CN208011678U - 垃圾焚烧的余热利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种垃圾焚烧的余热利用系统，包括：余热锅炉，所述余热锅炉配置为回收焚烧炉焚烧生活垃圾产生的烟气的热量以加热给水；汽包，所述汽包配置为将加热所述给水产生的蒸汽进行汽水分离，并排出锅炉连排水；连排扩容器，所述连排扩容器配置为扩容所述锅炉连排水以产生蒸汽；汽轮机，所述汽轮机配置为在加热所述给水产生的过热蒸汽的作用下驱动发电机发电；凝汽器，所述凝汽器配置为冷凝从所述汽轮机排出的乏汽，以使乏汽放热形成凝结水，所述放热使所述余热锅炉的循环冷却水温度升高；第一类吸收式热泵，所述第一类吸收式热泵配置为以所述连排扩容器产生的蒸汽为驱动热源，以部分所述循环冷却水为低温热源，加热所述凝结水。

Description

垃圾焚烧的余热利用系统

技术领域

本实用新型涉及垃圾焚烧发电领域，具体而言涉及一种垃圾焚烧的余热利用系统。

背景技术

垃圾焚烧发电的基本原理是把垃圾进行高温焚烧，产生的热能转化为高温蒸气，推动汽轮机转动，使发电机产生电能。在垃圾焚烧发电过程中，给水经在余热锅炉中加热生成高温蒸汽，推动汽轮机转动，使发电机发电，然后做完功的汽轮机乏汽在凝汽器中冷凝为凝结水，凝结水再经过多级加热器将凝结水加热升温、除氧后，由给水泵再次泵送至余热锅炉。

目前垃圾焚烧发电厂主要采用凝汽式汽轮发电机组，这种发电机组的热能利用率较低，约55％的热量被循环冷却水带走，一般通过冷却塔将从汽轮机乏汽吸收而来的热量散发在环境中，造成巨大的能源浪费。此外，目前垃圾焚烧发电厂的凝结水大多利用汽轮机抽汽加热，尽管电厂将锅炉连排水作为一种余热热源，通过连排扩容器将锅炉连排水减压扩容，产生高温蒸汽，以加热凝结水，从而减少部分汽轮机抽汽，但由于垃圾焚烧发电厂的锅炉连排水量较小，余热利用程度有限，大量的低温循环水热量直接散发到环境中，没有得到很好的利用。

因此，有必要提出一种新的垃圾焚烧的余热利用系统，以回收利用垃圾焚烧发电厂低温循环水的热量，提高垃圾焚烧发电厂热效率，提高电厂经济性，降低环境污染，缓解资源、环境与发展之间的冲突。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本实用新型提供一种垃圾焚烧的余热利用系统，包括：

余热锅炉，所述余热锅炉配置为回收焚烧炉焚烧生活垃圾产生的烟气的热量以加热给水；

汽包，所述汽包配置为将加热所述给水产生的蒸汽进行汽水分离，并排出锅炉连排水；

连排扩容器，所述连排扩容器配置为扩容所述锅炉连排水以产生蒸汽；

汽轮机，所述汽轮机配置为在加热所述给水产生的过热蒸汽的作用下驱动发电机发电；

凝汽器，所述凝汽器配置为冷凝从所述汽轮机排出的乏汽，以使乏汽放热形成凝结水，所述放热使所述余热锅炉的循环冷却水温度升高；

第一类吸收式热泵，所述第一类吸收式热泵配置为以所述连排扩容器产生的蒸汽为驱动热源，以部分所述循环冷却水为低温热源，加热所述凝结水。

进一步，所述第一类吸收式热泵包括溴化锂吸收式热泵机组。

进一步，所述余热利用系统还包括：冷却塔，所述冷却塔配置为使所述循环冷却水与空气进行换热，以降低所述循环冷却水的温度。

进一步，所述余热利用系统还包括：凝结水泵，所述凝结水泵配置为将所述凝结水泵送至所述第一类吸收式热泵。

进一步，所述余热利用系统还包括：低压加热器，所述低压加热器配置为对进入所述余热锅炉的给水进行预热，以提高所述给水的温度。

进一步，所述余热利用系统还包括：除氧器，所述除氧器配置为去除所述给水中的氧，以防止所述余热锅炉产生管道内氧腐蚀。

进一步，所述余热利用系统还包括：给水泵，所述给水泵配置为将所述给水泵送至所述余热锅炉中。

进一步，所述余热锅炉中设置有过热器，以将所述汽包分离出的饱和蒸汽加热为所述过热蒸汽。

根据本实用新型提供的垃圾焚烧的余热利用系统，通过设置第一类吸收式热泵，并以连排扩容器产生的蒸汽为驱动热源，以部分循环冷却水为低温热源，加热凝结水，从而同时回收锅炉连排水和循环冷却水的余热，提高垃圾焚烧发电厂的热效率，进而提高垃圾焚烧发电厂的经济效益。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的装置及原理。在附图中，

