本發(fā)明屬于固體廢棄物焚燒處理及資源化處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種基于垃圾氣化燃?xì)夂驼羝啓C(jī)聯(lián)合發(fā)電的CO2回收系統(tǒng)。
背景技術(shù):
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(wú)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(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。但隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)環(huán)保要求的不斷提高,如何增強(qiáng)對(duì)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(duì)國(guó)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(lái)國(guó)內(nèi)垃圾處理行業(yè)的技術(shù)革新?lián)Q代。
多年來(lái),我國(guó)對(duì)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。
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(chǎng)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(yáng)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。
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(guó)實(shí)際應(yīng)用中需要解決的問(wèn)題和不足:
1.對(duì)于我國(guó)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(duì)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。
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(chǎng)需求。
3.面對(duì)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(wèn)題。
4.為了有效的提高經(jīng)濟(jì)效益,垃圾熱處理過(guò)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(duì)減少熱損耗和提高熱交換效率就可以提高熱效率。
現(xiàn)有的技術(shù)如以下專利:外燃濕空氣燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)(ZL 01120378.1)、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)及其運(yùn)行控制方法(ZL 200880007113.7)、雙燃料助燃型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)(ZL 200610062631.1)、煤粉燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)以及產(chǎn)生煤粉兩相流燃料的工藝方法(ZL200610062055.0)、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)中均涉及到的問(wèn)題:沒(méi)有結(jié)合垃圾熱處理方式方法,以及垃圾熱處理的二次污染控制、煙氣成分復(fù)雜等問(wèn)題;現(xiàn)有垃圾熱處理熱化學(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,且燃燒過(guò)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(duì)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,相對(duì)降低了熱轉(zhuǎn)換效率;垃圾氣化焚燒后合成煙氣的深度凈化問(wèn)題,需要合成煙氣清潔度滿足燃?xì)廨啓C(jī)要求,以及垃圾氣化焚燒-燃?xì)?蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的應(yīng)用;垃圾熱處理方式的革新,減少煙氣量,改變煙氣組分,化學(xué)反應(yīng)環(huán)境變成還原反應(yīng),熱效率的相對(duì)提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種轉(zhuǎn)換熱效率損耗較小,熱量的回收效率更高,并可提取再生化工原料,污染物和CO2排放近零的基于垃圾氣化燃?xì)夂驼羝啓C(jī)聯(lián)合發(fā)電的CO2回收系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種垃圾氣化焚燒濕空氣透平燃?xì)?蒸汽輪機(jī)再利用發(fā)電系統(tǒng),包括垃圾氣化焚燒系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng),所述鍋爐系統(tǒng)具有汽包、過(guò)熱器,所述發(fā)電系統(tǒng)包括混合器、低壓空氣壓氣機(jī)、高壓空氣壓氣機(jī)、合成煙氣壓氣機(jī)、合成煙氣燃燒室、渦輪機(jī)a、渦輪機(jī)b、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)a、發(fā)電機(jī)b、余熱鍋爐、氣水換熱器、空氣汽氣換熱器、合成氣汽氣換熱器、再循環(huán)風(fēng)機(jī)、第一分離器、第二分離器以及給水輸入系統(tǒng),所述混合器的側(cè)壁上設(shè)有第一入口、第二入口,所述混合器的底部設(shè)有出水口,所述混合器的頂部設(shè)有出汽口,所述混合器的第一入口連接汽包的飽和蒸汽出口,所述混合器的第二入口連接高壓空氣壓氣機(jī)的出氣口,所述高壓空氣壓氣機(jī)的進(jìn)氣口連接低壓空氣壓氣機(jī)的出氣口,所述低壓空氣壓氣機(jī)的進(jìn)氣口與大氣連通,所述混合器的出水口連接汽包的進(jìn)水口,