利用垃圾氣化焚燒合成氣的雙鍋爐發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于固體廢棄物焚燒處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及利用垃圾氣化焚燒合成氣的雙鍋爐發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的垃圾處理技術(shù)主要有焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥、廢品回收等。在垃圾處理常規(guī)技術(shù)中，焚燒處理具有減量效果明顯，無害化徹底，占地量小，余熱能得到利用，二次污染少等優(yōu)點(diǎn)，符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。但隨著國內(nèi)外對環(huán)保要求的不斷提高，如何增強(qiáng)對二次污染的控制尤為重要。因此，垃圾熱解氣化焚燒技術(shù)被逐漸推到工業(yè)化應(yīng)用的道路上，特別是針對國內(nèi)垃圾現(xiàn)在主要采用的是各類焚燒技術(shù)，氣化焚燒技術(shù)廣泛的工業(yè)化將帶來國內(nèi)垃圾處理行業(yè)的技術(shù)革新?lián)Q代。
[0003]多年來，我國對生物質(zhì)、垃圾等氣化焚燒技術(shù)的科學(xué)研究，進(jìn)展頗多，實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)研究很多，也有應(yīng)用研究，如:回轉(zhuǎn)窯式、立式和流化床式的干餾氣化或氣化高溫熔融技術(shù)等。但技術(shù)推廣應(yīng)用上還是存在一定限制，原料種類、垃圾處理量、二次污染控制和經(jīng)濟(jì)效益等是主要因素。
[0004]在現(xiàn)有的焚燒工藝和設(shè)備中，爐排型焚燒爐形式多樣，其應(yīng)用占全世界垃圾焚燒市場總量的80%以上，其中有在爐體內(nèi)采用機(jī)械式逆推爐排、順推爐排或組合爐排，也有采用鏈板式和滾筒式等爐排。在鍋爐設(shè)備中，鍋爐回收熱量方式方法頗多，技術(shù)成熟;熱源種類也多，如:太陽能、冶煉爐余熱、燃煤爐、流化床、固定床、回轉(zhuǎn)窯等熱源，利用鍋爐回收熱量，用于發(fā)電、供熱、供暖等。
[0005]綜上所述，典型的氣化焚燒和鍋爐設(shè)備技術(shù)成熟，各有其自身優(yōu)點(diǎn)，但在我國實(shí)際應(yīng)用中需要解決的問題和不足:
[0006]1.對于我國生活垃圾含水量高、成分復(fù)雜等特性，移動(dòng)爐床的技術(shù)使用，對垃圾的輸送能力需要重點(diǎn)考慮。同時(shí)焚燒后的煙氣中飛灰含量較高，鍋爐積灰較重，清灰檢修維護(hù)周期短。
[0007]2.隨著垃圾產(chǎn)生量的不斷增多，垃圾堆積如山，垃圾處理量必須得到有效的提高，才能適應(yīng)市場需求。
[0008]3.面對嚴(yán)格的污染物排放要求，二次污染控制是技術(shù)上需要解決的核心問題。
[0009]4.為了有效的提高經(jīng)濟(jì)效益，垃圾熱處理過程中，熱量的回收效率需要提高?，F(xiàn)有的垃圾熱處理技術(shù)通常采用鍋爐回收垃圾焚燒后的高溫?zé)煔鉄崃?，產(chǎn)生蒸汽推到汽輪機(jī)發(fā)電，整個(gè)轉(zhuǎn)換熱效率損耗較大，處理相同的垃圾量，相對減少熱損耗和提高熱交換效率就可以提尚熱效率。
