本發(fā)明涉及一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，具體應(yīng)用于焚燒爐余熱利用。

背景技術(shù)：

焚燒爐焚燒供熱不穩(wěn)定，特別是危廢焚燒煙塵量大，容易附著在鍋爐壁上，清灰過程中鍋爐出口溫度變化大導(dǎo)致蒸汽氣壓、流量不穩(wěn)定；且為防止二噁英的產(chǎn)生，余熱鍋爐進(jìn)口溫度要求＞1100℃，余熱鍋爐出口溫度要求＞550℃，鍋爐調(diào)節(jié)范圍小；現(xiàn)有技術(shù)中，三臺(tái)鍋爐工產(chǎn)生蒸汽1Mpa、15T/H，僅能有效使用蒸汽9T，剩余6T放空。蒸汽波動(dòng)范圍在4.5 T/H~7.5 T/H，蒸汽波動(dòng)范圍大，需對(duì)蒸汽進(jìn)行穩(wěn)壓；而透平膨脹發(fā)電機(jī)具有非線性發(fā)電效率，蒸汽流量、壓力不在工作范圍時(shí)發(fā)電效率衰減嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠利用焚燒爐余熱發(fā)電，且蒸汽流量與壓力穩(wěn)定，發(fā)電效率高的余熱發(fā)電系統(tǒng)。

本發(fā)明的余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括汽源機(jī)、蒸汽通道、透平機(jī)、發(fā)電機(jī)，汽源機(jī)收集余熱轉(zhuǎn)化為蒸汽通過蒸汽通道輸送到透平機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械動(dòng)能，機(jī)械動(dòng)能傳遞到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，蒸汽通道上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥、速關(guān)閥，其特征在于；所述透平機(jī)分為一級(jí)透平機(jī)、二級(jí)透平機(jī)，二級(jí)透平機(jī)與汽源機(jī)之間的蒸汽通道設(shè)置有文丘里噴射器；

所述一級(jí)透平機(jī)、二級(jí)透平機(jī)串連在汽源機(jī)蒸汽通道上，文丘里噴射器與一級(jí)透平機(jī)并聯(lián)；

所述文丘里噴射器還通過蒸汽通道連接有冷凝水蒸汽爐；

所述冷凝水蒸汽爐頂部與文丘里噴射器連接，還設(shè)置有冷凝水蒸汽進(jìn)汽口與冷凝水蒸汽機(jī)連接，冷凝水蒸汽爐底部連接鍋爐供水口；

所述二級(jí)透平機(jī)還連接有真空泵；

所述發(fā)電機(jī)與透平機(jī)之間連接有行星齒輪減速箱。

本實(shí)施例的余熱發(fā)電系統(tǒng)，針對(duì)焚燒負(fù)荷等變化造成的蒸汽流量波動(dòng)大的情況，對(duì)蒸汽進(jìn)行穩(wěn)壓，并進(jìn)行分級(jí)發(fā)電，提高發(fā)電效率；通過調(diào)節(jié)閥控制流量，根據(jù)流量的大小調(diào)節(jié)蒸汽的去向，并將高壓蒸汽通過文丘里噴射器與冷凝水蒸汽補(bǔ)充轉(zhuǎn)化為低壓蒸汽引入第二級(jí)膨脹機(jī)，提高現(xiàn)有蒸汽量，使兩級(jí)透平膨脹機(jī)始終處于高效工作區(qū)間，保證兩級(jí)透平機(jī)處于高效率工作范圍；兩級(jí)透平膨脹機(jī)通過行星齒輪減速箱變速后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，發(fā)電功率平穩(wěn)，蒸汽利用率高，有利于節(jié)約資源。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的余熱發(fā)電系統(tǒng)原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖所示，一種余熱發(fā)電系統(tǒng)，包括汽源機(jī)、蒸汽通道、透平機(jī)、發(fā)電機(jī)，汽源機(jī)收集余熱轉(zhuǎn)化為蒸汽通過蒸汽通道輸送到透平機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械動(dòng)能，機(jī)械動(dòng)能傳遞到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能；蒸汽通道上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥、速關(guān)閥，能夠調(diào)節(jié)各段蒸汽通道的蒸汽通斷，透平機(jī)分為一級(jí)透平機(jī)、二級(jí)透平機(jī)，一級(jí)透平機(jī)、二級(jí)透平機(jī)串連在汽源機(jī)蒸汽通道上，與二級(jí)透平機(jī)的進(jìn)汽口相邊的蒸汽通道上加裝文丘里噴射器，文丘里噴射器與一級(jí)透平機(jī)并聯(lián)。