所述混合器的出汽口連接過(guò)熱器的進(jìn)汽口,所述過(guò)熱器的出汽口輸出高壓過(guò)熱蒸汽,所述過(guò)熱器的出汽口連接渦輪機(jī)a的進(jìn)氣口,所述渦輪機(jī)a與發(fā)電機(jī)a動(dòng)力連接,高壓過(guò)熱蒸汽推動(dòng)渦輪機(jī)a發(fā)電,所述鍋爐系統(tǒng)的廢氣排放口連接第二分離器的進(jìn)氣口,第二分離器分離出CO2、N2,剩余汽氣輸入合成煙氣壓氣機(jī),所述合成煙氣燃燒室的進(jìn)氣口分別連接合成煙氣壓氣機(jī)的出氣口、過(guò)熱器的出汽口,將高壓過(guò)熱蒸汽與高壓合成煙氣輸入合成煙氣燃燒室內(nèi)混合燃燒,合成煙氣燃燒室的出氣口連接渦輪機(jī)b的進(jìn)氣口,所述渦輪機(jī)b與發(fā)電機(jī)b動(dòng)力連接,高溫?zé)煔馔苿?dòng)渦輪機(jī)b發(fā)電,渦輪機(jī)b的出氣口連接余熱鍋爐,所述余熱鍋爐的出汽口連接汽輪機(jī),所述汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)b動(dòng)力連接,余熱鍋爐排出的過(guò)熱蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電,所述余熱鍋爐的排水口、汽輪機(jī)的排水口分別連接給水輸入系統(tǒng)的進(jìn)水口;
所述渦輪機(jī)a的出氣口分別連接合成氣汽氣換熱器的加熱通道、空氣汽氣換熱器的加熱通道,合成氣汽氣換熱器的加熱通道、空氣汽氣換熱器的加熱通道并聯(lián)后再連接再循環(huán)風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口,所述余熱鍋爐的廢氣排放口經(jīng)合成氣汽氣換熱器的第一受熱通道連接再循環(huán)風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口,再循環(huán)風(fēng)機(jī)的出氣口連接第一分離器,所述第一分離器分離出氮?dú)馀趴栈蚧厥绽没蜉斎肜鴼饣到y(tǒng)作為氣化劑,剩余氣體輸入垃圾氣化焚燒系統(tǒng)作為氣化劑,所述合成煙氣燃燒室的進(jìn)氣口與合成煙氣壓氣機(jī)的出氣口之間連接合成氣汽氣換熱器的第二受熱通道,所述混合器的第二入口與高壓空氣壓氣機(jī)的出氣口之間連接空氣汽氣換熱器的受熱通道,所述低壓空氣壓氣機(jī)、高壓空氣壓氣機(jī)之間連接氣水換熱器的受熱通道,所述給水輸入系統(tǒng)出水口連接氣水換熱器的加熱通道后對(duì)鍋爐系統(tǒng)、余熱鍋爐供水
為了對(duì)鍋爐系統(tǒng)排除的廢氣進(jìn)行回收利用,實(shí)現(xiàn)零廢氣排放量,進(jìn)一步地,所述第二分離器包括一級(jí)膜分離器以及第一二級(jí)膜分離器、第二二級(jí)膜分離器,所述一級(jí)膜分離器分離出H2、CO2排入第一二級(jí)膜分離器,其余氣體排入第二二級(jí)膜分離器,所述第一二級(jí)膜分離器分離出CO2回收再利用,所述第二二級(jí)膜分離器分離出N2回收再利用,所述第一二級(jí)膜分離器剩余的H2以及第二二級(jí)膜分離器分離出的其他氣體輸入合成煙氣壓氣機(jī)。
進(jìn)一步地,所述第一分離器的出氣口連接冷凝分離器,將多余的氣體輸入冷凝分離器內(nèi),冷凝分離器回收CO2,剩余的O2輸入垃圾氣化焚燒系統(tǒng)作為氧化劑,冷凝水排入給水輸入系統(tǒng)。
因低壓燃燒室燃燒后就含有大量CO2,冷凝分離器分離出的CO2不再循環(huán)回垃圾氣化焚燒系統(tǒng),第一分離器排出的多余的H2O,CO2,O2進(jìn)入冷凝分離器分器,O2作為殘?jiān)紵趸瘎?,冷凝水回除氧器,CO2回收再利用,作為工業(yè)原料。
進(jìn)一步地,所述給水輸入系統(tǒng)包括通過(guò)管道依次串聯(lián)的冷凝器、水泵、除氧器、增壓水泵,所述余熱鍋爐的排水口通過(guò)管道連接于水泵、除氧器之間,所述水泵、除氧器之間設(shè)置給水輸入系統(tǒng)的進(jìn)水口,給水輸入系統(tǒng)的進(jìn)水口通過(guò)補(bǔ)水管道連接水源,所述冷凝器的進(jìn)水口通過(guò)管道連接汽輪機(jī)的排水口,所述增壓水泵的出水口為給水輸入系統(tǒng)的出水口。
冷凝器可以將蒸汽輸出裝置未利用完的蒸汽全部轉(zhuǎn)換為水,并吸收蒸汽釋放的熱量,除氧器的主要作用就是用它來(lái)除去鍋爐給水中的氧氣及其他氣體,保證給水的品質(zhì),增壓水泵可以提高水壓,保證給水輸入系統(tǒng)的供水能力,給水輸入系統(tǒng)可以對(duì)汽輪機(jī)、余熱鍋爐排出的水進(jìn)行進(jìn)一步的余熱回收利用,提高熱回收效率。
進(jìn)一步地,所述低壓空氣壓氣機(jī)、高壓空氣壓氣機(jī)、渦輪機(jī)a、發(fā)電機(jī)a依次動(dòng)力連接,并同步轉(zhuǎn)動(dòng);所述合成煙氣壓氣機(jī)、渦輪機(jī)b、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)b依次動(dòng)力連接,并同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
進(jìn)一步地,所述鍋爐系統(tǒng)包括鍋爐本體,所述鍋爐本體具有旋風(fēng)除塵室、爐室a、爐室b,所述旋風(fēng)除塵室的下端設(shè)置煙氣入口,旋風(fēng)除塵室的煙氣入口與垃圾氣化焚燒系統(tǒng)連接,旋風(fēng)除塵室上端為第三煙氣出口,旋風(fēng)除塵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)除塵室內(nèi)沿周向設(shè)有呈環(huán)形的水冷壁,所述爐室a內(nèi)設(shè)置有所述的過(guò)熱器,爐室b內(nèi)設(shè)置有蒸發(fā)器,鍋爐本體的頂端設(shè)置所述的汽包,所述旋風(fēng)除塵室、爐室a、爐室b均位于汽包下方,所述汽包上設(shè)有汽水進(jìn)口,汽包內(nèi)設(shè)有汽水分離裝置,用于分離汽水混合物,汽包通過(guò)第一下降管連接水冷壁的進(jìn)水口,用于輸出汽水分離裝置分離出的水,汽包通過(guò)第二下降管連接蒸發(fā)器的進(jìn)水口,用于輸出汽水分離裝置分離出的水,所述水冷壁、蒸發(fā)器的出汽口分別通過(guò)汽管連接汽包的進(jìn)汽口,用于回流高溫蒸汽。
