申请日2017.02.09
公开(公告)日2017.05.10
IPC分类号C02F11/10; C10B53/00; C10B57/10; C10K1/02; C10K1/04; C02F101/30
摘要
本发明提供了一种有机污泥热裂解气化发电系统。该发电系统包括热解反应器，蒸汽锅炉，发电装置及制氧装置，蒸汽锅炉的燃料进口管道与热解反应器的合成气出口管道相连;蒸汽锅炉的蒸汽出口管道分别与发电装置的蒸汽进口管道、热解反应器的蒸汽进口管道相连;制氧装置的氧气出口管道分别与热解反应器的氧气进口管道、蒸汽锅炉的氧气进口管道相连。该发电系统中，在水蒸汽、富氧作为汽提输送和调节的作用下，利用热解反应器将有机污泥和气化助剂进行热解气化反应，使有机污泥中的有机组分分解并合成小分子，以气态形式分离出来用于发电。这不仅处理了有机污泥，还利用了有机污泥中的有机成分，将其转化为小分子可燃成分用于发电，实现资源有效利用。
摘要附图
权利要求书
1.一种有机污泥热裂解气化发电系统，其特征在于，包括：
热解反应器(10);
蒸汽锅炉(20)，所述蒸汽锅炉(20)的燃料进口管道与所述热解反应器(10)的合成气出口管道相连;
发电装置(30)，所述蒸汽锅炉(20)的蒸汽出口管道分别与所述发电装置(30)的蒸汽进口管道、所述热解反应器(10)的蒸汽进口管道相连;以及
制氧装置(40)，所述制氧装置(40)的氧气出口管道分别与所述热解反应器(10)的氧气进口管道、所述蒸汽锅炉(20)的氧气进口管道相连。
2.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述发电系统还包括：
有机污泥预处理装置(50)，所述有机污泥预处理装置(50)用于干燥破碎有机污泥，所述有机污泥预处理装置(50)与所述热解反应器(10)相连;
气化助剂预处理装置(60)，所述气化助剂预处理装置(60)用于破碎气化助剂，所述气化助剂预处理装置(60)与所述热解反应器(10)相连。
3.根据权利要求2所述的发电系统，其特征在于，所述有机污泥预处理装置(50)包括依次串联设置的第一上料机(501)、干燥器(502)、分拣机(503)、第一输送机(504)、破碎机(505)及第二输送机(506)，所述第二输送机(506)用于将破碎后的所述有机污泥运送至所述热解反应器(10);所述气化助剂预处理装置(60)包括依次串联设置的第二上料机(601)、粉碎机(602)和第三输送机(603)，所述第三输送机(603)用于将破碎后的所述气化助剂运送至所述热解反应器(10)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发电系统，其特征在于，所述发电系统还包括合成气气固分离装置(70)，所述合成气气固分离装置(70)的进气管道与所述热解反应器(10)的合成气出口管道相连，所述合成气气固分离装置(70)的气相出口管道与所述蒸汽锅炉(20)的燃料进口管道相连，所述合成气气固分离装置(70)的固相出口管道与所述热解反应器(10)的循环固渣进口管路相连。
5.根据权利要求3所述的发电系统，其特征在于，所述发电系统还包括烟气气固分离装置(80)，所述烟气气固分离装置(80)的进气管道与所述蒸汽锅炉(20)的烟气出口管道相连，所述烟气气固分离装置(80)的气相出口管道与所述干燥器(502)的热介质进口管道相连。
6.根据权利要求5所述的发电系统，其特征在于，所述发电系统还包括：
急冷器(90)，所述急冷器(90)的热渣土进口管道分别与所述热解反应器(10)的热渣土出口管道、所述烟气气固分离装置(80)的固相出口管道相连;
建材成型装置(100)，所述建材成型装置(100)与所述急冷器(90)的冷渣土出口管道相连。
7.根据权利要求6所述的发电系统，其特征在于，所述发电系统还包括：
冷凝器(110)，所述冷凝器(110)的进气管道与所述干燥器(502)的蒸发气出口管道相连;
油水分离器(120)，所述油水分离器(120)的进口管道与所述冷凝器(110)的冷凝液出口管道相连，所述油水分离器(120)的油相出口管道与所述蒸汽锅炉(20)的燃料进口管道相连。
8.根据权利要求7所述的发电系统，其特征在于，所述发电系统还包括风冷器(140)，所述风冷器(140)的进水管道与所述发电装置(30)的蒸汽出口管道相连，所述风冷器(140)的出水管道与所述急冷器(90)的冷却水进口管道相连。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的发电系统，其特征在于，所述发电系统还包括烟气净化塔(150)，所述烟气净化塔(150)的烟气进口管道与所述干燥器(502)的热介质出口管道相连，所述烟气净化塔(150)的排污管道与所述建材成型装置(100)。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的发电系统，其特征在于，所述发电系统还包括补水装置(130)，所述补水装置(130)包括：
净水装置(131);
贮水罐(132)，所述贮水罐(132)的进水管道与所述净水装置(131)的出水管道相连，所述贮水罐(132)的出水管道与所述蒸汽锅炉(20)的进水管道相连。