文丘里噴射器還通過蒸汽通道連接有冷凝水蒸汽爐，因一級(jí)透平機(jī)、二級(jí)透平機(jī)串連在汽源機(jī)蒸汽通道上，汽源機(jī)輸送的蒸汽經(jīng)一級(jí)透平機(jī)使用后壓力、流量均有損耗，剩余輸送到二級(jí)透平機(jī)的蒸汽流量不能達(dá)到正常工作要求，導(dǎo)致發(fā)電效率衰減；通過文丘里噴射器與冷凝水蒸汽爐配合給二級(jí)透平機(jī)補(bǔ)充汽源，以彌補(bǔ)汽源機(jī)輸送的蒸汽經(jīng)一級(jí)透平機(jī)后產(chǎn)生的損耗，使得二級(jí)透平機(jī)進(jìn)汽流量始終保持在正常工作標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化穩(wěn)定，發(fā)電效率高。

冷凝水蒸汽爐頂部與文丘里噴射器連接，為文丘里噴射器提供輔助汽源；還設(shè)置有冷凝水蒸汽進(jìn)汽口與冷凝水蒸汽機(jī)連接，冷凝水蒸汽機(jī)為冷凝水蒸汽爐提供冷凝水蒸汽，冷凝水蒸汽爐底部連接鍋爐供水口，冷凝水蒸汽經(jīng)文丘里噴射器抽取蒸汽后，剩余冷凝水蒸汽經(jīng)冷凝水蒸汽爐冷卻為冷凝水后從冷凝水蒸汽爐底部輸送至鍋爐，為鍋爐提供冷卻水，循環(huán)利用，節(jié)約資源。

二級(jí)透平機(jī)出口還連接有真空泵，能夠?yàn)槎?jí)透平機(jī)提供輔助動(dòng)力，以便排出能量轉(zhuǎn)化后的剩余氣體；兩級(jí)透平膨脹機(jī)轉(zhuǎn)化的機(jī)械動(dòng)能通過行星齒輪減速箱變速后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。

本實(shí)施例的余熱發(fā)電系統(tǒng)，作為汽源機(jī)的余熱鍋爐防止二噁英的產(chǎn)生，進(jìn)口溫度＞1100℃，余熱鍋爐出口溫度＞550℃，溫度調(diào)節(jié)范圍??；1Mpa蒸汽從余熱鍋爐引出后分流，一路至透平膨脹機(jī)一級(jí)進(jìn)汽，一路至文丘里噴射器，從文丘里噴射器透平膨脹機(jī)二級(jí)進(jìn)汽；文丘里噴射器連接余熱鍋爐的進(jìn)汽口為＞550℃的1Mpa蒸汽，輔助進(jìn)汽口為冷凝水蒸汽爐蒸發(fā)的180℃蒸汽，混合后變?yōu)?.2Mpa蒸汽，降溫后的冷凝水從冷凝水蒸汽爐底部排放至鍋爐供水口回收利用；

設(shè)計(jì)安裝兩級(jí)1Mpa 6 T/H透平膨脹機(jī)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電高效范圍：5T～7T，同時(shí)設(shè)計(jì)20m3冷凝水蒸發(fā)罐，回收疏水閥排出的少量蒸汽及熱水中顯熱；蒸汽通過第一級(jí)膨脹做功后到第二級(jí)繼續(xù)膨脹做功，并由文丘里噴射器抽出冷凝水中熱量后補(bǔ)充到第二級(jí)透平膨脹機(jī)膨脹做功，因第二級(jí)透平膨脹機(jī)做功輸出遠(yuǎn)大于第一級(jí)透平膨脹機(jī)做功輸出，故在蒸汽發(fā)生變化時(shí)，在邏輯控制上優(yōu)先考慮保證透平膨脹機(jī)第二級(jí)在發(fā)電高效范圍內(nèi)；當(dāng)流量＜5T時(shí)，一級(jí)進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，由文丘里噴射器進(jìn)汽，同時(shí)蒸發(fā)罐中可補(bǔ)充約1T低壓蒸汽，噴射器出口形成0.2Mpa約6T蒸汽進(jìn)入二級(jí)透平膨脹機(jī)，保證二級(jí)膨脹機(jī)在保持＞5.5T流量的高效運(yùn)行范圍內(nèi)運(yùn)行。

原有生產(chǎn)狀況三臺(tái)鍋爐工產(chǎn)生蒸汽1Mpa、15T/H，使用蒸汽9T，剩余6T放空，蒸汽波動(dòng)范圍4.5 T/H～7.5 T/H；本實(shí)施例在輔助補(bǔ)充蒸汽的情況下，1Mpa、6T/H蒸汽直接通過一級(jí) 二級(jí)可發(fā)電680KWh電量，1Mpa 、5 T/H蒸汽直接通過一級(jí)、二級(jí)可發(fā)電400KWh電量，經(jīng)文丘里噴射器補(bǔ)充蒸汽后，可形成0.21Mpa 、6 T/H蒸汽，進(jìn)入二級(jí)膨脹發(fā)電機(jī)可發(fā)電55KWh，總發(fā)電功率達(dá)到1135 KWh。