一種頂燒式高溫裂解汙水有機物垃圾鍋爐的製作方法

2023-06-05 08:54:31 1

專利名稱：一種頂燒式高溫裂解汙水有機物垃圾鍋爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種頂燒式高溫裂解汙水有機物垃圾鍋爐，特別可以取代燃油，燃煤鍋爐及核發電裝置，是在對汙水和有機物垃圾的高溫裂解處理中產生出新型環保能源，推動汽輪機組做功的發電裝置。
當今世界衡量各國經濟實力主要看能源和交通，隨著公知能源日見短缺及利用能源時帶來的環境汙染嚴重的困擾人類生存與發展。為了徹底擺脫能源危機，使人類順利進入21世紀，近百年來各國政府的科研部門眾多專家、學者和有識之士，都在進行著不懈的努力，以早日擺脫能源危機和環境破壞帶來的惡果。「卡諾循環」和「朗肯循環」是公知鍋爐燃燒、傳熱技術的理論基礎，該技術在實踐中證明有以下問題存在燃燒室設在鍋爐底部，燃燒產生的熱量自下而上經鍋爐頂部排煙口排出，鍋爐頂部在運行時是鍋爐的高溫區，因而，排煙溫度最低也在200℃以上，既造成熱能浪費，又會因二氧化碳的大量排放，形成「地球溫室效應」破壞人類生存環境。不論是內燃機還是鍋爐，都是直接將燃料投入爐膛或缸體內燃燒，而燃燒學的三者的關係氧氣、溫度、「可燃氣體」在燃燒時又直接影響鍋爐的經濟效益，燃料在燃燒時必須全部轉化為「高溫可燃氣體」才能完全參與燃燒。且當今技術又無法使燃料在進入爐膛或缸體的瞬間，迅速全部高溫汽化為「高溫可燃氣體」，因而使30％-40％有機物燃料在還沒有轉化成可燃氣體時，就被排出爐膛或缸體外，造成一氧化碳、二氧化硫及粉塵大量排放。雖然人們投巨資建造了煙囪並設計出多種環保設備，但只能是將廢氣、粉塵、酸雨遠距離排放，不能從根本上解決對生態環境造成的不可彌補的汙染和破壞。在公知鍋爐燃燒、傳熱技術條件下，鍋爐的「二次蒸氣」只能採用「熱電聯網」方式或用冷卻塔，冷卻後回收利用，所以卡諾和良朗肯循環的熱效率最高只能達到74％和42％。由於燃燒、傳熱技術受以上兩種定律束縛，人類在能源的開發和利用過程中付出了巨大的代價。人類要發展，社會要進步，一時一刻也離不開能源，但隨著能源需求的增加，全球在製造、開採、運輸和利用能源方面如公路、鐵路、碼頭、發電廠的建設，機車、輪船、汽車製造業和運輸業耗資巨大，約佔世界經濟總量70％-80％。同時，以上設備和能源的運輸量又佔全球交通運量的80％。因此，新能源的開發利用勢在必行。
在把水轉換為氫、氧，即由「被加熱工質」轉換為「加熱工質」的研究中，公知電游離解水中氫氧是在水槽中加正、負電極，將水游離為氫、氧氣體，但由於轉換時耗能是得到的能量5倍，所以只能在局部採用。而近百年來，人們都在「乳化油」上做文章。本人通過實踐證明，油與水的「化合」溫度差異在10倍以上。「乳化油」中的油分子和水分子在同一溫度下，在乳化劑的作用下使油分子包在水分子表面既，「油包水」在遇熱時，油中的水分子汽化，汽化為更微小的「油包水顆粒」，比直接噴油燃燒時的油顆粒小近千倍，從而提高了燃油效率。而此時水分子在油分子燃燒時，只能被加熱成高溫汽體，無法使水中的氫氧分子鏈分離參與燃燒。實踐證明，「乳化油」的技術只能在現有熱效率的基礎上提高30％左右。
