專利名稱：生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高度含水的粘稠和細粒物質(zhì)的生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油裝置及系統(tǒng)，屬于能源化工、再生資源和環(huán)保領(lǐng)域；本裝置特別適用于污泥處置、河道疏浚泥漿處理、鉆井泥漿處理、洗煤泥處理、生物質(zhì)液化和畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物處置等項目。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的生物質(zhì)熱解后獲得生物質(zhì)的液化油的公知技術(shù)中一般采用流化床，循環(huán)流化床和旋轉(zhuǎn)錐等裂解反應(yīng)器。例如，生物質(zhì)整合式熱裂解分級制取液體燃料裝置(CN1390915)，生物質(zhì)水解殘渣制備生物油的方法(CN1385508)，其技術(shù)均采用流化床作為熱解反應(yīng)器，其雖有優(yōu)良的傳熱性能，但是由于使用的載氣量大，在一定程度上影響了原料中能量物質(zhì)的利用；旋轉(zhuǎn)錐生物質(zhì)熱裂解制油反應(yīng)器(US2002117390)的反應(yīng)器不使用載氣，生物質(zhì)加熱速度快，但是其轉(zhuǎn)化效率受結(jié)構(gòu)和操作方式影響而受限制，工業(yè)放大也受制約；汽爆秸稈發(fā)酵剩余物熱解制備液體燃料的方法及裝置(CN1800307A)利用熱砂作為熱載體，雖然加熱速度較快，但是需要加熱爐加熱砂子，氣固分離設(shè)備將砂子分離，還需要氣固分離能力較大的旋風(fēng)分離器和靜電分離器進一步處理廢氣，流化床和砂載熱體加熱與分離工藝設(shè)備較多，廢氣處理容量較大都將造成投資增加，操作的難度增加?，F(xiàn)行的生物質(zhì)熱解反應(yīng)器還面臨的以下難題都沒有更好的解決1、流化床反應(yīng)器產(chǎn)出的可凝液化油的氣體在高溫區(qū)停留時間較長，二次反應(yīng)嚴重，降低了收集率和油品質(zhì)；2、顆粒停留時間較短，熱解不充分，揮發(fā)成份轉(zhuǎn)化率低；啟動和停止系統(tǒng)困難，需要大量附加條件和輔料；3、工藝參數(shù)難以隨機調(diào)整，運行狀態(tài)參數(shù)波動對產(chǎn)品質(zhì)量和回收率反應(yīng)劇烈，不能適應(yīng)工業(yè)規(guī)模放大，不能自動適應(yīng)原料品質(zhì)和物性參數(shù)的改變；4、對于含水率高的原料，在入口需要摻入(反混)已干燥的原料才能進入干化或焚燒或熱解反應(yīng)器，工藝復(fù)雜；5、原料在進入干化或熱解反應(yīng)器不能直接利用熱發(fā)生子系統(tǒng)產(chǎn)生的溫度較高的高位能的過熱態(tài)流體，以避免對污泥發(fā)生過燒和結(jié)垢，甚至存在引起爆燃或爆炸的可能性，嚴重地影響了熱能利用效率。
對于活性污泥的熱解制液化油的目的，由于其高度含水需要采用先干化設(shè)備脫除一定水分(例如，含水率＜10％)后再進入熱解裝置。污泥中的有機物在50％左右，絕干的混合污泥的熱值在24～29MJ/kg，從理論上在含水量低于70％以下才能利用自身持有的熱值燃燒，如果脫除水分則是較好的燃料，并能產(chǎn)生富裕的熱量；但是回轉(zhuǎn)窯、轉(zhuǎn)盤燃燒爐、流化床等等現(xiàn)有的污泥干化或焚燒設(shè)備，由于污泥的含水率高、粘度大和結(jié)垢嚴重的特點，設(shè)備的效率低，體積龐大，工藝復(fù)雜，投資很高，并需要脫水大量的水分才能作為原料進行處理，而且在于化過程難免產(chǎn)生的污泥粉塵很容易爆炸，我們尚沒見到利用活性污泥的熱解制液化油的工業(yè)規(guī)模的技術(shù)裝備的報道。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上種種缺陷，在滿足低能耗、低投資、高效率的前提下，本發(fā)明提出了解決存在問題的生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油裝置及系統(tǒng)的技術(shù)方案。
生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油裝置及系統(tǒng)是以如下技術(shù)方案實現(xiàn)的該系統(tǒng)包括鏈道式干燥和熱解制油裝置、空氣預(yù)熱器、廢氣處理裝置、生物質(zhì)油凈化子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)，并綜合成為機電一體化成套設(shè)備；其特征是，鏈道式干燥和熱解制油裝置包括熱發(fā)生子系統(tǒng)、給料子系統(tǒng)、恒溫空間、至少一組鏈道換熱器；恒溫空間是由立壁和上下封頭構(gòu)成的封閉殼體，恒溫空間內(nèi)的溫度在80～900℃，殼體周圍設(shè)置耐熱保溫層，該殼體的立壁的上部聯(lián)結(jié)上封頭；每組鏈道換熱器包括至少一道鏈索、鏈索驅(qū)動裝置、鏈索隔斷屏、主動鏈輪和從動鏈輪，每道鏈索的主動鏈輪穿在同一個旋轉(zhuǎn)軸上，每道鏈索的從動鏈輪穿在同一個旋轉(zhuǎn)軸上；主動鏈輪和從動鏈輪分別以上下方向設(shè)置在恒溫空間內(nèi)，每道鏈索通過上行鏈道、下行鏈道、由主動鏈輪和從動鏈輪分別構(gòu)成的轉(zhuǎn)向鏈道后封閉；每組鏈道換熱器的每道鏈索相互移動方向平行通過上行鏈道、下行鏈道、由主動鏈輪和從動鏈輪構(gòu)成的轉(zhuǎn)向鏈道后封閉；鏈道換熱器的上行鏈道和下行鏈道的移動軸線可以傾斜，移動軸線與水平線構(gòu)成的傾斜角￠1為15°～90°；主動鏈輪和從動鏈輪軸兩端的軸承座分別固定在恒溫空間的殼體上，主動鏈輪的軸與固定在恒溫空間的殼體上的驅(qū)動機組的驅(qū)動軸聯(lián)接，鏈索包裹在殼體的立壁內(nèi)，在上行鏈道和下行鏈道之間設(shè)置鏈索隔斷屏，鏈索隔斷屏左右兩個立側(cè)的端面與加熱立壁緊密聯(lián)結(jié)，加熱立壁利用連接件固定在殼體內(nèi)；通過殼體立壁在下行鏈道的加熱立壁中上部設(shè)置給料子系統(tǒng)的進料口；在包裹鏈道換熱器的殼體的高溫氣流尾部設(shè)置廢氣排放口。
鏈道換熱器的上行鏈道和下行鏈道的移動軸線在熱解氣體蒸發(fā)段適當傾斜或彎曲有利于熱解氣體從污泥炭中析出?？梢岳煤銣乜臻g的立壁代替加熱立壁，這將使設(shè)備結(jié)構(gòu)簡化，重量減輕，但是制造工藝復(fù)雜，加熱立壁的熱變形將對承壓的恒溫空間的立壁施加影響。
鏈道換熱器的鏈索有很多公知技術(shù)；作為優(yōu)選方案，建議采用鉤式鏈節(jié)的鏈索，詳見本人另案提出的專利中請《高強度鉤式鏈節(jié)的鏈索及其刮板組件》，現(xiàn)僅在實施例中列舉該申請專利裝置的其中一個簡單的實施例；采用鉤式鏈節(jié)很容易拆裝，鉤式鏈節(jié)的拉桿91、鉤頭96和尾桿89構(gòu)成近似拖盤的形狀，該拖盤的大面積平面與鏈索隔斷屏8平行，所以鉤式鏈節(jié)和刮板組件的結(jié)合特別有利于使原料高效移動，可起到攪拌和磨碎，防止結(jié)團的作用；刮板設(shè)置條縫結(jié)構(gòu)一方面可以減輕鏈索承載重量，加大與原料接觸的傳熱面積，另外有利于熱解氣體從污泥炭中析出，還利于污泥炭化后在熱發(fā)生子系統(tǒng)中燃燒。