[0010]現(xiàn)有的氣化焚燒爐如以下兩個(gè)發(fā)明專利:多列分段驅(qū)動(dòng)復(fù)合式生活垃圾焚燒爐(ZL200710092508.9)和兩段式垃圾焚燒爐(ZL201010268376.2)中未解決的問題:垃圾熱處理模式比較落后，只是干燥-燃燒-燃燼，固體燃燒釋放熱量的過程;爐內(nèi)熱化學(xué)反應(yīng)以氧化反應(yīng)為主，還原反應(yīng)輔助，易產(chǎn)生二次污染物;垃圾在爐內(nèi)燃燒時(shí)，過氧系數(shù)大，一次風(fēng)、二次風(fēng)供入量大，煙氣中粉塵含量較高，對熱能回收系統(tǒng)和煙氣處理系統(tǒng)影響較大，容易積灰，煙氣量較大，降低了熱轉(zhuǎn)換效率;沒有單獨(dú)設(shè)置的氣化爐和燃燼爐，只能分次處理垃圾，無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的垃圾連續(xù)氣化焚燒處理，垃圾處理量較小。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用垃圾氣化焚燒合成氣的雙鍋爐發(fā)電系統(tǒng)。它的垃圾輸送能力更強(qiáng)，垃圾處理量更大，能夠減少熱損耗和提高熱交換效率，熱量的回收效率較高，且能夠有效地減少污染物排放量。
[0012]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0013]—種利用垃圾氣化焚燒合成氣的雙鍋爐發(fā)電系統(tǒng)，包括蒸汽輸入管、汽輪機(jī)以及與汽輪機(jī)動(dòng)力連接的發(fā)電機(jī)，所述蒸汽輸入管的輸出端連接汽輪機(jī)的蒸汽輸入端，所述汽輪機(jī)的蒸汽輸出端通過管道依次連接冷凝器、水栗、低壓汽水加熱器、除氧器、增壓水栗、高壓汽水加熱器，所述低壓汽水加熱器的受熱輸入端與水栗連接，低壓汽水加熱器的受熱輸出端與除氧器連接，除氧器的輸入端設(shè)有補(bǔ)水管道，所述高壓汽水加熱器的受熱輸入端與增壓水栗連接，高壓汽水加熱器的受熱輸出端輸出鍋爐用水，所述汽輪機(jī)上設(shè)有第一蒸汽取管、第二蒸汽取管分別向汽輪機(jī)的蒸汽輸出端取蒸汽，所述第一蒸汽取管的輸出端連接高壓汽水加熱器的加熱輸入端，所述第二蒸汽取管的輸出端連接低壓汽水加熱器的加熱輸入端。
[0014]進(jìn)一步地，還包括鍋爐系統(tǒng)，所述鍋爐系統(tǒng)包括鍋爐本體a、鍋爐本體b，所述鍋爐本體a具有旋風(fēng)燃燒室、爐室a、爐室b，所述旋風(fēng)燃燒室的下端設(shè)置煙氣入口，旋風(fēng)燃燒室上端為第三煙氣出口，所述旋風(fēng)燃燒室上設(shè)有若干助燃風(fēng)供風(fēng)口，所述若干助燃風(fēng)供風(fēng)口位于煙氣入口、第三煙氣出口之間，旋風(fēng)燃燒室上端的第三煙氣出口與爐室a的上端連通，所述爐室a、爐室b的下端連通，所述爐室b的上端設(shè)置廢氣出口，所述旋風(fēng)燃燒室內(nèi)沿周向設(shè)有呈環(huán)形的水冷壁a，所述爐室a內(nèi)設(shè)置有過熱器a，爐室b內(nèi)設(shè)置有蒸發(fā)器a，鍋爐本體a的頂端設(shè)置汽包a，所述旋風(fēng)燃燒室、爐室a、爐室b均位于汽包a下方，所述汽包a上設(shè)有汽水進(jìn)口，汽包a通過汽水分離裝置分離汽水混合物，汽包a的出水口分別通過管道連接水冷壁a、蒸發(fā)器a的進(jìn)水口，用于輸出汽水分離裝置分離出的水，所述水冷壁a、蒸發(fā)器a的出汽口分別通過汽管連接汽包a的進(jìn)汽口，用于回流高溫蒸汽，所述汽包a的飽和蒸汽出口通過管道連接過熱器a的進(jìn)汽口，用于將回流的高溫蒸汽輸入過熱器a內(nèi)；
[0015]所述鍋爐本體b具有旋風(fēng)除塵室、爐室d，旋風(fēng)除塵室的下端設(shè)置另一煙氣入口，旋風(fēng)除塵室的上端與爐室d的上端連通，爐室d的下端排出煙氣，所述旋風(fēng)除塵室內(nèi)沿周向設(shè)有呈環(huán)形的水冷壁b，所述爐室d內(nèi)設(shè)置有過熱器b、蒸發(fā)器b，所述過熱器b位于蒸發(fā)器b的上方，鍋爐本體b的頂端設(shè)置汽包b，所述旋風(fēng)除塵室、爐室d均位于汽包b下方，所述汽包b上設(shè)有汽水進(jìn)口，汽包b通過汽水分離裝置分離汽水混合物，汽包b的出水口通過分別通過管道連接水冷壁b、蒸發(fā)器b的進(jìn)水口，用于輸出汽水分離裝置分離出的水，所述水冷壁b、蒸發(fā)器b的出汽口分別通過汽管連接汽包b的進(jìn)汽口，用于回流高溫蒸汽，所述汽包b的飽和蒸汽出口通過管道連接過熱器b的進(jìn)汽口，用于將回流的高溫蒸汽輸入過熱器b內(nèi)；