為了對(duì)爐室c排出的煙氣進(jìn)行無(wú)害化處理,優(yōu)選地,所述鍋爐本體具有爐室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,所述爐室c的廢氣排放口與第二分離器之間連接煙氣凈化系統(tǒng),所述煙氣凈化系統(tǒng)包括依次連接的粗凈化系統(tǒng)、增壓風(fēng)機(jī)、精洗除塵器,凈化后的煙氣供入合成煙氣壓氣機(jī)。
優(yōu)選地,所述粗凈化系統(tǒng)包括洗氣塔和除塵器,所述精洗除塵器采用雷氏文丘里洗滌系統(tǒng),包括文丘里洗滌器和旋風(fēng)分離器,所述洗氣塔連接爐室c的廢氣排放口,洗氣塔出口連接除塵器,再由增壓風(fēng)機(jī)增壓后進(jìn)入精洗除塵器作深度凈化。
粗凈化系統(tǒng)可以除去大粒徑的雜質(zhì)、粉塵,精洗除塵器可以除去水汽、微粉塵等,滿足燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)燃?xì)馇鍧嵍纫蟆?/p>
為了對(duì)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,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)水口與給水輸入系統(tǒng)的出水口連通,所述節(jié)熱器的出水口與汽包的汽水進(jìn)口連通。
進(jìn)一步地,所述垃圾氣化焚燒系統(tǒng)包括氣化焚燒爐、循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng),所述氣化焚燒爐包括爐架,以及在爐架上沿進(jìn)料方向依次設(shè)置的給料倉(cāng)、氣化爐和燃燼爐,氣化爐的后方為氣化爐的落渣口,燃燼爐位于氣化爐落渣口的前下方,燃燼爐的后方為燃燼爐的出渣口,所述爐架上設(shè)有垃圾推料器,所述垃圾推料器位于給料倉(cāng)的下方,用于將給料倉(cāng)內(nèi)的垃圾推入氣化爐內(nèi),氣化爐移動(dòng)爐床的下方以及燃燼爐移動(dòng)爐床的下方分別設(shè)有至少一個(gè)獨(dú)立設(shè)置的一次風(fēng)室,所述給料倉(cāng)、氣化爐之間設(shè)有堆料密封段,所述氣化爐與燃燼爐之間的爐架部分上留有過(guò)渡落渣段,所述過(guò)渡落渣段設(shè)置有殘?jiān)屏掀?,用于將氣化爐內(nèi)落下的垃圾殘?jiān)迫肴紶a爐內(nèi),所述過(guò)渡落渣段上設(shè)置有可開(kāi)閉的隔離門,所述隔離門用于將氣化爐、燃燼爐隔斷;所述氣化爐、燃燼爐分別包括爐殼、移動(dòng)爐床,所述氣化爐的前、后方分別通過(guò)堆料密封段、過(guò)渡落渣段密封,所述過(guò)渡落渣段隔離氣化爐、燃燼爐,使氣化爐、燃燼爐相互獨(dú)立;所述氣化爐、燃燼爐分別呈拱起狀,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)除塵室的煙氣入口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,所述氣化爐、燃燼爐上分別設(shè)有點(diǎn)火助燃孔;
所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)包括除塵裝置、第一風(fēng)機(jī)、第二風(fēng)機(jī),所述除塵裝置的進(jìn)氣端通過(guò)管道與第二煙氣出口連接,所述除塵裝置的出氣端通過(guò)管道與第一風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣端連接,所述第一風(fēng)機(jī)的出氣端連接第一歧管的總管,所述第一歧管的支管分別與氣化爐移動(dòng)爐床的下方的各一次風(fēng)室、氣化爐上的各二次供風(fēng)口以及旋風(fēng)除塵室的煙氣入口連通,所述第一歧管的各支管上分別設(shè)置第一調(diào)節(jié)閥,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)的出氣口連接第二歧管的總管,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)室以及除塵裝置的進(jìn)氣端、出氣端連通,所述第二歧管的各支管上分別設(shè)置第二調(diào)節(jié)閥,所述旋風(fēng)除塵室上設(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,還包括第三歧管,所述第三歧管的總管與第二風(fēng)機(jī)的出氣口連通,所述第三歧管的各支管分別與若干助燃風(fēng)供風(fēng)口連通,第三歧管的各支管上分別設(shè)置第三調(diào)節(jié)閥。
為了排出爐室a、爐室b、旋風(fēng)除塵室內(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)除塵室的下端設(shè)有從上到下半徑變小的錐狀出渣口,該共同的出渣口、錐狀出渣口分別與氣化爐的爐膛連通。
為了對(duì)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二歧管的總管。
由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明采用了混合器對(duì)空氣壓氣機(jī)輸出的高壓空氣、汽包輸出的飽和蒸汽進(jìn)行混合,經(jīng)過(guò)熱器后輸出高壓過(guò)熱蒸汽,高壓過(guò)熱蒸汽推動(dòng)渦輪機(jī)a發(fā)電,本發(fā)明采用合成煙氣壓氣機(jī)輸出鍋爐系統(tǒng)未利用完的高壓合成煙氣,過(guò)熱器輸出的高壓過(guò)熱蒸汽與高壓合成煙氣輸入合成煙氣燃燒室內(nèi)混合燃燒,輸出高溫?zé)煔馔苿?dòng)渦輪機(jī)b發(fā)電,渦輪機(jī)b的出氣口連接余熱鍋爐,余熱鍋爐的排水口連接給水輸入系統(tǒng),所述余熱鍋爐排出的過(guò)熱蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電,充分利用了鍋爐系統(tǒng)的未利用完的煙氣進(jìn)行聯(lián)合循環(huán)發(fā)電;本發(fā)明還通過(guò)空氣汽氣換熱器、合成氣汽氣換熱器回收渦輪機(jī)a未利用完的熱量,利用氣水換熱器回收給水輸入系統(tǒng)的殘余熱量,利用氣水換熱器、空氣汽氣換熱器預(yù)加熱空氣,利用合成氣汽氣換熱器預(yù)加熱合成氣,大大提高了熱回收效率;余熱鍋爐、汽輪機(jī)的排水口連接給水輸入系統(tǒng),所述給水輸入系統(tǒng)對(duì)鍋爐系統(tǒng)、余熱鍋爐供水,充分利用了余熱鍋爐、汽輪機(jī)的未利用完的熱量進(jìn)行聯(lián)合循環(huán)發(fā)電;本發(fā)明利用第一分離器回收H2O,CO2,O2等氣體作為垃圾氣化焚燒系統(tǒng)的氣化劑,對(duì)垃圾的熱解、氣化有利,無(wú)CO2排放,氣化劑參與垃圾氣化焚燒系統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生更多的CO,H2;大大減少了廢氣的排放量,轉(zhuǎn)換熱效率損耗較小,熱量的回收效率更高。