作為進一步優(yōu)選方案，在鏈索隔斷屏上與每道連索滑動接觸表面的兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)槽的凸條，凸條軸線與移動方向平行，每道連索與導(dǎo)槽底部的表面滑動接觸，該接觸表面噴涂耐磨合金。該導(dǎo)槽形式使每道連索便于安裝和維修，還有利于增加傳熱效率。每個刮板伸出的舌頭端的表面噴涂耐磨合金或采用鑲嵌耐磨合金條。
作為推薦方案，在下行鏈道兩端的加熱立壁側(cè)上下方向至少設(shè)置一個蒸發(fā)氣吸入口，在蒸發(fā)氣吸入口連通氣固絞龍分離器，氣固絞龍分離器包括驅(qū)動裝置、螺旋的絞龍和絞龍機筒，在絞龍機筒中設(shè)置至少一個無中心軸的絞龍，該絞龍旋轉(zhuǎn)軸線與水平線平行，絞龍的連續(xù)螺旋葉軸心線是空腔，在螺旋葉上同一半徑的圓周上均布系列個通桿，通桿的軸線與絞龍的旋轉(zhuǎn)軸線平行；絞龍機筒與無軸的絞龍嚙合的橫截面的圓周上設(shè)置軸向凹槽，絞龍機筒的橫截圓與加熱立壁相切部分開設(shè)軸向縫，該軸向縫就是蒸發(fā)氣吸入口，軸向縫的開口設(shè)置在絞龍軸心的第三和第四象限和下行鏈道以內(nèi)，軸向縫的上下兩端與加熱立壁上下端聯(lián)接，軸向縫的開口的軸向至少設(shè)置一個絞龍托環(huán)，絞龍托環(huán)內(nèi)弧面與絞龍滑動接觸，絞龍托環(huán)的兩端與軸向縫的開口端聯(lián)結(jié)，引出恒溫空間的絞龍機筒下部設(shè)置星型密封排渣閥；絞龍的軸與固定在恒溫空間的殼體外的驅(qū)動裝置的驅(qū)動軸聯(lián)接；在絞龍機筒上部設(shè)置排氣口。
作為進一步推薦的優(yōu)選方案，在絞龍機筒上部的排氣口設(shè)置旋風(fēng)分離箱，旋風(fēng)分離箱包括箱體、圓錐導(dǎo)流葉輪、進氣口、出氣口和驅(qū)動裝置；在旋風(fēng)分離箱的頂部中心設(shè)置軸承座，通過軸承座的圓錐導(dǎo)流葉輪的旋轉(zhuǎn)軸鉛直懸置在旋風(fēng)分離箱的圓形進氣口處的中心，圓錐導(dǎo)流葉輪的軸聯(lián)結(jié)旋風(fēng)分離箱體外的驅(qū)動裝置的輸出軸，，旋轉(zhuǎn)軸與旋風(fēng)分離箱體之間設(shè)置密封件，旋風(fēng)分離箱頂部設(shè)置蒸發(fā)氣排出口，圓錐導(dǎo)流葉輪為公知的離心風(fēng)機葉輪。蒸氣從軸向縫的蒸發(fā)氣吸入口通過連續(xù)螺旋葉徑向進入連續(xù)螺旋葉形成的螺旋通道，蒸汽中密度較小的物質(zhì)在離心力的作用下向連續(xù)螺旋葉軸心線移動，氣流通過軸心線空腔、導(dǎo)流板切向進入旋風(fēng)分離箱、蒸發(fā)氣排出口排出恒溫空間；蒸汽中密度較大的物質(zhì)在離心力的作用下向連續(xù)螺旋葉與絞龍機筒之間的凹槽移動，貼敷在絞龍機筒上的重物質(zhì)和旋風(fēng)分離箱中的沉淀物在旋轉(zhuǎn)的絞龍與凹槽相互作用下返回鏈道中，鏈索將其帶走。
作為上述推薦方案的進一步擴展，在恒溫空間內(nèi)壓力不足時，旋風(fēng)分離箱頂部中心的排氣口與引風(fēng)機的進氣口連通。其中有的蒸發(fā)氣吸入口作為水蒸氣吸入口，有的蒸發(fā)氣排出口作為生物質(zhì)油凈化系統(tǒng)的熱解氣體吸入口，熱解氣體吸入口與下行鏈道下端口之間為熱解氣體蒸發(fā)段，最上側(cè)的熱解氣體的氣排出口與下行鏈道上端口之間為水分蒸發(fā)段。在水分蒸發(fā)段利用該蒸發(fā)氣吸入口排除水蒸氣時，由于能夠單獨、快速將水蒸氣在低溫度狀態(tài)下引出不僅有利于節(jié)約能源，水蒸氣或凝結(jié)水還可以回收利用；當然如果將水蒸汽在較高溫度狀態(tài)下引出的其回收利用的可能性增加；在熱解氣體蒸發(fā)段利用該蒸發(fā)氣吸入口排除熱解氣體時，由于能夠單獨、快速將水蒸氣在低溫度狀態(tài)下引出不僅有利于節(jié)約能源，而且使熱解氣體迅速脫離高溫區(qū)，防止二次反應(yīng)，提高生物油的產(chǎn)率。
作為推薦方案，鏈索驅(qū)動裝置與主動鏈輪的旋轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置一個制動器，制動器固定在恒溫空間的殼體外側(cè)，制動器的制動輪的軸線與主動鏈輪的旋轉(zhuǎn)軸線重合。由于在鏈道換熱器的下行鏈道的上端口添加原料，原料的重量使該段鏈索受到向下移動作用力，當下行鏈道足夠長時，該作用力本身就可以使封閉的鏈索循環(huán)向下移動，雖然通過調(diào)整原料的流量可以改變鏈索向下移動速度，但是設(shè)置制動器可以迅速控制移動速度，這對于控制換熱器的加熱速度等相關(guān)參數(shù)非常重要。
作為可選方案，本發(fā)明裝置在恒溫空間內(nèi)設(shè)置多組鏈道換熱器，將每兩組鏈道換熱器組成一對對稱傾斜的鏈道換熱器，每對相鄰的鏈道換熱器的上行鏈道相鄰，該對鏈索的上行段均在相鄰的鏈道換熱器兩個鏈索隔斷屏構(gòu)成的同一個鏈道中，鏈索在下行鏈道包覆在與殼體聯(lián)接的各自的鏈索隔斷屏和加熱立壁中。設(shè)置多組鏈道換熱器可以減小單位產(chǎn)量的體積，提高效率，降低運行成本和投資。
作為優(yōu)選方案，熱發(fā)生子系統(tǒng)采用流化床加熱爐，流化介質(zhì)為空氣；流化床加熱爐包括爐底板、爐膛、配風(fēng)室和燃料系統(tǒng)；爐膛的空間就是在鏈道換熱器的上行鏈道作為爐膛的燃燒室；在爐膛底板下設(shè)置配風(fēng)室，在爐膛底板上設(shè)置一系列風(fēng)帽，風(fēng)帽連通配風(fēng)室，配風(fēng)室連通一次風(fēng)口；爐膛中上部設(shè)置二次風(fēng)口21；配風(fēng)室設(shè)置的一次風(fēng)口連通送風(fēng)機，燃料系統(tǒng)包括進燃料子系統(tǒng)和進備用燃料子系統(tǒng)，進燃料子系統(tǒng)是在下行鏈道下端尾部的轉(zhuǎn)向鏈道下面包覆導(dǎo)板，該導(dǎo)板為蓖板，該燃料是下行鏈道的鏈索向下移動時刮板帶出來的干燥物料，刮板使物料從導(dǎo)板的開口端進入爐膛中；進備用燃料子系統(tǒng)的燃燒器設(shè)置在燃燒室的下部。
作為公開的熱發(fā)生子系統(tǒng)的另一種推薦方案，熱發(fā)生子系統(tǒng)可以采用流體燃料的燃燒器，燃氣燃燒器設(shè)置在恒溫空間的下部墻壁上，燃燒器的火焰噴射位置在上行鏈道側(cè)，高溫氣體通過上行鏈道上部排出；各自的下行鏈道分離的部分固相通過鏈道分別滑落恒溫空間下部的集渣錐斗中，在集渣錐斗底部設(shè)置螺旋出料器的絞龍，螺旋出料器的排料出口設(shè)置排料閥。
作為推薦方案，將兩組鏈道換熱器組成一對對稱傾斜的鏈道換熱器，多對鏈道換熱器設(shè)置在殼體中，其中兩對鏈道換熱器相鄰的下行鏈道之間設(shè)置一個加熱通道，該加熱通道上部墻壁上設(shè)置流體燃料的燃燒器，燃燒器的火焰噴射位置在上行鏈道側(cè)，高溫氣體通過上行鏈道下端的轉(zhuǎn)向鏈道，再經(jīng)過下行鏈道從恒溫空間的廢氣排放口排出。在上述位置設(shè)置流體燃料的燃燒器，特別是采用兩對以上鏈道換熱器，該燃燒器設(shè)置在兩個鏈道換熱器的下行鏈道的下部鏈索隔斷屏之間，燃燒器的熱能可以增加對水分蒸發(fā)段、熱解氣體蒸發(fā)段熱能供給，該燃燒器的排煙通過上行鏈道排出。
