CN210891654U

CN210891654U - 火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统

Info

Publication number: CN210891654U
Application number: CN201921506584.4U
Authority: CN
Inventors: 杨豫森; 崔华; 陈辉
Original assignee: Hepp Energy Environment Technology Co ltd
Current assignee: Hepp Energy Environment Technology Co ltd
Priority date: 2019-09-10
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2020-06-30
Anticipated expiration: 2029-09-10

Abstract

本实用新型提供一种火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统，火电厂包括电站锅炉和汽轮机，所述系统包括高温烟气管道、低温烟气管道；以及垃圾储坑、入料部、干燥炉和热解炉，垃圾储坑内的垃圾经由入料部而被送至干燥炉或热解炉内；干燥炉与高温烟气管道连通；热解炉设置于电站锅炉的附近，高温烟气管道与热解炉连通，作为热解炉的热源使炉内垃圾热解。通过本实用新型的火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统，能够利用电站锅炉排出的高温烟气等作为热源使垃圾分解，由此能够以低能耗热解垃圾。

Description

火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统

技术领域

本实用新型涉及垃圾热解技术，特别涉及利用火电厂锅炉的余热来热解垃圾的火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统。

背景技术

城市生活垃圾已经成为当今世界最严重的公害之一。目前,国内外广泛采用的城市垃圾的处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥和综合利用4种。目前，通过焚烧垃圾来进行垃圾处理的垃圾焚烧厂越来越多。但是，垃圾直接焚烧存在点火困难、燃烧不稳定、容易产生二恶英等问题。为了保证燃烧稳定，很多垃圾焚烧厂掺烧煤、燃气或油，增加了垃圾焚烧厂的补燃燃料消耗。

因此，亟需对环境影响小且燃料消耗低的垃圾焚烧系统。

实用新型内容

本实用新型正是鉴于上述现有技术中存在的问题而研发的，其目的在于提供对环境影响小且能够大幅降低补然燃料消耗量的热解垃圾系统、即火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术手段。

一种火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统，所述火电厂包括电站锅炉和汽轮机，所述系统的特征在于，包括：将高温烟气从所述电站锅炉引出的高温烟气管道；将低温烟气送回所述电站锅炉的低温烟气管道；以及依次连接的垃圾储坑、入料部、干燥炉和热解炉，所述入料部分别与所述垃圾储坑、所述干燥炉以及所述热解炉连接，所述垃圾储坑内的垃圾经由所述入料部而被送至所述干燥炉或所述热解炉内；所述干燥炉与所述高温烟气管道连通，利用高温烟气对垃圾进行干燥，使所述垃圾中的水分蒸发；所述热解炉将经所述干燥炉干燥了的垃圾热解为热解气及灰渣；所述热解炉设置于所述电站锅炉的附近，所述高温烟气管道与所述热解炉连通，输送高温烟气作为所述热解炉的热源使炉内垃圾热解；

在上述的火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统中，可以是所述干燥炉内的烟气换热管道与所述高温烟气管道连通，以高温烟气不接触垃圾的方式进行干燥；也可以是，所述干燥炉的加热强与所述高温烟气管道连通，以高温烟气接触垃圾的方式进行干燥。

所述高温烟气管道既可以与所述热解炉内的烟气换热管道连通，以高温烟气不接触垃圾的方式对所述垃圾进行加热；也可以与所述热解炉的加热腔连通，以高温烟气接触垃圾的方式对所述垃圾进行加热。

在上述的火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统中，可以是，所述热解炉具有热解气输送管道，所述热解气输送管道可以与气体净化及分离装置连接。

在上述的火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统中，可以是，所述低温烟气管道分别与所述干燥炉内的烟气换热管道的烟气出口端、所述热解炉内的烟气换热管道的烟气出口端连接，所述低温烟气管道经由引风机而连接于所述电站锅炉的炉膛或烟道。

在上述的火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统中，可以还包括使从所述垃圾储坑底部收集的垃圾渗滤液蒸发浓缩的渗滤液浓缩蒸发器，所述渗滤液浓缩蒸发器的渗滤液输送管路可以连接于设置在锅炉烟道中的雾化蒸汽单元，利用所述锅炉烟道中的热量实现浓缩渗滤液雾滴的蒸发。

