CN208282120U - 煤与垃圾协同燃烧发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了两种煤与垃圾协同燃烧发电系统。首先对垃圾进行粗粉碎；一种系统利用汽轮机抽汽加热来自垃圾储存仓的空气，产生的高温空气对垃圾进行干燥；另一种系统采用空气预热器出来的空气作为热源，对垃圾进行干燥；干燥后的垃圾再进行细粉碎筛分，筛分后的可燃垃圾送入锅炉炉膛燃烧。空气在对垃圾进行二次干燥后送入炉膛燃烧。整个垃圾侧处理系统均处于密封环境下，防止垃圾处理过程对环境产生污染。本实用新型提供的系统可以极大提高垃圾的能量利用率，降低垃圾处理成本，减少垃圾的环境污染问题，具有明显的社会效益和经济效益。

Description

煤与垃圾协同燃烧发电系统

技术领域

本实用新型属于煤电技术领域，涉及发电系统，尤其涉及利用燃煤火电机组掺烧城市生活垃圾的煤与垃圾协同燃烧发电系统。

背景技术

随着我国社会经济的快速发展、城市化进程的加快以及人民生活水平的迅速提高，城市生活垃圾的排放量逐年增加，预计到2020年，我国城市垃圾年产量接近2亿吨，平均每人每年产生的垃圾约300kg，而且还在以10％的速度不断增长。中国目前有2/3的城市陷入垃圾的包围之中，“垃圾围城”已经成为制约许多城市发展、影响市民生活质量的重要因素之一。城市生活垃圾不仅占用大量的土地，破坏城市景观，而且对人类赖以生存的环境造成了持续性的污染，进而对人类的健康构成威胁。

城市生活垃圾处理处置方式主要有填埋、堆肥和焚烧等方法，2015年底我国城镇垃圾进行集中卫生填埋、焚烧和堆肥的比例分别为66％、31％和3％(注：占无害化处理总量的百分比)。卫生填埋是我国目前处理垃圾的主要方法，优点是建设投资成本较低、运营成本较低、技术成熟、对垃圾的要求较低，但缺点是占用大量土地资源、渗滤液处理成本较高、渗漏风险大，易造成二次污染；垃圾堆肥是建立在垃圾分类收集的基础之上，我国的垃圾主要为混合垃圾，不适宜直接堆肥，因此该技术很难推广，处理厂数量也在不断减少。采用焚烧处理可以大幅度缩减垃圾的体积，经过焚烧后垃圾的体积可减少90％左右，同时焚烧可以消灭垃圾中的各种病原微生物，焚烧产生的热值可以再利用，焚烧法处理城市生活垃圾因其具有“无害化、减量化、资源化”等优点，在我国得到了快速发展和应用。

我国目前已经建成多个城市生活垃圾焚烧厂，但是城市生活垃圾直接焚烧仍然存在很多问题，例如设备昂贵，初投资很高，垃圾处理效果不佳，运行成本高，缺乏经济性等问题。我国是以煤炭为主要能源的国家，各地均有大量大型燃煤电站，利用大型燃煤机组掺烧城市生活垃圾一方面可以无害化、减量化处理城市生活垃圾，减少新建垃圾焚烧厂的建设成本，另一方面大型燃煤机组燃料能量利用率高，可以大幅提高城市生活垃圾热值的利用效率。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是如何利用大型燃煤机组掺烧城市生活垃圾，以降低城市生活垃圾的处理成本，提高城市生活垃圾热值的利用效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种煤与垃圾协同燃烧发电系统，包括锅炉本体，锅炉本体的主蒸汽出口连接汽轮机，汽轮机连接发电机；其特征在于：所述汽轮机抽汽口连接空气加热器热源进口，空气加热器热源出口连接锅炉汽水循环系统，垃圾储存仓空气出口连接空气加热器空气进口，空气加热器空气出口连接垃圾干燥筛分系统热源进口，垃圾干燥筛分系统乏气出口连接二次垃圾筛分系统热源进口，二次垃圾筛分系统乏气出口通过管道连接锅炉本体；

垃圾储存仓出口设有垃圾粗粉碎器，垃圾粗粉碎器连接垃圾干燥筛分系统，垃圾干燥筛分系统连接垃圾细粉碎器，垃圾细粉碎器连接二次垃圾筛分系统，二次垃圾筛分系统连接细颗粒垃圾储存仓和二次分离垃圾储存仓，细颗粒垃圾储存仓连接所述锅炉本体，二次分离垃圾储存仓连接垃圾细粉碎器。