本實用新型項目是設計一種既能有效的處理汙水和有機物垃圾，又能在有機物垃圾高溫裂解為燃氣體伴燃下將汙水高溫裂解為氫氧混合氣體燃燒，產生熱能推動汽輪機組做功的環保型鍋爐。
本實用新型的目的可以通過以下措施來實現，一種頂燒式高溫裂解汙水有機物垃圾鍋爐是在耐高溫材料製成的頂燒式鍋爐爐膛內的水套式煙道外圈設有鍋爐預熱器、汙水和有機物垃圾高溫裂解氫氧可燃氣體燃燒裝置及多頭電子點火器、爐膛下的擋風板式水冷壁排管式煙道下出口是與爐底的引風機出口相通煙道中還設有與高溫裂解垃圾裝置相連的排渣管伸至爐外下方的管口、爐膽下部水室內設有汽水交換器、爐外設有多組各種溫度、壓力、水位顯示儀、表和安全閥及防爆管，人孔監視器窗孔、監視操作臺等構成，該裝置用汙水有機物垃圾轉換熱能發電造福社會。
本實用新型主要包括是在由耐高溫材料製成的頂燒式鍋爐內經耐高溫導熱材料處理的爐膛中心設有上與爐內膽頂氣室相通、下與爐膛下部水室相通的水套式煙道管外設有與爐體外接口管相連的可燃氣體鍋爐預熱燃燒器、電子多頭點器、與汙水高溫裂解氫氧盤管下口爐體外的高溫裂解汙水入口管相連、上口從爐膛內頂部下返至爐膛下的預熱器上部，由管路與汙水高溫裂解氫氧混合氣體燃燒器相連，在其盤管外，爐膛內還設有高溫裂解有機物垃圾加熱盤管下口與爐體外的高溫裂解有機物垃圾注入管接口，其盤管上口經設在爐膛煙道中的有無機物垃圾分離器的中部相連、分離器上出口的有機物高溫蒸餾乾燥盤管經爐膛頂部下返至設在氫氧混合燃燒器上部的高溫裂解的可燃氣體伴燃器由管路相連、爐膛下的擋風板式水冷壁排管的冷凝式煙道煙道底部出口與爐底座側面的引風機接管口相通，在煙道中還有與爐膛頂部煙道中的有、無機物垃圾分離器下口相連的並穿出爐體下外部的無機物垃圾排出管口的排渣下降管在水冷壁煙道外，爐外膽內的與爐膛水室相通的水室內，下部還設有與爐體外膽蒸汽入口管和軟化水出口管相連的帶鋼串片的汽水交換盤管，在外膽的陶瓷保溫漆上還由上至下設有多組爐膛溫度顯示控制儀和多組爐內水溫顯示控制儀和設在爐底座側面的排煙溫度顯示儀和爐頂設有的安全閥及與爐膛內相通的防爆管口，主汽管閥顯示控制儀和壓力表，水位顯示控制儀和水位計及與爐膛相通設在爐上部的人孔式監視器窗孔構成。
在鋼琴式操作臺直立表面設有監視器，爐膛頂溫度顯示控制儀爐頂汽室水溫顯示控制儀，爐膛中上部溫度顯示控制儀爐膛中下部溫度顯示控制儀爐膛中下部水溫度顯示控制儀，爐中下部水溫度顯示控制儀及斜面板上的鍋爐汽壓顯示控制儀，鍋爐水位顯示控制儀，鍋爐排煙溫度顯示儀，爐膛底部溫度顯示控制儀爐中下部水溫顯示控制儀、爐底水溫度顯示控制儀和鍋爐引風機啟動按鈕，電子點火器按鈕可燃氣體電磁開關按鈕，主汽管電磁開關按鈕鍋爐注水電磁開關按鈕，操作平檯面上高壓泵或空壓機1組開關按鈕與有機物垃圾注入接口相連的絞籠1組開關按鈕，高溫裂解氫氧汙水入口管電磁開關控鈕鍋爐排汙管電磁開關按鈕、鍋爐電源總開關控制按扭、高壓泵或空壓機2組開關按鈕，與有機物垃圾注入接口相連的絞籠機2組開關按鈕，無機物排渣機電控開關控鈕，鍋爐排汽電磁開關按鈕、軟化水輸入泵電控開關按鈕，及操作臺下立面的可燃氣體混合旋轉鈕，電源保險器和操作臺側下面的手動式電控總開關閘及側底角的總電源配線入口構成。
