一种焚烧发电系统的制作方法

文档序号:16002607发布日期:2018-11-20 19:39阅读:182来源:国知局

本实用新型涉及垃圾焚烧处理领域,具体而言涉及一种焚烧发电系统。



背景技术:

随着城镇生活垃圾的不断增加,对生活垃圾减量化、无害化、资源化的处理是当前需要解决的重大课题。垃圾焚烧发电技术作为垃圾处理的一种高效节能的技术受到广泛的关注。

在典型的垃圾焚烧发电过程中,一般采用低压加热器将发电产生的过量蒸汽进行锅炉给水的回热循环工艺,造成大量可以用的余热没有被利用。而在垃圾焚烧发电时一般采用直接抽取蒸汽的方式,能量利用率低。同时,这种汽轮机抽汽过程中,抽汽量往往过大,造成汽轮机不稳定,而影响到汽轮机的运行。这些问题严重制约了垃圾焚烧发电的发电效率,进而影响了垃圾焚烧发电厂的经济效益。

为此,有必要提出一种新的垃圾焚烧发电系统,用以解决现有技术中的问题。



技术实现要素:

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本实用新型提供了一种焚烧发电系统,包括:

余热锅炉,所述余热锅炉用以回收焚烧炉焚烧垃圾后产生的烟气的热量,所述余热锅炉中设置有锅炉给水;

过热器,所述过热器用以加热所锅炉给水并产生过热蒸汽;

汽轮机高压缸,所述汽轮机高压缸利用所述过热蒸汽驱动发电机发电,并输出低压蒸汽,所述汽轮机高压缸包括低压蒸汽第一输出管道和低压蒸汽第二输出管道;

汽轮机低压缸,所述汽轮机低压缸连接所述低压蒸汽第一输出管道用以利用所述低压蒸汽驱动所述发电机发电,并产生乏汽;以及

吸收式热泵,所述吸收式热泵连接所述低压蒸汽第二输出管道用以利用所述低压蒸汽作为驱动热源,并产生可用热源。

示例性的,所述焚烧发电系统还包括设置在所述低压蒸汽第二输出管道上的蝶阀。

示例性的,所述焚烧发电系统还包括空气凝汽器,所述空气凝器包括气体输入端、冷凝水输出端、冷源输入端和冷源输出端;

所述气体输入端与所述汽轮机低压缸连接,由所述汽轮机低压缸排出的所述乏汽通过气体输入端输入所述空气凝汽器,并在所述空气凝汽器中与冷源换热形成冷凝水,所述冷凝水由所述冷凝水输出端输出,所述冷源转化为换热冷源。

示例性的,所述焚烧发电系统还包括冷却塔,所述冷却塔用以提供所述空气凝汽器的所述冷源。

示例性的,所述冷源输出端包括第一冷源输出管道,所述第一冷源输出管道连接至所述吸收式热泵的低温热源输入端,所述换热冷源作为所述吸收式热泵的所述低温热源,并在所述吸收式热泵中转化为吸热冷源从所述吸收式热泵的低温热源输出端输出。

示例性的,所述冷却塔与所述吸收式热泵的所述低温热源输出端相连,所述吸热冷源在所述冷却塔中冷却形成所述冷源供给至所述空气凝汽器。

示例性的,所述冷源输出端包括第二冷源输出管道,所述第二冷源输出管道连接至所述冷却塔,所述换热冷源在所述冷却塔中冷却形成所述冷源。

示例性的,所述冷凝水输出端包括冷凝水第一分配管道和冷凝水第二分配管道;

所述冷凝水第一分配管道连接低压加热器,所述低压加热器对所述冷凝水加热并将加热后的所述冷凝水通过锅炉给水回路循环至所述余热锅炉用以补充所述锅炉给水;