优选地，所述空气加热器的热源进口与汽轮机的多级抽汽口连接。

优选地，所述垃圾储存仓、垃圾粗粉碎器、垃圾干燥筛分系统、垃圾细粉碎器、二次垃圾筛分系统、细颗粒垃圾储存仓、二次分离垃圾储存仓之间均密封连接。

优选地，所述锅炉本体采用煤与垃圾混烧，具有煤粉入口和垃圾入口。

上述的煤与垃圾协同燃烧发电系统使用时，步骤为：

步骤1：锅炉本体出来的主蒸汽推动汽轮机旋转，带动发电机发电；锅炉本体内产生的烟气经净化处理后由烟囱排出；

步骤2：采用汽轮机抽汽作为热源，对空气加热器中的来自垃圾储存仓的空气进行加热，加热后的空气进入垃圾干燥筛分系统用于垃圾干燥，汽轮机抽汽加热空气后再用来加热锅炉给水；

步骤3：垃圾储存仓内的垃圾经过垃圾粗粉碎器粉碎后进行初步筛分，筛分后的可燃垃圾进入垃圾干燥筛分系统进行干燥，干燥后的垃圾进入垃圾细粉碎器进行粉碎，然后进入二次垃圾筛分系统；垃圾干燥筛分系统出来的乏气送入二次垃圾筛分系统，对二次垃圾筛分系统内的垃圾采用风法进行二次筛分，筛分后的可燃细颗粒垃圾送入细颗粒垃圾储存仓备燃烧用，筛分出来的其它垃圾送入二次分离垃圾储存仓；二次分离垃圾储存仓内的颗粒经过分选，可燃颗粒再送入垃圾细粉碎器进行粉碎；二次垃圾筛分系统出来的乏气直接送入锅炉本体进行燃烧；

步骤4：细颗粒垃圾储存仓内的垃圾送入锅炉本体，与锅炉本体内的煤混烧。

本实用新型还提供了另一种煤与垃圾协同燃烧发电系统，包括锅炉本体，锅炉本体的主蒸汽出口连接汽轮机，汽轮机连接发电机；锅炉本体尾部烟道内设有空气预热器，其特征在于：所述空气预热器的空气出口连接垃圾干燥筛分系统热源进口，垃圾干燥筛分系统乏气出口连接二次垃圾筛分系统热源进口，二次垃圾筛分系统乏气出口通过管道连接锅炉本体；

垃圾储存仓出口设有垃圾粗粉碎器，垃圾粗粉碎器连接垃圾干燥筛分系统，垃圾干燥筛分系统连接垃圾细粉碎器，垃圾细粉碎器连接二次垃圾筛分系统，二次垃圾筛分系统连接细颗粒垃圾储存仓和二次分离垃圾储存仓，细颗粒垃圾储存仓连接所述锅炉本体，二次分离垃圾储存仓连接垃圾细粉碎器。

优选地，所述锅炉本体还通过管道连接风机出口，风机进口通过管道连接所述垃圾储存仓。

优选地，所述垃圾储存仓、垃圾粗粉碎器、垃圾干燥筛分系统、垃圾细粉碎器、二次垃圾筛分系统、细颗粒垃圾储存仓、二次分离垃圾储存仓之间均密封连接。

优选地，所述锅炉本体采用煤与垃圾混烧，具有煤粉入口和垃圾入口。

上述的另一种煤与垃圾协同燃烧发电系统使用时，步骤为：

步骤1：锅炉本体出来的主蒸汽推动汽轮机旋转，带动发电机发电；锅炉本体内产生的烟气经净化处理后由烟囱排出；

步骤2：垃圾储存仓内的垃圾经过垃圾粗粉碎器粉碎后进行初步筛分，筛分后的可燃垃圾进入垃圾干燥筛分系统，采用空气预热器出来的空气作为热源，对垃圾干燥筛分系统内的垃圾进行干燥；干燥后的垃圾进入垃圾细粉碎器进行粉碎，然后进入二次垃圾筛分系统；垃圾干燥筛分系统出来的乏气送入二次垃圾筛分系统，对二次垃圾筛分系统内的垃圾采用风法进行二次筛分，筛分后的可燃细颗粒垃圾送入细颗粒垃圾储存仓备燃烧用，筛分出来的其它垃圾送入二次分离垃圾储存仓；二次分离垃圾储存仓内的颗粒经过分选，可燃颗粒再送入垃圾细粉碎器进行粉碎；二次垃圾筛分系统出来的乏气直接送入锅炉本体进行燃烧；