本實用新型工作過程如下首先檢查總電源保險器是否完好後再把總監視操作臺手動總開關合閘送電，再按下操作臺上的總電源按鈕，在向操作臺正常供電後，按下鍋爐注水電源開關按鈕，使鍋爐注滿水後由水位控制儀自動關閉注水電磁按鈕，再檢查鍋爐各管接頭和儀表接頭是否漏水和再檢查所有顯示控制儀是否靈敏及電子點火器各電弧點是否都能放出電弧火花來，燃後調好可燃氣體混合旋轉扭，按下引風機電源按鈕使引風機做功，再由無機物垃圾排出口絞籠反轉將耐高溫材料反注向上至分離器的無機物垃圾排渣下降管口處後，按下電子點火器按鈕使其各點放出電弧火花後按下可燃氣體鍋爐預熱器開關，使爐膛進入預熱狀態，在爐膛溫度顯控制儀達到800℃～1000℃時按下有機物垃圾注入的絞籠按鈕，將有機物垃圾注入高溫裂解有機物垃圾加熱盤管內，有機物垃圾汽化後，在管路內的壓力做用下，氣體上升，無機物自重下降至排渣下降管由排渣機排出。上升的帶水蒸汽的高溫可燃氣體經分離器上口的可燃氣體蒸餾乾燥盤管使可燃氣體中的水份高溫裂解為氫氧混合氣體與可燃氣體一同經管路下返爐膛下的高溫裂解的可燃氣體伴燃器上噴出伴燃，在高溫裂解可燃氣體伴燃器進入正常燃燒狀態一定時間後，關閉鍋爐可燃氣體預熱燃燒器按鈕。再由高壓泵或空壓機將汙水池或汙水缸加壓過濾後，按下高溫裂解汙水入口管按鈕使汙水注入高溫裂解氫氧的汙水入口管內，管路注水壓力為0.8MPa～2.0MPa，使汙水在盤管內的高溫高壓條件的作用下，由汙水汽化為飽和蒸汽-過熱蒸汽-幹鎦蒸汽，既熱工學認為不可能實現的-「理想氣體」，此時的氣體水分子鏈在特訂的條件下已被拉開，成為氫氧混合氣體，在1000℃左右的高溫下，在管內已開始進入無數次化合-裂解-再化合-再裂解直至從高溫裂解氫氧混合氣體燃燒器出口噴出做最後一次化合既燃燒為止，實踐證明汙水有機物垃圾高溫裂解轉化為環保型能源，熱效率是油熱效率的5-7倍。
下面利用說明書附圖對本實用新型說明如下


圖1是本實用新型一種頂燒式高溫裂解汙水有機物垃圾鍋爐的剖視示意圖。
利用附圖中所示的例子對本實用新型作進一步說明，在
圖1所示的一種頂燒式高溫裂解汙水有機物垃圾鍋爐，其特徵在於1、是在由耐高溫材料製成的頂燒式鍋爐內經耐高溫導熱材料處理的爐膛中心設有上與爐內膽頂氣室相通、下與爐膛下部水室相通的水套式煙道管37外設有與爐體外接口管相連的可燃氣體鍋爐預熱燃燒器13、電子多頭點器14、與汙水高溫裂解氫氧盤管31下口爐體外的高溫裂解汙水入口管15相連、上口從爐膛內頂部下返至爐膛下的預熱器上部，由管路與汙水高溫裂解氫氧混合氣體燃燒器36相連，在其盤管外，爐膛內還設有高溫裂解有機物垃圾加熱盤管30下口與爐體外的高溫裂解有機物垃圾注入管接口18，其盤管上口經設在爐膛煙道中的有無機物垃圾分離器29的中部相連、分離器上出口的有機物高溫蒸餾乾燥盤管27經爐膛頂部下返