本鍋爐系統(tǒng)將環(huán)形的水冷壁安裝在旋風(fēng)除塵室上,合成氣在旋風(fēng)除塵室內(nèi)燃燒更為充分,燃燒產(chǎn)生的溫度更高,相對(duì)減少了熱損耗和提高了熱交換效率。本鍋爐系統(tǒng)回收的熱量來(lái)源于垃圾氣化爐出口的高溫合成氣煙氣,合成氣煙氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵室,同時(shí)向旋風(fēng)除塵室內(nèi)切向供入空氣助燃可燃性合成氣,煙氣依次經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵室、爐室a、爐室b、節(jié)熱器和空氣預(yù)熱器。再利用節(jié)熱器預(yù)熱冷凝水,預(yù)熱冷凝水進(jìn)入鍋爐部分,冷凝水在水冷壁和蒸發(fā)器中加熱,形成飽和蒸汽進(jìn)入汽包,汽水分離后飽和蒸汽進(jìn)入過(guò)熱器,再次加熱形成過(guò)熱蒸汽輸出,用于發(fā)電。本發(fā)明構(gòu)思新穎,利用旋風(fēng)燃燒方法,減少了煙氣中飛灰含量;合成氣燃燒溫度高,煙氣停留時(shí)間長(zhǎng),污染物得到有效分解,減少污染物排放,實(shí)現(xiàn)了垃圾連續(xù)氣化后的合成氣焚燒處理和熱量回收利用。
氣化焚燒爐的氣化爐、燃燼爐分開(kāi)設(shè)置,氣化爐的拱頂設(shè)置第一煙氣出口,燃燼爐的拱頂設(shè)置第二煙氣出口,利于根據(jù)煙氣品質(zhì)的不同分別處理煙氣,同時(shí)有利于對(duì)煙氣除塵,可以提供更高品質(zhì)的煙氣,使煙氣的利用率更高,排出的廢渣更少。
第二風(fēng)機(jī)鼓入空氣為燃燼爐提供一次風(fēng)和為旋風(fēng)分離器、第一風(fēng)機(jī)提供調(diào)溫供風(fēng),通過(guò)對(duì)應(yīng)管路上的第二調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)供風(fēng)量,使燃燼爐殘?jiān)浞秩紶a;然后,第一風(fēng)機(jī)抽取燃燼爐的煙氣,經(jīng)過(guò)調(diào)溫和旋風(fēng)分離器收集飛灰后,形成一定壓力的煙氣供給氣化爐的一次風(fēng)和二次風(fēng),通過(guò)對(duì)應(yīng)管路上的第一調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)供風(fēng)量,使氣化爐內(nèi)垃圾產(chǎn)生氣化,氣化爐內(nèi)含有一定量合成氣的煙氣,從第一煙氣出口排出,進(jìn)入旋風(fēng)除塵室處理環(huán)節(jié),第一風(fēng)機(jī)抽取的多余的煙氣也同時(shí)進(jìn)入旋風(fēng)除塵室,充分利用了燃燼爐排出的高溫?zé)煔?,提高能量的利用率,旋風(fēng)除塵室提供高溫?zé)煔?。本結(jié)構(gòu)的機(jī)械爐排式垃圾氣化焚燒爐垃圾處理量大,垃圾料層可以在機(jī)械爐排上經(jīng)歷干燥、氣化和殘?jiān)娜紶a階段,適應(yīng)我國(guó)生活垃圾含水量高、成分復(fù)雜等特性,提高了垃圾處理過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化效率和降低煙氣中污染物排放量,有效防止二次污染,且能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的垃圾連續(xù)氣化焚燒處理,保證垃圾氣化焚燒效果和灰渣熱灼減率,相對(duì)減少熱損耗和提高熱交換效率,提高了熱效率。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為鍋爐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為煙氣凈化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為旋風(fēng)除塵室的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為圖5的俯視示意圖;
圖7為氣化焚燒爐的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記
1為氣化焚燒爐,101為爐架,102為給料倉(cāng),103為氣化爐,104為燃燼爐,105為爐床,106為垃圾推料器,107為一次風(fēng)室,108為堆料密封段,109為過(guò)渡落渣段,110為殘?jiān)屏掀鳎?11為隔離門,112為第一煙氣出口,113為第二煙氣出口,114為點(diǎn)火助燃孔,115為二次供風(fēng)口,116為出渣口,117為落渣口;
201為除塵裝置,202為第一風(fēng)機(jī),203為第二風(fēng)機(jī),204為第一歧管,205為第二歧管,206為第三歧管,207為第一調(diào)節(jié)閥,208為第二調(diào)節(jié)閥,209為第三調(diào)節(jié)閥;
3為旋風(fēng)除塵室,301為除塵室點(diǎn)火助燃孔,302為錐狀出渣口,303為煙氣入口,304為第三煙氣出口,305為助燃風(fēng)供風(fēng)口;
4為鍋爐本體,402為爐室a,403為爐室b,404為爐室c,405為水冷壁,406為過(guò)熱器,407為蒸發(fā)器,408為汽包,409為第一下降管,410為第二下降管,411為汽輪機(jī),412為給水輸入系統(tǒng),413為冷凝器,414為水泵,415為除氧器,416為增壓水泵,417為補(bǔ)水管道,418為節(jié)熱器,419為煙氣凈化系統(tǒng),420為洗氣塔,421為除塵器,422為增壓風(fēng)機(jī),423為精洗除塵器,424為空氣預(yù)熱器。
