TW202415889A - 結合發電過程產生蒸氣之方法及其設備 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種結合一發電過程產生蒸氣之方法，其包括以下步驟：導引在燃燒期間形成之熱煙道氣通過至少一個預熱器及至少一個蒸氣過熱器，給水通過一預熱器且蒸氣通過一蒸氣過熱器；將一蒸氣過熱器中之蒸氣加熱至具有至少400℃之一溫度及至少100巴之一壓力之過熱蒸氣；將該過熱蒸氣饋送至一渦輪機；其中該蒸氣在離開該渦輪機之一級之後再加熱並添加至該渦輪機之至少一個後續級，憑藉來自源於一蒸氣容器之蒸氣之熱量再加熱此蒸氣，其中此蒸氣在添加至該渦輪機之下一級之前亦憑藉來自熱煙道氣之熱量進行再加熱。本發明亦係關於一種垃圾焚燒設備。

Description

結合發電過程產生蒸氣之方法及其設備

在一第一態樣中，本發明係關於一種結合發電過程產生蒸氣之方法。

在一第二態樣中，本發明係關於一種結合發電過程產生蒸氣之垃圾焚燒設備。

垃圾焚燒設備本身在先前技術中係已知的。在一垃圾焚燒設備中，來自垃圾燃燒之熱煙道氣用於藉由加熱水而產生蒸氣。蒸氣用於驅動渦輪機或用於其他能量過程，諸如目的為回收能量之熱電聯產。當前藉由傳統鍋爐實行從在燃燒過程期間產生之煙道氣回收熱能，該等鍋爐通常由一水壁燃燒室，以及蒸發器、預熱器及蒸氣過熱器組成，其中使用熱煙道氣之熱量作為一能源。

在預熱器中，給水在被饋送至一蒸發器之前被加熱。蒸發器藉由將加熱給水轉化為濕蒸氣而產生蒸氣。接著，濕蒸氣轉化為乾蒸氣且藉由蒸氣過熱器達到有用溫度。來自過熱器之乾燥加熱蒸氣用於以電力及/或熱量之形式產生有用功。燃燒室之水壁亦吸收在燃燒期間釋放之熱量。此熱量亦用於將給水蒸發成蒸氣，接著將該蒸氣引導至蒸氣過熱器。

蒸氣通常過熱至約400℃ (450℃之一最大值)之一溫度及約40巴之一壓力。在許多裝置中使用較高溫度及壓力。

然而，用於蒸氣產生之鍋爐受到熱功率波動之影響，此係因為垃圾焚燒之特徵在於淨熱值之高可變性。此導致限制可在現有垃圾焚燒設備中達成之最大淨電效率之許多技術問題。

一般而言，其原因在於低焦耳「燃料」(廢料)導致設備與煙道氣接觸的部分發生腐蝕的事實。為對抗此腐蝕而採取之措施(熱交換器之表面及與其接觸之煙道氣之低溫)以犧牲設備之整體效率為代價。因此，一問題係可藉由蒸氣過熱器達到之最大蒸氣溫度歸因於腐蝕而受限。

一額外問題係習知垃圾焚燒設備使用具有一大過熱表面之蒸氣過熱器。此等蒸氣過熱器之過熱表面當前具備鎳合金，其保護表面免受高溫及由於此等高溫所致之腐蝕。此鎳合金價格昂貴且對一垃圾焚燒設備之成本不利。

本發明旨在解決上文所提及之至少一些問題。

雖然迄今為止已嘗試改良此等已知裝置之最終淨電效率，但此尚未被達成。大型現代裝置之淨電效率係近似25%。

本發明考慮具有一較高淨電效率之一垃圾焚燒設備，其中諸如蒸氣壓力及蒸氣溫度之蒸氣參數保持在一定範圍內，使得限制腐蝕風險。

在一第一態樣中，本發明係關於一種根據技術方案1之結合一發電過程產生蒸氣之方法。更明確言之，根據本發明之第一態樣之方法包括在離開渦輪機之一級之後再加熱蒸氣並將其添加至渦輪機之至少一個後續級，憑藉來自源於一蒸氣容器之蒸氣之熱量再加熱此蒸氣，其中此蒸氣在被添加至渦輪機之下一級之前亦憑藉來自煙道氣之熱量進行再加熱。