至設在氫氧混合燃燒器上部的高溫裂解的可燃氣體伴燃器35由管路相連、爐膛下的擋風板10式水冷壁排管9的冷凝式煙道8煙道底部出口與爐底座1側面的引風機接管口2相通，在煙道中還有與爐膛頂部煙道中的有、無機物垃圾分離器下口相連的並穿出爐體下外部的無機物垃圾排出管口42的排渣下降管12、在水冷壁煙道外，爐外膽內的與爐膛水室相通的水室內，下部還設有與爐體外膽蒸汽入口管7和軟化水出口管5相連的帶鋼串片的汽水交換盤管39，在外膽的陶瓷保溫漆38上還由上至下設有爐膛溫度顯示控制儀22、19、16、34和爐內水溫顯示控制儀21、17、11、6、4和設在爐底座側面的排煙溫度顯示儀43和爐頂設有的安全閥20及與爐膛內相通的防爆管口23、主汽管閥24壓力顯示控制儀和壓力表25、水位顯示控制儀和水位計26及與爐膛相通設在爐上部的人孔式監視器窗孔39構成。
圖2是
圖1一種高溫裂解汙水有機物垃圾裝置的監視操作臺俯視示意圖2根據權利要求1所述的一種頂燒式高溫裂解汙水有機物垃圾鍋爐是由金屬殼體和絕緣材料製成的監視操作臺57控制的，其特徵在於在鋼琴式操作臺直立表面設有監視器67、爐膛頂溫度顯示控制儀68爐頂汽室水溫顯示控制儀71，爐膛中上部溫度顯示控制儀69爐膛中下部溫度顯示控制儀72爐膛中下部水溫度顯示控制儀70、爐中下部水溫度顯示控制儀73及斜面板上的鍋爐汽壓顯示控制儀64、鍋爐水位顯示控制儀65、鍋爐排煙溫度顯示儀66，爐膛底部溫度顯示控制儀74爐中下部水溫顯示控制儀75、爐底水溫度顯示控制儀76和鍋爐引風機啟動按鈕58，電子點火器按鈕59可燃氣體電磁開關按鈕60，主汽管電磁開關按鈕61鍋爐注水電磁開關按鈕77、操作平檯面上高壓泵或空壓機1組開關按鈕54與有機物垃圾注入接口相連的絞籠1組開關按鈕52，高溫裂解氫氧汙水入口管電磁開關控鈕50鍋爐排汙管電磁開關按鈕48、鍋爐電源總開關控制按扭45、高壓泵或空壓機2組開關按鈕55，與有機物垃圾注入接口相連的絞籠機2組開關按鈕53，無機物排渣機電控開關控鈕51，鍋爐排汽電磁開關按鈕49、軟化水輸入泵電控開關按鈕46，及操作臺下立面的可燃氣體混合旋轉鈕56，電源保險器47和操作臺側下面的手動式電控總開關閘76及側底角的總電源配線入口44構成。
權利要求1.一種頂燒式高溫裂解汙水有機物垃圾鍋爐，其特徵在於它是由耐高溫金屬材料製成的頂燒式鍋爐的爐內膽頂部設有由耐高溫導熱材料處理的頂燒式爐膛，爐膛內的水套式煙道(37)中水套上與爐內膽頂部氣室相通，下與下爐膽水套相通，水套式煙道上與爐膛相通，下經下爐擋風板(10)，水冷壁管(9)構成的冷壁式煙道(8)與爐底座(1)側面的引風機接口(2)相通，在水冷壁煙道外，爐外膽內的與爐膛水室相通的水室內，下部還設有與爐體外膽蒸汽入口管(7)和軟化水出口管(5)相連的帶鋼串片的汽水交換盤管(39)，在外膽的陶瓷保溫漆(38)上還由上至下設有爐膛溫度顯示控制儀(22)、(19)、(16)、(34)和爐內水溫顯示控制儀(21)、(17)、(11)、(6)、(4)和設在爐底座側面的排煙溫度顯示儀(43)和爐頂