步骤3：细颗粒垃圾储存仓内的垃圾送入锅炉本体，与锅炉本体内的煤混烧。

相比现有技术，本实用新型提供的系统具有如下有益效果：

1、利用大型燃煤机组进行垃圾焚烧处理，可以快速处理城市产生的生活垃圾，降低了城市生活垃圾占地面积；

2、城市生活垃圾的无害化处理程度高，有效解决了城市生活垃圾的环境污染问题；

3、大型燃煤机组的发电效率高，城市生活垃圾的热值可以进行高效率的利用；

4、不需要建立单独的垃圾焚烧炉以及烟气净化设备，节省了设备投资，具有极大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为实施例1提供的煤与垃圾协同燃烧发电系统示意图；

图2为实施例2提供的煤与垃圾协同燃烧发电系统示意图；

附图标记说明：

1-锅炉本体；2-低温再热器；3-省煤器；4-空气预热器；5-空气加热器；6-垃圾储存仓；7-垃圾粗粉碎器；8-垃圾干燥筛分系统；9-垃圾细粉碎器；10-二次垃圾筛分系统；11-细颗粒垃圾储存仓；12-二次分离垃圾储存仓；13-汽轮机；14-发电机；15-凝汽器；16-外置式蒸汽冷却器；17-给水加热器；18-给水泵；19-初分离垃圾储存仓；20-凝结水泵；21-除氧器；22-烟气净化装置；23-风机。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。

实施例1

图1为本实施例提供的煤与垃圾协同燃烧发电系统示意图，所述的煤与垃圾协同燃烧发电系统包括锅炉本体1，锅炉本体1尾部烟道内依次布置有低温再热器2、省煤器3、空气预热器4。锅炉本体1的主蒸汽出口连接汽轮机13，汽轮机13连接发电机14。

汽轮机13抽汽口连接空气加热器5热源进口，空气加热器5热源出口连接锅炉汽水循环系统的给水加热器17热源进口，垃圾储存仓6空气出口连接空气加热器5空气进口，用来保证垃圾储存仓6负压，防止垃圾气味向外扩散，影响环境。空气加热器5空气出口连接垃圾干燥筛分系统8热源进口，垃圾干燥筛分系统8乏气出口连接二次垃圾筛分系统10热源进口，二次垃圾筛分系统10乏气出口通过管道连接锅炉本体1。

采用汽轮机13抽汽作为热源对来自垃圾储存仓6的空气进行加热。为了实现能量梯级利用，可采用汽轮机13多级抽汽对进入空气加热器5中的空气进行加热，加热后的空气进入垃圾干燥筛分系统8用于垃圾干燥，汽轮机13抽汽加热空气后再用来加热锅炉给水。

垃圾储存仓6出口设有垃圾粗粉碎器7，垃圾粗粉碎器7连接垃圾干燥筛分系统8和初分离垃圾储存仓19，垃圾干燥筛分系统8连接垃圾细粉碎器9，垃圾细粉碎器9连接二次垃圾筛分系统10，二次垃圾筛分系统10连接细颗粒垃圾储存仓11和二次分离垃圾储存仓12，二次分离垃圾储存仓12连接垃圾细粉碎器9。

汽轮机13、低温再热器2、省煤器3、外置式蒸汽冷却器16、给水加热器17、给水泵18、除氧器21、凝汽器15、凝结水泵20等组成锅炉汽水循环系统。

上述的煤与垃圾协同燃烧发电系统的工作方法如下：

锅炉本体1出来的的高温高压主蒸汽推动汽轮机13旋转，带动发电机14发电，汽轮机13排汽进入凝汽器15。锅炉本体1内产生的烟气经过烟道内的烟气净化装置后由烟囱排出。

采用汽轮机13抽汽作为热源对来自垃圾储存仓6的空气进行加热。空气加热器5中的空气来自垃圾储存仓6，空气加热器5中的热源来自汽轮机13抽汽。为了实现能量梯级利用，可采用汽轮机13多级抽汽对进入空气加热器5中的空气进行加热，加热后的空气进入垃圾干燥筛分系统8用于垃圾干燥，汽轮机13抽汽加热空气后再用来加热锅炉给水。

