CN217978823U - 基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统，包括焚烧炉、热交换式轮机和热交换器，热交换器内设置空气通道和高温烟气通道两个独立的通道，空气通道与热交换式轮机形成环路，焚烧炉的烟气出口通过管道连通至热交换器的高温烟气通道入口，高温烟气通道出口通过管道连通至骤冷碱洗设备的进气口，骤冷碱洗设备的出气口通过管道连通至烟囱。本实用新型将焚烧炉的高温烟气通过热交换器为热交换式轮机的空气在高温条件下进行换热，避免了硫化物露点腐蚀和卤代烃等腐蚀物质对热回收装置造成的损伤，同时为热交换式轮机提供高温空气进行发电，不仅能自给自足，还能对外输出电力，节约焚烧炉的电力消耗。

Description

基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统

技术领域

本实用新型涉及废弃物焚烧系统领域，具体涉及一种基于热交换式轮机发电的废弃物焚烧系统。

背景技术

焚烧炉作为将废气、废液、固体废弃物体燃料、医疗垃圾、生活废品、动物尸体等进行高温焚烧，达到量化数减少或缩小的一种环保设备，应用广泛，常规的焚烧炉产生的高温尾气由于含有腐蚀性物质，热交换时容易发生露点腐蚀，对热回收装置造成损伤，因此，其热量很难回收利用，高温尾气带走大部分热源，导致热源的浪费；而且传统焚烧系统的运行需要消耗大量电力资源，电力成本较高，焚烧炉给企业造成很大负担。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统，用以解决现有技术中的传统的焚烧炉尾气热源浪费及电力消耗大的问题。

本实用新型提供了一种基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统，包括焚烧炉、热交换式轮机和热交换器，所述热交换器内设置空气通道和高温烟气通道两个独立的通道，所述空气通道与热交换式轮机形成环路，所述焚烧炉的烟气出口通过管道连通至热交换器的高温烟气通道入口，焚烧炉的高温烟气进入热交换器的高温烟气通道为空气通道的空气进行换热，高温烟气在热交换器内高温环境下进行热交换，充分利用高温烟气热源的同时，避免露点腐蚀对热交换器造成腐蚀；换热升温后的空气回流至热交换式轮机内发电，热交换式轮机发电后为焚烧炉供电，还可对外输出电力，所述高温烟气通道出口通过管道连通至骤冷碱洗设备的进气口，所述骤冷碱洗设备的出气口通过管道连通至烟囱，在热交换器内换热降温后的烟气进入骤冷碱洗设备内进行骤冷碱洗后变为低温洁净气体并通过烟囱排出。

进一步的，所述热交换式轮机内设置压缩机、涡轮机和发电机，所述热交换式轮机设置空气入口，所述空气入口通过管道连通至压缩机的进气口，所述压缩机的出气口通过管道连通至热交换器的空气通道入口，所述空气通道出口通过管道连通至涡轮机的进气口，新鲜空气进入压缩机内压缩后变为高压空气进入热交换器的空气通道进行换热升温，升温后的高温高压空气进入涡轮机内推动发电，将内能转化为机械能，机械能转化为电能，轮机发电原理为现有技术，此处不做赘述。

进一步的，所述涡轮机的出气口通过管道连通至焚烧炉的助燃气体入口，热交换式轮机的尾气作为焚烧炉的助燃空气，节约了焚烧炉助燃空气的升温的能源消耗，同时将低品位热源转化为高品位热源，减少烟囱风量。

进一步的，所述热交换式轮机的空气入口处安装过滤器，过滤空气中的杂质，避免对后续装置的影响。

采用上述本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型将焚烧炉的高温烟气通过热交换器为热交换式轮机的空气在高温条件下进行换热，避免了硫化物露点腐蚀和卤代烃等腐蚀物质对热回收装置造成的损伤，同时为热交换式轮机提供高温空气进行发电，不仅能自给自足，还能对外输出电力，节约焚烧炉的电力消耗；热交换式轮机的尾气作为焚烧炉的助燃空气，降低焚烧炉的燃料消耗，直接将低品位热源转化为高品位热源，减少烟囱排放风量。

