CN208652567U - 一种垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置，包括垃圾焚烧系统和燃气轮机，所述垃圾焚烧系统产生的沼气进入所述燃气轮机用于燃烧以产生高温烟气，所述燃气轮机利用所述高温烟气做功，经做功后的所述高温烟气进入所述垃圾焚烧系统作为一次风。本实用新型的垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置将沼气热量的利用率最大化，达到生活垃圾“减量化、无害化、资源化”处理和实现沼气能源的梯级利用的双重目的。

Description

一种垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置

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系统与燃气轮机联合互补供能装置。

背景技术

垃圾焚烧系统中的垃圾焚烧炉是用于对生活垃圾进行焚烧处理，并利用焚烧产生的烟气的热量产生过热蒸汽的装置。目前，城市生活垃圾焚烧发电厂的沼气利用主要是设置沼气回喷入炉焚烧装置，此工艺简单，操作较方便，但由于沼气热值高，将沼气回喷入炉并没有实现沼气的能源梯级利用。

燃气轮机是一种旋转叶轮式热力发动机，其利用压气机连续地从大气中吸入空气并压缩，压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，产生高温烟气，随即流入燃气涡轮中膨胀做功，推动涡轮叶片带着压气机叶片一起旋转。由于燃气轮机的过量空气系数偏高，排出的烟气中含氧量较高，因此存在与垃圾焚烧炉联合使用的可能性。

因此，有必要提供一种垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置，以解决上述问题。

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。

为了克服目前存在的问题，本实用新型一方面提供一种垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置，包括垃圾焚烧系统和燃气轮机，所述垃圾焚烧系统产生的沼气进入所述燃气轮机用于燃烧以产生高温烟气，所述燃气轮机利用所述高温烟气做功，经做功后的所述高温烟气进入所述垃圾焚烧系统作为一次风。

在本实用新型的实施例中，所述垃圾焚烧系统包括垃圾焚烧炉和渗滤液处理系统，所述燃气轮机包括燃烧室和燃气涡轮，其中，

所述渗滤液处理系统用于处理垃圾渗滤液以产生所述沼气，

所述燃烧室连接所述渗滤液处理系统，用于使所述沼气在其中燃烧以产生所述高温烟气，

所述燃气涡轮连接所述燃烧室，用于使所述高温烟气在其中做功，

所述垃圾焚烧炉连接所述燃气涡轮，所述经做功后的所述高温烟气进入所述垃圾焚烧炉作为所述一次风。

在本实用新型的实施例中，所述渗滤液处理系统包括厌氧生物处理系统。

在本实用新型的实施例中，所述燃气涡轮包括轴流式燃气涡轮。

进一步地，所述燃气轮机还包括压气机，所述压气机连接所述燃烧室。

在本实用新型的实施例中，所述压气机包括轴流式压气机。

在本实用新型的实施例中，所述燃气轮机还包括发电机，所述发电机连接所述燃气涡轮。

在本实用新型的实施例中，所述垃圾焚烧炉的炉排采用往复式机械炉排，包括给料炉排和焚烧炉排。

本实用新型的垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置将沼气热量的利用率最大化，达到生活垃圾“减量化、无害化、资源化”处理和实现沼气能源的梯级利用的双重目的。

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原理和装置。

附图中：

图1示出了根据本实用新型的垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置的示意性框图；以及

图2示出了根据本实用新型的垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置的示例性结构示意图。

附图标记说明：

1：垃圾焚烧炉 2：渗滤液处理系统

3：燃烧室 4：压气机

5：燃气涡轮 6：发电机

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。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本实用新型教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构以及步骤，以便阐释本实用新型提出的技术方案。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。

鉴于前述存在的问题，本实用新型提供了一种垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置，其改变了传统垃圾焚烧发电厂沼气的利用方式，将沼气热量的利用率最大化，达到生活垃圾“减量化、无害化、资源化”处理和实现沼气能源的梯级利用的双重目的。

图1示出了根据本实用新型的实施例的垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置的示意性框图。由图1可看出，本实用新型的垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置包括垃圾焚烧系统和燃气轮机，垃圾焚烧系统产生的沼气进入燃气轮机用于燃烧以产生高温烟气，燃气轮机利用高温烟气做功，经做功后的高温烟气进入所述垃圾焚烧系统作为一次风，由此实现了生活垃圾“减量化、无害化、资源化”处理和沼气能源的梯级利用的双重目的。

图2示出了根据本实用新型的垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置的示例性结构示意图。如图2所示，垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置包括垃圾焚烧系统和燃气轮机，垃圾焚烧系统包括垃圾焚烧炉1和渗滤液处理系统2，燃气轮机包括燃烧室3、压气机4、燃气涡轮5和发电机6。