根據第一態樣之一方法之一優勢係與結合一發電過程產生蒸氣之已知方法相比獲取一增加淨電效率。特定言之，在不需要諸如(例如)蒸氣之溫度及壓力之高蒸氣參數之情況下達成此增加淨電效率。

因此，本發明具有額外優勢，即由於蒸氣之溫度及壓力保持有限，故避免極端腐蝕風險。避免腐蝕風險之另一額外優勢係節省舉例而言替換蒸氣過熱器或其他組件之維護成本。

根據第一態樣之一方法之一額外優勢係與用於獲取一可比熱效率之已知方法之所需過熱表面相比，透過較少過熱表面達成蒸氣過熱器之一高熱效率。以此方式，透過增加熱效率獲取一經濟優勢，但亦存在呈一成本節省之形式之優勢，此係因為必須用一昂貴鎳合金覆蓋較少過熱表面。

根據第一態樣之一方法之一額外優勢係與已知方法相比每噸經處理垃圾回收更多能量。

在技術方案2至10中描述本發明之第一態樣之較佳實施例。

在一第二態樣中，本發明係關於一種根據技術方案11之結合一發電過程產生蒸氣之垃圾焚燒設備。更明確言之，根據第二態樣之垃圾焚燒設備亦包括至少一個蒸氣再熱器及一再熱管線，以及用於再加熱來自渦輪機之一第一級之蒸氣之一第二蒸氣容器，一蒸氣再熱器定位於燃燒室之一通道中以用於從熱煙道氣吸收熱量且其中再熱管線之至少部分通過第二蒸氣容器以從第二蒸氣容器中存在之蒸氣吸收熱量。

根據第二態樣之一垃圾焚燒設備之一優勢係與已知垃圾焚燒設備相比，處於一活動狀態之垃圾焚燒設備達成一增加淨電效率。特定言之，在不需要諸如蒸氣之溫度及壓力之高蒸氣參數之情況下達成此增加淨電效率，使得腐蝕風險仍然有限。

避免腐蝕風險之一額外優勢係節省舉例而言替換蒸氣過熱器或其他組件之維護成本。

在技術方案12至15中描述本發明之第二態樣之較佳實施例。一特定實施例係關於根據技術方案13之一垃圾焚燒設備。此實施例具有優勢，即，一方面，在源於渦輪機之一級之蒸氣與源於一蒸氣容器之蒸氣之間發生最佳熱傳遞。此允許以一最小溫差實現熱傳遞。

本發明係關於一種結合一發電過程產生蒸氣之方法。本發明進一步係關於一種產生蒸氣之垃圾焚燒設備。

除非另有定義，否則本發明之描述中使用之包含技術及科學術語之全部術語具有熟習本發明之技術者通常理解之含義。為了更佳地理解本發明之描述，明確說明以下術語。

此文字中之術語「蒸氣容器」包括裝納水及蒸氣兩者之一容器。一蒸氣容器充當蒸氣/水混合物之一相分離器。

此文字中之術語「預熱器」或「省煤器」包括從煙道氣接收熱量並將其傳遞至一蒸氣容器之給水之一熱交換器。

在此文件中，「一」及「該」係指單數及複數，除非上下文另有假定。舉例而言，「一區段」意謂一或多個區段。

當術語「大約」或「約」在此文件中搭配一可量測數量、一參數、一持續時間或時刻及類似者使用時，則變動意謂引用值之近似20%或更少、較佳地近似10%或更少、更佳地近似5%或更少、甚至更佳地近似1%或更少，且甚至更佳地近似0.1%或更少，只要此等變動適用於所描述發明。然而，必須理解，在使用術語「約」或「大約」之情況下使用之一數量之值本身明確揭示。

術語「包括(comprise/comprising)」、「由…組成(consist of/consisting of)」、「具備(provided with)」、「具有(have/having)」、「包含(include/including)」、「含有(contain/containing)」係同義詞且係包含性或開放性術語，其等指示以下內容之存在，且不排除或阻止如從先前技術已知或在先前技術中揭示之其他組件、特性、元件、部件、步驟之存在。

