送管路连接的进出口的温度传感器,保证反应器的温度场,避免反应器因温度变化而引起的不稳定。
[0123]反应器7温度监控为例:为反应器7的各物料进出口设置有温度传感器,实时监控各进出口的温度,这样保证了反应器7的温度场,避免了反应器7因温度变化而引起的不稳定。
[0124]以物料进料口的温度监控为例,系统运行过程中产生的热量对物料经第一、2套管式换热器21、22进行连续两次换热,经热量平衡计算,物料经两次换热后的温度不会超过350°C,当温度传感器TIC( 10)检测的温度值低于350°C时,启动第五加热元件23,对物料进入反应器7的温度进行补偿。
[0125]本发明由控制系统控制实现超超临界反应系统的压力调节过程,压力调节过程的步骤包括:
[0126]U.反应器气相出口压力调节:通过反应器气相出口设置的压力调节阀47调节反应器气相出口的压力;
[0127]V.反应器液相出口压力调节:反应器液相出口通过无机盐储罐27的液位调节来实现封压,通过无机盐储罐出口设置的压力调节阀来调节无机盐储罐的液位,以保证反应器内部的压力;
[0128]W.设定反应器气相出口的安全压力范围,通过第一压力传感器70对反应器气相出口的压力进行监控;当反应器气相出口的压力传感器检测的压力值超限、底限和突变时,通过步骤U和W调节反应器内部压力。
[0129]尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的,因此,本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
【主权项】
1.一种小区全地下式污水和固体垃圾的资源循环利用系统,其特征在于: 包括设置于地面下一层的膜富集单元、垃圾预处理系统、超临界反应系统,设置于地面下二层的污水处理池、垃圾储料池,以及设置于地面中控室的控制系统; 超临界反应系统包括氧化剂输送管路、燃料输送管路、物料输送管路、反应器、气态产物排出单元、液态产物排出单元,氧化剂输送管路的输出端连接反应器的氧化剂入口;燃料输送管路的输出端连接反应器的燃料入口;物料输送管路输出端连接至反应器的物料入口,且所述物料输入系统的输出端连接至物料输送管路;气态产物排出单元包括与反应器气相出口连接的气态产物排出管路和储水罐; 所述污水处理池经膜富集单元连接至超临界反应系统的物料输送管路,垃圾储料池经垃圾预处理系统连接至超临界反应系统的物料输送管路,共同输送至超临界反应系统的物料入口; 污水处理池、垃圾储料池、膜富集单元、垃圾预处理系统及超临界反应系统的氧化剂输送管路、燃料输送管路、物料输送管路中还包括各自连接在管路上的传感器和现场执行部件;气态产物排出单元还包括蒸发壁水管路、底部入水管路和冷却水管路,气态产物排出管路依次连接氧化剂输送管路和物料输送管路上换热器的热端管路,输出端连接至小区热水回用管路及储水
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