[发明专利]一种生物质及含碳有机废弃物热解回转炉及热解产物回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及回转炉领域，具体涉及一种生物质及含碳有机废弃物热解回转炉，还涉及使用该热解回转炉的热解产物回收系统。

背景技术

石油、煤炭、天然气仍然是现今社会的三大主要能源，但是由于大量开采化石能源，大量排放温室气体，造成了严重的环境污染和全球性气候的变化。生物质能源是当今的第四大能源，但是生物质资源的利用远未达到大规模商业化水平，全球生物质作为能源回收利用的尚不足其总能的4%，潜力非常大。据估算，地球每年水、陆生物质产量的热当量为 3×10²¹J 左右，是全球目前总能耗量的10倍。

据统计，2015年，我国主要农作物秸秆理论总产量约为10.4亿吨，可收集的秸秆资源量约为9亿吨，但是每年的农作物秸秆、谷物皮壳等生物质大部分没有能够有效利用。按照“十二五”规划，到2015年我国污水的日处理能力将会达到2.08亿m³，若以80%的含水率计算，全国的污泥总量很快将突破3500万吨，如果按照一吨300元左右的平均运营费用计算，我国污泥处理的运营潜在市场超过百亿。预计到2020年我国污水的日处理能力将会达到3.6亿m³以上，污泥产量将突破年6000万吨，如仍按照一吨300元左右的平均运营费用计算，我国污泥处理的运营潜在市场近二百亿。我国还是抗生素生产和消费量最大国家，品种有70多种，年产量约为24.8万吨，占全世界的70%。2013年我国抗生素菌渣产量达200万吨以上。2008年，国家将抗生素菌渣列入《国家危险废物名录》。按目前平均处理运营费用3000元/吨计，年处理的运营潜在市场超过六十亿。

此外，我国每还产生大量的含碳有机废弃物，包括绿化垃圾、畜禽粪便、有机垃圾、餐厨垃圾、有机固废。据不完全统计，仅上海年产含碳有机废弃物就达1200万吨。

生物质及含碳有机废弃物的开发利用，对改善生态环境、缓解我国的环境和能源压力，促进我国经济发展具有非常重大的意义。热解技术是生物质及含碳有机废弃物资源化利用中，最具竞争力的一种工艺。

当前，我国正大力推进供给侧结构改革，钢铁、水泥、玻璃、重化工是降产能、去库存的重点行业。而这些行业中有一大批回转窑将被闲置，通过技改将回转窑变成适用于生物质及含碳有机废弃物热解的回转炉，盘活闲置资产，使其为我国改善生态环境和经济发展再作贡献，具有非常重大的现实意义。但是回转窑与现有热解回转炉不同点在于：热解是在还原气氛下进行，对壳体的密封性要求十分苛刻，否则容易发生爆炸危险，现有生物质热解回转炉都是将壳体放置高温炉膛内，对壳体进行外加热，将热能传给炉料；而回转窑是内燃式，窑内为氧化气氛，燃料在窑内燃烧，高温烟气对物料直接加热；此外，大型回转窑的内径一般大于3m、长度一般大于50m，远大于现有内径小于2m、长度小于8m的生物质热解回转炉，对回转窑的改造不能照搬现有热解回转炉的结构，必须要解决以下三个关键问题：1炉头、炉尾与壳体的密封；2.改革加热方式和提高加热效率；3.防止产生二次污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种生物质及含碳有机废弃物热解回转炉，可以解决上述三个关键问题，有利于实现对闲置回转窑的改造，还提供使用该热解回转炉的热解产物回收系统。

本发明通过以下技术方案实现：

一种生物质及含碳有机废弃物热解回转炉，包括筒形的壳体，所述壳体外壁连接有支撑机构和传动机构，所述壳体两端分别通过气封式双密封组件转动连接于炉头盖板和炉尾盖板，所述壳体内腔炉头侧设置有烟气集气室，炉尾侧设置有燃烧室，所述烟气集气室和燃烧室之间通过火管连通；所述烟气集气室通过烟气排气管延伸至炉头盖板外，所述燃烧室连接有延伸至炉尾盖板外的烧嘴，所述炉头盖板上连接有连通壳体内腔的喂料口，所述炉尾盖板上连接有分别连通壳体内腔的热解气出口管和卸炭口。

本发明的进一步方案是，所述气封式双密封组件由环形的底板、大压盖、小压盖、盘根和连接筒所组成；所述底板的内壁面呈三级的阶梯形，第一级内壁面贴合壳体外壁，第二级内壁面与壳体外壁之间形成内层盘根腔，所述大压盖插入内层盘根腔，通过大压盖压紧螺栓压紧内层的盘根，第三级内壁面与大压盖之间形成间隔的外层盘根腔和气封气腔，所述小压盖插入外层盘根腔，通过小压盖压紧螺栓压紧外层的盘根；所述连接筒一端固定连接于底板，另一端固定连接炉头盖板和炉尾盖板形成密封腔室；所述气封气腔连通贯穿底板和连接筒的气封气导入管。