按端點引用數字間隔包含該等端點之間之全部整數、分數及/或實數，包含此等端點。

在一第一態樣中，本發明係關於一種結合一發電過程產生蒸氣之方法，其包括以下步驟： -導引在燃燒期間形成之熱煙道氣通過至少一個預熱器及至少一個蒸氣過熱器，給水通過一預熱器且蒸氣通過一蒸氣過熱器； -將一蒸氣過熱器中之蒸氣加熱至具有至少400℃之一溫度及至少100巴之一壓力之過熱蒸氣； -將過熱蒸氣饋送至一渦輪機； 其中蒸氣在離開渦輪機之一級之後再加熱並添加至渦輪機之至少一個後續級，憑藉來自源於一蒸氣容器之蒸氣之熱量再加熱此蒸氣，且其中此蒸氣在被添加至渦輪機之下一級之前亦憑藉來自熱煙道氣之熱量進行再加熱。

在此過程中，透過一熱交換器使用來自源於一蒸氣容器之蒸氣之熱量再加熱蒸氣，而不混合蒸氣。蒸氣及來自蒸氣容器之蒸氣不混合。

燃燒係指垃圾之焚燒。在一較佳實施例中，燃燒不涉及化石燃料之焚燒。

化石燃料係指從古代動植物之遺骸中提取之一組自然產生之含碳化合物，諸如煤炭、褐煤、石油及天然氣。

垃圾之實例包含污泥、生物質、化學垃圾、醫療垃圾及城市垃圾。

在一項實施例中，煙道氣包括至少10 mg/Nm³、較佳地至少100 mg/Nm³、更佳地至少200 mg/Nm³、甚至更佳地至少300 mg/Nm³且甚至更佳地至少500 mg/Nm³之氯化氫之一濃度。

在一項實施例中，煙道氣包括範圍從10 mg/Nm³至10,000 mg/Nm³、較佳地範圍從100 mg/Nm³至7,000 mg/Nm³、更佳地至少200 mg/Nm³至5,000 mg/Nm³且甚至更佳地至少300 mg/Nm³至3,000 mg/Nm³之氯化氫之一濃度。

在一項實施例中，煙道氣包括至少1 mg/Nm³、較佳地至少10 mg/Nm³、更佳地至少50 mg/Nm³且甚至更佳地至少100 mg/Nm³之二氧化硫之一濃度。

在一項實施例中，煙道氣包括範圍從1 mg/Nm³至10,000 mg/Nm³、較佳地範圍從10 mg/Nm³至5,000 mg/Nm³、更佳地至少50 mg/Nm³至2,000 mg/Nm³且甚至更佳地至少100 mg/Nm³至1,000 mg/Nm³之二氧化硫之一濃度。

術語「Nm³」係指標準立方公尺，其中根據DIN 1343:1990-01，一標準立方公尺係在0℃、1.01325巴及0%相對濕度下佔用1立方公尺(m³)之一體積之氣體量。

根據第一態樣之一方法之一優勢係與結合一發電過程產生蒸氣之已知方法相比獲取一增加淨電效率。特定言之，在不需要諸如(例如)蒸氣之溫度及壓力之高蒸氣參數之情況下達成此增加淨電效率。

因此，本發明具有額外優勢，即由於蒸氣之溫度及壓力保持有限，故避免極端腐蝕風險。避免腐蝕風險之另一額外優勢係節省舉例而言替換蒸氣過熱器或其他組件之維護成本。

根據第一態樣之一方法之一額外優勢係與用於獲取一可比熱效率之已知方法之所需過熱表面相比，透過較少過熱表面達成蒸氣過熱器之一高熱效率。以此方式，透過增加熱效率獲取一經濟優勢，但亦存在呈一成本節省之形式之優勢，此係因為必須用一昂貴鎳合金覆蓋較少過熱表面。

