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垃圾焚燒發(fā)電廠低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:5156015閱讀:285來源:國知局
垃圾焚燒發(fā)電廠低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開垃圾焚燒發(fā)電領(lǐng)域的一種垃圾焚燒發(fā)電廠低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電系統(tǒng)。包括煙氣換熱系統(tǒng)、有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng),其特征在于:煙氣換熱系統(tǒng)包括煙氣熱水換熱器和過熱水泵;有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括有機工質(zhì)蒸發(fā)器、有機工質(zhì)汽輪機、回收器和冷卻器;冷卻系統(tǒng)包括冷凝器和冷卻水循環(huán)泵;鍋爐煙氣通過風(fēng)機進入煙氣熱水換熱器,鍋爐煙氣與循環(huán)水熱交換,被加熱的循環(huán)水通過過熱水泵進入有機工質(zhì)蒸發(fā)器,熱循環(huán)水對有機工質(zhì)加熱,使有機工質(zhì)蒸發(fā)氣化,有機工質(zhì)蒸氣推動汽輪機做功,有機工質(zhì)汽輪機連接透平發(fā)電機運轉(zhuǎn)發(fā)電,冷卻系統(tǒng)的冷凝器將有機工質(zhì)冷卻液化。本發(fā)明具有節(jié)能環(huán)保零排放、轉(zhuǎn)化效率高和設(shè)備先進合理等優(yōu)點。
【專利說明】垃圾焚燒發(fā)電廠低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電系統(tǒng) 【技術(shù)領(lǐng)域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明涉及垃圾焚燒發(fā)電領(lǐng)域的低溫?zé)煔庥酂峄厥赵倮醚b置,一種垃圾焚燒發(fā) 電廠低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電系統(tǒng)。 【背景技術(shù)】
[0002] 城市生活垃圾采用焚燒的處理方法已有多年的歷史,隨著城市的發(fā)展和對廢物管 理的日益加強,焚燒工藝及設(shè)備逐步發(fā)展,焚燒已成為城市垃圾處理的主要方法之一采用 焚燒工藝,初期投資較高,但減容化、無害化比較徹底,除了社會效益外,還可以從回收熱量 發(fā)電中取得可觀的經(jīng)濟收益。近些年來,焚燒設(shè)備實現(xiàn)國產(chǎn)化方面作了大量工作,這對于降 低初次投資、推廣焚燒技術(shù),具有重要的現(xiàn)實意義。
[0003] 垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量一般通過余熱鍋爐回收,采用蒸汽輪機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電 能。以2臺500t/d垃圾焚燒爐為例,配套1套20麗汽輪發(fā)電機組。焚燒發(fā)電系統(tǒng)配套工 藝設(shè)備需要消耗很大一部分電力,給水系統(tǒng)、泵與風(fēng)機、煙氣處理、廢水處理設(shè)備等都需要 很大耗電。一般整個垃圾焚燒廠用電比率占總發(fā)電量的約20%。
[0004] 2012年3月28日,國家發(fā)展改革委《關(guān)于完善垃圾焚燒發(fā)電價格政策的通知》發(fā) 改價格〔2012〕801號,通知進一步規(guī)范垃圾焚燒發(fā)電價格政策以生活垃圾為原料的垃圾焚 燒發(fā)電項目,均先按其入廠垃圾處理量折算成上網(wǎng)電量進行結(jié)算,每噸生活垃圾折算上網(wǎng) 電量暫定為280千瓦時,并執(zhí)行全國統(tǒng)一垃圾發(fā)電標桿電價每千瓦0. 65兀(含稅,下同);其 余上網(wǎng)電量執(zhí)行當(dāng)?shù)赝惾济喊l(fā)電機組上網(wǎng)電價。旨在促進可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
[0005] 垃圾焚燒余熱鍋爐回收熱量產(chǎn)生4. 0MPa、450°C過熱蒸汽供汽輪機發(fā)電機組發(fā)電。 余熱鍋爐出口煙氣溫度約200°C,仍有很多熱量平白浪費了,經(jīng)過后續(xù)煙氣處理系統(tǒng)后煙溫 將進一步降低至150°C進入煙囪排放。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是為了將低溫?zé)煔鉄嵩粗械臒崃窟M一步回收來轉(zhuǎn)化成電能,采用低 沸點工質(zhì)有機朗肯循環(huán)技術(shù)發(fā)電的垃圾焚燒發(fā)電廠低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電系統(tǒng)。
