雙層機(jī)械爐排式垃圾氣化焚燒爐及其雙鍋爐發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于固體廢棄物焚燒處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及雙層機(jī)械爐排式垃圾氣化焚燒爐及其雙鍋爐發(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(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。
[0003]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。
[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(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。
[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(guó)實(shí)際應(yīng)用中需要解決的問(wèn)題和不足:
[0006]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。
[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(chǎng)需求。
[0008]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。
[0009]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(wèn)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(guò)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(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，降低了熱轉(zhuǎn)換效率;沒(méi)有單獨(dú)設(shè)置的氣化爐和燃燼爐，只能分次處理垃圾，無(wú)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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙層機(jī)械爐排式垃圾氣化焚燒爐及其雙鍋爐發(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]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0013]—種雙層機(jī)械爐排式垃圾氣化焚燒爐及其雙鍋爐發(fā)電系統(tǒng)，包括雙層垃圾氣化焚燒爐、雙鍋爐系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)，
[0014]所述雙層垃圾氣化焚燒爐包括爐架，所述爐架上沿進(jìn)料方向依次設(shè)置有給料倉(cāng)、氣化爐，所述爐架上還設(shè)有燃燼爐，所述燃燼爐位于氣化爐的正下方，燃燼爐的進(jìn)料方向與氣化爐的進(jìn)料方向相反，所述給料倉(cāng)出料口與氣化爐進(jìn)料口之間的爐架部分上設(shè)有堆料密封段，所述氣化爐出料口與燃燼爐的進(jìn)料口之間的爐架部分上設(shè)有過(guò)渡落渣段，過(guò)渡落渣段可形成堆料密封狀態(tài)，所述爐架上設(shè)有垃圾推料器、殘?jiān)屏掀鳎隼屏掀魑挥诮o料倉(cāng)的下方，垃圾推料器的推頭伸入堆料密封段內(nèi)，用于將給料倉(cāng)內(nèi)的垃圾推入氣化爐內(nèi)，所述殘?jiān)屏掀魑挥跉饣癄t與燃燼爐之間，殘?jiān)屏掀鞯耐祁^伸入過(guò)渡落渣段內(nèi)，用于將氣化爐內(nèi)落下的垃圾殘?jiān)迫肴紶a爐內(nèi)，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，所述氣化爐移動(dòng)爐床的下方以及所述燃燼爐移動(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，所述燃燼爐的拱頂設(shè)置第二煙氣出口與氣化爐移動(dòng)爐床的下方的一次風(fēng)室對(duì)應(yīng)，第二煙氣出口與對(duì)應(yīng)的一次風(fēng)室通過(guò)煙氣管道連接，所述氣化爐、燃燼爐上分別設(shè)有點(diǎn)火助燃孔；
[0015]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)燃燒室的煙氣入口與第一煙氣出口連通，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(guò)熱器al、過(guò)熱器all，所述過(guò)熱器aI位于過(guò)熱器a Π的上方，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(guò)汽水分離裝置分離汽水混合物，汽包a的出水口分別通過(guò)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(guò)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的飽和蒸汽出口分別通過(guò)管道連接過(guò)熱器al、過(guò)熱器all的進(jìn)汽口，用于將回流的高溫蒸汽輸入過(guò)熱器al、過(guò)熱器all內(nèi)，所述過(guò)熱器al的出汽口輸出高壓過(guò)熱蒸汽，所述過(guò)熱器a Π的出汽口輸出中壓過(guò)熱蒸汽；
[0016]所述鍋爐本體b包括從上到下依次套設(shè)在煙氣管道上的蒸發(fā)器b、過(guò)熱器bll、過(guò)熱器bl、水冷壁b，鍋爐本體b的頂端設(shè)置汽包b，所述蒸發(fā)器b、過(guò)熱器bl、過(guò)熱器bn、水冷壁b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(guò)汽水分離裝置分離汽水混合物，汽包b的出水口通過(guò)分別通過(guò)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(guò)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的飽和蒸汽出口分別通過(guò)管道連接過(guò)熱器bl、過(guò)熱器b Π的進(jìn)汽口，用于將回流的高溫蒸汽輸入過(guò)熱器bl、過(guò)熱器bn內(nèi)，所述過(guò)熱器bl的出汽口輸出高壓過(guò)熱蒸汽，所述過(guò)熱器b Π的出汽口輸出中壓過(guò)熱蒸汽；
[0017]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)、第一歧管、第二歧管，所述除塵裝置的進(jìn)氣端連接第一歧管的總管，所述第一歧管的支管與氣化爐移動(dòng)爐床的下方的一次風(fēng)室連接，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)的出氣端通過(guò)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)爐床下方的一次風(fēng)室、旋風(fēng)燃燒室的各助燃風(fēng)供風(fēng)口以及氣化爐前拱、后拱上的二次供風(fēng)口連通，所述第一歧管、第二歧管的各支管上分別設(shè)置調(diào)節(jié)閥；
[0018]所述發(fā)電系統(tǒng)包括汽輪機(jī)以及與汽輪機(jī)動(dòng)力連接的發(fā)電機(jī)，所述汽輪機(jī)包括包括尚壓汽缸、中壓汽缸、低壓汽缸，
[0019]所述高壓汽缸、中壓汽缸之間設(shè)置第一級(jí)水汽分離器、第一級(jí)高壓汽汽加熱器，所述第一級(jí)水汽分離器的輸入端與高壓汽缸的輸出端通過(guò)管道連接，第一級(jí)水汽分離器的蒸汽輸出端與第一級(jí)高壓汽汽加熱器的受熱輸入端通過(guò)管道連接，所述第一級(jí)高壓汽汽加熱器的受熱輸出端與中壓汽缸的蒸汽輸入端通過(guò)管道連接，中壓汽缸、低壓汽缸之間設(shè)置第二級(jí)水汽分離器、第二級(jí)高壓汽汽加熱器，所述第二級(jí)水汽分離器的輸入端與中壓汽缸輸出端通過(guò)管道連接，第二級(jí)水汽分離器的蒸汽輸出端與第二級(jí)高壓汽汽加熱器的受熱輸入端通過(guò)管道連接，所述第二級(jí)高壓汽汽加熱器的受熱輸出端與低壓汽缸的蒸汽輸入端通過(guò)管道連接；
[0020]低壓汽缸的蒸汽輸出端通過(guò)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通過(guò)管道連接汽包a、汽包b的汽水進(jìn)口，所述第一級(jí)水汽分離器的水輸出端、第二級(jí)水汽分離器的水輸出端分別通過(guò)管道連接除氧器的輸入端；
[0021]還包