垃圾焚烧及水泥窑余热回收耦合发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了垃圾焚烧及水泥窑余热回收耦合发电系统，垃圾焚烧及水泥窑余热回收耦合发电系统，包括垃圾焚烧系统、背压汽轮机拖动系统、水泥窑余热回收系统和汽轮机发电系统；所述垃圾焚烧系统包括炉排炉和余热锅炉；所述背压汽轮机拖动系统包括背压汽轮机；所述水泥窑余热回收系统包括篦冷机、窑头锅炉和窑尾锅炉；所述汽轮机发电系统包括凝汽式汽轮机和发电机；所述垃圾在炉排炉中燃烧产生高温烟气送入余热锅炉产生的蒸汽送入背压汽轮机，背压汽轮机所排蒸汽与窑头锅炉以及窑尾锅炉产生的蒸汽混合后，一起送入汽轮机发电系统的凝汽式汽轮机做功驱动发电机发电。汽式汽轮机做功驱动发电机发电。汽式汽轮机做功驱动发电机发电。

【技术实现步骤摘要】
垃圾焚烧及水泥窑余热回收耦合发电系统


[0001]本技术涉及于工业余热回收利用
，具体涉及垃圾焚烧及水泥窑余热回收耦合发电系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，水泥窑协同处置生活垃圾技术在已经得到了广泛应用，达到了较高的水平，取得了良好的社会、环境和经济效应。
[0003]我国利用水泥窑协同处置生活垃圾的工艺方法主要分为两种技术路线：分选、气化/焚烧，其中分选技术路线是将垃圾分选为衍生燃料和适应于水泥生产的替代原料，然后在生产水泥的同时，把这些垃圾衍生原、燃料一并消纳；气化/焚烧是利用专业的垃圾气化焚烧炉将垃圾气化焚烧，然后将焚烧后产生的高温烟气引入分解炉为水泥生料分解提供热量，该技术能够充分利用现有水泥厂的设施和场地，具有节约用地，投资省等优点，但是该技术路线将大量烟气直接引入分解炉，会对窑线稳定生产造成一定影响。
[0004]中国专利《水泥回转窑和焚烧炉联合处理城市生活垃圾系统》(200610076668.X)和《利用水泥回转窑处理生活垃圾的设备工艺配置方法》(201010567035.5)都是利用间接燃烧技术，将焚烧后的热烟气引入分解炉为水泥生料分解提供热量，未能高效充分利用垃圾焚烧产生的高温余热；专利《一种带有汽轮机拖动的水泥窑协同处置生活垃圾系统及方法》 (201711240596.2)则是利用垃圾焚烧的热量产生过热蒸汽，然后拖动水泥生产动力设备，然后将低温尾气送入窑系统处置，虽然对垃圾焚烧的余热进行了利用，需设置多套独立汽轮机系统；上述专利技术都仅是从垃圾处理的角度来利用水泥窑，未能考虑将其和水泥窑余热发电系统有效集合，从而提高整个系统的余热利用效率。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的不足，本技术采用如下技术方案：
[0006]垃圾焚烧及水泥窑余热回收耦合发电系统，包括垃圾焚烧系统、背压汽轮机拖动系统、水泥窑余热回收系统和汽轮机发电系统；所述垃圾焚烧系统包括炉排炉和余热锅炉；所述背压汽轮机拖动系统包括背压汽轮机；所述水泥窑余热回收系统包括篦冷机、窑头锅炉和窑尾锅炉；所述汽轮机发电系统包括凝汽式汽轮机和发电机；所述垃圾在炉排炉中燃烧产生高温烟气送入余热锅炉产生的蒸汽送入背压汽轮机，背压汽轮机所排蒸汽与窑头锅炉以及窑尾锅炉产生的蒸汽混合后，一起送入汽轮机发电系统的凝汽式汽轮机做功驱动发电机发电。
[0007]进一步的，所述垃圾焚烧系统还包括垃圾储库、抓斗、行车、给料斗、炉排、汽包、和中压省煤器；所述行车和抓斗设置在垃圾储库的上方并将垃圾储库中的垃圾抓取至给料斗，所述给料斗设置在炉排炉的上方，炉排炉内设置炉排；所述汽包和中压省煤器与余热锅炉相连；垃圾在所述炉排上焚烧产生高温烟气，高温烟气进入余热锅炉与各受热面换热产生中压过热蒸汽，中压过热蒸汽进入背压汽轮机。
[0008]进一步的，所述背压汽轮机拖动系统还包括离合器、减速器、电动机和高温风机；所述背压汽轮机的主汽门与余热锅炉相连，背压汽轮机的排汽出口与凝汽式汽轮机的主汽门连接，背压汽轮机与离合器、减速器、电动机和高温风机依次相连。
[0009]进一步的，所述水泥窑余热回收系统还包括给水泵、引风机、公共省煤器和多级预热器；多级预热器与窑尾锅炉的烟气入口连接，窑尾锅炉的烟气出口通过烟风管道与高温风机连通；篦冷机中部的取风口和窑头锅炉的烟气入口连接，给水泵与公共省煤器连接，引风机与余热锅炉连接，并将经余热锅炉换热降温后的高温烟气送入篦冷机高温段。
[0010]进一步的，所述汽轮机发电系统还包括凝汽器、循环冷却水泵、冷却塔、凝结水泵、轴封加热器和除氧器；凝汽式汽轮机和发电机相连，凝汽式汽轮机的主汽门通过蒸汽管道分别与背压汽轮机、窑头锅炉的蒸汽出口和窑尾锅炉的蒸汽出口连接；凝汽式汽轮机与凝汽器、凝结水泵和轴封加热器依次相连，轴封加热器与除氧器、给水泵依次相连；冷却塔的水池与循环冷却水泵相连；循环冷却水泵与凝汽器的冷却水入口相连，凝汽器的冷却水出口与冷却塔的上部相连。
[0011]进一步的，所述公共省煤器产生的热水分三路分别送至窑头锅炉高温段产生低压过热蒸汽、送至窑尾锅炉产生低压过热蒸汽以及送至余热锅炉产生中压过热蒸汽。
[0012]进一步的，还包括臭气处理系统，所述臭气处理系统包括臭气处理装置、臭气风机、一次风机和空气预热器；所述垃圾储库通过管道与臭气处理装置和一次风机连接；臭气处理装置和臭气风机连通；一次风机与空气预热器入口连接，空气预热器出口与炉排连接，空气预热器汽水入口与汽包连接，空气预热器汽水出口与凝汽器连接。
[0013]进一步的，还包括灰渣处置系统，所述灰渣处置系统包括出渣机、振动输送机、带式输送机和除铁器；所述炉排炉排出的炉渣依次经出渣机、振动输送机、带式输送机和除铁器后，送至水泥厂原料库。
[0014]本技术有益效果：
[0015](1)统筹考虑垃圾焚烧和水泥窑余热，在有效处置垃圾的同时，有效提高整个系统的余热利用效率；
[0016](2)将垃圾焚烧系统产生的过热蒸汽送入背压汽轮机拖动系统直接驱动高温风机，减少能源转换环节，节省了投资，提高了能源利用效率，经济效益显著；
[0017](3)将背压汽轮机拖动系统的排汽送入水泥窑余热回收和发电系统，在提高了水泥窑余热发电系统发电量的同时，也提高了水泥窑余热发电系统设备的利用率；