5為發(fā)電系統(tǒng),501為混合器,502為發(fā)電機(jī)a,503為低壓空氣壓氣機(jī),504為合成煙氣壓氣機(jī),505為合成煙氣燃燒室,506為渦輪機(jī)a,507為余熱鍋爐,508為發(fā)電機(jī)b,509為渦輪機(jī)b,510為氣水換熱器,511為第一分離器,512為空氣汽氣換熱器,513為合成氣汽氣換熱器,514為高壓空氣壓氣機(jī),515為再循環(huán)風(fēng)機(jī),516為一級(jí)膜分離器,517為第一二級(jí)膜分離器,518為第二二級(jí)膜分離器,519為冷凝分離器。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1,為垃圾氣化焚燒濕空氣透平燃?xì)?蒸汽輪機(jī)再利用發(fā)電系統(tǒng)的一種較佳的實(shí)施例,包括垃圾氣化焚燒系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)5,所述鍋爐系統(tǒng)具有汽包408、過(guò)熱器406。
參見(jiàn)圖2,所述發(fā)電系統(tǒng)5包括混合器501、低壓空氣壓氣機(jī)503、高壓空氣壓氣機(jī)514、合成煙氣壓氣機(jī)504、合成煙氣燃燒室505、渦輪機(jī)a506、渦輪機(jī)b509、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)a502、發(fā)電機(jī)b508、余熱鍋爐507、氣水換熱器510、空氣汽氣換熱器512、合成氣汽氣換熱器513、再循環(huán)風(fēng)機(jī)515、第一分離器511、第二分離器以及給水輸入系統(tǒng),所述混合器501的側(cè)壁上設(shè)有第一入口、第二入口,所述混合器501的底部設(shè)有出水口,所述混合器501的頂部設(shè)有出汽口,所述混合器501的第一入口連接汽包的飽和蒸汽出口,所述混合器501的第二入口連接高壓空氣壓氣機(jī)514的出氣口,所述高壓空氣壓氣機(jī)514的進(jìn)氣口連接低壓空氣壓氣機(jī)503的出氣口,所述低壓空氣壓氣機(jī)503的進(jìn)氣口與大氣連通,所述混合器501的出水口連接汽包的進(jìn)水口,所述混合器501的出汽口連接過(guò)熱器的進(jìn)汽口,所述過(guò)熱器的出汽口輸出高壓過(guò)熱蒸汽,所述過(guò)熱器的出汽口連接渦輪機(jī)a506的進(jìn)氣口,所述渦輪機(jī)a506與發(fā)電機(jī)a502動(dòng)力連接,高壓過(guò)熱蒸汽推動(dòng)渦輪機(jī)a506發(fā)電,所述鍋爐系統(tǒng)的廢氣排放口連接第二分離器的進(jìn)氣口,第二分離器分離出CO2、N2,剩余汽氣輸入合成煙氣壓氣機(jī)504,本實(shí)施例中,所述第二分離器為二級(jí)分離器,包括一級(jí)膜分離器516以及第一二級(jí)膜分離器517、第二二級(jí)膜分離器518,所述一級(jí)膜分離器516分離出H2、CO2排入第一二級(jí)膜分離器517,其余氣體排入第二二級(jí)膜分離器518,所述第一二級(jí)膜分離器517分離出CO2回收再利用,所述第二二級(jí)膜分離器518分離出N2回收再利用,所述第一二級(jí)膜分離器517剩余的H2以及第二二級(jí)膜分離器518分離出的其他氣體輸入合成煙氣壓氣機(jī)504。
所述合成煙氣燃燒室505的進(jìn)氣口分別連接合成煙氣壓氣機(jī)504的出氣口、過(guò)熱器的出汽口,將高壓過(guò)熱蒸汽與高壓合成煙氣輸入合成煙氣燃燒室505內(nèi)混合燃燒,合成煙氣燃燒室505的出氣口連接渦輪機(jī)b509的進(jìn)氣口,所述渦輪機(jī)b509與發(fā)電機(jī)b508動(dòng)力連接,高溫?zé)煔馔苿?dòng)渦輪機(jī)b509發(fā)電,渦輪機(jī)b509的出氣口連接余熱鍋爐507,所述余熱鍋爐507的出汽口連接汽輪機(jī),所述汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)b508動(dòng)力連接,余熱鍋爐507排出的過(guò)熱蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電,所述余熱鍋爐507的排水口、汽輪機(jī)的排水口分別連接給水輸入系統(tǒng)的進(jìn)水口;
所述渦輪機(jī)a506的出氣口分別連接合成氣汽氣換熱器513的加熱通道、空氣汽氣換熱器512的加熱通道,合成氣汽氣換熱器513的加熱通道、空氣汽氣換熱器512的加熱通道并聯(lián)后再連接再循環(huán)風(fēng)機(jī)515的進(jìn)氣口,所述余熱鍋爐507的廢氣排放口經(jīng)合成氣汽氣換熱器的第一受熱通道連接再循環(huán)風(fēng)機(jī)515的進(jìn)氣口,再循環(huán)風(fēng)機(jī)515的出氣口連接第一分離器511,所述第一分離器511為膜分離器,所述第一分離器511分離出氮?dú)饣厥绽?,剩余氣體輸入垃圾氣化焚燒系統(tǒng)作為氣化劑,所述第一分離器511的出氣口連接冷凝分離器519,將多余的氣體輸入冷凝分離器519內(nèi),冷凝分離器519回收CO2,剩余的O2輸入垃圾氣化焚燒系統(tǒng)作為氧化劑,冷凝水排入給水輸入系統(tǒng)。所述合成煙氣燃燒室505的進(jìn)氣口與合成煙氣壓氣機(jī)504的出氣口之間連接合成氣汽氣換熱器513的第二受熱通道,所述混合器501的第二入口與高壓空氣壓氣機(jī)514的出氣口之間連接空氣汽氣換熱器512的受熱通道,所述低壓空氣壓氣機(jī)503、高壓空氣壓氣機(jī)514之間連接氣水換熱器510的受熱通道,所述給水輸入系統(tǒng)出水口連接氣水換熱器510的加熱通道后對(duì)鍋爐系統(tǒng)、余熱鍋爐507供水。
進(jìn)一步地,所述給水輸入系統(tǒng)412包括通過(guò)管道依次串聯(lián)的冷凝器413、水泵414、除氧器415、增壓水泵416,所述余熱鍋爐507的排水口通過(guò)管道連接于水泵414、除氧器415之間,所述水泵414、除氧器415之間設(shè)置給水輸入系統(tǒng)412的進(jìn)水口,給水輸入系統(tǒng)412的進(jìn)水口通過(guò)補(bǔ)水管道417連接水源,所述冷凝器413的進(jìn)水口通過(guò)管道連接汽輪機(jī)411的排水口,所述增壓水泵416的出水口為給水輸入系統(tǒng)412的出水口。
參見(jiàn)圖3,本實(shí)施例中,鍋爐系統(tǒng)包括鍋爐本體4,所述鍋爐本體4具有旋風(fēng)除塵室3、爐室a402、爐室b403、爐室c404。