作為推薦方案，本發(fā)明裝置的上行鏈道的頂部設(shè)置煙氣導(dǎo)向板，煙氣導(dǎo)向板兩端與加熱立壁聯(lián)結(jié)，煙氣導(dǎo)向板懸臂端延伸到水分蒸發(fā)段上部，在上行鏈道的頂部與煙氣導(dǎo)向板之間設(shè)置旁通廢氣口，旁通廢氣口連通氣固分離器進氣口，氣固分離器的排氣口連通引風(fēng)機的進氣口，引風(fēng)機的出氣口通過管道連通煙氣分配管，煙氣分配管設(shè)置在水分蒸發(fā)段中部，煙氣分配管的管壁軸向開有一組氣流噴孔。熱氣流在水分蒸發(fā)段加熱原料后的蒸汽和不凝氣體通過廢氣排放口排出。污泥原料利用煙氣加熱后達到溫度為95～100℃。
作為推薦方案，在不與鏈索接觸的鏈索隔斷屏下表面設(shè)置與其平面平行的一系列橫桿，橫桿兩端固定在加熱立壁的端面上。設(shè)置橫桿可以提高傳熱效率，并增加了鏈索隔斷屏的強度，防止其受熱變形。
作為推薦方案，在不與鏈索接觸的鏈索隔斷屏下表面設(shè)置垂直水平線的一系列翅板，每個翅板與鏈索隔斷屏聯(lián)結(jié)固定的夾角為90°，每個翅板翅板的懸臂端固定一個橫桿，橫桿兩端固定在加熱立壁上。設(shè)置翅板可以提高傳熱效率，增加了鏈索隔斷屏的強度，防止其受熱變形。
作為可選方案，在殼體外部設(shè)置振動發(fā)生器，振動發(fā)生器的振動頭穿過殼體與加熱立壁聯(lián)結(jié)，振動頭與殼體之間采用密封件，振動發(fā)生器本身為公知技術(shù)。
作為可選方案，本發(fā)明鏈道換熱器上部的恒溫空間的殼體內(nèi)上部排廢氣口前設(shè)置內(nèi)循環(huán)式氣固分離器，該裝置包括錐形旋流離心漿葉、支承拱腳41b和兩個支承拱腳41a對稱均布設(shè)置在恒溫空間殼體2的立壁上，支承拱腳41b設(shè)置在恒溫空間壁中間和錐形旋流離心漿葉的中心固定環(huán)下，分離固相經(jīng)過恒溫空間殼體的立壁和至少兩個支承拱腳41a之間的弧線段的通道，分別跌落到鏈道換熱器的下行鏈道上部的進原料口；錐形旋流離心漿葉包括中心固定環(huán)43、至少三個漿葉42、周邊固定環(huán)44；漿葉42上端與中心固定環(huán)43固定，下端與周邊固定環(huán)44固定，漿葉長軸線與水平面的夾角￠2為30～60°，漿葉的仰角α為15～30°。
本發(fā)明裝置的廢氣處理裝置是將從廢氣排放口排出恒溫空間外的煙氣通過空氣預(yù)熱器加熱助燃空氣后，再進入氣固分離器，氣固分離器為旋風(fēng)分離器或靜電分離器或布袋除塵器中任何一種，或是它們的串聯(lián)，氣固分離器的排出口連通壓氣機的吸入口，壓氣機的高壓排出口連通儲氣罐，儲氣罐設(shè)置供氣閥和疏水閥。由于該煙氣為燃燒后產(chǎn)生的高溫惰性氣體和過熱的水蒸氣，利用壓氣機增壓后可以進一步回收利用其熱能。
本發(fā)明裝置的運行是這樣的本發(fā)明裝置采用的鏈索不僅作為物料移動的元件，把高含水原料從水分蒸發(fā)段、熱解氣體蒸發(fā)段最后到干燥分離段或者燃燒段，鏈索重新回到水分蒸發(fā)段，周而復(fù)始；而且鏈索作為傳熱的載體，使熱量迅速傳導(dǎo)到原料中；鏈索還作為防止原料在鏈索隔斷屏和加熱立壁上粘結(jié)和結(jié)垢，減小熱阻的元件。以活性污泥原料為例說明運行過程，將含水率65％以下的活性污泥利用給料子系統(tǒng)的螺旋加料器進入下行鏈道上中部，該段鏈道的空間被污泥充滿，鏈索從主動鏈輪的轉(zhuǎn)向鏈道進入下行鏈道的水分蒸發(fā)段，并將鏈索及刮板的熱容量傳導(dǎo)到接觸原料中，同時，在水分蒸發(fā)段，大部分熱能從鏈索隔斷屏和加熱立壁也傳導(dǎo)到原料中，熱能從鏈索隔斷屏和加熱立壁傳導(dǎo)到原料中使水分蒸發(fā)，大部分水蒸氣在浮力的作用下通過下行鏈道上升到上端口排出，小部分水蒸氣通過下行鏈道的熱解氣體的排出口與熱解氣體混合排出，到達熱解氣體的排出口的污泥水分為零，污泥溫度一般在105℃以上；一部分污泥粘接在鏈索隔斷屏和加熱立壁的壁板上，又不斷的被鏈索及刮板刮下，一部分污泥直接粘接在鏈索及刮板上，污泥由粘稠的漿態(tài)變成顆粒不定形的固態(tài)，體積縮小數(shù)倍，鏈道的空間內(nèi)出現(xiàn)空隙，從下行鏈道上中部徑直流下的原料早已在半途就變成固態(tài)，該段污泥開始進入熱解氣體蒸發(fā)段，高溫?zé)崮軓逆溗鞲魯嗥梁图訜崃⒈趥鲗?dǎo)到原料中使其溫度迅速達到150～650℃，優(yōu)選450℃，污泥中的熱解氣體進入氣固絞龍分離器的蒸發(fā)氣吸入口排走，失去揮發(fā)成份的污泥則迅速轉(zhuǎn)化成污泥炭，鏈索從從動鏈輪的轉(zhuǎn)向鏈道進入上行鏈道，大部分污泥炭隨鏈索在導(dǎo)板口強制排出或在蓖板切割作用下變成粉末排出，其余部分污泥炭粘附在鏈索及刮板上進入上行鏈道上行，在上行鏈道中部分跌落；該排出或跌落污泥炭可以通過恒溫空間下部的集渣錐斗中(如果這樣設(shè)計的話)，被集渣錐斗底部設(shè)置絞龍移出作為干燥成品使用；或者將該上行鏈道作為熱發(fā)生子系統(tǒng)的燃燒室(如果這樣設(shè)計的話)，排出或跌落污泥炭作為燃料以供給污泥加熱的需要，當污泥炭的熱能不足時，從爐外補充燃料(可以利用本系統(tǒng)的熱解成流態(tài)化的產(chǎn)品)以維持燃燒；鏈索及刮板經(jīng)過上行鏈道后通過主動鏈輪的轉(zhuǎn)向鏈道重新進入下行鏈道的水分蒸發(fā)段，此時如果鏈索及刮板上仍然有少量污泥炭粘附也無妨，該高溫的污泥炭進入水分蒸發(fā)段與原料接觸時不僅有傳質(zhì)作用，還利用其吸附原理使原料中的細胞間水鍵斷裂，提高干燥效率。
如果熱解氣體與小部分水蒸氣混合排出，可以避免其二次反應(yīng)，減輕管壁結(jié)焦，在以后流程分離比與惰性煙氣分離容易得多，液化油的回收率也可以增加。
以上本發(fā)明裝置的使用方法和工作參數(shù)的控制均可以由PLC程序控制器的自動程序控制系統(tǒng)完成。
本發(fā)明裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是1、在本發(fā)明裝置中，使含水分較大的泥狀的固形物在較高溫度下干燥或焚燒或裂解的一體化處理機連續(xù)完成水分蒸發(fā)、有機質(zhì)的熱解，污泥炭的粉碎和焚燒過程，特別是利用生物質(zhì)自身中含有的可燃組份，將含強結(jié)合能的毛細水和細胞水高的生物質(zhì)的原料通過上述技術(shù)進行處置，并作為燃料提供自身熱發(fā)生子系統(tǒng)使用；工藝緊湊，流程簡單，結(jié)構(gòu)簡化。
2、徹底解決因?qū)ι镔|(zhì)原料急速升溫造成換熱設(shè)備的結(jié)垢，熱阻大的問題。
3、在熱發(fā)生子系統(tǒng)采用流化床加熱爐時，恒溫空間在下部較高溫度氣體向上產(chǎn)生的浮力將造成燃燒段處于微負壓區(qū)，也可以利用引風(fēng)機使燃燒段處于微負壓區(qū)，徹底解決生物質(zhì)液化過程易燃，起火和爆炸的可能性；或者是采用脈沖燃燒器，恒溫空間的殼體內(nèi)提升壓力，在過熱水蒸氣的工況下運行，由于該封閉系統(tǒng)的氧氣含量很低，一方面徹底解決生物質(zhì)液化過程易燃，起火和爆炸的可能性，另一方面還可以對其尾氣進行二次利用。
4、水分蒸發(fā)充分利用燃氣排煙的惰性高差熱能，浸入式加熱原料，由于產(chǎn)生蒸汽溫度較高，使本環(huán)節(jié)在過熱蒸汽工況下運行，，降低了干化能耗，節(jié)省了能源。
5、收集的熱解氣的非可燃氣體絕大部分為水蒸氣，通過比較簡單的設(shè)備就可以將水蒸氣、可凝結(jié)可燃氣和不可凝可燃氣體三者分離，并將不可凝可燃氣體直接用于加熱能源。
6、可以根據(jù)不同需要控制鏈索的移動速度、有關(guān)閥門和設(shè)備就可自動適應(yīng)原料品質(zhì)和物性參數(shù)的改變的要求；滿足污泥減量化要求；或者獲得較低的含水量的污泥的要求；可以根據(jù)需要分別回收利用廢棄物制造可燃氣體、生物固體(例如污泥炭)和液體燃料的要求，或者同時滿足這些要求；或者作為蒸汽鍋爐使用。
