CN102350432A - 基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用*** - Google Patents

基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用*** Download PDF

Info

Publication number
CN102350432A
CN102350432A CN2011102249617A CN201110224961A CN102350432A CN 102350432 A CN102350432 A CN 102350432A CN 2011102249617 A CN2011102249617 A CN 2011102249617A CN 201110224961 A CN201110224961 A CN 201110224961A CN 102350432 A CN102350432 A CN 102350432A
Authority
CN
China
Prior art keywords
arc
gas
plasma
solid waste
pyrolysis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011102249617A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102350432B (zh
Inventor
陈泽智
龚惠娟
虞辉
王巧玲
马莎莎
吴未立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University
Original Assignee
Nanjing University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University filed Critical Nanjing University
Priority to CN2011102249617A priority Critical patent/CN102350432B/zh
Publication of CN102350432A publication Critical patent/CN102350432A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102350432B publication Critical patent/CN102350432B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

一种基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用***,它包括高温热解气化炉(1),其特征是所述的高温热解气化炉(1)中安装有电弧等离子体(2),高温热解气化炉(1)连接有水洗塔(3),水洗塔(3)与储气柜(4)相连,储气柜(4)与脱硫塔(5)相连,脱硫塔(5)与除尘器(6)相连,除尘器(6)与增压装置(7)相连,增压装置(1)将增压至10-300kPa的热解合成气送入燃气发电机(8)中,燃气发电机(8)与电弧等离子电源(9)相连;所述的燃气发电机(8)产生的高温烟气作为动力源接入烟气型冷水机组(10)中,烟气型冷水机组(10)输出冷却水对电弧等离子体(2)进行冷却,升温后的冷却水再次输入烟气型冷水机组(10)中进行循环冷却。本发明结构简单,有利于环保和降低运行成本。

