煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統的制作方法

本發明涉及煤基固廢處理，具體涉及一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統。

背景技術：

1、在煤炭開采和利用過程中會產生大量的固體廢棄物，比如：在煤炭開采過程中產生的煤矸石，在煤炭燃燒利用中產生的粉煤灰，以及在煤炭化工轉化過程中產生的氣化灰渣等，這些統成為煤基固廢。

2、目前，中低熱值的煤基固廢量已達到數百億噸，以堆存為主，不僅占用大量的土地資源污染環境，還浪費大量能源。大部分煤基固廢具有一定的熱量，即碳含量通常15-40％，但揮發分極少，屬于非常難于著火、燃燒的燃料，不能采用普通的燃燒方式進行處置；并且碳燃燒會產生大量二氧化碳，造成環境污染。

技術實現思路

1、針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，能夠促進煤基固廢的著火燃燒，并且零廢排放。

2、為了實現上述目的，本發明通過如下的技術方案來實現：一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，包括：

3、焚燒爐；

4、氣固分離器，所述氣固分離器的入口與所述焚燒爐出煙口連通；

5、脫硫除塵器，所述脫硫除塵器的入口與所述氣固分離器的氣體出口連通；

6、二氧化碳脫水凈化捕集器，所述二氧化碳脫水凈化捕集器的入口與所述脫硫除塵器的出口連通；

7、預熱器，所述預熱器的入口與所述氣固分離器的固體出口連通，所述預熱器的出口與所述焚燒爐的入口連通。

8、進一步地，所述預熱器的內部形成有u形通道，所述u型通道的第一端與所述氣固分離器固體出口連通，所述u型通道的第二端與所述焚燒爐的入口連通。

9、進一步地，還包括第一配風器和第一引風機，所述第一配風器安裝在所述u型通道的底部，所述第一引風機的第一端與所述第一配風器連通，所述第一引風機的第二端與所述二氧化碳脫水凈化捕集器的入口連通。

10、進一步地，還包括余熱鍋爐，所述余熱鍋爐的內部安裝有過熱器、蒸發器和省煤器，所述余熱鍋爐的入口與所述氣固分離器的氣體出口連通，所述余熱鍋爐的出口與所述脫硫除塵器的入口連通。

11、進一步地，所述焚燒爐為水冷膜式壁結構或絕熱型結構，所述焚燒爐包括燃燒室和燃盡室，所述燃燒室位于所述燃盡室的下方，所述燃燒室的內壁上鋪設有耐火耐磨層。

12、進一步地，還包括循環風組件、第二配風器和一次風管；

13、所述循環風組件包括氧氣分離器和混合器，所述混合器的第一入口與所述脫硫除塵器的出口連通，所述混合器的第二入口與所述氧氣分離器的氧氣出口連通；

14、所述第二配風器安裝在所述燃燒室的底部，所述一次風管的第一端與所述混合器的出口連通，所述一次風管的第二端與所述第二配風器連通。

15、進一步地，所述燃燒室的外周面上安裝有多層切向風組件，所述切向風組件包括多根切向管，多根所述切向管沿著所述燃燒室的周向等間隔且朝著同一切向方向布置，多根所述切向管均與所述混合器的出口通過二次風管連通。

16、進一步地，還包括加熱器，所述加熱器的入口與所述余熱鍋爐的出口連通，所述加熱器的出口與所述脫硫除塵器的入口連通，所述一次風管和所述二次風管均穿過所述加熱器。

17、進一步地，所述氣固分離器的內壁鋪設有耐磨層，所述氣固分離器的殼體為水冷膜式壁結構或氣冷膜式壁結構。

18、進一步地，相鄰層的所述切向管的切向方向相反。

19、本發明的有益效果：

20、1.本發明提供的一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，氣固分離器分離出的高溫灰與煤基固廢完全混合至800℃以上，降低煤基固廢的活化能，提高反應活性，能夠促進煤基固廢的著火燃燒。

21、2.本發明提供的一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，整個結構流程實現了煤基固廢熱量全回收及二氧化碳的捕集，最大限度地處置煤基固廢，并通過余熱回收副產大量高溫高壓蒸汽用于供熱或發電，不僅極大地提高能源利用效率，而且煤基固廢焚燒產生的灰渣也可用于建材行業，做到煤基固廢處置“零”廢排放。

技術特征：

1.一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，其特征在于：包括：

2.根據權利要求1所述的一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，其特征在于：所述預熱器的內部形成有u形通道，所述u型通道的第一端與所述氣固分離器固體出口連通，所述u型通道的第二端與所述焚燒爐的入口連通。

3.根據權利要求2所述的一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，其特征在于：還包括第一配風器和第一引風機，所述第一配風器安裝在所述u型通道的底部，所述第一引風機的第一端與所述第一配風器連通，所述第一引風機的第二端與所述二氧化碳脫水凈化捕集器的入口連通。

4.根據權利要求1所述的一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，其特征在于：還包括余熱鍋爐，所述余熱鍋爐的內部安裝有過熱器、蒸發器和省煤器，所述余熱鍋爐的入口與所述氣固分離器的氣體出口連通，所述余熱鍋爐的出口與所述脫硫除塵器的入口連通。

5.根據權利要求1所述的一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，其特征在于：所述焚燒爐為水冷膜式壁結構或絕熱型結構，所述焚燒爐包括燃燒室和燃盡室，所述燃燒室位于所述燃盡室的下方，所述燃燒室的內壁上鋪設有耐火耐磨層。

6.根據權利要求5所述的一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，其特征在于：還包括循環風組件、第二配風器和一次風管；

7.根據權利要求6所述的一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，其特征在于：所述燃燒室的外周面上安裝有多層切向風組件，所述切向風組件包括多根切向管，多根所述切向管沿著所述燃燒室的周向等間隔且朝著同一切向方向布置，多根所述切向管均與所述混合器的出口通過二次風管連通。

8.根據權利要求6所述的一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，其特征在于：還包括加熱器，所述加熱器的入口與所述余熱鍋爐的出口連通，所述加熱器的出口與所述脫硫除塵器的入口連通，所述一次風管和所述二次風管均穿過所述加熱器。

9.根據權利要求1所述的一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，其特征在于：所述氣固分離器的內壁鋪設有耐磨層，所述氣固分離器的殼體為水冷膜式壁結構或氣冷膜式壁結構。

10.根據權利要求7所述的一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，其特征在于：相鄰層的所述切向管的切向方向相反。

技術總結
本發明涉及煤基固廢處理技術領域，提供了一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，包括：焚燒爐；氣固分離器，所述氣固分離器的入口與所述焚燒爐出煙口連通；脫硫除塵器，所述脫硫除塵器的入口與所述氣固分離器的氣體出口連通；二氧化碳脫水凈化捕集器，所述二氧化碳脫水凈化捕集器的入口與所述脫硫除塵器的出口連通；預熱器，所述預熱器的入口與所述氣固分離器的固體出口連通，所述預熱器的出口與所述焚燒爐的入口連通。本發明提供的一種煤基固廢高溫預熱、富氧焚燒、熱量回收及碳捕集系統，能夠促進煤基固廢的著火燃燒，并且零廢排放。

技術研發人員：杜兵,劉奎,溫中現,王紅方,羅元碧,張煒,賀勇
受保護的技術使用者：四川川鍋鍋爐有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/13