7、利用輸送粉碎機構(gòu)避免了污泥炭燃料結(jié)團和附壁問題，使燃燒穩(wěn)定可靠；8、設(shè)備與管路中無死角，在設(shè)備啟動和停止時都不需處置流程中存在各環(huán)節(jié)遺留的物料，節(jié)省了人力，保護了設(shè)備，操作簡捷。


圖1是圖2的B-B剖面示意圖，是對稱設(shè)置兩個鏈道的生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油裝置及系統(tǒng)主示意圖。
圖2是圖1的A-A剖面示意圖。
圖3是采用流化床加熱爐的設(shè)置四個鏈道的本發(fā)明裝置的主示意圖。
圖4是圖5的E-E，還是圖6的F-F，還是圖7的G-G的剖面示意圖，顯示了氣固絞龍分離器的軸向示意圖。
圖5是采用上一路、下兩路熱發(fā)生器的本發(fā)明裝置的主示意圖。
圖6是圖4的D-D剖面示意圖。
圖7是圖5的氣固絞龍分離器11f采用兩個異向旋轉(zhuǎn)的絞龍的放大示意圖。
圖8是采用上兩路、下一路熱發(fā)生器的本發(fā)明裝置的主示意圖。
圖9是采用一路熱發(fā)生器的設(shè)置三個鏈道的本發(fā)明裝置的主示意圖。
圖10是采用上兩路熱發(fā)生器的本發(fā)明裝置的另一種方案的主示意圖。
圖11是采用上一路、下一路熱發(fā)生器的本發(fā)明裝置的主示意圖。
圖12是采用上兩路、下一路熱發(fā)生器的本發(fā)明裝置的主示意圖。
圖13是圖3的C-C剖面示意圖。
圖14是圖9的H-H剖面示意圖。
圖15是圖14的V-V剖面示意圖。
圖16是本發(fā)明裝置整體成套的系統(tǒng)原理圖。
圖17是本發(fā)明裝置整體成套的另一個實施例的系統(tǒng)原理圖。
圖18是脈沖燃燒器39a的原理示意19是圖20的俯視圖。
圖20是鏈索6的鉤式鏈節(jié)主示意圖。
圖21是圖20的左視圖。
其中圖中1、1a-廢氣排放口，1b-風(fēng)閥，2-殼體，3-上轉(zhuǎn)向鏈道，4-軸，4a-擺線減速機，4b-電機，4c-制動器，4d-支架，5-給料子系統(tǒng)的鉸龍，6-鏈索，7-水分蒸發(fā)段，8-鏈索隔斷屏，9-下行鏈道，10-上行鏈道，11a、11b、11c-氣固絞龍分離器，11′、11″-蒸氣吸入口，12-熱解氣體蒸發(fā)段，13-刮板組件，14-軸，15-下轉(zhuǎn)向鏈道，16-集渣錐斗，17-螺旋排料器的絞龍，18-排料驅(qū)動裝置，19-排料閥口，20-蓖板，21-二次風(fēng)口，22-煙氣分配管，23A、23B、23C、23D、23E-鏈道換熱器，24-翅板，25-橫桿，26-撥桿，27-旁通廢氣口，28-煙氣導(dǎo)向板，29a-軸承座，29b-軸承座，30a-主動鏈輪，30b-從動鏈輪，31-風(fēng)帽，32、32b、32a-一次風(fēng)口，33、33a、33b-配風(fēng)室，34-干燥通道，35-爐膛底部，36-爐膛，37-高溫氣體，38-加熱通道，38a-加熱立壁，38b-連接件，38c-振動發(fā)生器，39-燃燒器，39a-脈沖的燃燒器，39b-外供燃料燃燒器，40-膛，41-氣固分離器，42-漿葉，43-中心固定環(huán)，44-周邊固定環(huán)，45-引風(fēng)機，46-旋風(fēng)分離箱，47-驅(qū)動裝置，48a、48b、48c-旋風(fēng)除塵器，49-凹槽，50-絞龍，51-絞龍機筒，52-通桿，53-凸臺，54-軸向縫，54a-絞龍托環(huán)，55-耳座，56-軸，57-星型密封排渣閥，58-空腔，59a、59b-風(fēng)閥，60-風(fēng)機，61-空氣預(yù)熱器，62-靜電除塵器，63-引風(fēng)機，64-儲氣罐，65-供氣閥，66-疏水閥，67-除濕干燥器，68-壓氣機，69-貯氣罐，70-靜電捕集器，71-熱解液貯存罐，72-油泵，73-深冷器，74-氣體冷卻噴淋器，75-鼓風(fēng)機，76-流量計，77-燃料送入管，78a-二次空氣送入管，78b-一次空氣送入管，79-進備用燃料子系統(tǒng)的燃燒器，80-空氣預(yù)熱器，81-除臭除塵器，82-壓氣機，83-點火裝置，84-排氣管，85-排氣管，86-接口處，87-燃燒室，88-夾套，89-尾桿，90-齒廓孔，91-拉桿，92-筋板，93-銷軸，94、94a、94b、94c-刮條，96-鉤頭，79-耐磨合金，凸條-98，99-導(dǎo)槽。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的裝置作進一步的描述。
在圖1、2、4、6、13、19、20和21中顯示了本發(fā)明以干燥為主、熱解為輔的實施例1；該系統(tǒng)包括鏈道式干燥和熱解制油裝置、空氣預(yù)熱器、廢氣處理裝置、生物質(zhì)油凈化子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)，并綜合成為機電一體化成套設(shè)備；其特征是，鏈道式干燥和熱解制油裝置包括熱發(fā)生子系統(tǒng)、給料子系統(tǒng)、恒溫空間、兩組鏈道換熱器23A和23B；恒溫空間是由立壁和上下封頭構(gòu)成的封閉殼體2，恒溫空間內(nèi)的溫度在80～850℃，殼體是周圍設(shè)置耐熱保溫層的矩形柱狀體，該殼體的立壁的上部聯(lián)結(jié)上封頭；每組鏈道換熱器包括七道鏈索6、驅(qū)動裝置、鏈索隔斷屏8、主動鏈輪30a和從動鏈輪30b，每道鏈索6的主動鏈輪30a穿在同一個旋轉(zhuǎn)軸上，每道鏈索的從動鏈輪30b穿在同一個旋轉(zhuǎn)軸上；主動鏈輪30a和從動鏈輪30b分別以上下方向設(shè)置在恒溫空間殼體2內(nèi)，每道鏈索6通過上行鏈道10、下行鏈道9、由主動鏈輪和從動鏈輪分別構(gòu)成的轉(zhuǎn)向鏈道3、15后封閉；主動鏈輪30a和從動鏈輪14的軸4、14的軸承座29a和29b分別固定在恒溫空間的殼體外聯(lián)結(jié)的基礎(chǔ)上，主動鏈輪30a的軸與固定在恒溫空間的殼體上的驅(qū)動機組的驅(qū)動軸聯(lián)結(jié)(圖中沒有畫出)，鏈索包裹在殼體2內(nèi)，在上行鏈道10和下行鏈道9之間設(shè)置鏈索隔斷屏8，鏈索隔斷屏8左右兩個立側(cè)的端面與加熱立壁38a緊密聯(lián)結(jié)，加熱立壁38a利用連接件38b懸掛固定在殼體內(nèi)；恒溫空間上部設(shè)置給料子系統(tǒng)的絞龍5，給料子系統(tǒng)的進料口設(shè)置在下行鏈道殼體2立壁的中上部；在包裹鏈道換熱器的殼體2的上部設(shè)置廢氣排放口1。在本實施例圖1和2的左半部分利用恒溫空間的立壁2代替加熱立壁38a。
鏈道換熱器的上行鏈道和下行鏈道的移動軸線可與水平線構(gòu)成的傾斜角￠1為85°。在鏈索隔斷屏上與每道連索滑動接觸表面的兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)槽99的凸條98，凸條軸線與連索的移動方向平行，每道連索與導(dǎo)槽99底部的表面滑動接觸。