Description

基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用***
技术领域
本发明涉及一种垃圾处理成套装置,尤其是一种利用电弧等离体对固体废弃物进行无害化处理的成套设备,具体地说是一种基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用***。
背景技术
    众所周知,电弧等离子体是一种将电能转换为热能的器件,由于具有极高的温度和活化组分,可大大加快反应速度,具有多方面的应用前景。
       作为电弧等离子体的一个重要应用领域是固体废弃物处理,在其高温、高能量密度的作用下,废弃物组分被直接气化,从而实现无害化处理。
      电弧等离子体需在低压、直流、大电流条件下运行,由于放电电流很大,加之电源***中的AC-DC转换损耗,导致其电耗较高,运行成本大。而与此同时,在利用电弧等离子体进行无害化处理固体废弃物过程中,会有大量的有机物转换为热解合成气(主要组分是一氧化碳、氢气、烃类、二氧化碳、氧气),目前,此类合成气大多直接排入大气中,不仅造成能源浪费,而且会对环境造成污染,因此,将热解合成气转换成电能,用于为电弧等离子体提供电能,实现能量回收,减少对大气的排放量是保护环增,降低固体垃圾处理成本的当务之急。
发明内容
本发明的目的是对针固体废弃物处理过程中使用的电弧等子体耗能大,而处理产生的热解合成气又大量浪费的问题,发明一种能将二者结合,降低运行成本,保护环境的基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用***。
本发明的技术方案是:
一种基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用***,它包括高温热解气化炉1,其特征是所述的高温热解气化炉1中安装有对固体废弃物进行焚烧和活化处理的电弧等离子体2,高温热解气化炉1连接有对产生的热解合成气进行降温处理的水洗塔3,水洗塔3的出气端与储气柜4的进气端相连,储气柜4的出气端与脱硫塔5的进气端相连,脱硫塔5的出气端与除尘器6的进气端相连,除尘器6的出气端与增压装置7的进气端相连,增压装置1的出气端将增压至10-300kPa的经水洗塔3降温、脱硫塔5脱去硫化氢、有机硫组份及经除尘器6除去颗粒物后的热解合成气送入燃气发电机8中,燃气发电机8输出的电能一部分或全部送入电弧等离子电源9中,电弧等离子电源9为安装在高温热解气化炉1中的电弧等离子体2提供电能;所述的燃气发电机8产生的高温烟气作为动力源接入烟气型冷水机组10中,烟气型冷水机组10输出冷却水对电弧等离子体2进行冷却,升温后的冷却水再次输入烟气型冷水机组10中进行循环冷却。
所述的增压装置7为增压风机或压缩机。
所述的电弧等离子电源9还连接有市电供电接口。
所述的燃气发电机8为单燃料燃气内燃机、双燃料内燃机或微型燃气轮机,通过对热解合成气的燃烧,形成电能输出,所输出的电能供给电弧等离子体电源使用。
本发明的有益效果:
本发明通过对电弧等子体工作过程中产生的热能的利用,将其转换成电能,不仅降低了运行成本,而且有利于环境保护,同时还为电弧等子体的冷却提供了动力来源,可大量节约市电用量。
附图说明
    图1是本发明的组成***示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
     如图1所示。
一种基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用***,它包括高温热解气化炉1、电弧等离子体2、燃气发电机8等,如图1所示,所述的高温热解气化炉1中安装有对固体废弃物进行焚烧和活化处理的电弧等离子体2,高温热解气化炉1连接有对产生的热解合成气进行降温处理的水洗塔3,水洗塔3的出气端与储气柜4的进气端相连,储气柜4的出气端与脱硫塔5的进气端相连,脱硫塔5的出气端与除尘器6的进气端相连,除尘器6的出气端与增压装置7(可采用增压风机或压缩机)的进气端相连,增压装置1的出气端将增压至10-300kPa的经水洗塔3降温、脱硫塔5脱去硫化氢、有机硫组份及经除尘器6除去颗粒物后的热解合成气送入燃气发电机8中,燃气发电机8或采用单燃料燃气内燃机、双燃料内燃机或微型燃气轮机,通过对热解合成气的燃烧,形成电能输出,燃气发电机8输出的电能如果超过电弧等离子体的需求,或将一部分送入电弧等离子体电源中,另一部供外部用电设备使用或作为商业用量输出,如果发出的电能小于电弧等离子体的需要,而应全部送入电弧等离子电源9中并通过电源9同时接入外部供电(市电)同时为电弧等离子本供电。因上此,为了防止发电量不足,具体实施时,电弧等离子电源9还可连接有市电供电接口,电弧等离子电源9为安装在高温热解气化炉1中的电弧等离子体2提供电能;所述的燃气发电机8产生的高温烟气作为动力源接入烟气型冷水机组10(可采用溴化锂烟气型冷水机或类似的制冷设备)中,烟气型冷水机组10输出冷却水对电弧等离子体2进行冷却,升温后的冷却水再次输入烟气型冷水机组10中进行循环冷却。
下面对照附图对本发明的要点作进一步的说明。
1.   电弧等离子体的火炬头安装在热解气化炉中,固体废弃物在电弧等离子体火炬头的作用下,转化为热解合成气,对热解合成气采用冷却塔进行降温处理,之后由储气柜作为稳压缓冲单元。
2.   热解合成气经过脱硫塔、除尘器净化掉气体中的硫化氢、有机硫组分以及颗粒物(过滤掉1微米以上直径的颗粒)后,再由风机增压***将气体的压力上升到10~300kPa,供给燃气发电机燃烧发电。
3.   燃气发电机可以是单燃料燃气内燃机、双燃料内燃机、微型燃气轮机,通过对热解合成气的燃烧,形成电能输出,所输出的电能供给电弧等离子体电源使用。
4.              当发电机组所发电量大于电弧等离子体电源需求时,多余电量供给外部设备使用;当发电机组所发电量小于电弧等离子体电源需求时,额外电量由外网提供,或采用双燃料内燃机发电供给。
5.              燃气发电机的高温烟气接溴化锂烟气型冷水机组,生产电弧等离子体炬所需的冷却水,并形成冷却水循环***。部分作功后的烟气经处理后可直接排入大气中。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用***,它包括高温热解气化炉(1),其特征是所述的高温热解气化炉(1)中安装有对固体废弃物进行焚烧和活化处理的电弧等离子体(2),高温热解气化炉(1)连接有对产生的热解合成气进行降温处理的水洗塔(3),水洗塔(3)的出气端与储气柜(4)的进气端相连,储气柜(4)的出气端与脱硫塔(5)的进气端相连,脱硫塔(5)的出气端与除尘器(6)的进气端相连,除尘器(6)的出气端与增压装置(7)的进气端相连,增压装置(1)的出气端将增压至10-300kPa的经水洗塔(3)降温、脱硫塔(5)脱去硫化氢、有机硫组份及经除尘器(6)除去颗粒物后的热解合成气送入燃气发电机(8)中,燃气发电机(8)输出的电能一部分或全部送入电弧等离子电源(9)中,电弧等离子电源(9)为安装在高温热解气化炉(1)中的电弧等离子体(2)提供电能;所述的燃气发电机(8)产生的高温烟气作为动力源接入烟气型冷水机组(10)中,烟气型冷水机组(10)输出冷却水对电弧等离子体(2)进行冷却,升温后的冷却水再次输入烟气型冷水机组(10)中进行循环冷却。
2.根据权利要求1所述的基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用***,其特征是所述的增压装置(7)为增压风机或压缩机。
3.根据权利要求1所述的基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用***,其特征是所述的电弧等离子电源(9)还连接有市电供电接口。
4.根据权利要求1所述的基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用***,其特征是所述的燃气发电机(8)为单燃料燃气内燃机、双燃料内燃机或微型燃气轮机,通过对热解合成气的燃烧,形成电能输出,所输出的电能供给电弧等离子体电源使用。
CN2011102249617A 2011-08-08 2011-08-08 基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用*** Expired - Fee Related CN102350432B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011102249617A CN102350432B (zh) 2011-08-08 2011-08-08 基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011102249617A CN102350432B (zh) 2011-08-08 2011-08-08 基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102350432A true CN102350432A (zh) 2012-02-15
CN102350432B CN102350432B (zh) 2013-10-02