[0007] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的: 一種垃圾焚燒發(fā)電廠低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電系統(tǒng),包括煙氣換熱系統(tǒng)、有機朗肯循環(huán)發(fā)電 系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng),其特征在于:煙氣換熱系統(tǒng)包括煙氣熱水換熱器和過熱水泵;有機朗肯 循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括有機工質(zhì)蒸發(fā)器、有機工質(zhì)汽輪機、回收器和冷卻器;冷卻系統(tǒng)包括冷凝 器和冷卻水循環(huán)泵;鍋爐煙氣通過風(fēng)機進入煙氣熱水換熱器,鍋爐煙氣與循環(huán)水熱交換,被 加熱的循環(huán)水通過過熱水泵進入有機工質(zhì)蒸發(fā)器,熱循環(huán)水對有機工質(zhì)加熱,使有機工質(zhì) 蒸發(fā)氣化,有機工質(zhì)蒸氣推動汽輪機做功,有機工質(zhì)汽輪機連接透平發(fā)電機運轉(zhuǎn)發(fā)電,冷卻 系統(tǒng)的冷凝器將有機工質(zhì)冷卻液化,液化的有機工質(zhì)循環(huán)進入有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng),有 機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)余熱回收和發(fā)電的最低余熱資源溫度可到80°C,這是常規(guī)發(fā) 電技術(shù)不能做到的(常規(guī)發(fā)電要求熱源溫度在350°C以上),有機工質(zhì)的閉式循環(huán),真正實現(xiàn) 零排放,高效汽輪機,能量轉(zhuǎn)換能力更強;有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的有機工質(zhì)采用五氟丙烷 R245fa,其沸點為15. 3°C,臨界溫度為256. 9°C,臨界壓力為461. lkPa,五氟丙烷為無色透 明易流動液體,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無毒、不燃、無閃點,破壞臭氧層潛值(ODP)為0 ;有機朗肯循 環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)間設(shè)有余熱在熱器,對有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)汽輪機的有機工質(zhì) 的余熱進行再次利用;煙氣換熱系統(tǒng)為2臺煙氣熱水換熱器并行運行;煙氣熱水換熱器的 進出口分別入口擋板門和出口擋板門控制,煙氣熱水換熱器設(shè)有旁路管道,旁路管道上有 旁路擋板門,當(dāng)系統(tǒng)故障或溫度達不到系統(tǒng)要求時,通過旁路裝置直接排放;煙氣換熱系統(tǒng) 的循環(huán)水為軟化脫鹽水,避免汽輪機及管道產(chǎn)生水垢。
[0008] 本發(fā)明具有以下有益效果: 1. 采用有機工質(zhì)的閉式循環(huán),真正實現(xiàn)零排放; 2. 高效汽輪機,能量轉(zhuǎn)換能力更強; 3. 變速變載發(fā)電,保持最佳循環(huán)效率; 4. 模塊化設(shè)計,高度集成的設(shè)備。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為垃圾焚燒發(fā)電廠低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電系統(tǒng)圖。 【具體實施方式】
[〇〇1〇] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的內(nèi)容做進一步的說明: 如圖所示為垃圾焚燒發(fā)電廠低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電系統(tǒng)圖, 本系統(tǒng)包含煙氣換熱系統(tǒng)、0RC發(fā)電系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等組成。煙氣換熱系統(tǒng)包括煙氣換 熱器、循環(huán)泵、冷卻器等組成;0RC發(fā)電系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、有機工質(zhì)汽輪機、回收器、冷卻器、 循環(huán)泵等組成。煙?