说明书
有机污泥热裂解气化发电系统
技术领域
本发明涉及有机污泥处理领域，具体而言，涉及一种有机污泥热裂解气化发电系统。
背景技术
随着石油工业的迅速发展，在油气田开发、石油储运及加工过程中不可避免地会产生大量的含油污泥，且含油污泥的产生量随着石油产量的增加不断增大。含油污泥不加处理或处理不当，不仅造成石油资源的浪费，而且会严重地污染环境。
国内外处理含油污泥的方法一般有：焚烧法、生物处理法、热洗涤法、溶剂萃取法、化学破乳法、固液分离法、焦化法、含油污泥调剖、含油污泥综合利用等。但许多方法都存在着不同的问题，对于实际应用很不适合。如焚烧法耗能大、易产生二次污染，油资源也没得到回收利用：生物处理法需历时40天才能将97%的石油烃生物降解，同样油资源也没有得到回收利用：溶剂萃取法存在的问题是流程长，工艺复杂，处理费用高，只对含大量难降解有机物的含油污泥适用：化学破乳法对乳化严重的含油污泥需另加破乳剂并加热;固液分离法对于含油高、污染严重的含油污泥的油回收率低。所以这些方法未能在国内有效的普及应用。
另外，含油泥砂是油田、炼化企业生产过程中产生的一种富含矿物油的黑色粘稠状固体废弃物，它来源广泛、种类繁多、成分复杂、危害性大。目前，国内外对含油泥砂的处理方案很多，但是这些方案都存在着诸多弊端，很多方案尚处于试验理论阶段未得到实践运用。总之，对含油泥砂的处理还没有真正找到一种被公认的、普遍适用的方案。因此，在能源越来越短促、环保要求越来越高的今天，如何处理含油泥砂依然是困扰着每个油田、炼厂的难题。
基于以上原因，有必要提供一种更有效地处理含油污泥、含油泥砂这类有机污泥的方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种有机污泥热裂解气化发电系统，以解决现有技术中的有机污泥无法有效利用的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种有机污泥热裂解气化发电系统，其特征在于，包括：热解反应器;蒸汽锅炉，蒸汽锅炉的燃料进口管道与热解反应器的合成气出口管道相连;发电装置，蒸汽锅炉的蒸汽出口管道分别与发电装置的蒸汽进口管道、热解反应器的蒸汽进口管道相连;以及制氧装置，制氧装置的氧气出口管道分别与热解反应器的氧气进口管道、蒸汽锅炉的氧气进口管道相连。
进一步地，发电系统还包括：有机污泥预处理装置，有机污泥预处理装置用于干燥破碎有机污泥，有机污泥预处理装置与热解反应器相连;气化助剂预处理装置，气化助剂预处理装置用于破碎气化助剂，气化助剂预处理装置与热解反应器相连。
进一步地，有机污泥预处理装置包括依次串联设置的第一上料机、干燥器、分拣机、第一输送机、破碎机及第二输送机，第二输送机用于将破碎后的有机污泥运送至热解反应器;气化助剂预处理装置包括依次串联设置的第二上料机、粉碎机和第三输送机，第三输送机用于将破碎后的气化助剂运送至热解反应器。
进一步地，发电系统还包括合成气气固分离装置，合成气气固分离装置的进气管道与热解反应器的合成气出口管道相连，合成气气固分离装置的气相出口管道与蒸汽锅炉的燃料进口管道相连，合成气气固分离装置的固相出口管道与热解反应器的循环固渣进口管路相连。
进一步地，发电系统还包括烟气气固分离装置，烟气气固分离装置的进气管道与蒸汽锅炉的烟气出口管道相连，烟气气固分离装置的气相出口管道与干燥器的热介质进口管道相连。
进一步地，发电系统还包括：急冷器，急冷器的热渣土进口管道分别与热解反应器的热渣土出口管道、烟气气固分离装置的固相出口管道相连;建材成型装置，建材成型装置与急冷器的冷渣土出口管道相连。
进一步地，发电系统还包括：冷凝器，冷凝器的进气管道与干燥器的蒸发气出口管道相连;油水分离器，油水分离器的进口管道与冷凝器的冷凝液出口管道相连，油水分离器的油相出口管道与蒸汽锅炉的燃料进口管道相连。
进一步地，发电系统还包括风冷器，风冷器的进水管道与发电装置的蒸汽出口管道相连，风冷器的出水管道与急冷器的冷却水进口管道相连。
进一步地，急冷器的出水管路与蒸汽锅炉的进水管道相连。
进一步地，发电系统还包括烟气净化塔，烟气净化塔的烟气进口管道与干燥器的热介质出口管道相连，烟气净化塔的排污管道与建材成型装置。
进一步地，发电系统还包括补水装置，补水装置包括：净水装置;贮水罐，贮水罐的进水管道与净水装置的出水管道相连，贮水罐的出水管道与蒸汽锅炉的进水管道相连。
应用本发明的技术方案，提供了一种有机污泥热裂解气化发电系统。该发电系统包括热解反应器、蒸汽锅炉、发电装置以及制氧装置，蒸汽锅炉的燃料进口管道与热解反应器的合成气出口管道相连;蒸汽锅炉的蒸汽出口管道分别与发电装置的蒸汽进口管道、热解反应器的蒸汽进口管道相连;制氧装置的氧气出口管道分别与热解反应器的氧气进口管道、蒸汽锅炉的氧气进口管道相连。
上述发电系统中，在水蒸汽、富氧作为汽提输送和调节的作用下，利用热解反应器能够将有机污泥和气化助剂进行热解与气化反应，使有机污泥中所有的有机组分分解并合成小分子并以气态形式分离出来(合成气大部分组分为可燃气体)用于发电。这样不仅有效地处理了有机污泥，解决了日益严重的“黑色污染”问题，还有效地利用了有机污泥中的有机成分，将其转化为小分子可燃成分用于发电，实现了资源有效利用。
