一種有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢棄物處理和再利用系統(tǒng)，尤其涉及一種有機固體廢棄物處理和再利用系統(tǒng)，屬于廢棄物能源利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]有機固體廢棄物，如藥渣、洗煤泥、市政污泥、印染污泥、造紙污泥等，是伴隨生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的低熱值固體廢棄物，含有有機物、水、泥沙等物質(zhì)。傳統(tǒng)處理方法是將有機固體廢棄物進行固化處理，然后露天堆放、掩埋等，這種方法有明顯不足。將有機固體廢棄物投入鍋爐進行高效燃燒產(chǎn)生蒸汽或熱水用于生產(chǎn)、供熱是一種經(jīng)濟、有效的處理手段。但實際應用中，為滿足處理大量有機固體廢棄物的需要，所建鍋爐的蒸發(fā)量或熱水供給量往往大于實際所需的熱能；另外，有機固體廢棄物是隨著生產(chǎn)的進行不斷產(chǎn)生的，為有效處理廢棄物，鍋爐需持續(xù)運行。而春末、秋初或夏季，熱能需求大大降低，鍋爐只能起到處理固體廢棄物的作用，所產(chǎn)生的水蒸氣無法利用，并不能起到其能源化利用的目的，造成資源浪費；又因這類鍋爐蒸發(fā)量大多小于35t/h，市場上很難找到與之匹配的汽輪機發(fā)電機組，且汽輪機存在對蒸汽品質(zhì)要求高，運行維護成本高，小機組發(fā)電效率低等問題，無法有效利用過剩的水蒸氣來發(fā)電。所以，鍋爐將被迫停產(chǎn)而階段性地采取其他固體廢棄物處理方式，造成能源浪費，經(jīng)濟效益大大降低。這個問題的存在嚴重影響了有機固體廢棄物鍋爐燃用技術(shù)的推廣和使用。
[0003]申請?zhí)朇N201310139584.6的中國發(fā)明專利公開了一種有機固體廢棄物的處理方法，將被處理的有機固體廢棄物投入到復合循環(huán)流化床鍋爐中燃燒，所產(chǎn)生的熱能將工質(zhì)水加熱成熱水或水蒸氣。這種方式處理量大，處理效果好，但是不能解決鍋爐處理量和所需熱能的匹配問題，使過量蒸汽或熱水無法利用，造成巨大能源浪費。
[0004]因此，在申請?zhí)朇N201310139584.6的中國發(fā)明專利基礎(chǔ)上，研宄開發(fā)一種新型有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)對有機固體廢棄物燃燒利用技術(shù)的完善和能源利用效率的提尚具有重大意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)合膨脹發(fā)電機配合小蒸發(fā)量、低參數(shù)的鍋爐具有較高的發(fā)電效率且負載變化范圍較大的優(yōu)點，提出一種新型有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)，包括鍋爐、發(fā)電裝置、換熱裝置、冷卻裝置；鍋爐與發(fā)電裝置之間通過第一管道連接；發(fā)電裝置和換熱裝置之間通過第二管道連接，第二管道上設(shè)置有第一閥門；發(fā)電裝置和冷卻裝置之間通過第三管道連接，第三管道上設(shè)置有第二閥門；換熱裝置和鍋爐之間通過第四管道連接；冷卻裝置和鍋爐之間通過第五管道連接。
[0007]優(yōu)選地，鍋爐是復合循環(huán)流化床鍋爐。復合循環(huán)流化床鍋爐為低參數(shù)，小蒸發(fā)量的蒸汽鍋爐，既可以處理生產(chǎn)實際中產(chǎn)生的固體廢棄物，又可以產(chǎn)生水蒸氣，用于生產(chǎn)、供熱。
[0008]優(yōu)選地，發(fā)電裝置是膨脹發(fā)電機組。通過調(diào)節(jié)膨脹發(fā)電機組的負載，在優(yōu)先滿足實際熱能需求的前提下，利用過量的熱能發(fā)電，實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)。根據(jù)實際用能需求，調(diào)節(jié)膨脹發(fā)電機組的負載，高效利用水蒸氣，并實現(xiàn)完全自主供熱，余熱發(fā)電。
[0009]優(yōu)選地，換熱裝置是換熱器。
[0010]優(yōu)選地，冷卻裝置是冷卻塔。
[0011]優(yōu)選地，應用系統(tǒng)還包括并網(wǎng)柜和控制柜。膨脹發(fā)電機組所發(fā)電力經(jīng)并網(wǎng)柜和控制柜調(diào)節(jié)后自用或出售。
[0012]優(yōu)選地，使用有機固體廢棄物作為主要燃料，有機固體廢棄物是指藥渣、洗煤泥、市政污泥、印染污泥、造紙污泥等。這些有機固體廢棄物低熱值、高危害。以有機固體廢棄物為燃料，投入復合循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)燃燒利用，產(chǎn)生水蒸氣，實現(xiàn)固體廢棄物減量化、資源化、能源化利用。
[0013]本發(fā)明還公開了上述有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)的使用方法，包括如下步驟:
[0014]第一步，準備燃料；
[0015]第二步，將燃料投入復合循環(huán)流化床鍋爐燃燒，產(chǎn)生蒸汽；
[0016]第三步，蒸汽進入膨脹發(fā)電機組做功，驅(qū)動膨脹發(fā)電機組發(fā)電；所發(fā)電力經(jīng)并網(wǎng)柜和控制柜調(diào)節(jié)后自用或出售；
[0017]第四步，根據(jù)供熱量調(diào)節(jié)第三步中膨脹發(fā)電機組排出的蒸汽進入換熱器加熱供熱循環(huán)水，供用戶用熱；