Family

ID=45574139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011102249617A Expired - Fee Related CN102350432B (zh) 2011-08-08 2011-08-08 基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102350432B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103335445A (zh) * 2013-07-05 2013-10-02 中国石油集团工程设计有限责任公司 燃气驱动压缩机余热利用***及方法
CN103965934A (zh) * 2014-05-22 2014-08-06 商丘市瑞新环保专用设备制造有限公司 能量自平衡式等离子弧热裂解工艺及裂解装置
CN108300516A (zh) * 2018-01-22 2018-07-20 中国东方电气集团有限公司 燃煤电厂利用等离子气化炉协同处理生活垃圾的工艺***
CN110776961A (zh) * 2019-12-11 2020-02-11 中冶华天南京工程技术有限公司 用于高有机硫浓度的高炉煤气湿法脱硫***及工艺
CN116425115A (zh) * 2023-03-15 2023-07-14 安徽华东光电技术研究所有限公司 电弧等离子体裂解制氢的装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050004647A (ko) * 2003-07-03 2005-01-12 주식회사 애드플라텍 플라즈마 열분해에 의한 폐기물 처리 장치 및 방법
WO2007131239A2 (en) * 2006-05-05 2007-11-15 Plasco Energy Group Inc. A control system for the conversion of a carbonaceous feedstock into gas
US20090064581A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-12 General Electric Company Plasma-assisted waste gasification system
US20090133407A1 (en) * 2007-11-28 2009-05-28 Nrg Energy, Inc. Plasma gasification system
CN201254454Y (zh) * 2008-04-25 2009-06-10 周开根 垃圾、生物质原料生产合成气的***及设备
CN101457934A (zh) * 2008-12-31 2009-06-17 广州广船国际股份有限公司 等离子体焚烧垃圾处理设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050004647A (ko) * 2003-07-03 2005-01-12 주식회사 애드플라텍 플라즈마 열분해에 의한 폐기물 처리 장치 및 방법
WO2007131239A2 (en) * 2006-05-05 2007-11-15 Plasco Energy Group Inc. A control system for the conversion of a carbonaceous feedstock into gas
US20090064581A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-12 General Electric Company Plasma-assisted waste gasification system
US20090133407A1 (en) * 2007-11-28 2009-05-28 Nrg Energy, Inc. Plasma gasification system
CN201254454Y (zh) * 2008-04-25 2009-06-10 周开根 垃圾、生物质原料生产合成气的***及设备
CN101457934A (zh) * 2008-12-31 2009-06-17 广州广船国际股份有限公司 等离子体焚烧垃圾处理设备

