一种高效回收风机叶片玻璃纤维的富氧热处理系统

本技术涉及固体废弃物处理设备，尤其涉及一种高效回收风机叶片玻璃纤维的富氧热处理系统。

背景技术：

1、由于退役风机叶片兼具资源与污染双重属性，若得不到环保处理，极易造成环境污染和人体健康风险。因此，通过实现退役风机叶片的回收利用，在解决环保问题的同时，实现变废为宝。我国退役风机叶片存在着产生量大、增长迅速、难以自然降解以及无害化处理与高值化利用困难等问题，如何利用富氧热处理方式处置退役风机叶片，并回收高纯度玻璃纤维，将对热固性复合材料废弃物的处理方式产生深远意义。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种高效回收风机叶片玻璃纤维的富氧热处理系统，该系统用富氧热处理方式处置风机叶片中热固性复合材料，通过热解和低温氧化等集成工艺，高效利用热解气和残碳燃烧的烟气热为整个风机叶片的热解提供能量，实现高纯度玻璃纤维的有效回收。

2、本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种高效回收风机叶片玻璃纤维的富氧热处理系统，包括热解装置、低温氧化装置和燃气焚烧装置；所述热解装置与所述燃气焚烧装置连接，所述低温氧化装置与所述燃气焚烧装置连接；

3、所述热解装置包括旋转步进式密闭热解炉、传动主轴和烟气加热套；所述旋转步进式密闭热解炉内部呈环形套筒结构，所述旋转步进式密闭热解炉上部设置有燃气泄爆口，所述烟气加热套套设在所述旋转步进式密闭热解炉外周；所述传动主轴穿设在所述旋转步进式密闭热解炉内，所述传动主轴一端连接有变频电机；所述传动主轴内通有循环冷却水，用于降低主轴温度；旋转步进式密闭热解炉采用烟气外热式加热，热烟气在烟气加热套内(热解装置外筒中)流动；

4、所述低温氧化装置包括滚筒、活动链板、加热元件、刮渣板和玻璃纤维收集装置；所述滚筒、活动链板、加热元件位于低温氧化装置内；所述滚筒设有两个，所述活动链板套设在两个所述滚筒上实现联接，其中一个滚筒外周固定有用于啮合所述活动链板的齿轮，设有齿轮的滚筒通过链带与外部驱动电机相连传动；所述刮渣板设置在所述活动链板底部，所述加热元件位于低温氧化装置内的活动链板上方；

5、所述燃气焚烧装置包括燃气焚烧炉、燃烧器和火焰检测装置；所述燃烧器设置在所述燃气焚烧炉前端面，所述燃烧器设有自动点火装置、热解气进口、天然气接口和高温氧化烟气接口；所述燃气焚烧炉顶部设有常温空气接口，所述燃气焚烧炉两侧面均设有用于安装火焰检测装置的火焰检测装置接口，火焰检测装置用于火焰信号检测。自动点火装置，用于点燃燃气焚烧炉中的燃气。

6、所述传动主轴上安装有若干个抄板；所述传动主轴两端分别套设有滚动轴承，所述变频电机与所述传动主轴一端的滚动轴承采用链带传动，所述滚动轴承两端设有用于接入循环冷却水的旋转接头。传动主轴上抄板的设置，既可以防止热解炉内壁面结渣，也可对物料起搅拌作用并增强换热效果。传动主轴通过旋转接头接入循环冷却水，既可保证主轴的散热效果，也可以降低主轴的热膨胀效应对设备的影响。

7、所述旋转步进式密闭热解炉上部设有第一进料口，下部设有第一出料口；所述低温氧化装置上部设有第二进料口，下部设有返料口和第二出料口，所述返料口的出口与所述低温氧化装置内部连通；所述第一进料口侧面通过氮气接口连接有氮气吹扫装置，所述第一出料口与所述第二进料口相连；所述氮气吹扫装置包括用于为所述旋转步进式密闭热解炉提供惰性气体的制氮机、用于为整套系统提供压缩空气的空压机及其连接管道；所述低温氧化装置顶部开设有若干热风进口，其侧面开设有若干抽风口，抽风口连接有高温风机，抽风口通过高温风机与所述燃气焚烧炉上的高温氧化烟气接口连接，中间连接管道上安装有旋风分离器，旋风分离器用于将氧化烟气中粉尘的去除；所述热风进口与鼓风机相连，连接管道内的冷空气通过外置加热器加热并通入所述热风进口内。制氮机提供惰性气体，使叶片在旋转步进式密闭热解炉内的无氧或缺氧环境下充分热解。低温氧化装置所设置的返料口，可将进入物料重新返回至低温氧化装置内部。外置加热器将冷空气加热后，引入所述低温氧化装置内做为助燃空气使用。