設有的安全閥(20)及與爐膛內相通的防爆管口(23)、主汽管閥(24)壓力顯示控制儀和壓力表(25)、水位顯示控制儀和水位計(26)及與爐膛相通設在爐上部的人孔式監視器窗孔(32)，在爐內膽上部的爐膛內的水套式煙道管外圈設有與爐體外接口管相連的可燃氣體鍋爐預熱燃燒器(13)、電子多頭點器(14)、汙水高溫裂解氫氧盤管(31)下口爐體外的高溫裂解汙水入口管(15)相連、上口從爐膛內頂部下返至設在爐膛下預熱器上部的汙水高溫裂解氫氧混合氣體燃燒器(36)由管路與其相連，在其盤管外，爐膛內還設有高溫裂解有機物垃圾加熱盤管(30)下口與爐體外的高溫裂解有機物垃圾注入管接口(18)，其盤管上口經設在爐膛煙道中的有無機物垃圾分離器(29)的中部相連、分離器上出口的有機物高溫蒸餾乾燥盤管(27)經爐膛頂部下返至設在爐膛下部的氫氧混合燃燒器下部，預熱器上部的高溫裂解的可燃氣體伴燃器(35)由管路相連、在煙道中還設有與爐膛頂部煙道中的有、無機物垃圾分離器下出口相連並穿出爐體下外部的無機物垃圾排出管口(42)的排渣下降管(12)，在鋼琴式操作臺直立表面設有監視器(67)、爐膛頂溫度顯示控制儀(68)爐頂汽室水溫顯示控制儀(71)，爐膛中上部溫度顯示控制儀(69)爐膛中下部溫度顯示控制儀(72)爐膛中下部水溫度顯示控制儀(70)、爐中下部水溫度顯示控制儀(73)及斜面板上的鍋爐汽壓顯示控制儀(64)、鍋爐水位顯示控制儀(65)、鍋爐排煙溫度顯示儀(66)，爐膛底部溫度顯示控制儀(74)爐中下部水溫顯示控制儀(75)、爐底水溫度顯示控制儀(76)和鍋爐引風機啟動按鈕(58)，電子點火器按鈕(59)可燃氣體電磁開關按鈕(60)，主汽管電磁開關按鈕(61)鍋爐注水電磁開關按鈕(77)、操作平檯面上高壓泵或空壓機1組開關按鈕(54)與有機物垃圾注入接口相連的絞籠1組開關按鈕(52)，高溫裂解氫氧汙水入口管電磁開關控鈕(50)鍋爐排汙管電磁開關按鈕(48)、鍋爐電源總開關控制按扭(45)、高壓泵或空壓機2組開關按鈕(55)，與有機物垃圾注入接口相連的絞籠機2組開關按鈕(53)，無機物排渣機電控開關控鈕(51)，鍋爐排汽電磁開關按鈕(49)、軟化水輸入泵電控開關按鈕(46)，及操作臺下立面的可燃氣體混合旋轉鈕(56)，電源保險器(47)和操作臺側下面的手動式電控總開關閘(76)及側底角的總電源配線入口(44)構成。
專利摘要一種頂燒式高溫裂解汙水有機物垃圾鍋爐是在爐膛內的水套式煙道外圈設有預熱器,高溫裂解氫氧可燃氣體的燃燒裝置和電子點火器等。爐膛下的擋風板式水冷壁排管式煙道下出口是與爐底的引風機相通,煙道中間還設有與高溫裂解垃圾裝置相連的排渣管,伸至爐外下方的管口,爐膽下部水室內設有汽水交換器,爐外設有多組各種溫度壓力水位安全閥防爆管及自動監視操作臺等,該裝置可用汙水有機物垃圾轉換成環保型能源造福人類。
文檔編號F24H1/22GK2441081SQ0020573
公開日2001年8月1日 申請日期2000年2月21日 優先權日2000年2月21日
發明者林茂森 申請人:林茂森