所述冷凝水第二分配管道连接至所述吸收式热泵,所述冷凝水作为所述吸收式热泵的可用热源输入,在所述吸收式热泵中转化为所述可用热源。

示例性的,所述吸收式热泵包括可用热源第一输出管道和可用热源第二输出管道;

所述可用热源第一输出管道将所述可用热源输送至居民用户,作为供暖用水;

所述可用热源第二输出管道将所述可用热源通过所述锅炉给水回路循环至所述余热锅炉用以补充所述锅炉给水。

示例性的,所述锅炉给水回路包括依次连接除氧器、给水泵和高压加热器,所述除氧器与所述低压加热器和所述可用热源第二输出管道相连,所述高压加热器连接所述余热锅炉。

根据本实用新型的焚烧发电系统,在采用汽轮机高压缸驱动发电机发电的同时采用汽轮机低压缸利用由汽轮机高压缸排出的低压蒸汽驱动发电机发电,一方面提高了发电效率,另一方面,采用利用热泵回收低压蒸汽中的部分余热,起到对由汽轮机高压缸输出的低压蒸汽进行分压的效果,保证了汽轮机低压缸的稳定运行。同时,采用吸收式热泵回收利用余热,保证灵活控制抽气量的同时充分回收余热,以产生可被利用的热源,一方面提高了余热利用率,另一方面使产生的可利用热源具有灵活的应用,整体上提升了经济效益。

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为根据本实用新型的一个实施例的一种焚烧发电系统的结构示意图。

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。

为了彻底理解本实用新型,将在下列的描述中提出详细的描述,以说明本实用新型所述垃圾焚烧发电系统。显然,本实用新型的施行并不限于垃圾焚烧处理领域的技术人员所熟习的特殊细节。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。

应予以注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例,而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式。此外,还应当理解的是,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。

现在,将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而,这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是,提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中,为了清楚起见,夸大了层和区域的厚度,并且使用相同的附图标记表示相同的元件,因而将省略对它们的描述。

目前,在典型的垃圾焚烧发电过程中,一般采用低压加热器进行锅炉给水的回热循环工艺,造成大量可以用的余热没有被利用。而在垃圾焚烧发电时一般采用直接抽取蒸汽的方式,能量利用率低。同时,这种汽轮机抽汽过程中,抽汽量往往过大,造成汽轮机不稳定,而影响到汽轮机的运行。这些问题严重制约了垃圾焚烧发电的发电效率,进而影响了垃圾焚烧发电厂的经济效益。

为此,本实用新型提供了一种焚烧发电系统,包括:

余热锅炉,所述余热锅炉用以回收焚烧炉焚烧垃圾后产生的烟气的热量,所述余热锅炉中设置有锅炉给水;

过热器,所述过热器用以加热所锅炉给水并产生过热蒸汽;

汽轮机高压缸,所述汽轮机高压缸利用所述过热蒸汽驱动发电机发电,并输出低压蒸汽,所述汽轮机高压缸包括低压蒸汽第一输出管道和低压蒸汽第二输出管道;

汽轮机低压缸,所述汽轮机低压缸连接所述低压蒸汽第一输出管道用以利用所述低压蒸汽驱动所述发电机发电,并产生乏汽;以及

吸收式热泵,所述吸收式热泵连接所述低压蒸汽第二输出管道用以利用所述低压蒸汽作为驱动热源,并产生可用热源。

下面参考图1对本实用新型的垃圾焚烧发电系统进行示意性说明,其中图1为根据本实用新型的一个实施例的一种焚烧发电系统的结构示意图。

垃圾焚烧后产生的烟气具有非常高的温度,在焚烧后往往通过一定形式的换热方式(如将烟气通过烟气凝汽器)与冷却水进行换热,换热后的冷却水具有较高的温度,以用来发电,这一发电的过程通常称之为垃圾焚烧发电。一般的,换热后的冷却水通常提供给焚烧发电系统。参看图1,示出了根据本实用新型的焚烧发电系统的结构示意图。焚烧发电系统包括余热锅炉1,所述余热锅炉1回收焚烧炉焚烧垃圾后产生的烟气中的热量,所述余热锅炉内设置有锅炉给水。余热锅炉可以是各种可以利用工业过程中的废气、废料或废液中的余热及其可燃物质燃烧后产生的热量把水加热到一定工质的锅炉。

