CN210921417U - 一种具有850℃/2s的燃烧工艺的垃圾焚烧发电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有850℃/2S的燃烧工艺的垃圾焚烧发电设备，其特征在于，垃圾焚烧发电设备包括依次连接的焚烧炉和余热锅炉，焚烧炉中产生的烟气进入余热锅炉，其中，垃圾焚烧发电设备还包括沼气过热器，沼气过热器用于接收垃圾渗滤液进行厌氧反应产生的沼气，以作为沼气过热器的热源，沼气过热器和焚烧炉通过回烟管路连通，沼气过热器产生的烟气通过回烟管路进入焚烧炉中。本实用新型提供一种全新的垃圾焚烧发电工艺，将高温的沼气过热器尾部烟气(1000℃)通入到焚烧炉炉膛中，充分利用沼气过热器尾部烟气余热，并保证焚烧炉850℃/2S，促进二恶英充分分解。提升垃圾焚烧发电系统的主汽参数(6.4MPa,480℃)。

Description

一种具有850℃/2S的燃烧工艺的垃圾焚烧发电设备

技术领域

本实用新型涉及垃圾处理领域，特别涉及一种利用沼气维持 850℃/2S的燃烧工艺的垃圾焚烧发电设备。

背景技术

由于北方地区冬季垃圾热值较低的原因，焚烧炉冬季运行时无法满足《GB18485烟气焚烧污染控制标准》850℃/2S的要求，而目前所有焚烧电厂的烟气及运行数据都与环保部联网以便实时传送，无法满足850℃/2S的焚烧电厂将会在经济上及运行上付出严苛代价。

主汽参数越高，则垃圾焚烧电厂的发电量越多，经济效益也就越好，但随着主汽参数的提高，垃圾焚烧电厂主要承压受热面的腐蚀问题也越来越严重，国内已有数十起爆管事故，对企业的财产及人身安全造成了不可挽回的损失。

中温次高压参数(6.4MPa，450℃)的垃圾焚烧发电厂主要面临的两大问题是积灰和腐蚀，传统的垃圾焚烧工艺都是将垃圾产生的沼气直接通入焚烧炉进行焚烧发电，但对焚烧炉而言，沼气是一种品质较高的燃料，在焚烧炉中通入沼气会导致焚烧炉局部升温，进而导致积灰烧结等问题，而且将沼气通入焚烧炉后会相应的增加焚烧炉的烟气量和烟气流速，从而增使得余热锅炉受热面受到了更强的冲刷效果，加速了高温腐蚀的发生，因此，将沼气通入锅炉在一定程度上使得余热锅炉中积灰和腐蚀的状况更加恶化。4、随着垃圾处理费用越来越低，增加垃圾焚烧电厂的发电效率将会成为未来的主流趋势，但以目前的技术而言，将焚烧电厂的参数提升到中温次高压已经使得积灰和腐蚀问题愈加严重，焚烧电厂不得不3个月进行一次停炉检修，再提高垃圾焚烧电厂的主汽参数将使电厂面临极大的安全隐患。为了在安全的基础上提升主汽参数进而提升垃圾焚烧发电厂的经济效益，寻求一种安全可行的方法过热垃圾电厂主汽参数是今后垃圾焚烧发电厂发展的必由之路。

现有的垃圾焚烧发电厂普遍采用的是中温中压(4MPa,400℃)的主汽参数，全场热效率在21％左右，而垃圾处理费也从最初的两百多一百多到西安某垃圾焚烧电厂的37元/t，导致该参数下的垃圾焚烧电厂的经济效益也越来越差，因此选用较高的主汽参数成了一部分企业的选择(中温次高压6.4MPa，450℃)，但主汽参数提高以后，相关的承压受热面如过热器、再热器等设备所处环境的温度也相应的提升，已造成了国内数十起爆管事故，对企业财产和人员安全造成了不可挽回的损失，虽然有的电厂采用了特殊合金钢堆焊了主要的受热面，但堆焊材料依然存在着逐年减薄的问题，而且堆焊价格极其昂贵，例如一台500t/d焚烧炉系统的堆焊价格动辄数千万元，在已有条件下，效益与安全不可兼得，如要继续提升参数如6.4MPa，480℃，必然会加剧余热锅炉相关受热面的积灰及腐蚀情况；此外，北方垃圾焚烧电厂还存在着冬季垃圾热值较低的问题，较低的热值导致焚烧电厂在冬季的运行举步维艰，不少垃圾焚烧电厂采用辅助燃烧器燃烧柴油的方式以保证850℃/2S，例如山东某项目1月20日当日光柴油就烧了20吨，此举为项目带来了沉重的运营和经济负担。