8、所述玻璃纤维收集装置包括玻璃纤维储仓、出渣冷却螺旋和变频驱动电机；所述玻璃纤维收集装置的第三进料口与所述低温氧化装置的第二出料口连接，所述出渣冷却螺旋的第三出料口与所述玻璃纤维储仓的第四进料口连接；所述玻璃纤维储仓和出渣冷却螺旋内均通有循环冷却水。出渣冷却螺旋将低温氧化装置第二出料口处的玻璃纤维通过变频驱动电机在转动输出至玻璃纤维储仓中。

9、所述热解装置的烟气加热套设有加热套烟气进口和加热套烟气出口，所述燃气焚烧炉的烟气出口与所热解装置述烟气加热套的加热套烟气进口相连。

10、所述燃气焚烧炉的热解气进口与所述旋转步进式密闭热解炉的热解气出口连接，中间连接管道上安装有燃气止回阀和电动开关阀；所述燃气焚烧炉的烟气出口与所述热解装置的加热套烟气进口连接；所述燃气焚烧炉上方设有sncr喷枪接口，主要是用于降低nox的生成。

11、还包括布袋除尘器和喷淋脱酸塔，所述喷淋脱酸塔进口与所述热解装置的加热套烟气出口连接，出口与所述布袋除尘器连接。

12、所述旋转步进式密闭热解炉、所述低温氧化装置、所述燃气焚烧炉及其连接燃气管道、烟气管道外部均设有保温耐火材料层；所述旋转步进式密闭热解炉、所述低温氧化装置、所述燃气焚烧炉均设有温度检测仪表和压力检测仪表；所述旋转步进式密闭热解炉、所述低温氧化装置均设有检修炉门和观察口；所述燃气焚烧炉连接有鼓风机，鼓风机提供燃气焚烧炉所需空气。

13、所述燃烧器还包括观火孔和自动配风装置，所述燃气焚烧炉侧面也设置有观火孔；所述燃烧器呈10度倾角设置在所述燃气焚烧炉前端面。观火孔的设置，用于观察焚烧炉的焚烧情况；自动配风装置用于调节焚烧炉燃烧工况，将热解气与空气混合。

14、所述加热元件为陶瓷电加热板；所述陶瓷电加热板设有若干个，呈多段式布置在所述低温氧化装置内的活动链板上方，且不与物料直接接触；或者，所述加热元件为电加热辐射管；所述旋转步进式密闭热解炉的温度范围控制在550℃；所述低温氧化装置内的温度范围控制在500℃。

15、与现有技术对比，本实用新型的优点在于：本装置采用富氧热处理方式处置风机叶片中热固性复合材料，通过热解和低温氧化等集成工艺，高效利用热解气和残碳燃烧的烟气热为整个风机叶片的热解提供能量，既处置了退役风机叶片，减少化石能源和电力能源使用，也实现高纯度玻璃纤维的回收利用。

技术特征：

1.一种高效回收风机叶片玻璃纤维的富氧热处理系统，其特征在于：包括热解装置(1)、低温氧化装置(2)和燃气焚烧装置；所述热解装置(1)与所述燃气焚烧装置连接，所述低温氧化装置(2)与所述燃气焚烧装置连接；

2.根据权利要求1所述的高效回收风机叶片玻璃纤维的富氧热处理系统，其特征在于：所述传动主轴(12)上安装有若干个抄板(123)；所述传动主轴(12)两端分别套设有滚动轴承，所述变频电机(112)与所述传动主轴(12)一端的滚动轴承采用链带传动，所述滚动轴承两端设有用于接入循环冷却水的旋转接头。

3.根据权利要求1所述的高效回收风机叶片玻璃纤维的富氧热处理系统，其特征在于：所述旋转步进式密闭热解炉(11)上部设有第一进料口(113)，下部设有第一出料口(114)；所述低温氧化装置(2)上部设有第二进料口(24)，下部设有返料口(26)和第二出料口(25)，所述返料口(26)的出口与所述低温氧化装置(2)内部连通；所述第一进料口(113)侧面通过氮气接口(116)连接有氮气吹扫装置，所述第一出料口(114)与所述第二进料口(24)相连；所述氮气吹扫装置包括用于为所述旋转步进式密闭热解炉(11)提供惰性气体的制氮机、用于为整套系统提供压缩空气的空压机及其连接管道；所述低温氧化装置(2)顶部开设有若干热风进口(27)，其侧面开设有若干抽风口(28)，抽风口(28)连接有高温风机，抽风口(28)通过高温风机与所述燃气焚烧炉(41)上的高温氧化烟气接口(45)连接；所述热风进口(27)与鼓风机相连，连接管道内的冷空气通过外置加热器加热并通入所述热风进口(27)内。