參見(jiàn)圖5、圖6,所述旋風(fēng)除塵室3的下端設(shè)置煙氣入口303,所述旋風(fēng)除塵室3的煙氣入口303通過(guò)管道與氣化爐103的第一煙氣出口112連通,旋風(fēng)除塵室3上端為第三煙氣出口304,所述煙氣入口303、第三煙氣出口304位于旋風(fēng)除塵室3圓周壁的相反側(cè),旋風(fēng)除塵室3的頂部設(shè)置除塵室點(diǎn)火助燃孔301。為了使煙氣、助燃風(fēng)在旋風(fēng)除塵室3內(nèi)充分混合、燃燒后從第三煙氣出口304排出,所述旋風(fēng)除塵室3上設(shè)有若干助燃風(fēng)供風(fēng)口305,所述若干助燃風(fēng)供風(fēng)口305位于煙氣入口303、第三煙氣出口304之間。所述煙氣入口303、第三煙氣出口304、助燃風(fēng)供風(fēng)口305沿旋風(fēng)除塵室3圓周壁徑向或切向設(shè)置。旋風(fēng)除塵室3上端的第三煙氣出口304與爐室a402的上端連通,所述爐室a402、爐室b403的下端連通,所述爐室b403的上端設(shè)置廢氣出口,所述旋風(fēng)除塵室3的下端設(shè)有從上到下半徑變小的錐狀出渣口302,該錐狀出渣口302與氣化爐103的爐膛連通。所述爐室a402、爐室b403下方設(shè)有共同的出渣口,該共同的出渣口與氣化爐103的爐膛連通。本實(shí)施例中,該共同的出渣口以及錐狀出渣口302均與氣化爐103爐膛的尾部過(guò)渡段連通。
所述旋風(fēng)除塵室3內(nèi)沿內(nèi)壁周向設(shè)有呈環(huán)形的水冷壁405,所述爐室a402內(nèi)設(shè)置有過(guò)熱器406,爐室b403內(nèi)設(shè)置有蒸發(fā)器407,鍋爐本體4的頂端設(shè)置汽包408,所述旋風(fēng)除塵室3、爐室a402、爐室b403均位于汽包408下方,所述汽包408上設(shè)有汽水進(jìn)口,用于輸入汽水混合物,汽包408內(nèi)設(shè)有汽水分離裝置,用于分離汽水混合物,汽包408通過(guò)第一下降管409連接水冷壁405的進(jìn)水口,用于輸出汽水分離裝置分離出的水,汽包408通過(guò)第二下降管410連接蒸發(fā)器407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405、蒸發(fā)器407的出汽口分別通過(guò)汽管連接汽包408的進(jìn)汽口,用于回流高溫蒸汽,所述汽包408的飽和蒸汽出口通過(guò)管道連接過(guò)熱器406的進(jìn)汽口,用于將回流的高溫蒸汽輸入過(guò)熱器406內(nèi),所述過(guò)熱器406的出汽口輸出過(guò)熱蒸汽。
所述爐室c404的上端與爐室b403上端的廢氣出口連通,爐室c404的下端設(shè)置廢氣排放口,所述爐室c404內(nèi)設(shè)有節(jié)熱器418,所述節(jié)熱器418的進(jìn)水口與增壓水泵416的出水口連通,所述節(jié)熱器418的出水口與汽包408的汽水進(jìn)口連通。爐室c404的廢氣排放口與第二分離器之間連接煙氣凈化系統(tǒng)419,參見(jiàn)圖4,所述煙氣凈化系統(tǒng)419包括依次連接的粗凈化系統(tǒng)、增壓風(fēng)機(jī)422、精洗除塵器423,凈化后的煙氣供入合成煙氣壓氣機(jī)。所述粗凈化系統(tǒng)包括洗氣塔420和除塵器421,所述精洗除塵器423采用雷氏文丘里洗滌系統(tǒng),包括文丘里洗滌器和旋風(fēng)分離器,所述洗氣塔420連接爐室c的廢氣排放口,洗氣塔420出口連接除塵器421,再由增壓風(fēng)機(jī)422增壓后進(jìn)入精洗除塵器423作深度凈化。
參見(jiàn)圖7、圖8,為垃圾氣化焚燒系統(tǒng)包括氣化焚燒爐及其循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng),氣化焚燒爐包括氣化爐103、燃燼爐104,氣化爐103和燃燼爐104之間可以密封或連通,氣化爐103爐床的下方以及燃燼爐104爐床的下方分別設(shè)有兩個(gè)獨(dú)立的一次風(fēng)室107,所述氣化爐103的前拱、后拱上分別設(shè)置二次供風(fēng)口115,所述氣化爐103的拱頂設(shè)置第一煙氣出口112,所述燃燼爐104的拱頂設(shè)置第二煙氣出口113。
氣化焚燒爐包括爐架101,以及在爐架101上沿進(jìn)料方向依次設(shè)置的給料倉(cāng)102、氣化爐103和燃燼爐104,燃燼爐104的后方為燃燼爐104的出渣口116,所述燃燼爐104上設(shè)有落渣口117,所述燃燼爐104的出渣口116位于燃燼爐落渣口117的正下方,所述落渣口117通過(guò)管道與除塵裝置201的出渣口連通。本結(jié)構(gòu)密封效果好,可以有效容減少污染物排放量。氣化爐103主要是對(duì)垃圾的含炭部分進(jìn)行氣化,并排出可燃的氣化煙氣和垃圾殘?jiān)?,燃燼爐104主要進(jìn)行殘?zhí)康娜紵幚?,并排出無(wú)害化的灰渣。氣化爐103和燃燼爐104的爐床105均采用分段獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的機(jī)械爐排式移動(dòng)爐床105,機(jī)械爐排式移動(dòng)爐床105的爐排是由活動(dòng)爐排板與固定爐排板前后重疊,相間排列匯集而成,相鄰的多組活動(dòng)爐排板通過(guò)拉桿連接,采用一套驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。機(jī)械爐排式移動(dòng)爐床105作為輸送垃圾的載體,其實(shí)施方式可以是各類型移動(dòng)爐床105,如鏈板式、滾筒式、多段式爐排系統(tǒng)等。
所述爐架101上設(shè)有垃圾推料器106,所述垃圾推料器106位于給料倉(cāng)102的下方,用于將給料倉(cāng)102內(nèi)的垃圾推入氣化爐103內(nèi),氣化爐103移動(dòng)爐床105的下方以及燃燼爐104移動(dòng)爐床105的下方分別設(shè)有至少一個(gè)獨(dú)立設(shè)置的一次風(fēng)室107,本實(shí)施例中,與氣化爐103前半部的一次風(fēng)室107對(duì)應(yīng)的爐排、驅(qū)動(dòng)裝置,作為氣化爐103爐床105的干燥段,與氣化爐103后半部的一次風(fēng)室107對(duì)應(yīng)的爐排、驅(qū)動(dòng)裝置作為氣化爐103爐床105的氣化段。氣化爐103爐床105的干燥段、氣化段可以分別采用1-2個(gè)獨(dú)立的一次風(fēng)室107供風(fēng),也可以分別采用3-4個(gè)獨(dú)立的一次風(fēng)室107供風(fēng)。當(dāng)然,爐排、驅(qū)動(dòng)裝置和一次風(fēng)室107也可不對(duì)應(yīng)設(shè)置,更好的調(diào)節(jié)移動(dòng)爐床105上料層移動(dòng)和配風(fēng)關(guān)系。燃燼爐104可以采用1-4個(gè)獨(dú)立的一次風(fēng)室107供風(fēng),燃燼后灰渣從出渣口排除,進(jìn)入下一步處理工序。