[0018](4)同时可利用水泥回转窑系统处理垃圾焚烧后的炉渣，将灰渣中的绝大部分重金属离子固化在熟料中，避免其再度渗透和扩散污染水质和土壤。
附图说明
[0019]图1为本技术的一种垃圾焚烧及水泥窑余热回收耦合发电系统流程示意图。
[0020]附图标记：1
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垃圾储库；2
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抓斗；3
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行车；4
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给料斗；5
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炉排炉；6
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炉排；7
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余热锅炉； 8
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汽包；9
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中压省煤器；10
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背压汽轮机；11
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离合器；12
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减速器；13
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电动机；14
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高温风机； 15
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凝汽式汽轮机；16
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发电机；17
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凝汽器；18
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循环冷却水泵；19
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冷却塔；20
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凝结水泵；21
‑ꢀ
轴封加热器；22
‑
除氧器；23
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给水泵；24
‑
引风机；25
‑
篦冷机；26
‑
窑头锅炉；27
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公共省煤器； 28
‑
多级预热器；29
‑
窑尾锅炉；30
‑
臭气处理装置；31
‑
臭气风机；32
‑
一次风机；33
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.垃圾焚烧及水泥窑余热回收耦合发电系统，其特征在于，包括垃圾焚烧系统、背压汽轮机拖动系统、水泥窑余热回收系统和汽轮机发电系统；所述垃圾焚烧系统包括炉排炉(5)和余热锅炉(7)；所述背压汽轮机拖动系统包括背压汽轮机(10)；所述水泥窑余热回收系统包括篦冷机(25)、窑头锅炉(26)和窑尾锅炉(29)；所述汽轮机发电系统包括凝汽式汽轮机(15)和发电机(16)；所述垃圾在炉排炉(5)中燃烧产生高温烟气送入余热锅炉(7)产生的蒸汽送入背压汽轮机(10)，背压汽轮机(10)所排蒸汽与窑头锅炉(26)以及窑尾锅炉(29)产生的蒸汽混合后，一起送入汽轮机发电系统的凝汽式汽轮机(15)做功驱动发电机(16)发电。2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧及水泥窑余热回收耦合发电系统，其特征在于，所述垃圾焚烧系统还包括垃圾储库(1)、抓斗(2)、行车(3)、给料斗(4)、炉排(6)、汽包(8)、和中压省煤器(9)；所述行车(3)和抓斗(2)设置在垃圾储库(1)的上方并将垃圾储库中的垃圾抓取至给料斗(4)，所述给料斗(4)设置在炉排炉(5)的上方，炉排炉(5)内设置炉排(6)；所述汽包(8)和中压省煤器(9)与余热锅炉(7)相连；垃圾在所述炉排(6)上焚烧产生高温烟气，高温烟气进入余热锅炉(7)与各受热面换热产生中压过热蒸汽，中压过热蒸汽进入背压汽轮机(10)。3.根据权利要求1所述的垃圾焚烧及水泥窑余热回收耦合发电系统，其特征在于，所述背压汽轮机拖动系统还包括离合器(11)、减速器(12)、电动机(13)和高温风机(14)；所述背压汽轮机(10)的主汽门与余热锅炉(7)相连，背压汽轮机(10)的排汽出口与凝汽式汽轮机(15)的主汽门连接，背压汽轮机(10)与离合器(11)、减速器(12)、电动机(13)和高温风机(14)依次相连。4.根据权利要求3所述的垃圾焚烧及水泥窑余热回收耦合发电系统，其特征在于，所述水泥窑余热回收系统还包括给水泵(23)、引风机(24)、公共省煤器(27)和多级预热器(28)；多级预热器(28)与窑尾锅炉(29)的烟气入口连接，窑尾锅炉(29)的烟气出口通过烟风管道与高温风机(14)连通；篦冷机(25)中部的取风口和窑头锅炉(26)的烟气入口连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宏宜，方明，刘亚雷，
申请(专利权)人：南京凯盛开能环保能源有限公司，
类型：新型
国别省市：