CN102374538A - 垃圾焚烧循环发电系统 - Google Patents

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陈泽峰
郭红治
涂丹群
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    • Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste

Abstract

本发明公开了一种垃圾焚烧循环发电系统，涉及垃圾焚烧发电技术领域，包括：垃圾焚烧炉、汽轮机、凝汽器、余热锅炉、第一空气预热器、烟气净化装置和烟囱；其中，所述垃圾焚烧炉与所述余热锅炉中的过热器连通，所述余热锅炉中的省煤器与所述烟气净化装置连通，所述烟气净化装置与所述第一空气预热器连通，所述第一空气预热器又与所述烟囱和所述余热锅炉中的过热器连通；所述凝汽器与所述余热锅炉中的省煤器连通，所述汽轮机与所述余热锅炉中的过热器连通。本发明能够提高垃圾焚烧发电过程中的热量利用率，从而提高发电效率，并能减少高温烟气造成的高温腐蚀，延长了设备寿命。

Description

垃圾焚烧循环发电系统
技术领域
本发明涉及垃圾焚烧发电技术领域，尤其涉及一种垃圾焚烧循环发电系统。
背景技术
当前，在垃圾焚烧发电过程中，由于垃圾焚烧炉产生的烟气具有腐蚀性大，因而制约了垃圾焚烧炉蒸汽参数的提升，并使其整体热效率低于一般的电站锅炉。
如图1所示，现有的垃圾焚烧循环发电系统工作过程如下：垃圾首先进入垃圾焚烧炉燃烧产生高温烟气，而后高温烟气经过余热锅炉的过热器、蒸发器、省煤器回收热能，然后烟气通过烟气净化装置、烟囱排入大气；同时，环境空气经过空气预热器被汽机抽汽加热送入焚烧炉助燃；凝结水通过给水加热器、除氧器被汽机抽汽加热成高温热水，再通过省煤器、蒸发器、过热器被加热至中等温度(400℃)的蒸汽，然后送入汽轮机做功发电。
综上所述，现有的垃圾焚烧循环发电系统由于热量利用率低，影响了其发电效率，并且发电过程中烟气温度高，因而易产生高温腐蚀，减少了设备寿命。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：提供一种垃圾焚烧循环发电系统，其能够提高垃圾焚烧发电过程中的热量利用率，从而提高发电效率，并能减少高温烟气造成的高温腐蚀，延长了设备寿命。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种垃圾焚烧循环发电系统，包括：垃圾焚烧炉、汽轮机、凝汽器、余热锅炉、第一空气预热器、烟气净化装置和烟囱；其中，
所述垃圾焚烧炉与所述余热锅炉中的过热器连通，所述余热锅炉中的省煤器与所述烟气净化装置连通，所述烟气净化装置与所述第一空气预热器连通，所述第一空气预热器又与所述烟囱和所述余热锅炉中的过热器连通；
所述凝汽器与所述余热锅炉中的省煤器连通，所述汽轮机与所述余热锅炉中的过热器连通。
优选地，所述系统还包括燃气轮机、外部过热器和第二空气预热器；所述燃气轮机、外部过热器和第二空气预热器顺次连通，所述第二空气预热器与所述垃圾焚烧炉连通，所述外部过热器与所述汽轮机和所述余热锅炉中的过热器分别连通。
优选地，所述系统还包括烟道燃烧器，所述烟道燃烧器与所述燃气轮机和所述外部过热器分别连通。用于提高所述燃气轮机产生的烟气的温度。
优选地，所述第二空气预热器与所述烟道燃烧器连通。第二空气预热器产生的高温烟气对烟道燃烧器内的燃料起到助燃作用。
优选地，所述系统还包括给水加热器，所述给水加热器与所述第二空气预热器、垃圾焚烧炉和凝汽器分别连通。用于将所述凝汽器产生的凝结水加热成高温热水。
优选地，所述第一空气预热器与所述垃圾焚烧炉连通。环境空气经过第一空气预热器被汽机抽汽加热后送入垃圾焚烧炉可以帮助垃圾焚烧炉的垃圾燃烧。
优选地，所述第一空气预热器与所述第二空气预热器连通。所述第一空气预热器由烟气获得的能量可通过第二空气预热器进入垃圾焚烧炉，而后进入余热锅炉，将热量回收。
优选地，所述系统还包括除氧器，所述除氧器与所述汽轮机、所述余热锅炉中的省煤器和所述给水加热器分别连通。
优选地，所述燃气轮机的燃料为天然气、垃圾填埋气、沼气、合成气或柴油。
(三)有益效果
本发明通过利用余热锅炉的高温排烟加热环境空气将其热量回收，提高了热量利用率，从而提高了蒸汽参数和发电效率；同时本发明降低了排烟温度，避免了对设备的高温腐蚀，延长了设备寿命。
使用本发明所述系统，垃圾焚烧发电的效率可以达到30％左右。以日处理垃圾800吨的垃圾焚烧发电厂为例，通常情况下其发电功率为12MW；使用本发明所述系统后，垃圾焚烧发电系统部分的发电功率可达到约14.7MW，增加了约22.5％的发电能力，一年可以多发电约2000万度，增加收入约1200万元。
附图说明
图1为本发明背景技术中所述现有垃圾焚烧循环发电系统的原理图；
图2为本发明实施方式中所述垃圾焚烧循环发电系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图2所示，本发明所述的垃圾焚烧循环发电系统，包括：垃圾焚烧炉1、汽轮机2、凝汽器3、余热锅炉4、第一空气预热器5、烟气净化装置6和烟囱7；其中，