具体地，生活垃圾在垃圾坑中经过5-7天的发酵以后，除去一部分水分后进入垃圾焚烧炉1进行燃烧并释放出热量，而垃圾坑中所产生的渗滤液进入渗滤液处理系统2。

在垃圾焚烧炉1中，发酵后的垃圾经过燃烧产生高温烟气，高温烟气与冷却水进行换热，经换热后高温烟气变成低温烟气。

在本实用新型的一个实施例中，垃圾焚烧炉1可采用本领域公知的任何垃圾焚烧炉。示例性地，垃圾焚烧炉1的炉排可采用往复式机械炉排，包括给料炉排和焚烧炉排。待焚烧的垃圾进入垃圾进料斗后，从垃圾进料斗的底部落入给料炉排，通过给料炉排的往复推动作用将垃圾送入位于炉膛内的焚烧炉排。位于焚烧炉排下部的一次风供风系统将一次风从焚烧炉排底部的风室送入炉膛，位于垃圾焚烧炉炉拱上部的二次风供风系统将二次风从炉拱上部送入炉膛。

在本实用新型的一个实施例中，垃圾焚烧系统还可包括烟气净化系统(未示出)。垃圾焚烧炉1中经换热后的低温烟气经烟气净化系统处理达标后排入大气。其中，所述烟气净化系统可以是本领域公知的任何烟气净化系统，且可以包括本领域公知的任何用于烟气净化的装置，例如脱酸塔(诸如半干法脱酸塔、干法脱酸塔、循环流化床干法脱酸反应塔等)、除尘装置、烟气换热装置、脱销装置等。

渗滤液在渗滤液处理系统2中进行处理以产生沼气，所产生的沼气进入燃气轮机中的燃烧室3。由于本实用新型需要产生大量沼气，因此本实用新型的渗滤液处理系统2可采用能够产生大量沼气的处理系统(例如厌氧生物处理系统)来处理渗滤液。所产生的沼气进入燃气轮机中的燃烧室3。

压气机4是燃气轮机中利用高速旋转的叶片给空气做功以提高空气压力的部件，它从大气中吸进空气，并对空气进行压缩。经压缩后的空气进入燃气轮机中的燃烧室3。在本实用新型中，可采用任何合适类型的压气机，例如离心式压气机、轴流式压气机或混合式压气机，本实用新型对压气机的类型并不进行限制。

渗滤液处理系统2和压气机4均连接燃烧室3。在燃烧室3中，来自渗滤液处理系统2的沼气与来自压气机4的压缩空气混合并燃烧，产生的高温烟气进入燃气涡轮5。

燃气涡轮5连接燃烧室3。燃气涡轮5是把高温高压燃气的能量转变为机械功的部件。在本实用新型中，可采用任何合适类型的燃气涡轮，例如轴流式燃气涡轮、向心式燃气涡轮，本实用新型对燃气涡轮的类型并不进行限制。以轴流式燃气涡轮为例，其主要由静子和转子组成。静子中装有静叶片，转子上装有动叶片，高温烟气在静子的第一级静叶片中膨胀加速后流入动叶片，对动叶片产生作用力使转子旋转，把燃气的能量转化为机械功，使燃气涡轮能带动负荷和压气机运行。

发电机6与燃气涡轮5连接。燃气涡轮5输出的机械功驱动发电机6，将机械能通过发电机6转化成电能。

燃气涡轮5还与垃圾焚烧炉1连接，燃气涡轮5中经做功后的较高含氧量的高温烟气进入垃圾焚烧炉1作为一次风。

本实用新型的有益效果：

本实用新型不仅能将生活垃圾“减量化、资源化、无害化”处理，而且还能将生活垃圾渗滤液处理过程中产生的沼气进行高效利用，另外燃气轮机产生的高温烟气可以作为垃圾的一次风空气，减少了因加热一次风而消耗的蒸汽量，实现了能源的梯级利用。

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)

1.一种垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置，包括垃圾焚烧系统和燃气轮机，其特征在于，所述垃圾焚烧系统包括渗滤液处理系统和垃圾焚烧炉，所述渗滤液处理系统处理垃圾渗滤液所产生的沼气进入所述燃气轮机用于燃烧以产生高温烟气，所述燃气轮机利用所述高温烟气做功，经做功后的所述高温烟气进入所述垃圾焚烧炉作为一次风。

2.如权利要求1所述的垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置，其特征在于，所述燃气轮机包括燃烧室和燃气涡轮，其中，

所述燃烧室连接所述渗滤液处理系统，用于使所述沼气在其中燃烧以产生所述高温烟气，

所述燃气涡轮连接所述燃烧室，用于使所述高温烟气在其中做功，

所述垃圾焚烧炉连接所述燃气涡轮，所述经做功后的所述高温烟气进入所述垃圾焚烧炉作为所述一次风。

3.如权利要求1所述的垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置，其特征在于，所述渗滤液处理系统包括厌氧生物处理系统。

4.如权利要求2所述的垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置，其特征在于，所述燃气涡轮包括轴流式燃气涡轮。

5.如权利要求2所述的垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置，其特征在于，所述燃气轮机还包括压气机，所述压气机连接所述燃烧室。

6.如权利要求5所述的垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置，其特征在于，所述压气机包括轴流式压气机。

7.如权利要求2所述的垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置，其特征在于，所述燃气轮机还包括发电机，所述发电机连接所述燃气涡轮。

8.如权利要求1所述的垃圾焚烧系统与燃气轮机联合互补供能装置，其特征在于，所述垃圾焚烧炉的炉排采用往复式机械炉排，包括给料炉排和焚烧炉排。