[发明专利]一种超临界水气化系统间歇排放装置及控制方法

说明书

本发明涉及一种超临界水气化系统间歇排放装置及控制方法，属于能源清洁利用以及环境保护技术领域，包括收集高压介质的收集罐和连接在收集罐一端的进料管路、进水管路、排放管路和调压管路，且各管路均通过设置在其上的截止阀控制与收集罐的通断，收集罐的另一端连接有控制其压力和容积变化的高压罐，高压罐的另一端连接有定压罐；调压管路还包括背压阀，背压阀通过截止阀控制其与收集罐的通断。本发明通过采用间歇排放的方式实现了对超临界水气化系统的压力控制与降压排放，解决了气化反应中产生的复杂介质在高压降压过程对设备引发的颗粒磨损、粘附堵塞和空化问题。

技术领域

本发明属于能源清洁利用以及环境保护技术领域，涉及一种超临界水气化系统间歇排放装置及控制方法。

背景技术

超临界水气化系统已经成为处理废弃物的重要技术手段，它具有处理效果好、反应速度快和系统紧凑等特点。系统安全可靠运行是超临界水气化系统商业化的前提条件，只有气化系统能够连续化运行，它才具有经济性，这是因为超临界水气化系统启动过程需要消耗能量，并且每一次停车后，需要对气化系统进行检修维护，增加气化系统成本。

压力控制和降压排放是影响超临界水气化系统安全可靠运行的关键因素，因为超临界水气化系统运行条件之一是压力高于超临界水临界压力，因此需要对系统的压力进行控制。然而，由于气化系统连续化运行，因此需要连续排放产物，即需要降压排放。传统控制压力和降压排放的方法是直接采用背压阀，虽然超临界水气化处理分解率较高，但是气化过程不可避免地形成颗粒和油类物质，因此流经背压阀的介质相对复杂。介质包含颗粒、油、气和水等，在减压过程中可能引发颗粒磨损、粘附堵塞和空化等问题，进而导致背压阀失效，最终影响气化系统的安全稳定运行。

现有技术中使用多级降压系统实现高压减压，它减缓了减压过程面临复杂介质时所引发的空化问题，但它没有解决颗粒磨损和粘附堵塞等问题；现有技术通过使用封压水实现超临界水系统的压力控制，但是此方法需要对封压水系统进行精密控制，因为封压水系统控制与气化系统压力控制的关联程度较深，一旦封压水系统出现问题，容易引发系统崩溃，并且使用封压水系统进行压力控制的可调性较差。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种超临界水气化系统间歇排放装置及控制方法，通过采用间歇排放的方式实现了对超临界水气化系统的压力控制与降压排放，解决了超临界水气化反应产生的复杂介质在高压降压过程对设备引发的颗粒磨损、粘附堵塞和空化问题，提高了气化系统的可调性与可靠性。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种超临界水气化系统间歇排放装置，包括用于收集高压介质的收集罐、高压罐和定压罐；

所述高压罐包括壳体和沿壳体轴向移动的活塞；

所述壳体的两端分别位于收集罐和定压罐内，壳体沿其轴向移动且其周向与收集罐和定压罐密封连接；

所述壳体的两端设有用于限制活塞行程和壳体行程的限位件；

位于活塞行程外的壳体两端设有连通收集罐和定压罐的连通孔；

所述活塞的一侧设有活塞杆，活塞杆贯穿定压罐且与其密封连接；

所述收集罐远离高压罐的一端连通有进料管路、进水管路、排放管路和调压管路，且各管路均设有用于控制其与收集罐通断的截止阀；

所述调压管路还包括背压阀，背压阀通过截止阀控制其与收集罐的通断。

可选地，所述排放管路的排放管为螺旋缓冲排放管。

可选地，所述截止阀为高压电动截止阀。

可选地，还包括第一三通接头，所述进料管路、进水管路和收集罐通过第一三通接头连接。

可选地，还包括第二三通接头，所述排放管路、调压管路和收集罐通过第二三通接头连接。