所述給料倉(cāng)102、氣化爐103之間設(shè)有堆料密封段108,垃圾推料器106工進(jìn)到位處于堆料密封段108內(nèi),垃圾原料從給料倉(cāng)102放入落下,垃圾推料器106后退,再推進(jìn),往復(fù)多次推料在堆料密封段108形成堆料,使氣化爐103入口處于堆料密封狀態(tài),增強(qiáng)氣化爐103密封效果,解決垃圾推料器106和給料倉(cāng)102容易漏氣問(wèn)題。需要完全清爐處理掉所有垃圾時(shí),垃圾推料器106再往前推進(jìn)一半行程,將垃圾完全推入氣化爐103內(nèi),使氣化爐103入口失去堆料密封效果。所述氣化爐103與燃燼爐104之間的爐架101部分上留有過(guò)渡落渣段109,所述過(guò)渡落渣段109設(shè)置有殘?jiān)屏掀?10,用于將氣化爐103內(nèi)落下的垃圾殘?jiān)迫肴紶a爐104內(nèi),過(guò)渡落渣段109在堆積垃圾殘?jiān)鼤r(shí)可處于堆料密封狀態(tài),增強(qiáng)氣化爐103密封效果,解決氣化爐103、燃燼爐104之間串風(fēng)的問(wèn)題。本實(shí)施例中,所述過(guò)渡落渣段109上設(shè)置有可開(kāi)閉的隔離門111,所述隔離門111用于將氣化爐103、燃燼爐104隔斷。在起爐初期或需要控制氣化爐103與焚燒爐之間竄風(fēng)時(shí),關(guān)閉隔離門111,當(dāng)落渣段堆放一定量的殘?jiān)纬啥蚜厦芊夂?,可以保持隔離門111打開(kāi),與下方設(shè)置的殘?jiān)屏掀?10協(xié)調(diào)使用,以實(shí)現(xiàn)垃圾連續(xù)氣化焚燒處理。
所述氣化爐103的上端、燃燼爐104的上端分別呈拱起狀,所述氣化爐103的前拱為平直結(jié)構(gòu),或者,氣化爐103的前拱為后端向上傾斜結(jié)構(gòu)。所述氣化爐103的拱頂設(shè)置第一煙氣出口112,所述燃燼爐104的拱頂設(shè)置第二煙氣出口113,所述氣化爐103上端的拱起、燃燼爐104上端的拱起上分別設(shè)有點(diǎn)火助燃孔114。氣化煙氣從第一煙氣出口112、第二煙氣出口113排除,氣化爐103爐膛空間與傳統(tǒng)的垃圾焚燒爐相比,相對(duì)減?。磺?、后拱與移動(dòng)爐床105相對(duì)位置變小,減少了焚燒爐占用的空間,也更易于保溫,減少了熱量的泄露量,有利于垃圾充分氣化。所述氣化爐103的前拱、后拱上分別設(shè)置二次供風(fēng)口115。
所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)包括除塵裝置201、第一風(fēng)機(jī)202、第二風(fēng)機(jī)203,本實(shí)施例中,所述除塵裝置201為旋風(fēng)分離器或者高溫除塵器421,所述第一風(fēng)機(jī)202為高溫風(fēng)機(jī),所述第二風(fēng)機(jī)203為鼓風(fēng)機(jī)。所述除塵裝置201的進(jìn)氣端通過(guò)管道與第二煙氣出口113連接,所述除塵裝置201的出氣端通過(guò)管道與第一風(fēng)機(jī)202的進(jìn)氣端連接,所述第一風(fēng)機(jī)202的出氣端連接第一歧管204的總管,所述第一歧管204的支管分別與氣化爐103移動(dòng)爐床的下方的各一次風(fēng)室107、氣化爐103上的各二次供風(fēng)口115以及旋風(fēng)除塵室3的煙氣入口303連通,所述第一歧管204的各支管上分別設(shè)置第一調(diào)節(jié)閥207,所述第二風(fēng)機(jī)203的進(jìn)氣口與儲(chǔ)料坑大氣連通,可以吸收儲(chǔ)料坑內(nèi)散發(fā)的臭氣,所述第二風(fēng)機(jī)203的出氣口連接第二歧管205的總管,所述第二歧管205的支管分別與燃燼爐104移動(dòng)爐床下方的各一次風(fēng)室107以及除塵裝置201的進(jìn)氣端、出氣端連通,所述第二歧管205的各支管上分別設(shè)置第二調(diào)節(jié)閥208。還包括第三歧管206,所述第三歧管206的總管與第二風(fēng)機(jī)203的出氣口連通,所述第三歧管206的各支管分別與若干助燃風(fēng)供風(fēng)口305連通,第三歧管206的各支管上分別設(shè)置第三調(diào)節(jié)閥209。所述爐室c404內(nèi)設(shè)有空氣預(yù)熱器424,本實(shí)施例中,空氣預(yù)熱器424位于節(jié)熱器418的下游端,所述第二風(fēng)機(jī)203的出氣端連接空氣預(yù)熱器424的進(jìn)氣口,空氣預(yù)熱器424的出氣口連接第二歧管206的總管,所述第三歧管206的總管與空氣預(yù)熱器424的出氣口連通。
氣化爐103一次風(fēng)是高溫風(fēng)機(jī)抽取燃燼爐104的煙氣產(chǎn)生一定壓力鼓入氣化爐103機(jī)械爐排式移動(dòng)爐床105下方對(duì)應(yīng)的一次風(fēng)室107內(nèi),再通過(guò)移動(dòng)爐床105上的一次風(fēng)孔噴射穿透垃圾,進(jìn)行氣化,通過(guò)對(duì)應(yīng)各支管上的第一調(diào)節(jié)閥207調(diào)節(jié)供風(fēng)量。氣化爐103二次風(fēng)是高溫風(fēng)機(jī)抽取燃燼爐104的煙氣產(chǎn)生一定壓力鼓入氣化爐103爐膛,其噴射孔設(shè)置在氣化爐103前拱和后拱上。前、后拱上設(shè)置有二次供風(fēng)口115,提高氣化效率,增強(qiáng)煙氣中高分子物質(zhì)分解。后拱上開(kāi)有點(diǎn)火助燃孔114,起爐、烘爐和穩(wěn)定氣化爐103內(nèi)溫度使用,通過(guò)對(duì)應(yīng)各支管上的第一調(diào)節(jié)閥207調(diào)節(jié)供風(fēng)量。