因此，需要提出一种具有850℃/2S的燃烧工艺的垃圾焚烧发电设备，以至少部分地解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种具有850℃/2S的燃烧工艺的垃圾焚烧发电设备，其特征在于，所述垃圾焚烧发电设备包括依次连接的焚烧炉和余热锅炉，所述焚烧炉中产生的烟气进入所述余热锅炉，

其中，所述垃圾焚烧发电设备还包括沼气过热器，沼气过热器接收垃圾渗滤液进行厌氧反应产生的沼气，以作为其自身的热源，所述沼气过热器和所述焚烧炉通过回烟管路连通，所述沼气过热器产生的烟气通过所述回烟管路进入所述焚烧炉中。

在一个示例中，所述垃圾焚烧发电设备还包括依次连接的凝汽器、低压加热器、除氧器和给水泵，汽机乏汽被所述凝汽器冷凝成凝结水后依次经过所述低压加热器、所述除氧器和所述给水泵后进入所述余热锅炉。

在一个示例中，所述沼气过热器与高转速汽轮机连接，所述高转速汽轮机与发电机和凝汽器连接，汽机乏汽被所述凝汽器冷凝成凝结水依次经过低压加热器、除氧器和给水泵后进入所述余热锅炉吸收所述余热锅炉中的烟气的热量，而后进入所述沼气过热器进行进一步过热，被过热后的主汽进入所述高转速汽轮机中进行做工，所述高转速汽轮机做工的同时带动所述发电机发电，在所述高转速汽轮机中做工后的乏汽进入到所述凝汽器开始下一轮循环。

在一个示例中，所述余热锅炉包括省煤器、低温过热器、中温过热器和/或高温过热器。

在一个示例中，所述沼气过热器与厌氧发生装置连接。

在一个示例中，所述厌氧发生装置包括厌氧罐。

本实用新型提供一种新型的垃圾焚烧发电设备，垃圾焚烧发电设备包括依次连接的焚烧炉、余热锅炉和沼气过热器，所述焚烧炉中产生的烟气通过所述余热锅炉进入所述沼气过热器，垃圾渗滤液进行厌氧反应产生的沼气通入所述沼气过热器，以作为所述沼气过热器的热源，所述沼气过热器和所述焚烧炉通过回烟管路连通，所述沼气过热器产生的烟气通过所述回烟管路进入所述焚烧炉中。

本实用新型提供一种全新的垃圾焚烧发电工艺，用于：1、将高温的沼气过热器尾部烟气(1000℃)通入到焚烧炉炉膛中，充分利用沼气过热器尾部烟气余热，并保证焚烧炉850℃/2S，促进二恶英充分分解。2、提升垃圾焚烧发电系统的主汽参数(6.4MPa,480℃)，从而提升整个系统的经济效益；3、最高温工质的换热面布置在锅炉外部，降低了余热锅炉工质的温度从而极大的减轻了垃圾焚烧电厂一直存在的高温腐蚀的问题。4、以垃圾渗滤液产生的沼气作为过热器热源，从而避免了沼气进炉导致的结焦和积灰烧结等问题。本实用新型采用沼气过热主汽的技术，在安全的基础上提升主汽参数。

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。

附图中：

图1为本实用新型的一个实施例中的垃圾焚烧发电设备的结构示意图。

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。

为了彻底了解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的方法步骤和/或结构。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悉的特殊细节。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，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。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。

现有的垃圾焚烧发电厂普遍采用的是中温中压(4MPa,400℃)的主汽参数，全场热效率在21％左右，而垃圾处理费也从最初的两百多一百多到西安某垃圾焚烧电厂的37元/t，导致该参数下的垃圾焚烧电厂的经济效益也越来越差，因此选用较高的主汽参数成了一部分企业的选择(中温次高压6.4MPa，450℃)，但主汽参数提高以后，相关的承压受热面如过热器、再热器等设备所处环境的温度也相应的提升，已造成了国内数十起爆管事故，对企业财产和人员安全造成了不可挽回的损失，虽然有的电厂采用了特殊合金钢堆焊了主要的受热面，但堆焊材料依然存在着逐年减薄的问题，而且堆焊价格极其昂贵，例如一台500t/d焚烧炉系统的堆焊价格动辄数千万元，在已有条件下，效益与安全不可兼得，如要继续提升参数如6.4MPa，480℃，必然会加剧余热锅炉相关受热面的积灰及腐蚀情况；此外，北方垃圾焚烧电厂还存在着冬季垃圾热值较低的问题，较低的热值导致焚烧电厂在冬季的运行举步维艰，不少垃圾焚烧电厂采用辅助燃烧器燃烧柴油的方式以保证850℃/2S，例如山东某项目1月20日当日光柴油就烧了20吨，此举为项目带来了沉重的运营和经济负担。