继续参看图1,所述焚烧发电系统还包括过热器2,所述锅炉给水经过过热器2加热生成过热蒸汽。参看图1中连线中箭头方向,其示出了过热蒸汽的流向。

继续参看图1,所述焚烧发电系统还包括汽轮机高压缸3。由过热器排出的过热蒸汽流向所述汽轮机高压缸3,所述汽轮机高压缸3利用所述过热蒸汽驱动发电机5发电,并产生低压蒸汽;所述汽轮机高压缸3包括低压蒸汽第一输出管道301和低压蒸汽第二输出管道302。

继续参看图1,所述焚烧发电系统还包括汽轮机低压缸4。所述汽轮机低压缸4连接所述低压蒸汽第一输出管道301,由汽轮机高压缸3输出的低压蒸汽经过低压蒸汽第一输出管道301输入所述汽轮机低压缸4,所述汽轮机低压缸4利用低压蒸汽驱动所述发电机5发电,并输出乏汽。本实用新型中采用高压缸驱动发电机5发电的同时采用汽轮机低压缸利用由汽轮机高压缸排出的低压蒸汽驱动发电机5发电,提高了发电效率。

继续参看图1,所述焚烧发电系统还包括吸收式热泵6。所述吸收式热泵6连接所述低压蒸汽第二输出管道302,用以利用由所述汽轮机高压缸输出的低压蒸汽作为驱动热源,产生可用热源。采用吸收式热泵回收低压蒸汽中的部分余热,起到对由汽轮机高压缸输出的低压蒸汽进行分压的效果,保证了汽轮机低压缸的稳定运行。同时,采用吸收式热泵回收利用余热,保证灵活控制抽气量的同时充分回收余热,以产生可被利用的热源,一方面提高了余热利用率,另一方面使产生的可利用热源具有灵活的应用,整体上提升了经济效益。

示例性的,如图1所示,吸收式热泵6的可用热源输出端包括可用热源第一输出管道601和可用热源第二输出管道602。所述吸收式热泵6产生的可用热源第一输出管道601连接至居民用户7,用于提供居民供暖。

继续参看图1,示例性的,所述焚烧发电系统还包括设置在所述低压蒸汽第二输出管道302上的蝶阀8。在需要进行居民供暖时,蝶阀8全开,汽轮机低压缸4部分负荷工作,部分低压蒸汽输入吸收式热泵6进行居民供暖,部分低压蒸汽输入汽轮机低压缸4用于发电。在不需要进行居民供暖时,蝶阀8半开,汽轮机低压缸4满负荷工作,同时将设置在可用热源第一输出管道601上的阀1#关闭,将可用热源第二输出管道602上的阀2#打开,将可用热源作为其他用途。通过蝶阀8的打开、关闭、以及开关程度,可以控制各自通入吸收式热泵6和汽轮机低压缸4中的低压蒸汽流量。从而调整汽轮机低压缸的工作负荷,避免汽轮机低压缸因为抽汽量过大而影响其运行,提升焚烧发电系统的稳定性,进而提升发电效率。

示例性的,如图1所示,所述焚烧发电系统还包括空气凝汽器9,所述空气凝器包括气体输入端901、冷凝水输出端902、冷源输入端903和冷源输出端904。所述气体输入端901与所述汽轮机低压缸4相连,由所述汽轮机低压缸4排出的乏汽在所述空气凝汽器中与冷源换热后形成冷凝水,所述冷凝水由所述冷凝水输出端902输出,所述冷源转化为换热冷源。参看图1中箭头所指的方向,乏汽由汽轮机低压缸4输出进入空气凝汽器9冷凝,形成的冷凝水经过空气凝汽器9的冷凝水输出端902输出。输出的冷凝水可以进一步作为锅炉给水的供给,从而实现循环供水,减少水资源浪费和环境污染。

