CN210568440U

CN210568440U - 一种可提高热效率的垃圾焚烧发电系统

Info

Publication number: CN210568440U
Application number: CN201920982298.9U
Authority: CN
Inventors: 焦学军; 黄洁; 白力; 曹阳; 杜海亮; 彭小龙; 王延涛; 尤灏; 沈咏烈; 袁文祥
Original assignee: Shanghai SUS Environment Co Ltd
Current assignee: Shanghai SUS Environment Co Ltd
Priority date: 2019-06-27
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2020-05-19
Anticipated expiration: 2029-06-27

Abstract

本实用新型所述的一种可提高热效率的垃圾焚烧发电系统，是一种利用汽轮机多级抽汽加热高、低压给水设备以提高给水温度的低品质余热再利用方式，也是一种可提高垃圾焚烧电厂热效率的焚烧发电系统的优化方案；包括：焚烧炉、余热锅炉、汽包、过热器、主汽集箱、主蒸汽外送管路、汽轮机、发电机、凝汽器、低压给水加热设备、除氧器、给水泵、高压给水加热设备、省煤器。相对与常规系统，本实用新型所述的垃圾焚烧发电系统的优势在于：可以将原有的低压、低温参数锅炉提升到中压、中温参数，甚至还可以提升到次高压、次高温参数，不但提高了锅炉效率，电厂热效率也可得到大幅度的提升。

Description

一种可提高热效率的垃圾焚烧发电系统

技术领域

本实用新型涉及垃圾焚烧及余热发电技术领域，是一种可提高垃圾焚烧电厂热效率的焚烧发电系统的优化方案。

背景技术

近年来随着我国经济的快速发展，人民消费水平的不断提高，我国城市生活垃圾产生量连年增加，亦成为日益严重的环境问题。相对卫生填埋、堆肥等传统垃圾处理处置模式，焚烧技术更具有无害化、减量化、资源化处理的显著优势。

然而早期的垃圾焚烧技术应用受到垃圾不分类、组分复杂、成分波动大、热值低等因素的影响，同时又要兼顾电厂运行的安全性、稳定性和长期性，在电厂的焚烧发电系统设计上通常采用低参数化和简单化系统。这就造成垃圾焚烧电厂的热效率远远低于煤电厂及生物质电厂的热效率，影响垃圾焚烧电厂的经济效益。例如一个日处理量1000t/d的垃圾焚烧电厂，假设垃圾热值为1600kcal/kg，全厂热效率每提升1％，年发电收入至少可增加几百万元，其利润提升空间相当可观。所以随着垃圾焚烧电厂建成与投运项目的不断增多，技术人员也不再拘泥于原有的简单系统的套用，而是逐渐开始探讨各种可提高电厂热效率的优化方案并在工程上进行实际应用。

本系统是一种利用汽轮机多级抽汽加热高、低压给水设备以提高给水温度的低品质余热再利用方式，也是一种可提高垃圾焚烧电厂热效率的焚烧发电系统的优化方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种可提高热效率的垃圾焚烧发电系统，是一种可提高垃圾焚烧电厂热效率的焚烧发电系统的优化方案。

具体技术方案是：

一种可提高热效率的垃圾焚烧发电系统，包括：焚烧炉、余热锅炉、汽包、过热器、主汽集箱、主蒸汽外送管路、汽轮机、发电机、凝汽器、低压给水加热设备、除氧器、给水泵、高压给水加热设备、省煤器；

其中：生活垃圾在焚烧炉燃烧产生高温烟气，这些高温烟气将余热锅炉中的给水加热至饱和蒸汽，送到汽包中进行汽水分离，然后经过热器继续加热生成过热蒸汽(即主蒸汽)，汇集至主汽集箱。主汽集箱中的大一部分主蒸汽被送到汽轮机做功，推动发电机产生电能；小一部分主蒸汽由主蒸汽外送管路供给附近的单位或居民使用。

而经汽轮机做完功的蒸汽可被分成多级输出：(1)末级排汽，即完全做功后的汽轮机排汽，由管道排入凝汽器转化成冷凝水；(2)三级抽汽：从汽轮机三级抽汽口抽出，加热低压给水加热设备中的冷凝水；(3)二级抽汽：从汽轮机二级抽汽口抽出，加热除氧器以稳定除氧压力，确保冷凝水完成热力除氧；(4)一级抽汽：从汽轮机一级抽汽口抽出，加热高压给水加热设备中的锅炉给水。

由除氧器出来的给水经给水泵增压，送至高压给水加热设备加热成锅炉给水，再送入省煤器，然后再次被锅炉尾气加热，并送回余热锅炉，完成一个汽水循环与动力循环过程。

另外，可在低压给水加热设备的前后位置，各增设一组低温省煤器，以进一步降低排温度，提高全厂热效率。

本实用新型所述的优化的垃圾焚烧发电系统与常规系统相比较，其优势在于：

(1)常规汽机做完功的排汽，依次去冷凝器、除氧器、给水泵；没有设置高、低压给水加热设备，低品质余热未得到收集与利用，热效率低；

(2)设置烟气-给水加热器，可以进一步降低排烟温度，提高全厂热效率；

(3)提高给水温度后，可以将原有的低压、低温参数锅炉提升到中压、中温参数，甚至还可以提升到次高压、次高温参数，不但提高了锅炉效率，电厂热效率可得到大幅度的提升。

附图说明

图1垃圾焚烧发电系统PID示例一(无低温省煤器)。

图2垃圾焚烧发电系统PID示例二(带有低温省煤器)。

具体实施方式

本实用新型所述的一种可提高热效率的垃圾焚烧发电系统，结合附图，对具体实施方式作进一步详细说明。

如图1所示，系统主要构成包括：焚烧炉1、余热锅炉2、汽包3、过热器4、主汽集箱5、主蒸汽外送管路6、汽轮机7、发电机8、凝汽器9、低压给水加热设备10、除氧器11、给水泵12、高压给水加热设备13、省煤器14、低温省煤器15。