本實施例的鏈索為鉤式鏈節(jié)相互鉸接構(gòu)成，采用鑄造鉤式鏈節(jié)，鉤式鏈節(jié)只有整體鏈節(jié)一種零件，鉤式鏈節(jié)包括拉桿91、鉤頭96和尾桿89，左、右兩側(cè)的拉桿91左端分別固定在鉤頭96兩側(cè)，左、右兩側(cè)的拉桿91右端分別固定在尾桿89兩側(cè)，拉桿91、鉤頭96和尾桿89圍成中空的齒廓孔90，齒廓孔90與鏈輪齒廓(圖中沒有畫出)嚙合，鉤頭96中心線的第二象限內(nèi)設(shè)置軸向開縫的軸孔，鉤頭96的軸向開縫為t2，尾桿89為直徑為￠4軸桿，拉桿91與尾桿89的聯(lián)結(jié)處的厚度為t1，拉桿91的厚度t1≤鉤頭96的開縫t2，尾桿89的直徑￠4＞鉤頭96的開縫t2，軸孔￠6≥尾桿89的直徑￠4，鉤式鏈節(jié)利用鉤頭96和相鄰鉤式鏈節(jié)的尾桿鉸接組成鏈條，鉤式鏈節(jié)與刮板組件13聯(lián)結(jié)，刮板組件13包括筋板92和刮條94，每一側(cè)的拉桿91固定一個筋板92，筋板92的中心線與尾桿89的軸線的夾角￠3為60°～120°；刮條94兩端固定在筋板92上，刮條94c為直桿，直桿兩端設(shè)置直徑比較小的細軸桿，有兩個刮條94c的細軸桿分別插在筋板92的圓孔中；其中有一個刮條94a作為刮板伸出的舌頭，刮條94a采用耐磨合金條，刮條94a兩端設(shè)置凸出的細軸桿93，該細軸桿93的軸線與尾桿89的軸線平行，兩側(cè)的細軸桿的懸臂端分別鑲嵌在筋板92的圓孔中；其中有一個刮條94b利用其細軸桿上的緊固件固定在筋板92內(nèi)側(cè)；一系列刮條94向鏈索封閉環(huán)外依次伸出，刮條94之間間隔為條縫；每個鉤式鏈節(jié)的鉤頭的一部分圓弧面通過在下行鏈道時與鏈索隔斷屏8上表面99滑動接觸，其滑動接觸的表面97噴覆耐磨合金。
在下行鏈道兩端的加熱立壁側(cè)上下方向?qū)ΨQ設(shè)置兩個蒸發(fā)氣吸入口11′，在蒸發(fā)氣吸入口11′連通氣固絞龍分離器11，氣固絞龍分離器11包括驅(qū)動裝置47、螺旋的絞龍50和絞龍機筒51，在絞龍機筒中設(shè)置一個無中心軸的絞龍50，該絞龍50旋轉(zhuǎn)軸線與水平線平行，絞龍50的連續(xù)螺旋葉軸心線是空腔58，在螺旋葉上同一半徑的圓周上均布系列個通桿52，通桿52的軸線與絞龍50的旋轉(zhuǎn)軸線平行；絞龍機筒51與無軸的絞龍50嚙合的橫截面的圓周上設(shè)置軸向凹槽49，絞龍機筒51的橫截圓與加熱立壁相切部分開設(shè)軸向縫54，該軸向縫54就是蒸發(fā)氣吸入口，軸向縫54的開口設(shè)置在絞龍50軸心的第三和第四象限和下行鏈道以內(nèi)，軸向縫54的上下兩端與加熱立壁8上下端聯(lián)接，軸向縫的開口的軸向設(shè)置兩個絞龍托環(huán)54a，絞龍托環(huán)54a內(nèi)弧面與絞龍50滑動接觸，絞龍托環(huán)54a的兩端與軸向縫54的開口端聯(lián)結(jié)；引出恒溫空間的絞龍機筒51下部設(shè)置星型密封排渣閥57；絞龍50的軸56與固定在恒溫空間的殼體2外的驅(qū)動機裝置47的驅(qū)動軸聯(lián)接；在絞龍機筒上部設(shè)置排氣口。
在絞龍機筒51上部的排氣口設(shè)置旋風(fēng)分離箱48c，旋風(fēng)分離箱48c包括箱體46a、圓錐導(dǎo)流葉輪46b、進氣口、出氣口和驅(qū)動裝置46d；在旋風(fēng)分離箱的頂部中心設(shè)置軸承座46c，通過軸承座46c的圓錐導(dǎo)流葉輪46b的旋轉(zhuǎn)軸鉛直懸置在旋風(fēng)分離箱的圓形進氣口處的中心，圓錐導(dǎo)流葉輪的軸聯(lián)結(jié)旋風(fēng)分離箱體46a外的驅(qū)動裝置46d的輸出軸，旋轉(zhuǎn)軸與旋風(fēng)分離箱體之間設(shè)置密封件，旋風(fēng)分離箱頂部設(shè)置蒸發(fā)氣排出口。
作為上述推薦方案的進一步擴展，在恒溫空間內(nèi)壓力不足時，旋風(fēng)分離箱46頂部中心的排氣口與引風(fēng)機45的進氣口連通。
本實施例在下行鏈道的加熱立壁上設(shè)置的氣固絞龍分離器11的蒸發(fā)氣吸入口11″作為熱解氣體的吸入口，分離后的氣體在生物質(zhì)油凈化系統(tǒng)進一步凈化。
本實施例在恒溫空間內(nèi)設(shè)置兩組鏈道換熱器，每對相鄰的鏈道換熱器的上行鏈道10相鄰，兩個鏈索6均在兩個相鄰的鏈道換熱器各自的鏈索隔斷屏8構(gòu)成的同一個鏈道10中，鏈索在下行鏈道9包覆在與殼體聯(lián)結(jié)的鏈索隔斷屏8和加熱立壁中；每組鏈道換熱器的每道鏈索6相互移動方向平行通過上行鏈道10、下行鏈道9、由主動鏈輪和從動鏈輪構(gòu)成的轉(zhuǎn)向鏈道3和15后封閉。
本實施例的上行鏈道10、下行鏈道9下部鏈索隔斷屏8和加熱立壁38a的尾端設(shè)置開有篩孔的蓖板20，蓖板20前后兩端、左右的其中一端和與加熱立壁38a聯(lián)接，其余一端隨下部轉(zhuǎn)向鏈道15延伸到上行鏈道10，并將鏈索6包覆其上。設(shè)置開有篩孔或篩縫的蓖板起到對污泥炭塊破碎達到粒度均化的作用，粒度均化后的污泥炭燃燒更迅速，更穩(wěn)定，燃燒熱能利用效率進一步提高。
本實施例的熱發(fā)生子系統(tǒng)采用流體燃料的燃燒器21，燃氣燃燒器設(shè)置在恒溫空間的下部殼體2立壁上，燃燒器21的火焰噴射位置在上行鏈道10側(cè)，高溫氣體37通過上行鏈道頂部旁通廢氣口27排出；各自的下行鏈道分離的部分固相通過蓖板20切割或粉碎后，分別滑落恒溫空間下部的集渣錐斗16中，在集渣錐斗16底部設(shè)置螺旋出料器的絞龍17，螺旋出料器的絞龍17通過驅(qū)動裝置18帶動，干化后的物料從排料閥19排出。
本實施例在上行鏈道中鏈索伸出刮板13側(cè)設(shè)置一個撥桿26，撥桿26軸線與水平線平行，撥桿26兩端固定在加熱立壁上，刮板13上行時懸凸端與撥桿26相撞。設(shè)置撥桿的目的是使刮板上的污泥炭脫離，進入燃燒區(qū)，當然撥桿的位置可以調(diào)整以調(diào)節(jié)刮板傾斜角度，如果希望刮板仍然保留一部分污泥炭進入濕料密封段，利用污泥炭的吸濕性，熱容量增加該段的水分蒸發(fā)強度，則可以使刮板僅產(chǎn)生輕微傾斜或碰撞。
本實施例的上行鏈道的頂部設(shè)置煙氣導(dǎo)向板28，煙氣導(dǎo)向板28兩端與加熱立壁聯(lián)結(jié)，煙氣導(dǎo)向板28懸臂端延伸到水分蒸發(fā)段7上部，在上行鏈道的頂部與煙氣導(dǎo)向板之間設(shè)置旁通廢氣口27，旁通廢氣口27連通氣固分離器48a進氣口(參見圖16)，氣固分離器48a的排氣口連通風(fēng)機60的進氣口，風(fēng)機60的出氣口通過管道連通煙氣分配管22，煙氣分配管22設(shè)置在水分蒸發(fā)段中部，煙氣分配管22時在管壁軸向開有一組熱氣流噴孔，熱氣流在水分蒸發(fā)段7加熱原料后的蒸汽和不凝氣體通過廢氣排放口1排出。
在不與鏈索接觸的鏈索隔斷屏8下表面設(shè)置垂直水平線的一系列翅板24，每個翅板24與鏈索隔斷屏聯(lián)結(jié)固定的夾角為90°，每個翅板翅板24的懸臂端固定一個水平的橫桿25，橫桿25兩端固定在恒溫空間的殼體2的立壁上。也可以將橫桿兩端固定在加熱立壁的端面上，例如，橫桿25a。
本實施例在鏈索驅(qū)動裝置與主動鏈輪的旋轉(zhuǎn)軸4之間設(shè)置一個制動器4c，制動器4c利用支架4d固定在恒溫空閥的殼體2外側(cè)，制動器的制動輪4c的軸線與主動鏈輪的旋轉(zhuǎn)軸線重合，制動器的制動輪固定在鏈索驅(qū)動裝置的電機4b左側(cè)伸出輸出軸上，電機右側(cè)的輸出軸通過擺線減速機4a與主動鏈輪的旋轉(zhuǎn)軸的連軸器(圖中沒有畫出)聯(lián)結(jié)，制動器本身為公知技術(shù)。
在圖3、14和15中，顯示了本發(fā)明作為熱解和焚燒使用的實施例2；本實施例的特點是將兩組鏈道換熱器組成一對對稱傾斜的鏈道換熱器23C和23D，兩對鏈道換熱器23C和23D設(shè)置在加熱立壁中，兩對鏈道換熱器23C和23D相鄰的下行鏈道9的鏈索6放在一起，該下行鏈道共用一個給料口5b，結(jié)構(gòu)簡化，但是換熱面積減少。在本實施例圖3的中利用恒溫空間的立壁2代替加熱立壁38a。