示例性的,参看图1,所述焚烧发电系统还包括冷却塔10。所述冷却塔10与所述空气凝汽器9的所述冷源输入端903相连用以提供所述空气凝汽器9的所述冷源。

示例性的,参看图1,所述冷源输出端904包括第一冷源输出管道9041。第一冷源输出管道9041与吸收式热泵6的低温热源输入端603相连,用以提供吸收式热泵6的低温热源,由空气凝汽器9换热后形成的换热冷源在吸收式热泵6中转化为吸热冷源,并经过吸收式热泵6的低温热源输出端604排出。这样的设置形成,可以使得空气凝汽器的冷源充分利用,进一步提升能量利用效率,减少资源浪费。示例性的,由所述吸收式热泵6低温热源输出端604排出的吸热冷源经过冷却塔10冷却形成冷源以供给空气凝汽器9。从而实现冷源的循环回路,充分利用冷源,减少资源浪费。

示例性的,所述冷源输出端904还包括第二冷源输出管道9042,所述第二冷源输出管道9042与冷却塔10相连,实现冷源经过空气凝汽器9换热后的直接回收。在不需要居民用户7供热时,蝶阀8半开的情况下,还可以将设置在第一冷源输出管道9041上的阀3#部分开启,设置在第二冷源输出管道上的阀4#全部开启,减少吸收式热泵6的工作负荷。同样的,在向居民用户7进行供热时,蝶阀8全开的情况下,将设置在第一冷源输出管道9041上的阀3#全部开启,设置在第二冷源输出管道上的阀4#部分开启,增加吸收式热泵6的效率。

示例性的,如图1所示,所述空气凝汽器9的冷凝水输出端902包括冷凝水第一分配管道9021和冷凝水第二分配管道9022。所述冷凝水第一分配管道9021将所述冷凝水通过锅炉给水回路循环至所述余热锅炉1用以补充所述锅炉给水;所述冷凝水第二分配管道9022连接至所述吸收式热泵6,所述冷凝水作为所述吸收式热泵6的可用热源输入,在所述吸收式热泵6中转化为所述可用热源。吸收式热泵6的可用热源输出端包括可用热源第一输出管道601和可用热源第二输出管道602。所述吸收式热泵6产生的可用热源第一输出管道601连接至居民用户7,用于提供居民供暖。可用热源第二输出管道602连接至锅炉给水回路,将所述可用热源通过锅炉给水回路循环至余热锅炉1用以补充所述锅炉给水。

示例性的,所述锅炉给水回路包括依次连接除氧器12、给水泵13和高压加热器14,所述除氧器12与所述低压加热器11和所述可用热源第二输出管道602相连,用以出去所述可用热源和经过加热后的额冷凝水中的空气;所述给水泵用以将去除空气后的水泵送至高压加热器,所述高压加热器14连接所述余热锅炉1用以对锅炉给水进行高压加热。

根据本实用新型的焚烧发电系统,在采用汽轮机高压缸驱动发电机发电的同时采用汽轮机低压缸利用由汽轮机高压缸排出的低压蒸汽驱动发电机发电,一方面提高了发电效率,另一方面,采用利用热泵回收低压蒸汽中的部分余热,起到对由汽轮机高压缸输出的低压蒸汽进行分压的效果,保证了汽轮机低压缸的稳定运行。同时,采用吸收式热泵回收利用余热,保证灵活控制汽轮机低压缸抽气量的同时充分回收余热,以产生的可被利用的热源,一方面提高了余热利用率,另一方面使产生的可利用热源具有灵活的应用,整体上提升了经济效益。

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。

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