CN110608431A - 一种带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统 - Google Patents

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王延涛
白力
张利军
黄洁
曹阳
杜海亮
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尤灏
沈咏烈
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    • Y02E20/12—Heat utilisation in combustion or incineration of waste

Abstract

本发明涉及一种带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，该垃圾焚烧发电系统包括余热锅炉(1)和汽轮机(4)，该垃圾焚烧发电系统中余热锅炉(1)与汽轮机(4)之间通过外置式独立过热器(3)连接，外置式独立过热器(3)通过蒸汽管道连接到汽轮机(4)，汽轮机(4)带动发电机(5)转动；汽轮机(4)尾部依次连接有冷凝器(6)、二级省煤器(7)和除氧器(8)；给水泵连接到除氧器(8)，将给水送入到一级省煤器(10)和高压省煤器(11)，高压省煤器通过管道连接到汽包(2)。本发明可将蒸汽温度加热到500℃以上，提高了蒸汽参数，进而提升了汽轮机发电效率，全厂热效率可显著增加，经济效益明显。

Description

一种带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统
技术领域
本发明专利涉及垃圾焚烧发电领域，具体而言涉及一种带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，也是一种通过低温省煤器进行多级余热利用的垃圾焚烧发电系统。
背景技术
生活垃圾由于含有较多的氯和碱金属等元素，在焚烧过程中生成大量的HCl 等酸性气体和氯化物盐，具有较强的腐蚀性，容易在余热锅炉的受热面上沉积，造成较高的高温腐蚀风险。且蒸汽参数越高，受热面的壁温相应增加，腐蚀风险也就越大，因此限制了垃圾焚烧电厂高参数的采用。为了避免造成低温腐蚀和便于后续烟气净化处理，余热锅炉的排烟温度较高，一般在190℃～220℃之间，排烟损失较大。目前国内主流的垃圾焚烧发电厂采用常规参数4MPa/400℃。但是常规参数下的垃圾焚烧电厂全厂热效率普遍较低，约为20％～25％，有较大的提升空间。经过技术的发展与改进，垃圾焚烧电厂的参数已经能够达到6.4MPa/450℃，且在国内已经有所应用，更高参数的垃圾焚烧电厂尚无运行案例。
通过设置外置式独立过热器，设计一种带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，利用外部清洁燃料或燃气轮机排烟将来自余热锅炉的蒸汽进一步加热，提高了蒸汽的温度和压力，避免腐蚀性烟气对受热面可能造成的高温腐蚀，且多级利用燃气排烟，，在保证发电系统的稳定性和安全性的同时，提高全厂发电效率，增加发电厂的经济效益。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提出一种带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统。
具体技术方案是：一种带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，包括余热锅炉和汽轮机，余热锅炉与汽轮机之间通过外置式独立过热器连接，外置式独立过热器出口的高温高压蒸汽进入汽轮机做功，带动发电机发电。汽轮机乏汽经过凝汽器冷凝后通过二级省煤器，进入除氧器。加热后的给水依次经过给水泵、一级省煤器和高压省煤器进入汽包和余热锅炉。
该垃圾焚烧发电系统中余热锅炉(1)与汽轮机(4)之间通过外置式独立过热器(3)连接，外置式独立过热器(3)通过蒸汽管道连接到汽轮机(4)，汽轮机(4)带动发电机(5)转动。汽轮机(4)尾部依次连接有冷凝器(6)、二级省煤器(7)和除氧器(8)。给水泵连接到除氧器(8)，将给水送入到一级省煤器(10)和高压省煤器(11)，高压省煤器通过管道连接到汽包(2)。另外，外置式独立过热器烟气侧通过烟气管道依次连接一级省煤器(10)和二级省煤器(7)。
进一步的，所述的带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，从余热锅炉出来的过热蒸汽进入外置式独立过热器。
进一步的，所述的带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，外置式独立过热器通过外部清洁燃料燃烧直接加热或燃气轮机排气加热。
进一步的，所述的带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，经过外置式独立过热器加热后的蒸汽为高温高压，蒸汽温度不小于500℃。
进一步的，所述的带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，给水系统设置有两级外置省煤器，一级省煤器位于给水泵后，二级省煤器位于冷凝器与除氧器之间。
进一步的，所述的带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，经过外置式独立过热器换热后的排烟依次经过一级省煤器和二级省煤器。
本发明所述的带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，优点有：
(1)外置式独立过热器突破垃圾焚烧余热锅炉对主蒸汽参数的限制，可将蒸汽温度加热到500℃以上，提高了蒸汽参数，进而提升了汽轮机发电效率，全厂热效率可显著增加，经济效益明显。
(2)外置式独立过热器的所需热量来自于外部清洁燃料燃烧或燃气轮机排气，不含HCL等酸性气体和飞灰，避免对高温过热器造成磨损和高温腐蚀，保证整个垃圾发电系统的稳定性和安全性。
(3)利用外置式独立过热器的排烟，对给水分级多级进行加热，实现余热的多级利用，提高能量利用率。
(4)在一定程度上实现了垃圾焚烧发电厂与燃气电厂的汽轮机发电机组的共用，提高了装机容量，减少了单位建设成本，降低了投资。
附图说明
图1带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统
图中：1余热锅炉、2汽包、3外置式独立过热器、4汽轮机、5发电机、6凝汽器、7二级省煤器、8除氧器、9给水泵、10一级省煤器、11高压省煤器
具体实施方式
本发明为一种带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，结合附图1，对具体实施方式作进一步说明。
该垃圾焚烧发电系统包括余热锅炉(1)和汽轮机(4)，余热锅炉(1)与汽轮机(4)之间通过外置式独立过热器(3)连接，外置式独立过热器(3)出口的高温高压蒸汽进入汽轮机(4)做功，带动发电机(5)发电。汽轮机乏汽经过凝汽器(6)冷凝后通过二级省煤器(7)，进入除氧器(9)。加热后的给水依次经过给水泵(10)、一级省煤器(8)和高压省煤器(11)进入汽包(2)和余热锅炉(1)。
从余热锅炉(1)出来的中温蒸汽进入到外置式独立过热器(3)，被继续加热至高温高压，高参数的主蒸汽进入到汽轮机(4)膨胀做功，带动发电机(5) 发电。给水系统设置有二级省煤器(7)和一级省煤器(10)，依次预热给水。外置式独立过热器(3)排烟作为给水预热热源，先后与一级省煤器(10)和二级省煤器(7)换热。
实施例1：
垃圾焚烧余热锅炉产生13MPa/400℃的主蒸汽，进入到外置式独立过热器中，外部清洁燃料燃烧进一步加热，压力保持13MPa不变，过热蒸汽加热到560℃，参数提高的高温高压蒸汽引入汽轮机膨胀做功。外置式独立过热器排烟先后与一级省煤器和二级省煤器换热，预热给水，一级省煤器出口温度为150℃。
实施例2：
垃圾焚烧余热锅炉产生6.4MPa/450℃的主蒸汽，进入到外置式独立过热器中，燃气轮机排烟温度600℃，进一步加热外置式独立过热器中的主蒸汽，过热蒸汽升温升压至13MPa/500℃，参数提高的高温高压蒸汽引入汽轮机膨胀做功。外置式独立过热器排烟先后与一级省煤器和二级省煤器换热，预热给水，一级省煤器出口温度为140℃。