本实用新型提供了一种低成本、高效率的适垃圾焚烧发电设备。垃圾焚烧发电设备包括依次连接的焚烧炉和余热锅炉。所述焚烧炉中产生的烟气进入所述余热锅炉。垃圾焚烧发电设备还包括沼气过热器，垃圾渗滤液进行厌氧反应产生的沼气通入所述沼气过热器，沼气过热器以所述沼气为热源，所述沼气过热器和所述焚烧炉通过回烟管路连通，所述沼气过热器产生的烟气通过所述回烟管路进入所述焚烧炉中。

本实用新型提供一种全新的垃圾焚烧发电工艺，用于1、将高温的沼气过热器尾部烟气(1000℃)通入到焚烧炉炉膛中，充分利用沼气过热器尾部烟气余热，并保证焚烧炉850℃/2S，促进二恶英充分分解。2、提升垃圾焚烧发电系统的主汽参数(6.4MPa,480℃)，从而提升整个系统的经济效益；3、最高温工质的换热面布置在锅炉外部，降低了余热锅炉工质的温度从而极大的减轻了垃圾焚烧电厂一直存在的高温腐蚀的问题。4、以垃圾渗滤液产生的沼气作为过热器热源，从而避免了沼气进炉导致的结焦和积灰烧结等问题。本实用新型采用沼气过热主汽的技术，在安全的基础上提升主汽参数。

如图1所示，本实用新型的该实施例中提供了一种利用沼气锅炉维持850℃/2S的燃烧工艺的垃圾焚烧发电设备100，垃圾焚烧发电设备100包括依次连接的焚烧炉a和余热锅炉5。焚烧炉中产生的烟气通进入余热锅炉5。垃圾焚烧发电设备100还包括沼气过热器6。垃圾渗滤液进行厌氧反应产生的沼气通入沼气过热器6，沼气过热器6 以所述沼气为热源，沼气过热器6和焚烧炉a通过回烟管路10连通，沼气过热器6产生的烟气通过回烟管路10进入焚烧炉a中。

在一个示例中，垃圾焚烧发电设备还包括依次连接的凝汽器1、低压加热器2、除氧器3和给水泵4，汽机乏汽被凝汽器1冷凝成凝结水后依次经过低压加热器2、除氧器3和给水泵4后进入余热锅炉 5。

在一个示例中，余热锅炉5包括省煤器、低温过热器、中温过热器和/或高温过热器。在一个示例中，低温过热器、中温过热器和高温过热器的在余热锅炉中的设置位置不同。

在一个示例中，沼气过热器6与高转速汽轮机7连接，高转速汽轮机7与发电机8和凝汽器1连接，汽机乏汽被凝汽器1冷凝成凝结水依次经过低压加热器2、除氧器3和给水泵4后进入余热锅炉5吸收余热锅炉5中的烟气的热量，而后进入沼气过热器6进行进一步过热，被过热后的主汽进入高转速汽轮机7中进行做工，高转速汽轮机 7做工的同时带动发电机8发电，在高转速汽轮机7中做工后的乏汽进入到凝汽器1开始下一轮循环。

在一个示例中，沼气过热器6与厌氧发生装置9连接。

在一个示例中，厌氧发生装置包括厌氧罐。

在一个示例中，垃圾进入垃圾焚烧电厂后在垃圾坑进行堆酵，干垃圾进入焚烧炉a进行焚烧，焚烧后的烟气加热余热锅炉5系统，垃圾渗滤液进入到厌氧罐进行厌氧反应，反应生成的沼气作为沼气过热器6的热源，沼气燃烧后的烟气通过回烟管路通入到焚烧炉a炉膛的中部，用来回收烟气余热的同时保证炉膛850℃/2秒(烟气温度超过 850度，烟气停留时间超过2s)，还能增加炉膛烟气紊流度，提升SNCR 脱硝效率。

本实用新型的主要发明点如下：

1、将沼气过热器尾部烟气(1000℃)通过回烟管路通入焚烧炉炉膛中部，可以有效利用沼气烟气余热、保证炉膛850℃/2S、增加炉膛烟气紊流度从而提升SNCR脱硝效率。

2、本系统将沼气从焚烧炉中拿出来单独作为一股热源加热工质，有效防止了因沼气进入焚烧炉导致的结焦现象，优化了焚烧炉中的温度场流场；

3、采用沼气过热器过热垃圾焚烧电厂主蒸汽，提高了主汽参数 (6.4MPa，480℃)进而增加了电厂经济效益；

4、目前，不分拣垃圾的余热锅炉只将工质参数升到中温次高压 (6.4MPa，450℃)，再提升工质时必将恶化整个余热锅炉系统的工作环境，或者极大的增加垃圾焚烧电厂的投资，本系统采用沼气过热器的方式，可以以较低的成本提升主汽参数，同时不需要垃圾以外的热源，以江苏某垃圾焚烧电厂为例，该电厂垃圾产生的沼气量可以稳定的将主汽参数由6.4MPa，450℃提升到6.4MPa，480℃。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、将沼气过热器尾部烟气通过回烟管路通入焚烧炉炉膛中部，可以有效利用沼气烟气余热、避免了沼气入炉导致的结焦问题并保证炉膛850℃/2S、增加炉膛烟气紊流度从而提升SNCR脱硝效率；