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103335445A (zh) * 2013-07-05 2013-10-02 中国石油集团工程设计有限责任公司 燃气驱动压缩机余热利用***及方法
CN103335445B (zh) * 2013-07-05 2015-06-10 中国石油集团工程设计有限责任公司 燃气驱动压缩机余热利用***及方法
CN103965934A (zh) * 2014-05-22 2014-08-06 商丘市瑞新环保专用设备制造有限公司 能量自平衡式等离子弧热裂解工艺及裂解装置
CN108300516A (zh) * 2018-01-22 2018-07-20 中国东方电气集团有限公司 燃煤电厂利用等离子气化炉协同处理生活垃圾的工艺***
CN108300516B (zh) * 2018-01-22 2024-03-26 中国东方电气集团有限公司 燃煤电厂利用等离子气化炉协同处理生活垃圾的工艺***
CN110776961A (zh) * 2019-12-11 2020-02-11 中冶华天南京工程技术有限公司 用于高有机硫浓度的高炉煤气湿法脱硫***及工艺
CN116425115A (zh) * 2023-03-15 2023-07-14 安徽华东光电技术研究所有限公司 电弧等离子体裂解制氢的装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102350432B (zh) 2013-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102350432B (zh) 基于电弧等离子体的固体废弃物处理能源综合利用***
JP2020525638A (ja) 燃料製造用反応システム、発電所ピーク調整システム及び発電所
CN111916789A (zh) 熔融碳酸盐燃料电池与生物质气化耦合发电***及方法
CN103849705B (zh) 转炉煤气回收余热利用与微细粒子净化***
CN102389887A (zh) 一种城市生活垃圾高温处理、超高温等离子气化方法
CN202390419U (zh) 造纸废水处理中沼气的回收利用***
CN101550846A (zh) 利用垃圾填埋气的化学链式燃烧发电工艺及***
CN204369803U (zh) 一种生活污泥生物质颗粒气化与发电装置
CN203883079U (zh) 一种氢冷机组氢气回收发电***
CN207756595U (zh) 一种有机废物清洁利用的发电***
CN114165792B (zh) 耦合等离子体裂解的垃圾焚烧炉渣余热利用装置及方法
WO2022267390A1 (zh) 一种船舶固体废物等离子体气化发电***及其处理方法
CN101974353B (zh) 生物质气化燃气深度净化工艺
CN214422578U (zh) 一种集成等离子垃圾气化、燃气蒸汽联合循环和压缩空气储能的发电***
CN205046051U (zh) 一种循环式气体热载体煤热解***
CN204702703U (zh) 一种生物质能高温常压气化联合循环发电***
CN114396326A (zh) 超高压亚临界煤电机组一种超临界水气化发电技改方法
CN211952778U (zh) 等离子气化耦合离网发电的固体废物处理***
CN210951245U (zh) 一种火电厂锅炉蒸汽热解煤***
CN211650251U (zh) 氢气垃圾焚烧装置
CN211339405U (zh) 一种火电厂等离子热解气化***
CN211556047U (zh) 一种用于发电厂的氢能回收装置
CN107274952B (zh) 中低放射性核废料的处理***及具有其的发电***
CN202883023U (zh) 一种沼气发电装置
CN216281441U (zh) 一种造纸厂沼气利用装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131002

Termination date: 20150808

EXPY Termination of patent right or utility model