根據第一態樣之一方法之一額外優勢係與已知方法相比每噸經處理垃圾回收更多能量。

在本發明之一較佳實施例中，將蒸氣加熱至400℃至450℃之範圍中、較佳地400℃至440℃之範圍中之一溫度。若將蒸氣加熱至高於此範圍之一溫度，則在垃圾焚燒設備之零件上發生相當大的腐蝕，從而導致高維護成本。若將蒸氣加熱至低於此範圍之一溫度，則蒸氣含有可憑藉一渦輪機轉化成電能之過低量的能量，以至於無法獲取一經濟相關淨電效率。因此，此實施例具有將蒸氣加熱至一最佳範圍中之一溫度之優勢。

在本發明之一較佳實施例中，在離開渦輪機之一級之後，將蒸氣再加熱至至少300℃、較佳地在310℃至450℃之範圍中、更佳地在320℃至450℃之範圍中且最佳地在350℃至450℃之範圍中之一溫度。此實施例之一優勢係將蒸氣再加熱至至少300℃之一溫度，從而導致一增加淨電效率，此係已知垃圾焚燒設備無法在不承擔相當大的腐蝕風險之情況下達成。

在本發明之一較佳實施例中，將100至180巴之一範圍中、較佳地110至170巴之一範圍中且最佳地110至150巴之範圍中之過熱蒸氣之壓力供應至渦輪機之一第一級。低於上述範圍之一壓力過低以至於無法達成淨電效率之增加。高於上述範圍之一壓力導致一操作成本過高以至於無法達成此等壓力。此實施例之一優勢係將一經濟相關範圍中之過熱蒸氣之壓力遞送至渦輪機之一第一級且達成一增加淨電效率。

在本發明之一較佳實施例中，將15至70巴、較佳地20至50巴之一範圍中且最佳地25至45巴之一範圍中之再加熱蒸氣之壓力供應至渦輪機之下一級。低於上述範圍之一壓力過低以至於無法達成淨電效率之增加。高於上述範圍之一壓力導致需要密切控制再加熱蒸氣之溫度以避免零件腐蝕。因此，此實施例之一優勢係無需控制再加熱蒸氣之溫度，使得允許溫度之一些可變性，且達成淨電效率之增加。

在本發明之一較佳實施例中，在與一預熱器及/或蒸氣過熱器進行熱交換期間之煙道氣之速度係3 m/s至6 m/s，較佳地速度係4 m/s至5.5 m/s。此一範圍中之一速度具有獲取煙道氣之一均勻溫度降低之優勢。

一蒸氣過熱器實質上包括一熱交換器，其包括將飽和蒸氣進一步加熱至超過飽和蒸氣點之過熱蒸氣之一束蒸發器管。以此方式，在相同壓力下，過熱蒸氣具有比飽和蒸氣更高之一溫度及更低之密度。

在本發明之一較佳實施例中，一蒸氣過熱器包括至少兩列蒸發器管，各列包括複數個蒸發器管，較佳地每列50至100個蒸發器管。在一進一步實施例中，一蒸氣過熱器之一蒸發器管之直徑包括30 mm至75 mm、較佳地35 mm至60 mm且最佳地40 mm至50 mm。此一實施例具有達成一最佳且均勻熱交換之優勢。

在一較佳實施例中，至少一個蒸氣過熱器定位成與煙道氣之流動方向逆流且至少一個其他蒸氣過熱器定位成與煙道氣之流動方向並流。

在一較佳實施例中，一預熱器包括至少兩列蒸發器管，各列包括複數個蒸發器管，較佳地每列50至100個蒸發器管。在一進一步實施例中，一預熱器之一蒸發器管之直徑包括30 mm至75 mm、較佳地35 mm至60 mm且最佳地40 mm至50 mm。此一實施例具有達成一最佳且均勻熱交換之優勢。

在一較佳實施例中，一預熱器定位成與煙道氣之流動方向逆流。此一實施例具有來自煙道氣之熱量被預熱器中之給水最佳地吸收之優勢。在另一實施例中，一預熱器定位成與煙道氣之流動方向並流，因為此使得設備不易受到煙道氣側的腐蝕。