所述第二風(fēng)機(jī)203的進(jìn)氣口與儲(chǔ)料坑大氣連通,第二風(fēng)機(jī)203鼓入的空氣可以是冷風(fēng)或經(jīng)過(guò)加熱后的熱風(fēng)。所述第二風(fēng)機(jī)203的出氣口連接第二歧管205的總管,所述第二歧管205的支管分別與燃燼爐104移動(dòng)爐床105下方的各一次風(fēng)室107以及除塵裝置201的進(jìn)氣端、出氣端連通,所述第二歧管205的各支管上分別設(shè)置第二調(diào)節(jié)閥208。燃燼爐104一次風(fēng)是鼓風(fēng)機(jī)將一定壓力的空氣鼓入機(jī)械爐排式移動(dòng)爐床105下方對(duì)應(yīng)的一次風(fēng)室107內(nèi),再通過(guò)移動(dòng)爐床105上的一次風(fēng)孔噴射穿透殘?jiān)?,進(jìn)行殘?jiān)紵?,通過(guò)對(duì)應(yīng)各支管上的第一調(diào)節(jié)閥207調(diào)節(jié)供風(fēng)量。除塵裝置201的進(jìn)氣端、出氣端的進(jìn)風(fēng)為調(diào)溫供風(fēng),調(diào)溫供風(fēng)是鼓風(fēng)機(jī)將一定壓力的空氣鼓入燃燼爐104出口(即旋風(fēng)分離器入口)進(jìn)行調(diào)溫,同時(shí),旋風(fēng)分離器出口(即高溫風(fēng)機(jī)入口)鼓入進(jìn)一步調(diào)溫,通過(guò)對(duì)應(yīng)各支管上的第一調(diào)節(jié)閥207調(diào)節(jié)供風(fēng)量。
循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)對(duì)機(jī)械爐排式垃圾氣化焚燒爐供風(fēng)后的垃圾處理方法,該方法按以下步驟進(jìn)行:
步驟A、關(guān)閉機(jī)械爐排式垃圾氣化焚燒爐1與大氣通風(fēng)的閘門,啟動(dòng)機(jī)械爐排式垃圾氣化焚燒爐1,將垃圾原料投入給料倉(cāng)102,垃圾推料器106往復(fù)多次推料,將從給料倉(cāng)102落下的垃圾原料推入給料倉(cāng)102、氣化爐103之間的堆料密封段108,使堆料密封段108形成堆料密封狀態(tài),多余的垃圾落入氣化爐103的移動(dòng)爐床105,氣化爐103的移動(dòng)爐床105工作,將垃圾輸送入過(guò)渡落渣段109,殘?jiān)屏掀?10往復(fù)多次推料,將過(guò)渡落渣段109上的垃圾推入燃燼爐104內(nèi),燃燼爐104的移動(dòng)爐床105工作輸送垃圾,直到垃圾在氣化爐103、燃燼爐104的移動(dòng)爐床105堆積至所需的厚度:0.6-0.8m,,烘爐時(shí),所堆積的垃圾可以保護(hù)移動(dòng)爐床105,防止燒損爐床105。停止向給料倉(cāng)102投料,氣化爐103和燃燼爐104的移動(dòng)爐床105停止工作,然后,用點(diǎn)火燃燒器通過(guò)氣化爐103和燃燼爐104的點(diǎn)火助燃孔114分別與氣化爐103和燃燼爐104的爐膛相通,在點(diǎn)火燃燒器的作用下,對(duì)氣化爐103和燃燼爐104進(jìn)行起爐、烘爐,待這一過(guò)程穩(wěn)定完成,使氣化爐103和燃燼爐104爐膛達(dá)到預(yù)定溫度600-700℃;烘爐的目的是為了脫除襯里中的自然水和結(jié)晶水,以免在開(kāi)工時(shí)由于爐溫上升太快,水份大量膨脹造成爐體脹裂、鼓泡或變形甚至爐墻倒塌,影響加熱爐爐墻的強(qiáng)度和使用壽命。
步驟B、啟動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)2,調(diào)節(jié)氣化爐103、燃燼爐104以及循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)2的工藝參數(shù)(推料器速度、爐排速度、一次風(fēng)溫、風(fēng)壓和風(fēng)量、二次風(fēng)溫、風(fēng)壓和風(fēng)量、爐溫、爐內(nèi)負(fù)壓、料層厚度等),向給料倉(cāng)102投料,氣化爐103的移動(dòng)爐床105工作輸送垃圾,垃圾在氣化爐103的爐膛內(nèi)開(kāi)始進(jìn)行燃燒,垃圾殘?jiān)谶^(guò)渡落渣段109處堆積形成堆料密封,使氣化爐103的爐膛內(nèi)燃燒狀態(tài)溫度穩(wěn)定到850℃以上,燃燼爐104的移動(dòng)爐床105工作輸出燃燼后的垃圾殘?jiān)?/p>
步驟C、調(diào)節(jié)氣化爐103、燃燼爐104以及循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)2的各工藝參數(shù)(推料器速度、爐排速度、一次風(fēng)溫、風(fēng)壓和風(fēng)量、二次風(fēng)溫、風(fēng)壓和風(fēng)量、爐溫、爐內(nèi)負(fù)壓、料層厚度等),氣化爐103逐漸對(duì)垃圾進(jìn)行氣化,氣化溫度穩(wěn)定在700-800℃之間,使氣化爐103穩(wěn)定產(chǎn)生含10%-20%合成氣的高溫?zé)煔?,氣化爐103氣化狀態(tài)穩(wěn)定進(jìn)行低溫、中溫或高溫氣化均可。使燃燼爐104燃燒狀態(tài)溫度穩(wěn)定到850℃以上,實(shí)現(xiàn)垃圾連續(xù)氣化焚燒處理;需同時(shí)調(diào)節(jié)旋風(fēng)除塵室3的各工藝參數(shù),使旋風(fēng)除塵室3第三煙氣出口304溫度穩(wěn)定到850℃以上。
步驟D、需檢修或停爐時(shí),停止投料,調(diào)節(jié)氣化爐103、燃燼爐104以及循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)2的工藝參數(shù),使氣化爐103逐漸恢復(fù)到燃燒狀態(tài),待垃圾和垃圾殘?jiān)紶a后,關(guān)閉機(jī)械爐排式垃圾氣化焚燒爐1以及循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)2。需同時(shí)調(diào)節(jié)旋風(fēng)除塵室3的各工藝參數(shù),使氣化爐103逐漸恢復(fù)到燃燒狀態(tài)。
最后說(shuō)明的是,以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變,而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。