附图说明

图1为本实用新型基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-焚烧炉，2-热交换式轮机，21-压缩机，22-涡轮机，23-发电机，3-热交换器，4-骤冷碱洗设备，5-烟囱,6-过滤器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本实施例基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统，包括焚烧炉1、热交换式轮机2和热交换器3，所述热交换器3内设置空气通道和高温烟气通道两个独立的通道，所述空气通道与热交换式轮机2形成环路，热交换式轮机2的空气流经热交换器3的空气通道进行换热升温，所述焚烧炉1的烟气出口通过管道连通至热交换器3的高温烟气通道入口，焚烧炉1的高温烟气进入热交换器3的高温烟气通道为空气通道的空气进行换热，高温烟气在热交换器3内高温环境下进行热交换，充分利用高温烟气热源的同时，避免露点腐蚀对热交换器3造成腐蚀；常规的换热存在露点腐蚀的风险是因为换热温度低，烟气露点腐蚀是由于燃料中硫元素在燃烧时生成SO2，SO3，当换热面的温度低于烟气露点温度时，在换热面上就会形成硫酸雾露珠，导致换热面腐蚀，该热交换器3在高温下与空气换热，温度高于腐蚀性气体如二氧化硫的露点温度，腐蚀性气体不会形成雾珠，因此不会对设备造成腐蚀；除硫化物的腐蚀外，其余卤代烃等腐蚀也都可以避免；换热升温后的空气回流至热交换式轮机2内发电，热交换式轮机2发电后为焚烧炉1供电，实现焚烧炉1的自给自足，还可对外输出电力，所述高温烟气通道出口通过管道连通至骤冷碱洗设备4的进气口，所述骤冷碱洗设备4的出气口通过管道连通至烟囱5，在热交换器3内换热降温后的烟气进入骤冷碱洗设备4内进行骤冷碱洗后变为低温洁净气体并通过烟囱5排出。

进一步的，所述热交换式轮机2内设置压缩机21、涡轮机22和发电机23，所述热交换式轮机2设置空气入口，所述空气入口通过管道连通至压缩机21的进气口，所述压缩机21的出气口通过管道连通至热交换器3的空气通道入口，所述空气通道出口通过管道连通至涡轮机22的进气口，新鲜空气进入压缩机21内压缩后变为高压空气进入热交换器3的空气通道进行换热升温，升温后的高温高压空气进入涡轮机22内推动发电，将内能转化为机械能，机械能转化为电能，轮机发电原理为现有技术，此处不做赘述。

进一步的，所述涡轮机22的出气口通过管道连通至焚烧炉1的助燃气体入口，热交换式轮机2的尾气作为焚烧炉1的助燃空气，节约了焚烧炉1助燃空气的升温的能源消耗，同时将低品位热源转化为高品位热源，减少烟囱5风量。

进一步的，所述热交换式轮机2的空气入口处安装过滤器6，过滤空气中的杂质，避免对后续装置的影响。

该基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统的工作方法，包括如下步骤：

(1)焚烧炉1的烟气出口排出的高温烟气通过管道输送至热交换器3的高温烟气通道；

(2)高温烟气通道内的高温烟气与热交换式轮机2输入空气通道的空气进行换热；

(3)高温烟气在热交换器3内换热降温后进入骤冷碱洗设备4进行骤冷和碱洗；

(4)经骤冷和碱洗后的低温洁净气体经过道排入烟囱5。

还包括：新鲜空气通过热交换式轮机2的空气入口进入压缩机21内压缩，压缩后的高压空气进入热交换器3的空气通道进行换热升温后进入涡轮机22推动发电，发电机23输出电能。

综上，本实用新型将焚烧炉的高温烟气通过热交换器为热交换式轮机的空气在高温条件下进行换热，避免了露点腐蚀对热回收装置造成的损伤，同时为热交换式轮机提供高温空气进行发电，不仅能自给自足，还能对外输出电力，节约焚烧炉的电力消耗；热交换式轮机的尾气作为焚烧炉的助燃空气，降低焚烧炉的燃料消耗，直接将低品位热源转化为高品位热源，减少烟囱排放风量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统，其特征在于，包括焚烧炉、热交换式轮机和热交换器，所述热交换器内设置空气通道和高温烟气通道两个独立的通道，所述空气通道与热交换式轮机形成环路，所述焚烧炉的烟气出口通过管道连通至热交换器的高温烟气通道入口，所述高温烟气通道出口通过管道连通至骤冷碱洗设备的进气口，所述骤冷碱洗设备的出气口通过管道连通至烟囱。

2.根据权利要求1所述的基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统，其特征在于，所述热交换式轮机内设置压缩机、涡轮机和发电机，所述热交换式轮机设置空气入口，所述空气入口通过管道连通至压缩机的进气口，所述压缩机的出气口通过管道连通至热交换器的空气通道入口，所述空气通道出口通过管道连通至涡轮机的进气口。

3.根据权利要求2所述的基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统，其特征在于，所述涡轮机的出气口通过管道连通至焚烧炉的助燃气体入口。

4.根据权利要求1所述的基于热交换式轮机的废弃物焚烧系统，其特征在于，所述热交换式轮机的空气入口处安装过滤器。

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