图1为本实用新型的垃圾焚烧的余热利用系统的示意图。

附图标识

1、余热锅炉 2、汽包

3、汽轮机 4、连排扩容器

5、冷却塔 6、凝汽器

7、第一类吸收式热泵 8、凝结水泵

9、低压加热器 10、除氧器

11、给水泵

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本实用新型提出的垃圾焚烧的余热利用系统。显然，本实用新型的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

本实用新型提供一种垃圾焚烧的余热利用系统，如图1所示，包括余热锅炉1，汽包2，汽轮机3，连排扩容器4，冷却塔5，凝汽器6，第一类吸收式热泵7，凝结水泵8，低压加热器9，除氧器10以及给水泵11。

其中，余热锅炉1配置为回收焚烧炉焚烧生活垃圾产生的烟气的热量以加热给水。焚烧炉(图1中未示出)用于对生活垃圾进行高温焚烧，产生携带热量的烟气，焚烧炉与余热锅炉1连通或焚烧炉设置在余热锅炉内，燃烧所产生的烟气进入余热锅炉1，烟气所携带的热量被余热锅炉1回收。余热锅炉1内设置有过热器，用于利用余热锅炉1内烟气的热量加热给水产生蒸汽和/或过热蒸汽。

汽包2配置为将加热给水产生的蒸汽进行汽水分离，并排出锅炉连排水。具体地，给水在余热锅炉1中受热蒸发后进入汽包2，蒸汽在汽包2中进行汽水分离，分离后的饱和蒸汽再次进入余热锅炉1受热变成过热蒸汽，并将生成的锅炉连排水排出汽包2。汽包2中储存一定量的饱和水，具有一定的蒸发能力，储存的水量愈多，适应负荷变化的能力就愈大。通常汽包2内部还安装有给水、加药、排污和蒸汽净化等装置，以改善蒸汽品质，保护设备。

汽轮机3配置为在过热蒸汽作用下转动，从而带动发电机发电。即，过热蒸汽进入汽轮机3膨胀做功，首先将过热蒸汽的热能转化为机械能，然后再通过将机械能转化为电能，从而发电。

连排扩容器4配置为扩容锅炉连排水以产生蒸汽。锅炉排污扩容器包括定期排污扩容器和连续排污扩容器，连排扩容器是连续地从汽包中将炉水含盐浓度最大的炉水排出，以维持炉水一定的含盐量和碱度，从而产生合格的蒸汽。连排扩容器的作用在于将锅炉连排水减压膨胀分离为二次蒸汽和废热水，废热水直接排走，二次蒸汽经扩容、降压、热交换后，可回收余热，例如将二次蒸汽引至除氧器加热凝结水。在本实施例中，锅炉连排水从汽包2排出后进入连排扩容器4，经过降压扩容，一部分锅炉连排水变成蒸汽作为驱动热源进入第一类吸收式热泵7，剩余的锅炉连排水排出连排扩容器4。

凝汽器6配置为冷凝从汽轮机3排出的乏汽，以使乏汽放热形成凝结水，乏汽放热使循环冷却水温度升高。凝汽器6可以选用各种合适的换热器，在本实施例中，凝汽器6利用循环冷却水冷凝蒸汽，即做完功的汽轮机乏汽进入凝汽器6与循环冷却水进行换热，以降低温度、实现冷凝，最终乏汽放热变成凝结水，循环冷却水吸收乏汽潜热后温度升高。

冷却塔5配置为使循环冷却水与空气换热后温度降低。冷却塔的基本原理是使空气自下向上流动，同时使循环水自上向下落，在双方对流过程中进行热交换，以降低循环水温度。在本实施例中，在凝汽器6中吸收乏汽潜热的一部分循环冷却水进入冷却塔5与空气进行热交换，把水的热量传输给空气并散入大气，对循环水进行降温，变成低温循环水。

第一类吸收式热泵7配置为以连排扩容器4产生的蒸汽为驱动热源，以部分循环冷却水为低温热源，加热凝结水。第一类吸收式热泵7包括溴化锂吸收式热泵机组，其利用少量的高温热源(如蒸汽、高温热水、可燃性气体燃烧热等)为驱动热源，回收利用低温热源(如废热水)的热能，制取所需的工艺或采暖用中温热媒(如热水)，实现从低温向高温输送热能。溴化锂吸收式热泵机组主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、热交换器、冷媒泵、溴化锂溶液泵、减压节流装置组成，其工作原理可分为三个循环过程：1、溴化锂溶液循环过程，从吸收器出来的稀溶液经过热交换器进入发生器，在发生器中溶液被驱动热源加热浓缩为浓溶液，浓溶液由发生器经过热交换器进入吸收器吸收来自蒸发器的冷媒蒸汽变为稀溶液；2、冷媒循环过程，从发生器蒸发出来的冷媒蒸汽进入冷凝器进行冷凝换热变为冷媒水，冷媒水经过减压节流装置进入蒸发器，在蒸发器中吸收热源水热量蒸发为冷媒蒸汽，然后被吸收器的溶液吸收；3、水系统循环，低温热源水在蒸发器管内循环，其热量被管外冷媒水吸收；温水在吸收器、冷凝器管内循环，实现两次升温过程，第一次吸收吸收器的吸收热、第二次吸收冷凝器的冷凝热。在本实施例中，一部分锅炉连排水变成蒸汽作为驱动热源进入第一类吸收式热泵7；一部分循环冷却水吸收乏汽潜热后温度升高，作为低温热源进入第一类吸收式热泵7；从凝汽器出来的凝结水进入第一类吸收式热泵7依次吸收循环水和连排扩容蒸汽释放的热量，温度升高。