本發(fā)明裝置的熱發(fā)生子系統(tǒng)采用流化床加熱爐，流化介質(zhì)為空氣；流化床加熱爐包括爐底板35、爐膛36、配風(fēng)室33和燃料系統(tǒng)；爐膛36的空間就是在鏈道換熱器23C和23D的上行鏈道10作為燃燒室；在爐膛底板35下設(shè)置配風(fēng)室33，在爐膛底板上設(shè)置一系列風(fēng)帽31，風(fēng)帽31連通配風(fēng)室33，配風(fēng)室33b連通一次風(fēng)口32b；爐膛36中上部設(shè)置二次風(fēng)口21；配風(fēng)室設(shè)置的一次風(fēng)口連通送風(fēng)機(參見圖13)，燃料系統(tǒng)包括進燃料子系統(tǒng)和進備用燃料子系統(tǒng)，進燃料子系統(tǒng)是在下行鏈道下端尾部的轉(zhuǎn)向鏈道15下面包覆導(dǎo)板，該導(dǎo)板為蓖板20，該燃料是下行鏈道的鏈索向下移動時刮板帶出來的干燥物料，刮板使物料從導(dǎo)板(兼蓖板)20的開口端進入爐膛中；進備用燃料子系統(tǒng)的燃燒器設(shè)置在燃燒室的下部，該燃燒器采用流體燃料。
在圖5和7中，顯示了本發(fā)明作為干燥器使用的實施例3；本實施例的特點是將兩組鏈道換熱器組成一對對稱傾斜的鏈道換熱器23A和23B，兩對鏈道換熱器23C、23D和23E設(shè)置在殼體2中，其中兩對鏈道換熱器相鄰的下行鏈道之間均設(shè)置一個加熱通道38，該加熱通道38頂部墻壁上設(shè)置流體燃料的燃燒器39，燃燒器39的火焰噴射位置在下行鏈道側(cè)加熱壁板38a，高溫氣體37通過上行鏈道下端的轉(zhuǎn)向鏈道15，再經(jīng)過下行鏈道從恒溫空間頂部轉(zhuǎn)向進入加熱壁板38a和殼體的立壁之間的夾道，從該夾道底部的廢氣排放口1a排出；兩側(cè)的夾道中的細灰定期分別從風(fēng)閥59a、59b排到絞龍17中；中間的一對對稱傾斜的鏈道換熱器產(chǎn)生的熱氣流直接從廢氣排放口1排出。各自的下行鏈道分離的部分固相通過蓖板20切割或粉碎后，分別滑落恒溫空間下部的集渣錐斗16中，在集渣錐斗16底部設(shè)置螺旋出料器的絞龍17，螺旋出料器的絞龍17通過驅(qū)動裝置帶動，干化后的物料從閥口19排出。在本實施例圖4的中利用恒溫空間的立壁2代替左右兩側(cè)的加熱立壁38a。在氣固絞龍分離器11f的絞龍機筒中設(shè)置兩個無中心軸的絞龍50。
在殼體外部設(shè)置振動發(fā)生器38c，振動發(fā)生器38c的振動頭穿過殼體與加熱立壁聯(lián)結(jié)，振動頭與殼體之間采用密封件。
在圖8中，顯示了本發(fā)明作為熱解和焚燒使用的實施例4；本實施例的特點是將每兩組鏈道換熱器組成一對對稱傾斜的鏈道換熱器23A和23B，共有三對鏈道換熱器設(shè)置在殼體2中，其中兩對鏈道換熱器相鄰的下行鏈道之間均設(shè)置一個加熱通道38，該加熱通道頂部墻壁上設(shè)置流體燃料的燃燒器39，燃燒器39的火焰噴射位置在上行鏈道側(cè)加熱壁板38a，在上行鏈道的頂部與煙氣導(dǎo)向板之間設(shè)置旁通廢氣口27，旁通廢氣口27連通氣固分離器48a進氣口(參見圖16)，氣固分離器48a的排氣口連通引風(fēng)機60的進氣口，引風(fēng)機60的出氣口通過管道連通煙氣分配管22，煙氣分配管22設(shè)置在水分蒸發(fā)段中部，煙氣分配管22時在管壁軸向開有一組熱氣流噴孔，熱氣流在水分蒸發(fā)段7加熱原料后的蒸汽和不凝氣體通過廢氣排放口1排出；兩側(cè)的每對對稱傾斜的鏈道換熱器產(chǎn)生的熱氣流在水分蒸發(fā)段7加熱原料后的蒸汽和不凝氣體通過加熱壁板38a和殼體的立壁之間的夾道，從該夾道底部的廢氣排放口1a排出。本實施例還采用流化床熱加熱爐同時供熱能(參見實施例3)。
在圖9、14和15中，顯示了本發(fā)明作為以干燥為主、熱解為輔的實施例5；在在恒溫空間內(nèi)設(shè)置的三組鏈道換熱器，其中兩組鏈道換熱器23A、23B組成一對對稱傾斜的鏈道換熱器，該對的鏈道換熱器23B的下行鏈道的鏈索與另一組鏈道換熱器23E的上行鏈道相鄰，鏈道換熱器23E的鏈索設(shè)置在的由自身的鏈索隔斷屏8和加熱立壁38a中構(gòu)成的鏈道40中；每組鏈道換熱器的每道鏈索相互移動方向平行通過上行鏈道、下行鏈道、由主動鏈輪和從動鏈輪構(gòu)成的轉(zhuǎn)向鏈道后封閉。該加熱通道頂部墻壁上設(shè)置流體燃料的燃燒器39，燃燒器39的火焰噴射位置在上行鏈道側(cè)，高溫氣體通過鏈道換熱器23E的上行鏈道下端的轉(zhuǎn)向鏈道15，再經(jīng)過鏈道換熱器23B和23A的上行鏈道從恒溫空間頂部排出到氣固分離器41，廢氣從恒溫空間頂部廢氣排放口1排出，氣固分離器41分離的大部分固體顆?？侩x心力順殼體的立壁跌落到鏈道換熱器23A、23B的下行鏈道的進原料口，與原料混合重新進入循環(huán)；各自的下行鏈道分離的部分固相通過蓖板20切割或粉碎后，分別滑落恒溫空間下部的集渣錐斗16中，在集渣錐斗16底部設(shè)置螺旋出料器的絞龍17，螺旋出料器的絞龍17通過驅(qū)動裝置帶動，干化后的物料從閥口19排出。
本發(fā)明在鏈道換熱器上部的恒溫空間的殼體內(nèi)上部排廢氣口前設(shè)置內(nèi)循環(huán)式氣固分離器，該裝置包括錐形旋流離心漿葉、支承拱腳41b和兩個支承拱腳41a對稱均布設(shè)置在恒溫空間殼體2的立壁上，支承拱腳41b設(shè)置在恒溫空間壁中間和錐形旋流離心漿葉的中心固定環(huán)下，分離后的固相經(jīng)過恒溫空間殼體2的立壁和兩個支承拱腳41a之間的弧線段的通道，分別跌落到鏈道換熱器23A和23B的下行鏈道上部的進原料口的絞龍5處；錐形旋流離心漿葉包括中心固定環(huán)43、至少三個漿葉42、周邊固定環(huán)44；漿葉42上端與中心固定環(huán)43固定，下端與周邊固定環(huán)44固定，漿葉長軸線與水平面的夾角￠2為30～60°，漿葉的仰角α為15～30°(參見圖14和15)。
在鏈道換熱器23A、23B的下行鏈道的加熱立壁側(cè)上下方向分別設(shè)置氣固絞龍分離器11a和11b，在鏈道換熱器23E下行鏈道上端設(shè)置一個蒸發(fā)氣吸入口11c，蒸發(fā)氣排出口連通柱狀腔室，柱狀腔室的軸向中心線與水平線平行，氣固絞龍分離器11a用于抽吸水蒸汽和熱解氣的混合氣體，氣固絞龍分離器11b用于抽吸純度較高的熱解氣混合氣體，蒸發(fā)氣排出口11c用于抽吸純度較高水蒸氣。
在圖10中，顯示了本發(fā)明作為以干燥為主、熱解為輔的實施例6；本實施例的特點是將兩組鏈道換熱器組成一對對稱傾斜的鏈道換熱器23A和23B，三對鏈道換熱器23A、23B和23E設(shè)置在殼體2中，其中兩組鏈道換熱器23B和23E相鄰的下行鏈道之間均設(shè)置一個加熱通道38，該加熱通道38頂部墻壁上設(shè)置流體燃料的燃燒器39，燃燒器39的火焰噴射位置在下行鏈道側(cè)加熱所謂的加熱壁板38a，高溫氣體37通過鏈道換熱器23E的上行鏈道、下端的轉(zhuǎn)向鏈道15，再經(jīng)過鏈道換熱器23B和23A的上行鏈道從旁通廢氣口27連通引風(fēng)機60(參見圖16)的進氣口，引風(fēng)機60的出氣口通過管道連通煙氣分配管22，煙氣分配管22設(shè)置在水分蒸發(fā)段中部，煙氣分配管22時在管壁軸向開有一組熱氣流噴孔，熱氣流在水分蒸發(fā)段7加熱原料后的蒸汽和不凝氣體通過廢氣排放口1排出；在左側(cè)的加熱通道38中的燃燒器39a的噴射火焰柱的軸線與水平線平行，其余與實施例3相同。