4.根据权利要求1所述的高效回收风机叶片玻璃纤维的富氧热处理系统，其特征在于：所述玻璃纤维收集装置包括玻璃纤维储仓(9)、出渣冷却螺旋(31)和变频驱动电机(32)；所述玻璃纤维收集装置的第三进料口(33)与所述低温氧化装置(2)的第二出料口(25)连接，所述出渣冷却螺旋(31)的第三出料口(34)与所述玻璃纤维储仓(9)的第四进料口(91)连接；所述玻璃纤维储仓(9)和出渣冷却螺旋(31)内均通有循环冷却水。

5.根据权利要求1所述的高效回收风机叶片玻璃纤维的富氧热处理系统，其特征在于：所述热解装置(1)的烟气加热套(13)设有加热套烟气进口(131)和加热套烟气出口(132)，所述燃气焚烧炉(41)的烟气出口(46)与所述热解装置(1)的烟气加热套(13)的加热套烟气进口(131)相连。

6.根据权利要求1所述的高效回收风机叶片玻璃纤维的富氧热处理系统，其特征在于：所述燃气焚烧炉(41)的热解气进口(43)与所述旋转步进式密闭热解炉(11)的热解气出口(115)连接，中间连接管道上安装有燃气止回阀和电动开关阀；所述燃气焚烧炉(41)上方设有sncr喷枪接口(48)。

7.根据权利要求5所述的高效回收风机叶片玻璃纤维的富氧热处理系统，其特征在于：还包括布袋除尘器(6)和喷淋脱酸塔(5)，所述喷淋脱酸塔(5)进口与所述热解装置(1)的烟气加热套(13)的加热套烟气出口(132)连接，出口与所述布袋除尘器(6)连接。

8.根据权利要求1所述的高效回收风机叶片玻璃纤维的富氧热处理系统，其特征在于：所述旋转步进式密闭热解炉(11)、所述低温氧化装置(2)、所述燃气焚烧炉(41)及其连接燃气管道、烟气管道外部均设有保温耐火材料层；所述旋转步进式密闭热解炉(11)、所述低温氧化装置(2)、所述燃气焚烧炉(41)均设有温度检测仪表(7)和压力检测仪表(8)；所述旋转步进式密闭热解炉(11)、所述低温氧化装置(2)均设有检修炉门和观察口；所述燃气焚烧炉(41)连接有鼓风机。

9.根据权利要求1所述的高效回收风机叶片玻璃纤维的富氧热处理系统，其特征在于：所述燃烧器还包括观火孔和自动配风装置，所述燃气焚烧炉(41)侧面也设置有观火孔；所述燃烧器呈10度倾角设置在所述燃气焚烧炉(41)前端面。

10.根据权利要求1所述的高效回收风机叶片玻璃纤维的富氧热处理系统，其特征在于：所述加热元件(29)为陶瓷电加热板；所述陶瓷电加热板设有若干个，呈多段式布置在所述低温氧化装置(2)内的活动链板(22)上方，且不与物料直接接触；或者，所述加热元件(29)为电加热辐射管；所述旋转步进式密闭热解炉(11)的温度范围控制在550℃；所述低温氧化装置(2)内的温度范围控制在500℃。

技术总结
本技术公开了一种高效回收风机叶片玻璃纤维的富氧热处理系统，包括热解装置、低温氧化装置和燃气焚烧装置；热解装置与燃气焚烧装置连接，低温氧化装置与燃气焚烧装置连接；热解装置包括旋转步进式密闭热解炉、传动主轴和烟气加热套；低温氧化装置包括滚筒、第一驱动电机、活动链板、加热元件、刮渣板和玻璃纤维收集装置；燃气焚烧装置包括燃气焚烧炉、燃烧器和火焰检测装置。本装置采用富氧热处理方式处置风机叶片中热固性复合材料，通过热解和低温氧化等集成工艺，高效利用热解气和残碳燃烧的烟气热为整个风机叶片的热解提供能量，既处置了退役风机叶片，减少化石能源和电力能源使用，也实现高纯度玻璃纤维的回收利用。

技术研发人员：袁浩然,胡双清,李振新,王亚琢,张元甲,孙一博,陈勇
受保护的技术使用者：中国科学院广州能源研究所
技术研发日：20231220
技术公布日：2024/9/23