在上述的火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统中，可以是，所述电站锅炉还具有第一高温蒸汽管道；所述汽轮机的排汽端连接有第二高温蒸汽管道，所述高温烟气管道或所述第一高温蒸汽管道或所述第二高温蒸汽管道可以经过所述渗滤液浓缩蒸发器，利用各管道中的高温烟气或蒸汽作为所述渗滤液浓缩蒸发器的热源，实现渗滤液的浓缩和水分的蒸发。

在上述的火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统中，可以是，还具有使水蒸汽冷凝回收的水分回收装置，所述水分回收装置的输入端经由水蒸汽输送管道分别与所述干燥炉和所述渗滤液浓缩蒸发器连接，所述水分回收装置的输出端可以连接于火电厂汽水循环系统或冷却水系统。

在上述的火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统中，可以是，所述气体净化及分离装置包括烟气处理装置、活性炭吸附装置和除尘器中的至少一种；所述热解气输送管道可以经由气体净化及分离装置而连接于电站锅炉的炉膛或烟道，所述电站锅炉的所述烟道与大气环境连通。

在上述的火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统中，可以是，所述热解炉包括热解气化室和补燃室，所述热解气化室与所述补燃室之间连接有所述热解气输送管道，所述高温烟气管道经过所述补燃室，由所述热解气输送管道输送至所述补燃室的热解气在补燃室内燃烧以使所述高温烟气管道中的高温烟气温度进一步升高，所述补燃室的废气排出端连接于电站锅炉的烟道。

实用新型的效果

本实用新型具有如下技术效果：

(1)由于利用了电站锅炉的高温烟气和/或高温蒸汽作为热源，因此能够降低对燃料的消耗，不会额外产生污染，因此能够以环保的方式进行垃圾处理。

(2)由于高温烟气经热交换后变成低温烟气，因此排放至大气环境中时，对环境温度等影响小。

(3)由于渗滤液浓缩蒸发器的雾化蒸汽单元设于锅炉烟道中，因此能够进一步利用锅炉余热，能够进一步减少用于加热的能源消耗。

(4)由于还利用了电站锅炉和/或汽轮机的高温蒸汽作为热源，因此能够进一步减少用于加热的能源消耗。

(5)由于还对干燥炉、渗滤液浓缩蒸发器等中产生的冷凝水回收到火电厂的水汽循环系统中，因此能够减少对水额外的消耗。

(6)由于热解炉还设有补燃室，并且利用热解产生的可燃热解气在补燃室内对经过的高温烟气进行加温，因此，能够就近利用热解气而不需要额外的燃料，而且能够将高温烟气调整到对于垃圾热解而言合适的高温，有助提高垃圾热解的效率和充分性。

(7)通过电站锅炉烟气的热量的利用，减少电站锅炉蒸发量，进而响应火电厂及电网调峰需求。

附图说明

图1是本实用新型的一实施例的火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统的构成示意图。

图2是示出了本实用新型的火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统的处理过程的示意性框图。

附图标记说明

21电站锅炉；22汽轮机；1垃圾储坑；2干燥炉；

3热解炉；31热解气化室；32补燃室；4渗滤液浓缩蒸发器；

5水分回收装置；61烟气处理装置；62活性炭吸附装置；

63除尘器；7多燃料燃烧器；8物化蒸汽单元；9入料部；

10输送装置；IDF引风机；P渗滤液池。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和效果更加清楚，下面将结合本实用新型的实施例，对本实用新型的技术方案进行更加详细的描述。

在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，若无特别说明，仅是为了清楚简明地说明技术方案，并非对实用新型的保护范围的限制。

下面，结合附图对本实用新型的技术方案进行详细的说明。

如图1和图2所示，火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统包括电站锅炉21、汽轮机22、以及依次连接的入料部9、干燥炉2和热解炉3。入料部9连接在垃圾储坑1和干燥炉2之间。入料部9例如包括抓斗，通过该抓斗将垃圾储坑1内的垃圾投入到干燥炉2中。

干燥炉2用于将垃圾进行干燥，蒸发其中的水分。干燥炉2可以设置1个，也可以设置2个或更多。在图1中示出了设有2个干燥炉 2的例子。对于干燥炉2的设置位置没有特别的限制，优选设置在垃圾储坑1的附近。当然，也可以设置在距离垃圾储坑1稍远的地方，此时，可以在入料部9与干燥炉2之间配置输送湿垃圾的输送装置 10。

在干燥炉2与热解炉3之间也设置入料部9，通过该入料部9(例如抓斗)，将经过干燥的干垃圾投入到热解炉3中。

需要说明的是，本文所称的“湿垃圾”、“干垃圾”是根据垃圾中的水分含量而区分的，将尚未经干燥炉干燥的垃圾称为“湿垃圾”，将经过干燥炉干燥而水分减少的垃圾称为“干垃圾”。

