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(jī)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(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器、有機(jī)工質(zhì)汽輪機(jī)、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(jī)進(jìn)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(jìn)入有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器，熱循環(huán)水對(duì)有機(jī)工質(zhì)加熱，使有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)氣化，有機(jī)工質(zhì)蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)做功，有機(jī)工質(zhì)汽輪機(jī)連接透平發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，冷卻系統(tǒng)的冷凝器將有機(jī)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(jìn)合理等優(yōu)點(diǎn)。
【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(duì)廢物管 理的日益加強(qiáng)，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(huì)效益外，還可以從回收熱量 發(fā)電中取得可觀的經(jīng)濟(jì)收益。近些年來，焚燒設(shè)備實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化方面作了大量工作，這對(duì)于降 低初次投資、推廣焚燒技術(shù)，具有重要的現(xiàn)實(shí)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(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電 能。以2臺(tái)500t/d垃圾焚燒爐為例，配套1套20麗汽輪發(fā)電機(jī)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(jī)、煙氣處理、廢水處理設(shè)備等都需要 很大耗電。一般整個(gè)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(guó)家發(fā)展改革委《關(guān)于完善垃圾焚燒發(fā)電價(jià)格政策的通知》發(fā) 改價(jià)格〔2012〕801號(hào)，通知進(jìn)一步規(guī)范垃圾焚燒發(fā)電價(jià)格政策以生活垃圾為原料的垃圾焚 燒發(fā)電項(xiàng)目，均先按其入廠垃圾處理量折算成上網(wǎng)電量進(jìn)行結(jié)算，每噸生活垃圾折算上網(wǎng) 電量暫定為280千瓦時(shí)，并執(zhí)行全國(guó)統(tǒng)一垃圾發(fā)電標(biāo)桿電價(jià)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(jī)組上網(wǎng)電價(jià)。旨在促進(jìn)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(jī)發(fā)電機(jī)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(fèi)了，經(jīng)過后續(xù)煙氣處理系統(tǒng)后煙溫 將進(jìn)一步降低至150°C進(jìn)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(jìn)一步回收來轉(zhuǎn)化成電能，采用低 沸點(diǎn)工質(zhì)有機(jī)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(shí)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(jī)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(jī)朗肯 循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器、有機(jī)工質(zhì)汽輪機(jī)、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(jī)進(jìn)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(jìn)入有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器，熱循環(huán)水對(duì)有機(jī)工質(zhì)加熱，使有機(jī)工質(zhì) 蒸發(fā)氣化，有機(jī)工質(zhì)蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)做功，有機(jī)工質(zhì)汽輪機(jī)連接透平發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，冷卻 系統(tǒng)的冷凝器將有機(jī)工質(zhì)冷卻液化，液化的有機(jī)工質(zhì)循環(huán)進(jìn)入有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，有 機(jī)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(jī)工質(zhì)的閉式循環(huán)，真正實(shí)現(xiàn) 零排放，高效汽輪機(jī)，能量轉(zhuǎn)換能力更強(qiáng)；有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的有機(jī)工質(zhì)采用五氟丙烷 R245fa，其沸點(diǎn)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(dòng)液體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無毒、不燃、無閃點(diǎn)，破壞臭氧層潛值（ODP)為0 ;有機(jī)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(duì)有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)汽輪機(jī)的有機(jī)工質(zhì) 的余熱進(jìn)行再次利用；煙氣換熱系統(tǒng)為2臺(tái)煙氣熱水換熱器并行運(yùn)行；煙氣熱水換熱器的 進(jìn)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(dá)不到系統(tǒng)要求時(shí)，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(jī)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(jī)工質(zhì)的閉式循環(huán)，真正實(shí)現(xiàn)零排放； 2. 高效汽輪機(jī)，能量轉(zhuǎn)換能力更強(qiáng)； 3. 變速變載發(fā)電，保持最佳循環(huán)效率； 4. 模塊化設(shè)計(jì)，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(shí)施方式】
[〇〇1〇] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)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(jī)工質(zhì)汽輪機(jī)、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(jìn)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(jī)工質(zhì)換熱器，有機(jī)工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)將余熱吸收后，經(jīng)過有機(jī)工質(zhì)汽輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)換 為電能。汽輪機(jī)排出乏汽經(jīng)再熱器、冷卻器冷凝后，由有機(jī)工質(zhì)泵增壓后回到蒸發(fā)器，實(shí)現(xiàn) 煙氣余熱發(fā)電全過程。有機(jī)工質(zhì)選用R245fa(l，1，1，3, 3-五氟丙烷)，沸點(diǎn)15. 3°C，臨界溫 度256. 9°C，臨界壓力461. lkPa。無色透明易流動(dòng)液體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無毒、不燃、無閃點(diǎn)， 破壞臭氧層潛值（0DP)為0。 實(shí)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(jī)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(jī)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(jī)朗 肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器、有機(jī)工質(zhì)汽輪機(jī)、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(jī)進(jìn)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(jìn)入有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)器，熱循環(huán)水對(duì)有機(jī)工質(zhì)加熱，使有機(jī)工 質(zhì)蒸發(fā)氣化，有機(jī)工質(zhì)蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)做功，有機(jī)工質(zhì)汽輪機(jī)連接透平發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，冷 卻系統(tǒng)的冷凝器將有機(jī)工質(zhì)冷卻液化，液化的有機(jī)工質(zhì)循環(huán)進(jìn)入有機(jī)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(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的有機(jī)工質(zhì)采用五氟丙烷R245fa，其沸點(diǎn)為15. 3°C，臨界溫度為 256· 9°C，臨界壓力為祕(mì)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(jī) 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(tái)煙氣熱水換熱器并行運(yùn)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(jìn)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(hào)】F01K25/10GK104061030SQ201410296433
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)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(qiáng), 朱曄斐 申請(qǐng)人:上海泰欣環(huán)保工程有限公司