[0018]第五步，第四步中余下蒸汽進入冷卻塔冷凝后返回鍋爐，循環(huán)利用。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:提供的一種新型有機固體廢能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)對現(xiàn)有技術(shù)進行改進，可實現(xiàn)有機固體廢棄物減量化、資源化、能源化利用。膨脹發(fā)電機組能完全適應用戶用能情況的變化，在滿足用熱能的前提下，將余下熱能做功發(fā)電，大大提高了能源利用率、增大了經(jīng)濟效益。較中小型汽輪機組，膨脹發(fā)電機組具有效率高、可靠性強、負載調(diào)節(jié)范圍廣、基建和人力成本低等優(yōu)勢，可降低成本、增大經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明一個較佳實施例的有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)工藝路線圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示的一種有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)，包括鍋爐1、發(fā)電裝置2、換熱裝置3、冷卻裝置4 ;鍋爐I與發(fā)電裝置2之間通過第一管道21連接；發(fā)電裝置2和換熱裝置3之間通過第二管道22連接，第二管道22上設(shè)置有第一閥門31 ;發(fā)電裝置2和冷卻裝置4之間通過第三管道23連接，第三管道23上設(shè)置有第二閥門32 ;換熱裝置3和鍋爐I之間通過第四管道24連接；冷卻裝置4和鍋爐I之間通過第五管道25連接。根據(jù)需要，還可包括并網(wǎng)柜5、控制柜6。鍋爐I優(yōu)選復合循環(huán)流化床鍋爐，發(fā)電裝置2優(yōu)選膨脹發(fā)電機組，換熱裝置6優(yōu)選換熱器，冷卻裝置5優(yōu)選冷卻塔。
[0022]有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)使用低熱值、高危害的有機固體廢棄物作為染料，包括但不限于藥渣、洗煤泥、市政污泥、印染污泥、造紙污泥等。有機固體廢棄物進行預處理后投入鍋爐I燃燒，產(chǎn)生的蒸汽進入發(fā)電裝置2做功發(fā)電，所發(fā)電能經(jīng)并網(wǎng)柜5、控制柜6調(diào)節(jié)后，所發(fā)電能可自用或出售。從發(fā)電裝置2排出的蒸汽經(jīng)第一閥門31調(diào)節(jié)，使適量蒸汽進入換熱裝置3加熱供熱循環(huán)水對用戶7供熱，余下蒸汽經(jīng)冷卻裝置4冷卻后循環(huán)利用，進入冷卻裝置4的蒸汽量可通過第二閥門32調(diào)節(jié)。
[0023]以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)，其特征在于，所述應用系統(tǒng)包括鍋爐、發(fā)電裝置、換熱裝置、冷卻裝置；所述鍋爐與所述發(fā)電裝置之間通過第一管道連接；所述發(fā)電裝置和所述換熱裝置之間通過第二管道連接，所述第二管道上設(shè)置有第一閥門；所述發(fā)電裝置和所述冷卻裝置之間通過第三管道連接，所述第三管道上設(shè)置有第二閥門；所述換熱裝置和所述鍋爐之間通過第四管道連接；所述冷卻裝置和所述鍋爐之間通過第五管道連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)，其特征在于，所述鍋爐是復合循環(huán)流化床鍋爐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電裝置是膨脹發(fā)電機組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱裝置是換熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻裝置是冷卻塔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)，其特征在于，所述應用系統(tǒng)還包括并網(wǎng)柜和控制柜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)，其特征在于，所述有機固體廢棄物是指藥渣、洗煤泥、市政污泥、印染污泥、造紙污泥之中的一種或者多種組成混合物。
8.—種有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括如下步驟: 第一步，準備燃料； 第二步，將所述燃料投入復合循環(huán)流化床鍋爐燃燒，產(chǎn)生蒸汽； 第三步，所述蒸汽進入膨脹發(fā)電機組做功，驅(qū)動所述膨脹發(fā)電機組發(fā)電；所發(fā)電力通過并網(wǎng)柜和控制柜調(diào)節(jié)后自用或出售； 第四步，根據(jù)供熱量調(diào)節(jié)第三步中膨脹發(fā)電機組排出的蒸汽進入換熱器加熱循環(huán)水，供用戶用熱； 第五步，第四步中余下蒸汽進入冷卻塔冷凝后返回鍋爐，循環(huán)利用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有機固體廢棄物能源化熱電聯(lián)供應用系統(tǒng)，主要包括復合循環(huán)流化床鍋爐、膨脹發(fā)電機組、換熱器、冷卻塔，還可包括并網(wǎng)柜和控制柜，以上各裝置之間以管道連接，管道供蒸汽或水流通，其中部分管道上設(shè)有閥門。本發(fā)明以復合循環(huán)流化床鍋爐和膨脹發(fā)電機組為主要設(shè)備，在處理有機固體廢棄物的同時產(chǎn)生水蒸氣，并利用水蒸氣推動膨脹發(fā)電機組發(fā)電。通過調(diào)節(jié)膨脹發(fā)電機組的負載，平衡發(fā)電和供熱需求，滿足有機固體廢棄物鍋爐業(yè)主發(fā)電和供熱的實際需求，既變廢為寶產(chǎn)生了巨大經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，又避免了由能量分配不均造成的浪費，是一種合理利用有機固體廢棄物的新系統(tǒng)。
【IPC分類】F01K11-00, F24D1-04, F01K17-02, F22B1-00
【公開號】CN104819019
【申請?zhí)枴緾N201510141154
【發(fā)明人】韓向新, 姜秀民, 毛宏雷, 劉建國, 劉加勛
【申請人】上海交通大學
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月27日