一种尾气发电的超临界水氧化系统的制作方法

本实用新型属于尾气处理技术领域，更具体地说，是涉及一种尾气发电的超临界水氧化系统。

背景技术：

超临界水(supercriticalwater，scw)是指温度和压力均高于其临界点(t＝374.15℃，p＝22.12mpa)的特殊状态的水。超临界水氧化(supercriticalwateroxidation，scwo)技术是一种可实现对多种有机废物进行深度氧化处理的技术，利用超临界水独特的物理化学性质，使氧化剂和有机物完全溶解于超临界水中，以超临界水为反应介质，经过均相的氧化反应，将有机物快速、彻底地转化为清洁的co2、h2o、n2和其它无害小分子，使s、p等转化为最高价稳定盐类，重金属经氧化稳定以固相存在于灰分中。

超临界水氧化反应器在正常运行时，气相反应产物为co2、h2o等，但是在工况变化(如排渣阶段，不同原料切换阶段等)的情况下，气相反应产物会因为反应器中的游离态的氧和游离态的碳反应不充分的原因产生一定量的co气体。但是co气体有毒，禁止随意排放至大气。因此，需要对超临界水氧化反应器进行优化改进以解决特殊工况下产生co气体的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种尾气发电的超临界水氧化系统，旨在解决工况变化时，超临界氧化系统会短时间产生co的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种尾气发电的超临界水氧化系统，包括：超临界水氧化反应器、气液分离器、燃烧加热器、蒸汽闪蒸罐、蒸汽发电装置和尾水发电装置；

所述超临界水氧化反应器通过管线与所述气液分离器连通；

所述气液分离器与所述燃烧加热器连通以输送分离出的气体，所述气液分离器与所述蒸汽闪蒸罐连通以输送分离出的液体，且所述气液分离器与所述燃烧加热器之间的管线上设有尾气分析装置；

所述燃烧加热器通过管线与蒸汽闪蒸罐连接，为蒸汽闪蒸罐提供二次蒸汽；

所述蒸汽闪蒸罐通过管线分别与所述蒸汽发电装置和尾水发电装置连通。

作为本实用新型另一实施例，还包括循环水系统，通过管线分别与所述蒸汽发电装置、尾水发电装置和超临界水氧化反应器连通，将蒸汽发电装置和尾水发电装置中的循环水和冷凝水经过循环水系统加压处理后用于超临界水氧化反应器，降低成本。

作为本实用新型另一实施例，所述尾气分析装置与燃烧加热器之间设有自动控制阀，用于将含co气体输送至燃烧加热器。

作为本实用新型另一实施例，所述超临界水氧化反应器与所述气液分离器之间的管线上设有第一降压装置，将由超临界水氧化反应器输出的反应液降压至7.1mpa～6.0mpa，便于后续的气液分离。

作为本实用新型另一实施例，所述气液分离器与所述蒸汽闪蒸罐之间的管线上设有第二降压装置，将气液分离器分离出的液相降压至0.3mpa～0.6mpa，便于进入蒸汽闪蒸罐进行闪蒸。

作为本实用新型另一实施例，所述气液分离器与所述尾气分析装置之间的管线上设有气体减压装置，将所得高压气体降为低压气体、并保持输出气体的压力和流量稳定不变，便于尾气分析装置的检测和进入燃烧加热器燃烧。

作为本实用新型另一实施例，所述蒸汽闪蒸罐与所述蒸汽发电装置之间的管线上设有气体增压装置，将水蒸气加压后输送至蒸汽发电装置进行发电。

作为本实用新型另一实施例，所述蒸汽闪蒸罐与所述尾水发电装置之间的管线上设有尾水输送泵，将所得尾水输送至尾水发电装置，利用尾水余热发电。

作为本实用新型另一实施例，所述蒸汽闪蒸罐与所述燃烧加热器之间的管线上设有蒸发液输送泵，将蒸汽闪蒸罐内的液相输送至燃烧加热器，利用含co气体的燃烧热量为蒸汽闪蒸罐内的液相加热。

作为本实用新型另一实施例，所述燃烧加热器与燃气管线连通，用于通入燃气，启动燃烧加热器。

作为本实用新型另一实施例，所述燃烧加热器上设有co2外排管线，排出燃烧后的co2气体，所述蒸汽发电装置上设有不凝气体排放管线，用于排出低温不凝气体。

本实用新型提供的尾气发电的超临界水氧化系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型尾气发电的超临界水氧化系统。通过尾气分析装置监测由气液分离器排出的气体成分，以便于在检测到co时，能够提醒操作者将含有co的气相输送至燃烧加热器，使co转化为co2并外排至大气，避免了co外排的问题，同时将燃烧的热量用于加热蒸汽闪蒸罐内的液体转化为水蒸汽，并分别利用水蒸气和尾水的余热发电，充分利用系统中的剩余能量，节能降耗，降低运营成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的尾气发电的超临界水氧化系统的连接结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的尾气发电的超临界水氧化系统的连接结构示意图二；