凝结水泵8配置为将凝结水泵送至第一类吸收式热泵7。

低压加热器9配置为进入余热锅炉1的给水进行预热，以提高给水的温度。在本实施例中，从第一类吸收式热泵7排出的凝结水进入低压加热器9，在低压加热器9中吸收汽轮机中间抽汽释放的热量，温度升高。

除氧器10配置为去除给水中的氧，以防止所述余热锅炉产生管道内氧腐蚀1。在锅炉供水处理工艺过程中，除氧是非常关键的一个环节，氧是锅炉供水系统的主要腐蚀性物质，给水中的氧应当迅速得到清除，防止腐蚀锅炉的供水系统和部件，因此，给水需先送入除氧器10，通过压力、温度使给水中含氧量降低到一定的值。

给水泵11配置为将给水泵送至所述余热锅炉1，以形成过热蒸汽，并实现给水的循环利用。在本实施例中，给水泵11为电动给水泵。

参照图1，本实施例提供的垃圾焚烧的余热利用系统的工作过程为：给水在给水泵11作用下进入余热锅炉1，在余热锅炉1中受热产生蒸汽，蒸汽进入汽包2中进行汽水分离，得到饱和蒸汽和锅炉连排水，从汽包2排出的锅炉连排水进入连排扩容器4，一部分连排水扩容为蒸汽，作为驱动热源进入第一类吸收式热泵7；从汽包2排出的饱和蒸汽再次进入余热锅炉1中受热，变为过热蒸汽进入汽轮机3膨胀做功，做完功的汽轮机乏汽进入凝汽器6与循环冷却水进行换热，乏汽放热变成凝结水，循环冷却水吸收乏汽潜热后温度升高，一部分进入冷却塔5与空气换热后温度降低变成低温循环水，一部分作为低温热源进入第一类吸收式热泵7；从凝汽器6出来的凝结水由凝结水泵8泵送至第一类吸收式热泵7中，依次吸收循环冷却水和连排扩容蒸汽释放的热量，温度升高，之后依次经过低压加热器9和除氧器10，吸收汽轮机中间抽汽释放的热量，温度再次升高，经过给水泵11的泵送作用重新进入余热锅炉1，完成循环。

根据本实用新型提供的垃圾焚烧的余热利用系统，通过设置第一类吸收式热泵，并以连排扩容器产生的蒸汽为驱动热源，以部分循环冷却水为低温热源，加热凝结水，从而同时回收锅炉连排水和循环冷却水的余热，提高垃圾焚烧发电厂的热效率，进而提高垃圾焚烧发电厂的经济效益。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (8)

1.一种垃圾焚烧的余热利用系统，其特征在于，包括：

余热锅炉，所述余热锅炉配置为回收焚烧炉焚烧生活垃圾产生的烟气的热量以加热给水；

汽包，所述汽包配置为将加热所述给水产生的蒸汽进行汽水分离，并排出锅炉连排水；

连排扩容器，所述连排扩容器配置为扩容所述锅炉连排水以产生蒸汽；

汽轮机，所述汽轮机配置为在加热所述给水产生的过热蒸汽的作用下驱动发电机发电；

凝汽器，所述凝汽器配置为冷凝从所述汽轮机排出的乏汽，以使乏汽放热形成凝结水，所述放热使所述余热锅炉的循环冷却水温度升高；

第一类吸收式热泵，所述第一类吸收式热泵配置为以所述连排扩容器产生的蒸汽为驱动热源，以部分所述循环冷却水为低温热源，加热所述凝结水。

2.如权利要求1所述的余热利用系统，其特征在于，所述第一类吸收式热泵包括溴化锂吸收式热泵机组。

3.如权利要求1所述的余热利用系统，其特征在于，还包括：

冷却塔，所述冷却塔配置为使所述循环冷却水与空气进行换热，以降低所述循环冷却水的温度。

4.如权利要求1所述的余热利用系统，其特征在于，还包括：

凝结水泵，所述凝结水泵配置为将所述凝结水泵送至所述第一类吸收式热泵。

5.如权利要求1所述的余热利用系统，其特征在于，还包括：

低压加热器，所述低压加热器配置为对进入所述余热锅炉的给水进行预热，以提高所述给水的温度。

6.如权利要求1所述的余热利用系统，其特征在于，还包括：

除氧器，所述除氧器配置为去除所述给水中的氧，以防止所述余热锅炉产生管道内氧腐蚀。

7.如权利要求1所述的余热利用系统，其特征在于，还包括：

给水泵，所述给水泵配置为将所述给水泵送至所述余热锅炉中。

8.如权利要求1所述的余热利用系统，其特征在于，所述余热锅炉中设置有过热器，以将所述汽包分离出的饱和蒸汽加热为所述过热蒸汽。