所述垃圾焚烧炉1与所述余热锅炉4中的过热器8连通，所述余热锅炉4中的省煤器9与所述烟气净化装置6连通，所述烟气净化装置6与所述第一空气预热器5连通，所述第一空气预热器5又与所述烟囱7和所述余热锅炉4中的过热器8连通；
所述凝汽器3与所述余热锅炉4中的省煤器9连通，所述汽轮机2与所述余热锅炉4中的过热器8连通。其中，余热锅炉4中还包括蒸发器16。
优选地，所述系统还包括燃气轮机10、外部过热器11和第二空气预热器12；所述燃气轮机10、外部过热器11和第二空气预热器12顺次连通，所述第二空气预热器12与所述垃圾焚烧炉1连通，所述外部过热器11与所述汽轮机2和所述余热锅炉4中的过热器8分别连通。
优选地，所述系统还包括烟道燃烧器13，所述烟道燃烧器13与所述燃气轮机10和所述外部过热器11分别连通。用于提高所述燃气轮机10产生的烟气的温度。
优选地，所述第二空气预热器12与所述烟道燃烧器13连通。第二空气预热器12产生的高温烟气对烟道燃烧器13内的燃料起到助燃作用。
优选地，所述系统还包括给水加热器14，所述给水加热器14与所述第二空气预热器12、垃圾焚烧炉1和凝汽器3分别连通。用于将所述凝汽器3产生的凝结水加热成高温热水。第二空气预热器排出的高温烟气可以使凝结水加热，回收热能后送入垃圾焚烧炉助燃。
优选地，所述第一空气预热器5与所述垃圾焚烧炉1连通。环境空气经过第一空气预热器5被汽机抽汽加热后送入垃圾焚烧炉1可以帮助垃圾焚烧炉的垃圾燃烧。
优选地，所述第一空气预热器5与所述第二空气预热器12连通。所述第一空气预热器5由烟气获得的能量可通过第二空气预热器12进入垃圾焚烧炉1，而后进入余热锅炉4，将热量回收。
优选地，所述系统还包括除氧器15，所述除氧器15与所述汽轮机2、所述余热锅炉4中的省煤器9和所述给水加热器14分别连通。
优选地，所述燃气轮机10的燃料为天然气、垃圾填埋气、沼气、合成气或柴油。
本发明的工作原理：
烟气经余热锅炉回收热量，被烟气净化装置净化后，温度仍然很高，高温烟气通过第一空气预热器将环境空气加热后进入烟囱，排烟温度降低，提高了发电效率。被加热的环境空气一部分经管道进入余热锅炉，热量被余热锅炉回收，一部分进入垃圾焚烧炉助燃，还有一部分进入第二空气预热器，经给水加热器加热凝结水。
燃气轮机的高温排气经过烟道燃烧器、外部过热器、空气预热器、给水加热器回收热能后送入垃圾焚烧炉助燃；而凝结水经过给水加热器加热后又被燃气轮机的高温排气加热，进入余热锅炉被进一步加热形成中等参数的蒸汽后，由再次被燃气轮机的高温排气加热成为高参数的蒸汽，然后送入汽轮机做功发电。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种垃圾焚烧循环发电系统，其特征在于，包括：垃圾焚烧炉(1)、汽轮机(2)、凝汽器(3)、余热锅炉(4)、第一空气预热器(5)、烟气净化装置(6)和烟囱(7)；其中，
所述垃圾焚烧炉(1)与所述余热锅炉(4)中的过热器(8)连通，所述余热锅炉(4)中的省煤器(9)与所述烟气净化装置(6)连通，所述烟气净化装置(6)与所述第一空气预热器(5)连通，所述第一空气预热器(5)又与所述烟囱(7)和所述余热锅炉(4)中的过热器(8)连通；
所述凝汽器(3)与所述余热锅炉(4)中的省煤器(9)连通，所述汽轮机(2)与所述余热锅炉(4)中的过热器(8)连通。
2.如权利要求1所述的垃圾焚烧循环发电系统，其特征在于，还包括燃气轮机(10)、外部过热器(11)和第二空气预热器(12)；所述燃气轮机(10)、外部过热器(11)和第二空气预热器(12)顺次连通，所述第二空气预热器(12)与所述垃圾焚烧炉(1)连通，所述外部过热器(11)与所述汽轮机(2)和所述余热锅炉(4)中的过热器(8)分别连通。
3.如权利要求2所述的垃圾焚烧循环发电系统，其特征在于，还包括烟道燃烧器(13)，所述烟道燃烧器(13)与所述燃气轮机(10)和所述外部过热器(11)分别连通。
4.如权利要求3所述的垃圾焚烧循环发电系统，其特征在于，所述第二空气预热器(12)与所述烟道燃烧器(13)连通。
5.如权利要求2所述的垃圾焚烧循环发电系统，其特征在于，还包括给水加热器(14)，所述给水加热器(14)与所述第二空气预热器(12)、垃圾焚烧炉(1)和凝汽器(3)分别连通。
6.如权利要求1所述的垃圾焚烧循环发电系统，其特征在于，所述第一空气预热器(5)与所述垃圾焚烧炉(1)连通。
7.如权利要求1所述的垃圾焚烧循环发电系统，其特征在于，所述第一空气预热器(5)与所述第二空气预热器(12)连通。
8.如权利要求5所述的垃圾焚烧循环发电系统，其特征在于，还包括除氧器(15)，所述除氧器(15)与所述汽轮机(2)、所述余热锅炉(4)中的省煤器(9)和所述给水加热器(14)分别连通。
9.如权利要求2所述的垃圾焚烧循环发电系统，其特征在于，所述燃气轮机(10)的燃料为天然气、垃圾填埋气、沼气、合成气或柴油。
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