图中：10、超临界水氧化反应器；11、第一降压装置；20、气液分离器；21、第二降压装置；22、气体减压装置；30、燃烧加热器；31、自动控制阀；32、燃气管线；40、蒸汽闪蒸罐；41、气体增压装置；42、尾水输送泵；43、蒸发液输送泵；50、蒸汽发电装置；60、尾水发电装置；70、尾气分析装置；80、循环水系统。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的尾气发电的超临界水氧化系统进行说明。所述尾气发电的超临界水氧化系统，包括超临界水氧化反应器10、气液分离器20、燃烧加热器30、蒸汽闪蒸罐40、蒸汽发电装置50和尾水发电装置60；超临界水氧化反应器10通过管线与气液分离器20连通；气液分离器20通过管线分别与燃烧加热器30和蒸汽闪蒸罐40连通，气液分离器20与燃烧加热器30连通以输送分离出的气体，气液分离器20与蒸汽闪蒸罐40连通以输送分离出的液体，且气液分离器20与燃烧加热器30之间的管线上设有尾气分析装置70；燃烧加热器30通过管线与蒸汽闪蒸罐40连接，为蒸汽闪蒸罐40提供热量；蒸汽闪蒸罐40通过管线分别与蒸汽发电装置50和尾水发电装置60连通。

本实用新型提供的尾气发电的超临界水氧化系统，与现有技术相比，通过尾气分析装置70监测由气液分离器20排出的气体成分，以便于在检测到co时，能够提醒操作者将含有co的气相输送至燃烧加热器30燃烧，使co转化为co2并外排至大气，避免了co外排的问题，同时将燃烧的热量用于加热蒸汽闪蒸罐40内的液体转化为水蒸汽，并分别利用水蒸气和尾水的余热发电，充分利用系统中的剩余能量，节能降耗，降低运营成本。

作为本实用新型提供的尾气发电的超临界水氧化系统的一种具体实施方式，请参阅图2，还包括循环水系统80，通过管线分别与蒸汽发电装置50、尾水发电装置60和超临界水氧化反应器10连通，循环水系统80用于回收蒸汽发电装置和尾水发电装置中的循环水和冷凝水，经过循环水系统80加压处理后输送至超临界水氧化反应器10中循环使用，降低成本。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，尾气分析装置70与燃烧加热器30之间设有自动控制阀31，用于将含co气体输送至燃烧加热器，尾气分析装置70监测由气液分离器20排出的气体成分，当检测到co时，将信号传送至自动控制阀31，自动控制阀31打通由气液分离器20到燃烧加热器30的管路，含co气体输送至燃烧加热器30；当未检测到co时，尾气分析装置70将信号传送至自动控制阀31，自动控制阀31打通由气液分离器20到大气的管路，气体直接外排。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，超临界水氧化反应器10与气液分离器20之间的管线上设有第一降压装置11，第一降压装置11为管道降压装置或节流降压装置，将由超临界水氧化反应器10输出的液体降压至7.1mpa～6.0mpa，便于后续的气液分离。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，气液分离器20与蒸汽闪蒸罐40之间的管线上设有第二降压装置21，第二降压装置21为管道降压装置或节流降压装置，将气液分离器20分离出的液相降压至0.3mpa～0.6mpa，便于进入蒸汽闪蒸罐40进行闪蒸。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，气液分离器20与尾气分析装置70之间的管线上设有气体减压装置22，如气体减压阀，将所得高压气体降为低压气体、并保持输出气体的压力和流量稳定不变，便于气体进入尾气分析装置70中检测和进入燃烧加热器30中燃烧。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，蒸汽闪蒸罐40与蒸汽发电装置50之间的管线上设有气体增压装置41，如气体增压泵，将水蒸气加压后输送至蒸汽发电装置50进行发电。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，蒸汽闪蒸罐40与尾水发电装置60之间的管线上设有尾水输送泵42，将所得尾水输送至尾水发电装置60，利用尾水余热发电。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，蒸汽闪蒸罐40与燃烧加热器30之间的管线上设有蒸发液输送泵43，将蒸汽闪蒸罐内的液相输送至燃烧加热器30，利用含co气体的燃烧热量为蒸汽闪蒸罐40内的液相加热，然后再将所得二次蒸汽输送回蒸汽闪蒸罐40内。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，燃烧加热器30与燃气管线32连通，用于通入燃气，启动燃烧加热器30。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，燃烧加热器上设有co2外排管线，排出燃烧后的co2气体，蒸汽发电装置上设有不凝气体排放管线，用于排出低温不凝气体。

本实施例中蒸汽发电装置和/或尾水发电装置分别与气体增压装置、尾水输送泵和蒸发液输送泵电连接，提供电能。

本实施例中尾气发电的超临界水氧化系统具体运行过程为：

s1.超临界水氧化反应器逐步升温至200～360℃，升压至18～22mpa；

s2.启动蒸发液输送泵，当蒸发液输送泵运行3～5分钟后，燃气管线内通入燃气，启动燃烧加热器；

s3.蒸汽发电装置根据蒸汽流量，逐步投入使用，尾水发电装置根据尾水流量，逐步投入使用；

s4.超临界水氧化反应器达到点火条件(温度：330～370℃，压力：18～22mpa)，氧气和燃料同时进入反应器，等待反应器内已反应至超临界稳态；

s5.调节氧气和燃料的比例，确保气液分离器与尾气分析装置之间的高压气相管线中的co成分到达如下指标：o2小于8～10％，co2小于7％，co大于76％，因为燃烧加热器内已有燃气燃烧，温度为500～800℃，使高压气相管线内的co充分燃烧为co2，经过co2外排管线外排至大气；

s6.逐步增加氧气和燃料的比例至满负荷；

s7.关闭燃气管线；

s8.超临界水氧化系统开车阶段完毕，进入稳定运行阶段。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。