在圖11中，顯示了本發(fā)明作為以干燥為輔、熱解為主的實施例7；本實施例的是在實施例5的基礎(chǔ)上將熱發(fā)生子系統(tǒng)采用流化床熱加熱爐(參見實施例3)，其余與實施例5相同。
在圖12中，顯示了本發(fā)明作為以干燥為輔、熱解為主的實施例8；本實施例的采用四組鏈道換熱器，本實施例的是在實施例7的基礎(chǔ)上將其中兩組鏈道換熱器23A、23B組成一對對稱傾斜的鏈道換熱器，該對的鏈道換熱器23A、23B的每個下行鏈道的鏈索與另一組鏈道換熱器23E的上行鏈道相鄰，每個鏈道換熱器23E的鏈索均設(shè)置在的由自身的鏈索隔斷屏8和加熱立壁38a中構(gòu)成的鏈道40中；其余與實施例7相同。
在圖16中，顯示了本發(fā)明作為原料脫水干燥成品、兼產(chǎn)高溫氣外供、輔助制取液化油的系統(tǒng)實施例9在本發(fā)明所列舉設(shè)備的實施例1或4或6或7組合成利用活性污泥原料生物質(zhì)獲得干燥產(chǎn)品的同時，制造裂解原料氣或制取高溫氣流外供的系統(tǒng)；將溫度為15～25℃，粒經(jīng)≤3mm，含水量60～80％的污泥加入利用給料子系統(tǒng)的絞龍加入到鏈道換熱器的下行鏈道的水分蒸發(fā)段入口5，加熱器采用流體燃料的脈沖的燃燒器39a，加熱器熱氣流的溫度為400～500℃；燃燒器39的高溫氣體通過干燥通道34的鏈索隔斷屏8和立壁加熱下行鏈道中的污泥，并使上行鏈道刮板攜帶的污泥干燥或焚燒，尾氣從恒溫空間的廢氣排放口1排出到旋風(fēng)除塵器48b、空氣預(yù)熱器61、靜電除塵器62、壓氣機63和儲氣罐64，儲氣罐64設(shè)置供氣閥65和疏水閥66；其中實施例1的尾氣通過旁通廢氣口27、旋風(fēng)除塵器48a、壓氣機60進入水分蒸發(fā)段7下部的管口22、再浸入污泥原料蒸發(fā)出的水分再隨煙氣按照上述流程進行。
原料的熱解氣從氣固絞龍分離器11排出，進入旋風(fēng)除塵器48c，再進引風(fēng)機45吸入口，引風(fēng)機45排出口連通氣體冷卻噴淋器74頂部管口，氣體冷卻噴淋器74下管口連通深冷器73下管口，深冷器73頂部管口連通靜電捕集器70下管口，靜電捕集器70頂部管口連通除濕干燥器67進口，除濕干燥器67出口的不凝熱解氣通過壓氣機68壓縮貯存于貯氣罐69中；貯氣罐69通過流量計76連通燃燒器；氣體冷卻噴淋器74、深冷器73和靜電捕集器70下部均連通熱解液貯存罐71，熱解液貯存罐71中的上清液再用油泵72泵送到氣體冷卻噴淋器74的頂部噴淋管，作為均勻噴灑的噴淋液。
本系統(tǒng)中的不凝熱解氣作為燃燒器39a的燃料使用；凝結(jié)的生物液化油也可作為脈沖燃燒器39a的燃料使用；二次空氣49a通過鼓風(fēng)機56、空氣預(yù)熱器49供給脈沖燃燒器39a使用。
脈沖燃燒器39a的有很多公知產(chǎn)品，現(xiàn)以圖15為例進行說明，脈沖燃燒室具有裝備一次空氣送入管78b，燃料送入管77及至少一種點火裝置83的燃燒室87，和其沿軸線Z-Z順序安裝的、直徑漸變粗大的燃燒器排氣管85，并且，燃燒室87與排氣管85接口處86的直徑有回縮形特征。點火裝置83采用電氣點火栓，其本體外裝有夾套88，向夾套吹入二次空氣78a后，燃燒室87本體得到冷卻，二次空氣再一次預(yù)熱。通過空氣輸送管向燃燒室送入空氣，沼氣、柴油等燃料由燃料輸送管呈霧狀噴出，當燃燒室充滿空氣及燃料時，電氣電火器點燃產(chǎn)生火花，發(fā)生爆發(fā)性燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱氣攜帶二次空氣78a分別從排氣管85、84排出。由于燃燒時燃燒室內(nèi)瞬間高壓，空氣及燃料的供給被暫時阻斷，但當燃燒氣經(jīng)排氣管排出后，燃燒室內(nèi)呈低壓狀態(tài)，空氣與燃料的供給重新恢復(fù)，然后經(jīng)過再次點火，爆發(fā)性的燃燒后轉(zhuǎn)變?yōu)闊釟?，如此周而?fù)始。間歇性的爆發(fā)燃燒，不僅產(chǎn)生脈動熱氣，也產(chǎn)生了聲波。所以裝入的含水燃料除接受熱氣干燥外，還受到快速脈動熱氣流產(chǎn)生的物理沖擊作用(聲波和壓力波)，濕潤的材料被瞬間脫水，特別是細胞壁內(nèi)的水。當照上述啟動的脈沖燃燒器工作一段時間后，燃燒室的內(nèi)壁即呈灼熱狀態(tài)，輸入的空氣及燃料即使不經(jīng)電氣電火產(chǎn)生火花，也可通過灼熱內(nèi)壁相接觸自動點火，重復(fù)間斷的爆發(fā)性的燃燒。
在圖17中，顯示了本發(fā)明作為干燥、熱解制油的系統(tǒng)實施例10在本發(fā)明所列舉設(shè)備的實施例3或5或8或9組合成利用活性污泥原料生物質(zhì)獲得液化生物油的系統(tǒng)；將溫度為15～25℃，粒經(jīng)≤3mm，含水量50～65％的污泥加入利用給料子系統(tǒng)的絞龍加入到鏈道換熱器的下行鏈道的水分蒸發(fā)段入口5，熱發(fā)生子系統(tǒng)采用流化床熱加熱爐，熱發(fā)生子系統(tǒng)熱氣流的溫度為400～500℃，裂解反應(yīng)壓力(表壓)0.02Mpa；燃燒的高溫氣體通過干燥通道34的鏈索隔斷屏8和加熱立壁加熱下行鏈道中的污泥，并使上行鏈道刮板攜帶的污泥干燥或焚燒，其中實施例8和9的尾氣從恒溫空間的廢氣排放口1排出到旋風(fēng)除塵器48b、空氣預(yù)熱器61、空氣預(yù)熱器80、引風(fēng)機63和除臭除塵器(兼煙筒)81排放；實施例3和5的尾氣通過旁通廢氣口27、壓氣機60進入水分蒸發(fā)段7下部的管口22、再浸入污泥原料蒸發(fā)出的水分再隨煙氣進入廢氣排放口1，其余按照實施例8和9的流程進行。
原料的熱解氣制取液化生物油的工藝流程與實施例9相同；其不凝可燃氣體供給輔助的燃燒器39使用，流化床熱加熱爐的一次空氣通過空氣預(yù)熱器80獲得，二次空氣通過空氣預(yù)熱器61獲得。
在流化床熱加熱爐底部的風(fēng)罩的配風(fēng)室根據(jù)物料所處位置采用不同的風(fēng)量，在爐膛下部的配風(fēng)室33b的風(fēng)壓，風(fēng)量大于其它部位。
以上通過具體的實施例對本發(fā)明作進一步闡明，但在不偏離權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍和精神條件下，可以做出不同的修改、增加和組合。
權(quán)利要求
1.生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油裝置及系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括鏈道式干燥和熱解制油裝置、空氣預(yù)熱器、廢氣處理裝置、生物質(zhì)油凈化子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)，并綜合成為機電一體化成套設(shè)備；其特征是，鏈道式干燥和熱解制油裝置包括熱發(fā)生子系統(tǒng)、給料子系統(tǒng)、恒溫空間、至少一組鏈道換熱器；恒溫空間是由立壁和上下封頭構(gòu)成的封閉殼體，恒溫空間內(nèi)的溫度在80～900℃，殼體周圍設(shè)置耐熱保溫層，該殼體的立壁的上部聯(lián)結(jié)上封頭；每組鏈道換熱器包括至少一道鏈索、鏈索驅(qū)動裝置、鏈索隔斷屏、主動鏈輪和從動鏈輪，每道鏈索的主動鏈輪穿在同一個旋轉(zhuǎn)軸上，每道鏈索的從動鏈輪穿在同一個旋轉(zhuǎn)軸上；主動鏈輪和從動鏈輪分別以上下方向設(shè)置在恒溫空間內