其中，生活垃圾在焚烧炉1燃烧产生高温烟气，燃烧温度最高可达1150℃。同时根据国家标准要求，炉膛温度应维持850℃以上，并持续秒2s时间，以便更好地分解二噁英类物质。

余热锅炉2中的给水被高温烟气加热至饱和蒸汽状态，送到汽包3中进行汽水分离，饱和水被重新送回余热锅炉，饱和汽则送入过热器4继续加热生成过热蒸汽(即主蒸汽)，汇集至主汽集箱5。

主汽集箱5中的大一部分主蒸汽被送到汽轮机7做功，推动发电机8，将动能转化成电能；小一部分主蒸汽由主蒸汽外送管路6来输送外用蒸汽，供给附近的单位或居民使用，如需要蒸汽的化工工厂，又或居民区里的供暖、温水泳池的供水等。

而被送到汽轮机7做功的蒸汽，做完功过程中被分成多级输出，包括有末级排汽，三、二、一级抽汽。其中(1)末级排汽，即完全做功后的汽轮机7排汽，由管道排入凝汽器9冷却成冷凝水；(2)三级抽汽，即从汽轮机7三级抽汽口抽出，加热低压给水加热设备10中的冷凝水；(3)二级抽汽，即从汽轮机7二级抽汽口抽出，加热除氧器11以稳定除氧压力，确保冷凝水完成热力除氧；(4)一级抽汽，即从汽轮机一级抽汽口抽出，加热高压给水加热设备13中的锅炉给水。

本实施案例采用三级抽汽，如有其他余热利用设备，如空气预热器、热泵等设备也可再增加相应的抽汽口。

由除氧器11出来的给水经给水泵12增压，送至高压给水加热设备13加热成锅炉给水，再送入省煤器14，然后再次被锅炉尾气加热，并送回余热锅炉2，至此一个完整的汽水循环与动力循环完成。

如图2所示，系统主要构成包括：焚烧炉1、余热锅炉2、汽包3、过热器4、主汽集箱5、主蒸汽外送管路6、汽轮机7、发电机8、凝汽器9、低压给水加热设备10、除氧器11、给水泵12、高压给水加热设备13、省煤器14，低温省煤器15。

图2与图1所示实例的区别在于：增加了两组低温省煤器，分别在低压给水加热设备的前后位置。其作为热源的烟气是布袋除尘后的洁净烟气，温度在200℃以下，可以进一步降低排烟温度。

Claims

1.一种可提高热效率的垃圾焚烧发电系统，包括：焚烧炉、余热锅炉、汽包、过热器、主汽集箱、主蒸汽外送管路、汽轮机、发电机、凝汽器、低压给水加热设备、除氧器、给水泵、高压给水加热设备、省煤器；其特征在于，

生活垃圾在焚烧炉燃烧产生高温烟气，高温烟气将余热锅炉中的给水加热至饱和蒸汽，送到汽包中进行汽水分离，然后经过热器继续加热生成过热蒸汽即主蒸汽，汇集至主汽集箱；主汽集箱中的一部分主蒸汽被送到汽轮机做功，推动发电机产生电能；一部分主蒸汽由主蒸汽外送管路供给用户，

经汽轮机做完功的蒸汽被分成多级输出：(1)末级排汽，即完全做功后的汽轮机排汽，由管道排入凝汽器转化成冷凝水；(2)三级抽汽：从汽轮机三级抽汽口抽出，加热低压给水加热设备中的冷凝水；(3)二级抽汽：从汽轮机二级抽汽口抽出，加热除氧器以稳定除氧压力，确保冷凝水完成热力除氧；(4)一级抽汽：从汽轮机一级抽汽口抽出，加热高压给水加热设备中的锅炉给水；

2.根据权利要求1所述的一种可提高热效率的垃圾焚烧发电系统，其特征在于生活垃圾在焚烧炉中燃烧，并产生高温烟气，燃烧温度达1150℃。

3.根据权利要求1所述的一种可提高热效率的垃圾焚烧发电系统，其特征在于锅炉中的给水被高温烟气加热至饱和蒸汽状态。

4.根据权利要求3所述的一种可提高热效率的垃圾焚烧发电系统，其特征在于饱和蒸汽在汽包中进行汽水分离，饱和水被重新送回余热锅炉，饱和汽则送入过热器。

5.根据权利要求1所述的一种可提高热效率的垃圾焚烧发电系统，其特征在于所述的低压给水加热设备被汽轮机三级抽汽加热。

6.根据权利要求1所述的一种可提高热效率的垃圾焚烧发电系统，其特征在于所述的除氧器被汽轮机二级抽汽加热。

7.根据权利要求1所述的一种可提高热效率的垃圾焚烧发电系统，其特征在于所述的高压给水加热设备被汽轮机一级抽汽加热。

8.根据权利要求1所述的一种可提高热效率的垃圾焚烧发电系统，其特征在于在低压给水加热设备的前后位置，各设有一组低温省煤器，以进一步降低排烟温度。