[发明专利]一种超高温水蒸气制备装置及方法

说明书

本发明公开了一种超高温水蒸气制备装置，包括蒸汽发生器和与其相连接的蒸汽过热炉，蒸汽过热炉内设有双层螺旋管，双层螺旋管内设有加热装置；蒸汽过热炉上设有与控制装置相连接的炉膛测温热电偶，控制装置通过第一加热控制器与加热装置相连接；控制装置上设有控制单元，炉膛测温热电偶将温度数据发送给控制单元，控制单元将操作指令发送给第一加热控制器，第一加热控制器控制加热装置的启停。本发明将蒸汽发生器和蒸汽过热炉集成为一体，结构紧凑，水蒸气与蒸汽过热炉中的高温双层螺旋管进行热交换，得到超高温蒸汽，可以熔化大多数有色金属，不仅可以实现垃圾裂解，而且可以实现有色金属的回收。

技术领域

本发明涉及一种水蒸气制备装置，尤其涉及一种超高温水蒸气制备装置及方法。

背景技术

随着科学技术的发展和社会的进步，人类的生活水平越来越高，但同时也带来了各种各样的垃圾，尤其是生活垃圾、医疗垃圾、电子垃圾、废旧轮胎等的无害化处理也成世界各国的重中之重。其中热裂解法是各种垃圾无害化处理和回收利用的一种非常好的方法。热裂解通常是在无氧环境下，通过加热使物质发生分解，将大分子物质裂解成小分子物质，并通过置换反应得到最终需求产品的过程。其加热可以采用过热蒸汽加热法，传统的过热蒸汽加热设备得到的过热蒸汽温度一般在600℃以下，而垃圾中部分有色金属(铝、铜、镁)的熔点高于600℃，因此无法实现垃圾中有色金属的回收利用。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种超高温水蒸气制备装置及方法，将蒸汽发生器和蒸汽过热炉集成为一体，结构紧凑，水蒸气与蒸汽过热炉中的高温双层螺旋管进行热交换，得到超高温蒸汽，可以熔化大多数有色金属，实现有色金属的回收利用。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种超高温水蒸气制备装置，包括设置在支架上的蒸汽发生器和蒸汽过热炉，蒸汽发生器的蒸汽出口与蒸汽过热炉的蒸汽入口相连接；蒸汽过热炉包括内设双层螺旋管的炉壳，炉壳与双层螺旋管之间设有炉衬；双层螺旋管的中心位置设有加热装置，双层螺旋管的内层管道蒸汽入口与蒸汽过热炉的蒸汽入口相连接，双层螺旋管的外层管道蒸汽出口与蒸汽过热炉的高温蒸汽出口相连接；蒸汽过热炉还包括设置在炉壳上的炉盖，炉盖上设有用于测量炉膛温度的炉膛测温热电偶；

支架上还设有控制装置，炉膛测温热电偶通过AD转化器与控制装置相连接，控制装置通过第一加热控制器与加热装置相连接；控制装置上设有控制单元和电源接口，炉膛测温热电偶将检测的温度数据通过AD转化器发送给控制单元，控制单元将操作指令发送给第一加热控制器，第一加热控制器控制加热装置的启停。

进一步，所述的蒸汽发生器包括水箱和蒸汽罐，水箱的出口通过水泵与蒸汽罐的入口相连接；蒸汽罐内设有电加热管，电加热管通过第二加热控制器与控制单元相连接；蒸汽罐的蒸汽出口管道上设有压力表、球阀和泄压阀；蒸汽罐上还设有与控制单元相连接的水位探测器。

进一步，当所述的炉膛测温热电偶采集到的温度值高于预设温度值时，控制单元向第二加热控制器发送指令，第二加热控制器驱动电加热管开始加热。

进一步，所述的水位探测器通过AD转化器与控制单元相连接，控制单元通过注水电磁阀与水泵相连接；所述的水位探测器将检测到的蒸汽罐内水位信号通过AD转化器发送给控制单元，控制单元通过注水电磁阀控制水泵的启停；

当水位探测器检测到蒸汽罐内水位到达水位探测器的长探头位置时，水位探测器将水位信号通过AD转化器发送给控制单元，控制单元向注水电磁阀发出开启指令，水泵启动，向蒸汽罐内注水；

当水位探测器检测到蒸汽罐内水位到达水位探测器的短探头位置时，水位探测器将水位信号通过AD转化器发送给控制单元，控制单元向注水电磁阀发出停止指令，水泵停止工作。

进一步，所述的炉膛测温热电偶采集炉壳内的温度值，通过AD转化器将温度值转化为数字信号并传输给控制单元，控制单元将温度值与预设温度值进行比较；