(nèi)，每道鏈索通過上行鏈道、下行鏈道、由主動鏈輪和從動鏈輪分別構(gòu)成的轉(zhuǎn)向鏈道后封閉；每組鏈道換熱器的每道鏈索相互移動方向平行通過上行鏈道、下行鏈道、由主動鏈輪和從動鏈輪構(gòu)成的轉(zhuǎn)向鏈道后封閉；鏈道換熱器的上行鏈道和下行鏈道的移動軸線可以傾斜，移動軸線與水平線構(gòu)成的傾斜角￠1為15°～90°；主動鏈輪和從動鏈輪軸兩端的軸承座分別固定在恒溫空間的殼體上，主動鏈輪的軸與固定在恒溫空間的殼體上的驅(qū)動機組的驅(qū)動軸聯(lián)接，鏈索包裹在殼體的立壁內(nèi)，在上行鏈道和下行鏈道之間設(shè)置鏈索隔斷屏，鏈索隔斷屏左右兩個立側(cè)的端面與加熱立壁緊密聯(lián)結(jié)，加熱立壁利用連接件固定在殼體內(nèi)；通過殼體立壁在下行鏈道的加熱立壁中上部設(shè)置給料子系統(tǒng)的進料口；在包裹鏈道換熱器的殼體的高溫氣流尾部設(shè)置廢氣排放口；在鏈索隔斷屏上與每道連索滑動接觸表面的兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)槽的凸條，凸條軸線與移動方向平行，每道連索與導(dǎo)槽底部的表面滑動接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油裝置，其特征是，在不與鏈索接觸的鏈索隔斷屏下表面設(shè)置與其平面平行的一系列橫桿，橫桿兩端固定在加熱立壁的端面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油裝置，其特征是，本發(fā)明裝置在恒溫空間內(nèi)設(shè)置多組鏈道換熱器，將每兩組鏈道換熱器組成一對對稱傾斜的鏈道換熱器，每對相鄰的鏈道換熱器的上行鏈道相鄰，該對鏈索的上行段均在相鄰的鏈道換熱器兩個鏈索隔斷屏構(gòu)成的同一個鏈道中，鏈索在下行鏈道包覆在與殼體聯(lián)接的各自的鏈索隔斷屏和加熱立壁中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油裝置；其特征是，熱發(fā)生子系統(tǒng)采用流化床加熱爐，流化介質(zhì)為空氣；流化床加熱爐包括爐底板、爐膛、配風(fēng)室和燃料系統(tǒng)；爐膛的空間就是在鏈道換熱器的上行鏈道作為爐膛的燃燒室；在爐膛底板下設(shè)置配風(fēng)室，在爐膛底板上設(shè)置一系列風(fēng)帽，風(fēng)帽連通配風(fēng)室，配風(fēng)室連通一次風(fēng)口；爐膛中上部設(shè)置二次風(fēng)口；配風(fēng)室設(shè)置的一次風(fēng)口連通送風(fēng)機，燃料系統(tǒng)包括進燃料子系統(tǒng)和進備用燃料子系統(tǒng)，進燃料子系統(tǒng)是在下行鏈道下端尾部的轉(zhuǎn)向鏈道下面包覆導(dǎo)板，導(dǎo)板的開口端連通爐膛；進備用燃料子系統(tǒng)的燃燒器設(shè)置在燃燒室的下部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油裝置；其特征是，將兩組鏈道換熱器組成一對對稱傾斜的鏈道換熱器，多對鏈道換熱器設(shè)置在殼體中，其中兩對鏈道換熱器相鄰的下行鏈道之間設(shè)置一個加熱通道，該加熱通道上部墻壁上設(shè)置流體燃料的燃燒器，燃燒器的火焰噴射位置在上行鏈道側(cè)，高溫氣體通過上行鏈道下端的轉(zhuǎn)向鏈道，再經(jīng)過下行鏈道從恒溫空間的廢氣排放口排出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油裝置；其特征是，在不與鏈索接觸的鏈索隔斷屏下表面設(shè)置垂直水平線的一系列翅板，每個翅板與鏈索隔斷屏聯(lián)結(jié)固定的夾角為90°，每個翅板翅板的懸臂端固定一個橫桿，橫桿兩端固定在加熱立壁上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油裝置；其特征是，鏈道換熱器上部的恒溫空間的殼體內(nèi)上部排廢氣口前設(shè)置內(nèi)循環(huán)式氣固分離器，該裝置包括錐形旋流離心漿葉、支承拱腳(41b)和兩個支承拱腳(41a)對稱均布設(shè)置在恒溫空間殼體(2)的立壁上，支承拱腳(41b)設(shè)置在恒溫空間壁中間和錐形旋流離心漿葉的中心固定環(huán)下，分離固相經(jīng)過恒溫空間殼體的立壁和至少兩個支承拱腳(41a)之間的弧線段的通道，分別跌落到鏈道換熱器的下行鏈道上部的進原料口；錐形旋流離心漿葉包括中心固定環(huán)(43)、至少三個漿葉(42)、周邊固定環(huán)(44)；漿葉(42)上端與中心固定環(huán)(43)固定，下端與周邊固定環(huán)(44)固定，漿葉長軸線與水平面的夾角￠2為30～60°，漿葉的仰角α為15～30°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油裝置，其特征是，鏈索驅(qū)動裝置與主動鏈輪的旋轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置一個制動器，制動器利用支架固定在恒溫空間的殼體外側(cè)，制動器的制動輪的軸線與主動鏈輪的旋轉(zhuǎn)軸線重合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油裝置；其特征是，在殼體外部設(shè)置振動發(fā)生器，振動發(fā)生器的振動頭穿過殼體與加熱立壁聯(lián)結(jié)，振動頭與殼體之間采用密封件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油的系統(tǒng)；其特征是，所述的上行鏈道的頂部設(shè)置煙氣導(dǎo)向板，煙氣導(dǎo)向板兩端與加熱立壁聯(lián)結(jié)，煙氣導(dǎo)向板懸臂端延伸到水分蒸發(fā)段上部，在上行鏈道的頂部與煙氣導(dǎo)向板之間設(shè)置旁通廢氣口，旁通廢氣口連通氣固分離器進氣口，氣固分離器的排氣口連通引風(fēng)機的進氣口，引風(fēng)機的出氣口通過管道連通煙氣分配管，煙氣分配管設(shè)置在水分蒸發(fā)段中部，煙氣分配管的管壁軸向開有一組氣流噴孔。
全文摘要
生物質(zhì)特別是活性污泥鏈道式干燥和熱解制油裝置及系統(tǒng)包括熱發(fā)生系統(tǒng)，恒溫空間、生物質(zhì)油凈化系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的機電一體化成套設(shè)備；熱發(fā)生系統(tǒng)包括加熱爐、給料系統(tǒng)、至少一組鏈道換熱器、空氣預(yù)熱器和尾氣處理裝置；恒溫空間內(nèi)的溫度在80～900℃，恒溫空間為周圍設(shè)置耐熱保溫層的封閉殼體；每組鏈道換熱器包括至少一道鏈索、驅(qū)動裝置、傳熱壁、主動鏈輪和從動鏈輪；每道鏈索通過上行鏈道、下行鏈道、由主動鏈輪和從動鏈輪構(gòu)成的轉(zhuǎn)向鏈道后封閉；高含水率原料通過上行鏈道、下行鏈道作為水分蒸發(fā)段、熱解氣體蒸發(fā)段和高溫段連續(xù)完成水分蒸發(fā)、熱解，污泥炭的粉碎干燥或焚燒過程，可以滿足原料干燥，制造可燃氣體、污泥炭和液體燃料的要求。
文檔編號C10B53/00GK1940016SQ20061015974
公開日2007年4月4日 申請日期2006年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月10日
發(fā)明者張民良 申請人:張民良