Claims (5)

1.一种带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，该垃圾焚烧发电系统包括余热锅炉(1)和汽轮机(4)，其特征在于：
该垃圾焚烧发电系统中余热锅炉(1)与汽轮机(4)之间通过外置式独立过热器(3)连接，外置式独立过热器(3)通过蒸汽管道连接到汽轮机(4)，汽轮机(4)带动发电机(5)转动；汽轮机(4)尾部依次连接有冷凝器(6)、二级省煤器(7)和除氧器(8)；给水泵连接到除氧器(8)，将给水送入到一级省煤器(10)和高压省煤器(11)，高压省煤器通过管道连接到汽包(2)。
2.根据权利要求1所述的一种带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，其特征在于：外置式独立过热器(3)通过外部清洁燃料燃烧直接加热或燃气轮机排气加热。
3.根据权利要求2所述的一种带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，其特征在于：经过外置式独立过热器(3)加热后的蒸汽为高温高压，蒸汽温度不小于500℃。
4.根据权利要求1所述的一种带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，其特征在于：给水系统设置有两级外置省煤器，一级省煤器(10)位于给水泵(9)后；二级省煤器(7)位于冷凝器(6)与除氧器(8)之间。
5.根据权利要求1所述的一种带有外置式独立过热器的垃圾焚烧发电系统，其特征在于：外置式独立过热器烟气侧通过烟气管道依次连接一级省煤器(10)和二级省煤器(7)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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