在一第二態樣中，本發明係關於一種產生蒸氣之垃圾焚燒設備，其包括： 一燃燒室，其中燃燒垃圾，在燃燒期間釋放熱煙道氣，該燃燒室包括若干通道； 至少一個預熱器，其使用來自熱煙道氣之熱量來加熱給水； 至少一個蒸發器，其使用來自熱煙道氣之熱量從加熱給水產生蒸氣； 一第一蒸氣容器，其經組態以從至少一個預熱器接收加熱給水且充當加熱給水之供應源，至少一個蒸氣容器進一步經組態以從至少一個蒸發器接收蒸氣且充當蒸氣之供應源； 至少一個蒸氣過熱器，其從至少一個蒸氣容器接收蒸氣且使用來自熱煙道氣之熱量將蒸氣進一步加熱至過熱蒸氣； 至少一個渦輪機，其從至少一個蒸氣過熱器接收過熱蒸氣且將該蒸氣轉化為電力； 其中垃圾焚燒設備亦包括至少一個蒸氣再熱器、一再熱管線，以及用於再加熱來自渦輪機之一第一級之蒸氣之一第二蒸氣容器，一蒸氣再熱器定位於燃燒室之一通道中以用於從熱煙道氣吸收熱量且其中再熱管線之至少部分通過第二蒸氣容器以從第二蒸氣容器中存在之蒸氣吸收熱量。

根據第二態樣之一垃圾焚燒設備之一優勢係與已知垃圾焚燒設備相比，處於一活動狀態之垃圾焚燒設備達成一增加淨電效率。特定言之，在不需要諸如蒸氣之溫度及壓力之高蒸氣參數之情況下達成此增加淨電效率，使得腐蝕風險仍然有限。

避免腐蝕風險之一額外優勢係節省舉例而言替換蒸氣過熱器或其他組件之維護成本。

在本發明之一較佳實施例中，燃燒室具有四個通道。在一進一步實施例中，燃燒室之至少一個通道定位成與至少一個其他通道水平相對。在另一實施例中，燃燒室之至少一個通道定位成與至少一個其他通道垂直相對，較佳地全部四個通道垂直定位。在另一較佳實施例中，一些通道水平定位。

在一實施例中，憑藉以下過程之一者在燃燒室中燃燒垃圾：熱解、氣化、憑藉純氧燃燒或此項技術中已知之另一燃燒過程。此外，垃圾之實例包含：污泥、生物質、化學垃圾、醫療垃圾及殘留垃圾。

在一些實施例中，燃燒室係一流化床燃燒室。在另一實施例中，燃燒室係一爐排燃燒室。

在一較佳實施例中，第一通道中之溫度係約1200℃，在第二通道中係約850℃，在第三通道中係約650℃，且在第四通道之出口處係約140℃。

在一較佳實施例中，焚燒設備包括總共1至20個蒸氣過熱器，較佳地2至15個且更佳地3至12個。在一較佳實施例中，焚燒設備包括總共1至6個蒸氣再熱器，較佳地1至4個且更佳地1至3個。

在一較佳實施例中，蒸氣再熱器包括一管殼式熱交換器。此實施例具有優勢，即，一方面，在源於渦輪機之一級之蒸氣與源於一蒸氣容器之蒸氣之間發生最佳熱傳遞。特定言之，傳出蒸氣之流出溫度近似等於傳入蒸氣之流入溫度。在一進一步實施例中，蒸氣再熱器係一垂直管殼式熱交換器。在另一實施例中，蒸氣再熱器係一水平管殼式熱交換器。

在一較佳實施例中，第二蒸氣容器在不使用一泵之情況下直接連接至第一蒸氣容器。在一進一步實施例中，將第二蒸氣容器放置於第一蒸氣容器之頂部上。此一實施例具有優勢，即冷凝物(即，水)藉由重力從第二蒸氣容器回流至第一蒸氣容器，從而使一泵變得多餘且降低操作及安裝成本。

在一較佳實施例中，再熱管線亦包括一蒸氣冷卻器。此一實施例具有優勢，即可降低再加熱蒸氣之溫度，以便避免在再加熱蒸氣之一高度可變溫度之情況下之腐蝕風險。

除處理用於一發電過程之垃圾以外，根據本發明之第二態樣之方法適用之實例係：碳固定過程、一化學過程、一紙張轉換過程；其中過程將蒸氣及/或熱量供應至上文所提及之過程。

熟習此項技術者將瞭解，根據第一態樣之一方法較佳地運用根據第二態樣之一裝置執行且根據第二態樣之一裝置較佳地組態用於執行根據第一態樣之一方法。因此，此文件中所描述之各特徵(無論是上方還是下方)可與本發明之兩個態樣之任一者有關。