[0016]所述高壓汽水加熱器的受熱輸出端通過管道連接汽包a、汽包b的汽水進(jìn)口，所述蒸汽輸入管分別通過管道連接所述過熱器a、過熱器b的出汽口。
[0017]進(jìn)一步地，還包括機(jī)械爐排式垃圾氣化焚燒爐的氣化爐、燃燼爐及其循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)，氣化爐和燃燼爐之間可以密封或連通，氣化爐爐床的下方以及燃燼爐爐床的下方分別設(shè)有至少一個(gè)獨(dú)立的一次風(fēng)室，所述氣化爐的前拱、后拱上分別設(shè)置二次供風(fēng)口，所述氣化爐的拱頂設(shè)置第一煙氣出口，所述旋風(fēng)燃燒室的煙氣入口通過管道與第一煙氣出口連通，所述燃燼爐的拱頂設(shè)置第二煙氣出口，所述旋風(fēng)除塵器的下端煙氣入口與第二煙氣出口連通；
[0018]所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)包括第一風(fēng)機(jī)、第二風(fēng)機(jī)，所述第一風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣端通過管道與爐室d的下端連接，所述第一風(fēng)機(jī)的出氣端通過管道與爐室b連通，所述第二風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口與大氣連通，所述第二風(fēng)機(jī)的出氣口分別連接第一歧管、第二歧管的總管，所述第一歧管的支管分別與氣化爐移動(dòng)爐床下方的各一次風(fēng)室以及氣化爐上的各二次供風(fēng)口連通，所述第二歧管的支管分別與燃燼爐移動(dòng)爐床下方的各一次風(fēng)室以及旋風(fēng)燃燒室的若干助燃風(fēng)供風(fēng)口連通。
[0019]為了充分利用汽輪機(jī)未利用完的余熱，進(jìn)一步地，還包括高壓汽氣換熱器、低壓汽氣換熱器，所述高壓汽氣換熱器的受熱通道通過管道連接于第一蒸汽取管、除氧器輸入端之間，所述低壓汽氣換熱器的受熱通道通過管道連接于第二蒸汽取管、除氧器輸入端之間，低壓汽氣換熱器的加熱通道、高壓汽氣換熱器的加熱通道串聯(lián)于第一歧管的總管上，所述高壓汽氣換熱器位于低壓汽氣換熱器的下游端。
[0020]為了對爐室b排出的煙氣進(jìn)行進(jìn)一步的余熱回收利用，提高熱回收效率，優(yōu)選地，所述鍋爐本體a具有爐室C，所述爐室c的上端與爐室b上端的廢氣出口連通，爐室c的下端設(shè)置廢氣排放口。
[0021]進(jìn)一步地，所述爐室c內(nèi)設(shè)有空氣預(yù)熱器，所述第二風(fēng)機(jī)的出氣端連接空氣預(yù)熱器的進(jìn)氣口，空氣預(yù)熱器的出氣口連接第一歧管、第二歧管的總管。
[0022]進(jìn)一步地，所述爐室c內(nèi)設(shè)有節(jié)熱器，所述節(jié)熱器的進(jìn)水口與增壓水栗的出水口連通，所述節(jié)熱器的出水口分別通過管道與汽包a、汽包b的汽水進(jìn)口連通。
[0023]為了對爐室c排出的煙氣進(jìn)行無害化處理，進(jìn)一步地，所述爐室c的廢氣排放口連接煙氣凈化系統(tǒng)，所述煙氣凈化系統(tǒng)包括沿排氣方向依次串聯(lián)的洗氣塔、除塵器、引風(fēng)機(jī)、煙囪。
[0024]為了排出爐室a、爐室b、旋風(fēng)燃燒室內(nèi)煙氣沉積產(chǎn)生的廢渣，且防止廢渣逸出產(chǎn)生污染，優(yōu)選地，所述爐室a、爐室b下方設(shè)有共同的出渣口，所述旋風(fēng)燃燒室的下端設(shè)有從上到下半徑變小的錐狀出渣口，該共同的出渣口、錐狀出渣口均與氣化爐的爐膛連通。
[0025]為了使燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔馊菀着懦?，以及利于管道的安裝，優(yōu)選地，所述煙氣入口、第三煙氣出口位于旋風(fēng)燃燒室圓周壁