2、采用沼气过热器过热垃圾焚烧电厂主蒸汽，提高了主汽参数进而增加了电厂经济效益；

3、采用高转速汽轮机，提升电厂发电量；

4、本系统将沼气从焚烧炉中拿出来单独作为一股热源加热工质，有效防止了因沼气进入焚烧炉导致的结焦现象，优化了焚烧炉中的温度场流场；

5、目前，不分拣垃圾的余热锅炉只将工质参数升到中温次高压 (6.4MPa，450℃)，再提升工质时必将恶化整个余热锅炉系统的工作环境，或者极大的增加垃圾焚烧电厂的投资，本系统采用沼气过热器的方式，可以以较低的成本提升主汽参数，同时不需要垃圾以外的热源，以江苏某垃圾焚烧电厂为例，该电厂垃圾产生的沼气量可以稳定的将主汽参数由6.4MPa，450℃提升到6.4MPa，480℃。

6、本实用新型兼得了经济效益与安全生产，为垃圾焚烧发电厂的发展指明了前进方向。

本实用新型提供了一种低成本、高效率的适垃圾焚烧发电设备。垃圾焚烧发电设备包括依次连接的焚烧炉和余热锅炉。所述焚烧炉中产生的烟气进入所述余热锅炉。垃圾焚烧发电设备还包括沼气过热器，垃圾渗滤液进行厌氧反应产生的沼气通入所述沼气过热器，沼气过热器以所述沼气为热源，所述沼气过热器和所述焚烧炉通过回烟管路连通，所述沼气过热器产生的烟气通过所述回烟管路进入所述焚烧炉中。

本实用新型提供一种全新的垃圾焚烧发电工艺，用于1、将高温的沼气过热器尾部烟气(1000℃)通入到焚烧炉炉膛中，充分利用沼气过热器尾部烟气余热，并保证焚烧炉850℃/2S，促进二恶英充分分解。2、提升垃圾焚烧发电系统的主汽参数(6.4MPa,480℃)，从而提升整个系统的经济效益；3、最高温工质的换热面布置在锅炉外部，降低了余热锅炉工质的温度从而极大的减轻了垃圾焚烧电厂一直存在的高温腐蚀的问题。4、以垃圾渗滤液产生的沼气作为过热器热源，从而避免了沼气进炉导致的结焦和积灰烧结等问题。本实用新型采用沼气过热主汽的技术，在安全的基础上提升主汽参数。

本实用新型的垃圾焚烧发电设备中的个别部件或构件的相似替换或变形均落入本实用新型的保护范围之内。

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 (6)

1.一种具有850℃/2S的燃烧工艺的垃圾焚烧发电设备，其特征在于，所述垃圾焚烧发电设备包括依次连接的焚烧炉和余热锅炉，所述焚烧炉中产生的烟气进入所述余热锅炉，

其中，所述垃圾焚烧发电设备还包括沼气过热器，沼气过热器接收垃圾渗滤液进行厌氧反应产生的沼气，以作为其自身的热源，所述沼气过热器和所述焚烧炉通过回烟管路连通，所述沼气过热器产生的烟气通过所述回烟管路进入所述焚烧炉中。

2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧发电设备，其特征在于，所述垃圾焚烧发电设备还包括依次连接的凝汽器、低压加热器、除氧器和给水泵，汽机乏汽被所述凝汽器冷凝成凝结水后依次经过所述低压加热器、所述除氧器和所述给水泵后进入所述余热锅炉。

3.根据权利要求2所述的垃圾焚烧发电设备，其特征在于，所述沼气过热器与高转速汽轮机连接，所述高转速汽轮机与发电机和凝汽器连接，汽机乏汽被所述凝汽器冷凝成凝结水依次经过低压加热器、除氧器和给水泵后进入所述余热锅炉吸收所述余热锅炉中的烟气的热量，而后进入所述沼气过热器进行进一步过热，被过热后的主汽进入所述高转速汽轮机中进行做工，所述高转速汽轮机做工的同时带动所述发电机发电，在所述高转速汽轮机中做工后的乏汽进入到所述凝汽器开始下一轮循环。

4.根据权利要求1所述的垃圾焚烧发电设备，其特征在于，所述余热锅炉包括省煤器、低温过热器、中温过热器和/或高温过热器。

5.根据权利要求1所述的垃圾焚烧发电设备，其特征在于，所述沼气过热器与厌氧发生装置连接。

6.根据权利要求5所述的垃圾焚烧发电设备，其特征在于，所述厌氧发生装置包括厌氧罐。

Images