與根據本發明之方法及垃圾焚燒設備相關聯之優勢尤其包括：設計中之更大靈活性，因為再加熱之溫度與蒸氣之壓力無關；需要一較低過熱表面，此導致一較低成本；可在不降低可用性且不增加腐蝕風險之情況下達成最大效率；可在無過高維護及管理成本之情況下達成最大效率(過熱器不被視為被約束或設計為因重複使用而磨損或失效之一零件)；可以可預測維護及管理成本達成最大效率。

在下文中，藉由繪示本發明之非限制性圖描述本發明，且該等圖不意欲且不應被解釋為限制本發明之範疇。 圖

圖1繪示一垃圾焚燒設備5之一略圖。在一燃燒室6中燃燒垃圾，從而釋放熱煙道氣。燃燒室6包括四個垂直通道。將熱煙道氣饋送至一第一通道1。在第一通道1中，煙道氣垂直向上上升。在第一通道1開始時，煙道氣之溫度係近似1200℃。接著，煙道氣偏轉至一第二通道2，其中煙道氣向下引導且偏轉至一第三通道3。在第二通道2中，煙道氣之溫度係近似850℃且在第三通道中係650℃。最終，煙道氣偏轉至一第四通道4。在第四通道4結束時之溫度係近似140℃。煙道氣通過四個通道之速度在3 m/s至6 m/s之範圍中。特此獲取一均勻溫度降低。

將至少一個蒸氣過熱器8及至少一個蒸氣再熱器11放置於第三通道3中。一蒸氣過熱器8及一蒸氣再熱器11包括蒸氣流動通過之至少兩列蒸發器管。蒸氣過熱器8及蒸氣再熱器11從通過第三通道3上升之熱煙道氣吸收熱量，藉此加熱及提高蒸發器管中之蒸氣之溫度。

離開第三通道3之煙道氣傳遞至定位於第四通道中之至少一個預熱器7。一預熱器7包括給水流動通過之至少兩列蒸發器管。預熱器7從流動通過第四通道4之熱煙道氣吸收熱量，從而加熱及增加蒸發器管中之給水之溫度。給水來自一第一蒸氣容器9。

離開第四通道4之煙道氣憑藉一過濾器19進行部分過濾，在此之前經過濾煙道氣冷卻並沿著一煙道煙囪18離開垃圾焚燒設備5。煙道氣之未經過濾之剩餘部分憑藉一風扇15饋送回至第一通道1。底灰通過一開口17離開燃燒室6。

圖2至圖3繪示結合一發電過程之蒸氣產生之一過程圖。圖2繪示其中一泵21放置在一第二蒸氣容器10與一第一蒸氣容器9之間之一過程圖。圖3繪示其中在一第二蒸氣容器10與一第一蒸氣容器9之間未放置泵21之一過程圖。兩個過程圖之所有其他部分係類似的。

在100至150巴之範圍中之一壓力及至少300℃之一溫度下，蒸氣從一第一蒸氣容器9饋送至至少一個蒸氣過熱器8。藉由從熱煙道氣提取熱量，將蒸氣加熱至400℃至450℃之一溫度。將此蒸氣饋送至一渦輪機之一第一渦輪機級13，其中該蒸氣將在20至50巴之範圍中之一壓力及約180℃之一溫度下離開第一渦輪機級13。蒸氣通過一再熱管線12離開第一渦輪機級。

接著，再加熱此蒸氣。一方面，在一第一步驟中，借助於來自一第二蒸氣容器10之蒸氣，該蒸氣最初源於第一蒸氣容器9。另一方面，在一第二步驟中，使用定位於第三通道3中之至少一個蒸氣再熱器11。以此方式，憑藉來自蒸氣之熱量及來自熱煙道氣之熱量兩者再加熱來自第一渦輪機級13之蒸氣。

因此，將來自第一渦輪機級13之蒸氣再加熱至至少300℃之一溫度。接著，在至少300℃之一溫度及20至50巴之範圍中之一壓力下，將此再加熱蒸氣供應至一第二渦輪機級14。