垃圾储存仓6内的垃圾经过垃圾粗粉碎器7粉碎后进行初步筛分，筛分后的不可燃垃圾通过初分离垃圾储存仓19回收并采用其它方法进行处理，可燃垃圾进入垃圾干燥筛分系统8进行干燥。

采用空气加热器5出口的热空气作为热源，对垃圾干燥筛分系统8内的垃圾进行干燥。干燥后的垃圾进入垃圾细粉碎器9进行粉碎，然后进入二次垃圾筛分系统10。垃圾干燥筛分系统8出来的乏气送入二次垃圾筛分系统10，对二次垃圾筛分系统10内的垃圾采用风法进行二次筛分，筛分后的可燃细颗粒垃圾送入细颗粒垃圾储存仓11备燃烧用，筛分出来的其它垃圾送入二次分离垃圾储存仓12。二次分离垃圾储存仓12内较大的颗粒经过分选，可燃颗粒再送入垃圾细粉碎器9进行粉碎，不可燃垃圾回收进行其他处理。二次垃圾筛分系统10出来的乏气直接送入锅炉本体1进行燃烧。

细颗粒垃圾储存仓11内的细颗粒垃圾送入锅炉本体1，锅炉本体1采用煤与垃圾混烧。

垃圾侧处理系统均密封并与垃圾储存仓6连接在一起，用来防止垃圾气味向外扩散影响环境。

实施例2

图2为本实施例提供的煤与垃圾协同燃烧发电系统示意图，所述的煤与垃圾协同燃烧发电系统包括锅炉本体1，锅炉本体1尾部烟道内依次布置有低温再热器2、省煤器3、空气预热器4、烟气净化装置22。

空气预热器4的空气出口连接垃圾干燥筛分系统8热源进口，垃圾干燥筛分系统8乏气出口连接二次垃圾筛分系统10热源进口，二次垃圾筛分系统10乏气出口通过管道连接锅炉本体1。

垃圾储存仓6出口设有垃圾粗粉碎器7，垃圾粗粉碎器7连接垃圾干燥筛分系统8和初分离垃圾储存仓19，垃圾干燥筛分系统8连接垃圾细粉碎器9，垃圾细粉碎器9连接二次垃圾筛分系统10，二次垃圾筛分系统10连接细颗粒垃圾储存仓11和二次分离垃圾储存仓12，二次分离垃圾储存仓12连接垃圾细粉碎器9。

锅炉本体1的主蒸汽出口连接汽轮机13，汽轮机13连接发电机14。汽轮机13、低温再热器2、省煤器3、外置式蒸汽冷却器16、给水加热器17、给水泵18、除氧器21、凝汽器15、凝结水泵20等组成锅炉汽水循环系统。

通过风机5连接垃圾储存仓6与锅炉本体1，用来保证垃圾储存仓6负压，防止垃圾气味向外扩散，影响环境。

上述的煤与垃圾协同燃烧发电系统的工作方法如下：

锅炉本体1出来的的高温高压主蒸汽推动汽轮机13旋转，带动发电机14发电，汽轮机13排汽进入凝汽器15。锅炉本体1内产生的烟气经过烟道内的烟气净化装置22后由烟囱排出。

垃圾储存仓6内的垃圾经过垃圾粗粉碎器7粉碎后进行初步筛分，筛分后的不可燃垃圾通过初分离垃圾储存仓19回收并采用其它方法进行处理，可燃垃圾进入垃圾干燥筛分系统8进行干燥。

采用空气预热器4出来的高温空气作为热源，对垃圾干燥筛分系统8内的垃圾进行干燥。干燥后的垃圾进入垃圾细粉碎器9进行粉碎，然后进入二次垃圾筛分系统10。垃圾干燥筛分系统8出来的乏气送入二次垃圾筛分系统10，对二次垃圾筛分系统10内的垃圾采用风法进行二次筛分，筛分后的可燃细颗粒垃圾送入细颗粒垃圾储存仓11备燃烧用，筛分出来的其它垃圾送入二次分离垃圾储存仓12。二次分离垃圾储存仓12内较大的颗粒经过分选，可燃颗粒再送入垃圾细粉碎器9进行粉碎，不可燃垃圾回收进行其他处理。二次垃圾筛分系统10出来的乏气直接送入锅炉本体1进行燃烧。