热解炉3用于将干垃圾热解为热解气及灰渣，通常在上端设有进料口，在下端设有排渣口，也可以还包括催化剂添加口。热解炉3可以设置1个或2个以上，在本实施例中，仅设有1个，且该热解炉3 优选设置在电站锅炉附近，更优选设置在电站锅炉附近的紧挨垃圾储坑1的地方。

电站锅炉21设有将炉中的高温烟气引出的高温烟气管道、将在外部循环后降温了的低温烟气送回电站锅炉21的低温烟气管道、以及将锅炉中的废弃烟气引导至大气环境中的烟道。

热解炉3中设置有烟气换热管道。高温烟气管道从电站锅炉21 引出后与热解炉3的烟气换热管道的入口端连通。优选在电站锅炉22 与热解炉3之间设有阀门(未图示)，通过控制该阀门能够有效控制由电站锅炉22输送至热解炉3中的高温烟气的输送量。高温烟气在该换热管道中流动的同时，与热解炉的炉腔内气体环境换热，起到加热的作用。完成了换热的高温烟气从该烟气换热管道的出口端流出。当然，该烟气换热管道出口端的烟气温度比其入口端的烟气温度低。

热解炉3至少包括热解气化室31，干垃圾在该热解气化室内在高温环境中热解成热解气(例如为富含氢气的热解混合气)和灰渣。其中热解气被作为可燃气体被输送至设于电站锅炉21的多燃料燃烧器7进行燃烧。

热解炉3除了包括热解气化室31，还可以包括补燃室32(如图所示)。从高温烟气管道输送来的高温烟气可以先经过补燃室32补燃升温，而后进入热解气化室31，由此能够进一步提高热解气化室内的环境温度，提高热解效率和充分性。作为补燃室32的燃料，可以使用垃圾在热解气化室31中热解出的热解气，例如富含氢气的热解混合气。热解气在补燃室内燃烧后生成无害灰渣，最终烟气排入电站锅炉的烟道

当然，热解炉3也可以不设置烟气换热管道，高温烟气管道从电站锅炉21引出后直接与热解炉3的炉腔(或热解气化室)连通。

在热解炉3的烟气出口或是热解炉3的烟气换热管道出口端与干燥炉2之间设有高温烟气管道。在热解炉3进行了热交换后的温度降低了的高温烟气被输送至干燥炉2。

干燥炉2中设置有烟气换热管道。该烟气换热管道的入口端与热解炉3的下游侧的高温烟气管道连通。高温烟气在该换热管道中流动的同时，与干燥炉的炉腔内气体环境换热，起到加热使湿垃圾水分蒸发的作用。完成了换热的高温烟气从该干燥炉2的烟气换热管道的出口端流出，经由与该出口端连通的低温烟气管道被输送至电站锅炉21 的炉膛或是电站锅炉的烟道。当然，在低温烟气管道中可以设置引风机IDF，以促使低温烟气的回流。

当然，干燥炉2中也可以不设置烟气循环管道，而是使高温烟气直接在干燥炉2的炉腔内循环换热。

本实用新型的热解垃圾系统还包括渗滤液浓缩蒸发器4。从垃圾储坑1底部收集的垃圾渗滤液被送入该渗滤液浓缩蒸发器4，经蒸发浓缩后的渗滤液送入设置在电站锅炉的烟道中的雾化蒸汽单元8，利用烟道中烟气余热实现浓缩渗滤液雾滴的蒸发，固体残留物进入除尘器进行除尘处理。

上述的高温烟气管道也经过该渗滤液浓缩蒸发器4，高温烟气管道中的高温烟气能够作为渗滤液浓缩蒸发器4的热源。此外，还可以利用从电站锅炉引出的高温蒸汽(例如经由第一高温蒸汽管道引出)、从汽轮机引出的高温蒸汽(例如经由第二高温蒸汽管道引出)作为渗滤液浓缩蒸发器4的热源。由此利用火电厂内部的气体余热实现渗滤液的浓缩和水分的蒸发。

此外，还具有使水蒸汽冷凝回收的水分回收装置5，该水分回收装置5的输入端分别与干燥炉2、渗滤液浓缩蒸发器4连接，对其中产生的水蒸汽进行冷凝回收。该水分回收装置5的输出端可以连接于火电厂汽水循环系统或冷却水系统。

