[发明专利]有机固废鼓泡流化床气化全流场温度在线测量装置和方法

说明书

本发明提供一种有机固废鼓泡流化床气化全流场温度在线测量装置和方法，测量装置应用于有机固废鼓泡流化床反应系统，有机固废鼓泡流化床反应系统包括反应器和加热炉体，反应器设置在加热炉体中；测量装置包括测温单元，测温单元包括测温管、热电偶和温控模块，热电偶的一端位于测温管中且可在测温管中沿测温管的长度方向移动，热电偶的另一端与温控模块连接；测温管固定设置在反应器中并沿反应器的高度方向布设；还包括高度标尺，高度标尺设置在反应器的外侧并沿反应器的高度方向布设。本发明的有机固废鼓泡流化床气化全流场温度在线测量装置和方法，可测量流化床不同高度的温度信息，提高温度测量的准确性。

技术领域

本发明属于有机固废利用技术领域，具体涉及一种有机固废鼓泡流化床气化全流场温度在线测量装置和方法。

背景技术

能源与环境的和谐发展是碳中和背景下的能源利用趋势，随着社会经济的快速发展，我国对于能源的需求日益加剧，寻求清洁高效的可再生能源受到学者的广泛关注。近年来有机固废储量急剧增长，带来巨大的环境压力。从能源利用的角度讲，有机固废是可再生利用资源，其资源化利用是解决目前能源紧缺及环境污染的有效手段，也是实现可持续发展的有效途径。

近几十年来，有机固废气化技术由于其低污染、能源化以及减量化的优势，甚至可以产生高品质氢气实现其高值化利用，已逐渐成为学者们广泛关注的话题。在生产清洁能源的基础上，还可以最大限度地实现有机固废的资源化利用。作为可再生能源，有机固废的资源化利用有助于我国可持续发展战略的推进，在无害化利用的同时，完成碳资源的循环利用，是实现碳中和目标的重要技术手段。此外，气化过程在缺氧的还原性气氛下进行，在一定程度上可以抑制二噁英前驱体的生成，且较低的气化温度还有助于重金属向底渣中富集，避免其金属氧化物向飞灰中迁移，极大地降低环境污染。因此，有机固废资源的气化利用是实现固体废弃物资源化利用的主要途径。

目前，有机固废气化利用已经取得一定的进展，但依然存在一些技术瓶颈和亟待解决的问题，如生活垃圾气化-焚烧技术、有机固废气化-熔融技术应用中通常会出现床层温度不均、合成气品质差、进料不稳定等问题。究其根本原因，以鼓泡流化床为例，主要是因为有机固废原料热化学转化过程中固-固以及气-固间传热传质规律不明确、密稀相区温度变化信息难监测、反应动力学分析缺乏精确温度信息等。因此，在有机固废清洁高效利用过程中开发有机固废鼓泡流化床气化全流场温度在线测量装置和方法就显的尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种有机固废鼓泡流化床气化全流场温度在线测量装置和方法，可测量流化床不同高度的温度信息，提高温度测量的准确性。

为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种有机固废鼓泡流化床气化全流场温度在线测量装置，用于有机固废鼓泡流化床反应系统，所述有机固废鼓泡流化床反应系统包括反应器和加热炉体，反应器设置在加热炉体中；所述测量装置包括测温单元，所述测温单元包括测温管、热电偶和温控模块，所述热电偶的一端位于测温管中且可在测温管中沿测温管的长度方向移动，热电偶的另一端与温控模块连接；所述测温管固定设置在反应器中并沿反应器的高度方向布设；还包括高度标尺，所述高度标尺设置在反应器的外侧并沿反应器的高度方向布设。

作为本发明实施例的进一步改进，所述测温单元有N个，所述N表示大于等于4的整数。

作为本发明实施例的进一步改进，还包括顶部密封法兰，所述N个测温单元的测温管通过顶部密封法兰相连接；所述顶部密封法兰上开设有N个安装孔，所述测温管一一设置在安装孔中；所述N个安装孔中，一个安装孔位于顶部密封法兰的圆心处，N-1个安装孔沿顶部密封法兰的圆周均匀分布。

作为本发明实施例的进一步改进，所述测温管的直径为2mm，所述热电偶的直径为1.5mm。

作为本发明实施例的进一步改进，还包括依次连接的冷凝器、净化器和煤气分析仪，所述冷凝器与反应器的出气口连接。