在圖2中，提供一泵21，其將冷凝物22從第二蒸氣容器10泵送至第一蒸氣容器9。在圖3中，第二蒸氣容器10相對於第一蒸氣容器9定位，使得冷凝物22將藉由重力從第二蒸氣容器10流動至第一蒸氣容器9。因此，一泵21係多餘的。

圖4繪示一垃圾焚燒設備5之一略圖。在一燃燒室6中燃燒垃圾，從而釋放熱煙道氣。燃燒室6包括三個垂直通道(1、2、3)。熱煙道氣移動通道垂直通道，如圖1中所描述。最終，煙道氣偏轉至水平定位之一第四通道4。

將至少一個蒸氣過熱器8及至少一個蒸氣再熱器11放置於第四通道4中。一蒸氣過熱器8及一蒸氣再熱器11包括蒸氣流動通過之至少兩列蒸發器管。蒸氣過熱器8及蒸氣再熱器11從移動通過第四通道4之熱煙道氣吸收熱量，藉此加熱及提高蒸發器管中之蒸氣之溫度。

離開第四通道4之煙道氣傳遞至定位於第五通道中之至少一個預熱器7，第五通道24垂直定位。一預熱器7包括給水流動通過之至少兩列蒸發器管。預熱器7從流動通過第五通道24之熱煙道氣吸收熱量，從而加熱及增加蒸發器管中之給水之溫度。給水來自一第一蒸氣容器9。

離開第五通道24之煙道氣憑藉一過濾器19進行部分過濾，在此之前經過濾煙道氣冷卻並沿著一煙道煙囪18離開垃圾焚燒設備5。亦可將具有預熱器之一第六(亦垂直)通道安裝於第五通道24與過濾器19中間。煙道氣之未經過濾之剩餘部分憑藉一風扇15饋送回至第一通道1。底灰通過一開口17離開燃燒室6。

下文係圖中所使用之數字之含義之一概述： 1 第一通道 2 第二通道 3 第三通道 4 第四通道 5 垃圾焚燒設備 6 燃燒室 7 預熱器 8 蒸氣過熱器 9 第一蒸氣容器 10     第二蒸氣容器 11     蒸氣再熱器 12     再熱管線 13     第一渦輪機級 14     第二渦輪機級 15     風扇 16     空間 17     開口 18     煙道煙囪 19     過濾器 20     冷凝器 21     泵 22     冷凝物 23     蒸氣 24     第五通道

本發明不應被解釋為限於上文所描述之實施例且某些修改或改變可添加至所描述圖而不必重新評估隨附發明申請專利範圍。

1:第一通道 2:第二通道 3:第三通道 4:第四通道 5:垃圾焚燒設備 6:燃燒室 7:預熱器 8:蒸氣過熱器 9:第一蒸氣容器 10:第二蒸氣容器 11:蒸氣再熱器 12:再熱管線 13:第一渦輪機級 14:第二渦輪機級 15:風扇 16:空間 17:開口 18:煙道煙囪 19:過濾器 20:冷凝器 21:泵 22:冷凝物 23:蒸氣 24:第五通道

圖1繪示根據本發明之較佳實施例之具有複數個垂直通道之一垃圾焚燒設備之一略圖。 圖2繪示根據本發明之較佳實施例之結合一發電過程產生蒸氣之一過程圖，其中將一泵放置於一第二蒸氣容器與一第一蒸氣容器之間。 圖3繪示根據本發明之較佳實施例之結合一發電過程產生蒸氣之一過程圖，其中在一第二蒸氣容器與一第一蒸氣容器之間未放置泵。 圖4繪示根據本發明之較佳實施例之具有複數個水平通道之一垃圾焚燒設備之一略圖。

1:第一通道

2:第二通道

3:第三通道

4:第四通道

5:垃圾焚燒設備

6:燃燒室

7:預熱器

8:蒸氣過熱器

11:蒸氣再熱器

15:風扇

16:空間

17:開口

18:煙道煙囪

19:過濾器

20:冷凝器

Claims (15)