热解垃圾的系统还包括气体净化及分离装置，其例如包括烟气处理装置61、活性炭吸附装置62和除尘器63中的至少一种，本实施例中示出了三装置全部包括的情形。热解气、烟气等经烟气处理装置61、活性炭吸附装置62和除尘器63进行了无害化处理后，才能够从烟道的排放口排出到大气环境中。

以上，对本实用新型的实施例进行了说明。需要指出的是：以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统，所述火电厂包括电站锅炉和汽轮机，所述系统的特征在于，包括：

将高温烟气从所述电站锅炉引出的高温烟气管道；

将低温烟气送回所述电站锅炉的低温烟气管道；以及

依次连接的垃圾储坑、入料部、干燥炉和热解炉，

所述入料部分别与所述垃圾储坑、所述干燥炉以及所述热解炉连接，所述垃圾储坑内的垃圾经由所述入料部而被送至所述干燥炉或所述热解炉内；

所述干燥炉与所述高温烟气管道连通，利用高温烟气对垃圾进行干燥，使所述垃圾中的水分蒸发；

所述热解炉将经所述干燥炉干燥了的垃圾热解为热解气及灰渣；

所述热解炉设置于所述电站锅炉的附近，所述高温烟气管道与所述热解炉连通，输送高温烟气作为所述热解炉的热源使炉内垃圾热解。

2.根据权利要求1所述的火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统，其特征在于，

所述干燥炉内的烟气换热管道与所述高温烟气管道连通，以高温烟气不接触垃圾的方式进行干燥；或者，所述干燥炉的加热强与所述高温烟气管道连通，以高温烟气接触垃圾的方式进行干燥；

所述高温烟气管道与所述热解炉内的烟气换热管道连通，以高温烟气不接触垃圾的方式对所述垃圾进行加热；或者，所述高温烟气管道与所述热解炉的加热腔连通，以高温烟气接触垃圾的方式对所述垃圾进行加热。

3.如权利要求1或2所述火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统，其特征在于，

所述热解炉具有热解气输送管道，所述热解气输送管道与气体净化及分离装置连接。

4.如权利要求2所述火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统，其特征在于，

所述低温烟气管道分别与所述干燥炉内的烟气换热管道的烟气出口端、所述热解炉内的烟气换热管道的烟气出口端连接，所述低温烟气管道经由引风机而连接于所述电站锅炉的炉膛或烟道。

5.如权利要求1所述火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统，其特征在于，包括：

使从所述垃圾储坑底部收集的垃圾渗滤液蒸发浓缩的渗滤液浓缩蒸发器，所述渗滤液浓缩蒸发器的渗滤液输送管路连接于设置在锅炉烟道中的雾化蒸汽单元，利用所述锅炉烟道中的热量实现浓缩渗滤液雾滴的蒸发。

6.如权利要求5所述火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统，其特征在于，所述电站锅炉还具有第一高温蒸汽管道；所述汽轮机的排汽端连接有第二高温蒸汽管道，

所述高温烟气管道或所述第一高温蒸汽管道或所述第二高温蒸汽管道经过所述渗滤液浓缩蒸发器，利用各管道中的高温烟气或蒸汽作为所述渗滤液浓缩蒸发器的热源，实现渗滤液的浓缩和水分的蒸发。

7.如权利要求5或6所述火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统，其特征在于，还具有使水蒸汽冷凝回收的水分回收装置，所述水分回收装置的输入端经由水蒸汽输送管道分别与所述干燥炉和所述渗滤液浓缩蒸发器连接，所述水分回收装置的输出端连接于火电厂汽水循环系统或冷却水系统。

8.根据权利要求3所述的火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统，其特征在于，

所述气体净化及分离装置包括烟气处理装置、活性炭吸附装置和除尘器中的至少一种，

所述热解气输送管道经由气体净化及分离装置而连接于电站锅炉的烟道，所述电站锅炉的所述烟道与大气环境连通。

9.根据权利要求1所述的火电厂锅炉烟气热解垃圾的系统，其特征在于，所述热解炉包括热解气化室和补燃室，所述热解气化室与所述补燃室之间连接有所述热解气输送管道，所述高温烟气管道经过所述补燃室，由所述热解气输送管道输送至所述补燃室的热解气在补燃室内燃烧以使所述高温烟气管道中的高温烟气温度进一步升高，所述补燃室的废气排出端连接于电站锅炉的烟道。