细颗粒垃圾储存仓11内的细颗粒垃圾采用风为介质喷入锅炉本体1进行悬浮燃烧，锅炉本体1采用煤与垃圾混烧。

垃圾侧处理系统均密封并与垃圾储存仓6连接在一起，用来防止垃圾气味向外扩散影响环境。

本实施例与实施例1所不同的是：干燥城市生活垃圾的高温空气来自空气预热器4出来的高温空气，同时采用风机23连接垃圾储存仓6与锅炉本体1。该实施例的优点是改造简单，改造费用叫实施例1低，缺点是能量消耗比实施例1高。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种煤与垃圾协同燃烧发电系统，包括锅炉本体(1)，锅炉本体(1)的主蒸汽出口连接汽轮机(13)，汽轮机(13)连接发电机(14)；其特征在于：所述汽轮机(13)抽汽口连接空气加热器(5)热源进口，空气加热器(5)热源出口连接锅炉汽水循环系统，垃圾储存仓(6)空气出口连接空气加热器(5)空气进口，空气加热器(5)空气出口连接垃圾干燥筛分系统(8)热源进口，垃圾干燥筛分系统(8)乏气出口连接二次垃圾筛分系统(10)热源进口，二次垃圾筛分系统(10)乏气出口通过管道连接锅炉本体(1)；

垃圾储存仓(6)出口设有垃圾粗粉碎器(7)，垃圾粗粉碎器(7)连接垃圾干燥筛分系统(8)，垃圾干燥筛分系统(8)连接垃圾细粉碎器(9)，垃圾细粉碎器(9)连接二次垃圾筛分系统(10)，二次垃圾筛分系统(10)连接细颗粒垃圾储存仓(11)和二次分离垃圾储存仓(12)，细颗粒垃圾储存仓(11)连接所述锅炉本体(1)，二次分离垃圾储存仓(12)连接垃圾细粉碎器(9)。

2.如权利要求1所述的一种煤与垃圾协同燃烧发电系统，其特征在于：所述空气加热器(5)的热源进口与汽轮机(13)的多级抽汽口连接。

3.如权利要求1所述的一种煤与垃圾协同燃烧发电系统，其特征在于：所述垃圾储存仓(6)、垃圾粗粉碎器(7)、垃圾干燥筛分系统(8)、垃圾细粉碎器(9)、二次垃圾筛分系统(10)、细颗粒垃圾储存仓(11)、二次分离垃圾储存仓(12)之间均密封连接。

4.如权利要求1所述的一种煤与垃圾协同燃烧发电系统，其特征在于：所述锅炉本体(1)具有煤粉入口和垃圾入口。

5.一种煤与垃圾协同燃烧发电系统，包括锅炉本体(1)，锅炉本体(1)的主蒸汽出口连接汽轮机(13)，汽轮机(13)连接发电机(14)；锅炉本体(1)尾部烟道内设有空气预热器(4)，其特征在于：所述空气预热器(4)的空气出口连接垃圾干燥筛分系统(8)热源进口，垃圾干燥筛分系统(8)乏气出口连接二次垃圾筛分系统(10)热源进口，二次垃圾筛分系统(10)乏气出口通过管道连接锅炉本体(1)；

垃圾储存仓(6)出口设有垃圾粗粉碎器(7)，垃圾粗粉碎器(7)连接垃圾干燥筛分系统(8)，垃圾干燥筛分系统(8)连接垃圾细粉碎器(9)，垃圾细粉碎器(9)连接二次垃圾筛分系统(10)，二次垃圾筛分系统(10)连接细颗粒垃圾储存仓(11)和二次分离垃圾储存仓(12)，细颗粒垃圾储存仓(11)连接所述锅炉本体(1)，二次分离垃圾储存仓(12)连接垃圾细粉碎器(9)。

6.如权利要求5所述的一种煤与垃圾协同燃烧发电系统，其特征在于：所述锅炉本体(1)还通过管道连接风机(23)出口，风机(23)进口通过管道连接所述垃圾储存仓(6)。

7.如权利要求5所述的一种煤与垃圾协同燃烧发电系统，其特征在于：所述垃圾储存仓(6)、垃圾粗粉碎器(7)、垃圾干燥筛分系统(8)、垃圾细粉碎器(9)、二次垃圾筛分系统(10)、细颗粒垃圾储存仓(11)、二次分离垃圾储存仓(12)之间均密封连接。

8.如权利要求5所述的一种煤与垃圾协同燃烧发电系统，其特征在于：所述锅炉本体(1)具有煤粉入口和垃圾入口。