1. 一種結合一發電過程產生蒸氣之方法，其包括以下步驟： 導引在垃圾之燃燒期間形成之熱煙道氣通過至少一個預熱器及至少一個蒸氣過熱器，給水通過一預熱器且蒸氣通過一蒸氣過熱器； 將一蒸氣過熱器中之蒸氣加熱至具有至少400℃之一溫度及至少100巴之一壓力之過熱蒸氣； 將該過熱蒸氣饋送至一渦輪機； 其特徵在於該蒸氣在離開該渦輪機之一級之後再加熱並添加至該渦輪機之至少一個後續級，憑藉來自源於一蒸氣容器之蒸氣之熱量再加熱此蒸氣，其中該蒸氣在一再熱管線中通過該蒸氣容器以從該蒸氣容器中存在之蒸氣吸收熱量，且其中此蒸氣在被添加至該渦輪機之下一級之前亦憑藉來自熱煙道氣之熱量進行再加熱。
2. 如請求項1之方法，其中將該蒸氣加熱至400℃至450℃之範圍中之一溫度。
3. 如請求項1至2中任一項之方法，其中該蒸氣在離開該渦輪機之一級之後再加熱至至少300℃之一溫度。
4. 如請求項1至2中任一項之方法，其中供應至該渦輪機之一第一級之該過熱蒸氣之該壓力在100至180巴之範圍中。
5. 如請求項1至2中任一項之方法，其中供應至該渦輪機之一後續級之該再加熱蒸氣之該壓力在20至70巴之範圍中。
6. 如請求項1至2中任一項之方法，其中在與一預熱器及/或蒸氣過熱器進行熱交換期間之該煙道氣之速度係3 m/s至6 m/s。
7. 如請求項1至2中任一項之方法，其中一蒸氣過熱器包括至少兩列蒸發器管，各列包括複數個蒸發器管，較佳地每列50至100個蒸發器管。
8. 如請求項1至2中任一項之方法，其中至少一個蒸氣過熱器定位成與該煙道氣之流動方向逆流且至少一個其他蒸氣過熱器定位成與該煙道氣之該流動方向並流。
9. 如請求項1至2中任一項之方法，其中一預熱器定位成與該煙道氣之該流動方向逆流。
10. 如請求項1至2中任一項之方法，其中一預熱器定位成與該煙道氣之該流動方向並流。
11. 如請求項1至2中任一項之方法，其中該煙道氣包括至少10 mg/Nm³之氯化氫之一濃度。
12. 一種產生蒸氣之垃圾焚燒設備，其包括： 一燃燒室，其中燃燒垃圾，在燃燒期間釋放熱煙道氣，該燃燒室包括若干通道； 至少一個預熱器，其使用來自該熱煙道氣之熱量來加熱給水； 至少一個蒸發器，其使用來自該熱煙道氣之熱量從該加熱給水產生蒸氣； 一第一蒸氣容器，其經組態以從至少一個預熱器接收該加熱給水且充當加熱給水之供應源，該至少一個蒸氣容器進一步經組態以從至少一個蒸發器接收該蒸氣且充當蒸氣之供應源； 至少一個蒸氣過熱器，其從至少一個蒸氣容器接收該蒸氣且使用來自該熱煙道氣之熱量將該蒸氣進一步加熱至過熱蒸氣； 至少一個渦輪機，其從至少一個蒸氣過熱器接收過熱蒸氣且將該蒸氣轉化為電力； 其特徵在於該垃圾焚燒設備亦包括至少一個蒸氣再熱器、一再熱管線，以及用於再加熱來自該渦輪機之一第一級之蒸氣之一第二蒸氣容器，一蒸氣再熱器定位於該燃燒室之一通道中以用於從該熱煙道氣吸收熱量且其中該再熱管線之至少部分通過該第二蒸氣容器以從該第二蒸氣容器中存在之蒸氣吸收熱量。
13. 如前述請求項12之垃圾焚燒設備，其中該燃燒室包括四個通道。
14. 如前述請求項12至13中任一項之垃圾焚燒設備，其中該蒸氣再熱器包括一管殼式熱交換器。
15. 如前述請求項12至13中任一項之垃圾焚燒設備，其中該第二蒸氣容器在未使用一泵之情況下直接連接至該第一蒸氣容器。