入口煙道上增設(shè)煙氣余熱利用旁路及原煙道上設(shè)置緊急快開閥門,旁 路上設(shè)置進出煙道閥門及煙氣換熱器,煙氣換熱器用過熱水將煙氣余熱吸收,供給0RC系 統(tǒng)有機工質(zhì)換熱器,有機工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)將余熱吸收后,經(jīng)過有機工質(zhì)汽輪機將熱能轉(zhuǎn)換 為電能。汽輪機排出乏汽經(jīng)再熱器、冷卻器冷凝后,由有機工質(zhì)泵增壓后回到蒸發(fā)器,實現(xiàn) 煙氣余熱發(fā)電全過程。有機工質(zhì)選用R245fa(l,1,1,3, 3-五氟丙烷),沸點15. 3°C,臨界溫 度256. 9°C,臨界壓力461. lkPa。無色透明易流動液體,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無毒、不燃、無閃點, 破壞臭氧層潛值(0DP)為0。 實施例
[0011] 垃圾發(fā)電廠擁有4條生產(chǎn)線,配置2套20MW汽輪發(fā)電機組,每條生產(chǎn)線排煙煙氣 量為10萬Nm3/h,煙氣經(jīng)過除塵脫硫脫硝后,排煙溫度170°C,含二氧化硫50mg/Nm,含水份 17. 38% ; 煙氣輸入數(shù)據(jù)
【權(quán)利要求】
1. 一種垃圾焚燒發(fā)電廠低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電系統(tǒng),包括煙氣換熱系統(tǒng)、有機朗肯循環(huán)發(fā) 電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng),其特征在于:煙氣換熱系統(tǒng)包括煙氣熱水換熱器和過熱水泵;有機朗 肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括有機工質(zhì)蒸發(fā)器、有機工質(zhì)汽輪機、回收器和冷卻器;冷卻系統(tǒng)包括冷 凝器和冷卻水循環(huán)泵;鍋爐煙氣通過風(fēng)機進入煙氣熱水換熱器,鍋爐煙氣與循環(huán)水熱交換, 被加熱的循環(huán)水通過過熱水泵進入有機工質(zhì)蒸發(fā)器,熱循環(huán)水對有機工質(zhì)加熱,使有機工 質(zhì)蒸發(fā)氣化,有機工質(zhì)蒸氣推動汽輪機做功,有機工質(zhì)汽輪機連接透平發(fā)電機運轉(zhuǎn)發(fā)電,冷 卻系統(tǒng)的冷凝器將有機工質(zhì)冷卻液化,液化的有機工質(zhì)循環(huán)進入有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒發(fā)電廠低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電系統(tǒng),其特征在于:有 機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的有機工質(zhì)采用五氟丙烷R245fa,其沸點為15. 3°C,臨界溫度為 256· 9°C,臨界壓力為祕1· lkPa。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒發(fā)電廠低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電系統(tǒng),其特征在于:有機 朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)間設(shè)有余熱在熱器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒發(fā)電廠低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電系統(tǒng),其特征在于:煙氣 換熱系統(tǒng)為2臺煙氣熱水換熱器并行運行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒發(fā)電廠低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電系統(tǒng),其特征在于:煙氣 熱水換熱器的進出口分別入口擋板門和出口擋板門控制,煙氣熱水換熱器設(shè)有旁路管道, 旁路管道上有旁路擋板門。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾焚燒發(fā)電廠低溫?zé)煔庥酂岚l(fā)電系統(tǒng),其特征在于:煙氣 換熱系統(tǒng)的循環(huán)水為軟化脫鹽水。
【文檔編號】F01K25/10GK104061030SQ201410296433
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】徐文輝, 付永強, 朱曄斐 申請人:上海泰欣環(huán)保工程有限公司
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