[發明專利]垃圾焚燒發電廠低溫煙氣余熱發電系統

有效

• 申請號: 201410296433.6
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104061030A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 徐文輝;付永強;朱曄斐
• 申請（專利權）人: 上海泰欣環保工程有限公司
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01K27/00;F23G5/46
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 孫民興

技術領域

本發明涉及垃圾焚燒發電領域的低溫煙氣余熱回收再利用裝置，一種垃圾焚燒發電廠低溫煙氣余熱發電系統。

背景技術

城市生活垃圾采用焚燒的處理方法已有多年的歷史，隨著城市的發展和對廢物管理的日益加強，焚燒工藝及設備逐步發展，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，除了社會效益外，還可以從回收熱量發電中取得可觀的經濟收益。近些年來，焚燒設備實現國產化方面作了大量工作，這對于降低初次投資、推廣焚燒技術，具有重要的現實意義。

垃圾焚燒產生的熱量一般通過余熱鍋爐回收，采用蒸汽輪機帶動發電機轉化為電能。以2臺500t/d垃圾焚燒爐為例，配套1套20MW汽輪發電機組。焚燒發電系統配套工藝設備需要消耗很大一部分電力，給水系統、泵與風機、煙氣處理、廢水處理設備等都需要很大耗電。一般整個垃圾焚燒廠用電比率占總發電量的約20%。

2012年3月28日,國家發展改革委《關于完善垃圾焚燒發電價格政策的通知》發改價格〔2012〕801號,通知進一步規范垃圾焚燒發電價格政策以生活垃圾為原料的垃圾焚燒發電項目，均先按其入廠垃圾處理量折算成上網電量進行結算，每噸生活垃圾折算上網電量暫定為280千瓦時，并執行全國統一垃圾發電標桿電價每千瓦0.65元（含稅，下同）；其余上網電量執行當地同類燃煤發電機組上網電價。旨在促進可再生能源發電產業的發展。

垃圾焚燒余熱鍋爐回收熱量產生4.0MPa、450℃過熱蒸汽供汽輪機發電機組發電。余熱鍋爐出口煙氣溫度約200℃，仍有很多熱量平白浪費了，經過后續煙氣處理系統后煙溫將進一步降低至150℃進入煙囪排放。

發明內容

本發明的目的是為了將低溫煙氣熱源中的熱量進一步回收來轉化成電能，采用低沸點工質有機朗肯循環技術發電的垃圾焚燒發電廠低溫煙氣余熱發電系統。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種垃圾焚燒發電廠低溫煙氣余熱發電系統，包括煙氣換熱系統、有機朗肯循環發電系統和冷卻系統，其特征在于：煙氣換熱系統包括煙氣熱水換熱器和過熱水泵；有機朗肯循環發電系統包括有機工質蒸發器、有機工質汽輪機、回收器和冷卻器；冷卻系統包括冷凝器和冷卻水循環泵；鍋爐煙氣通過風機進入煙氣熱水換熱器，鍋爐煙氣與循環水熱交換，被加熱的循環水通過過熱水泵進入有機工質蒸發器，熱循環水對有機工質加熱，使有機工質蒸發氣化，有機工質蒸氣推動汽輪機做功，有機工質汽輪機連接透平發電機運轉發電，冷卻系統的冷凝器將有機工質冷卻液化，液化的有機工質循環進入有機朗肯循環發電系統，有機朗肯循環發電系統能夠實現余熱回收和發電的最低余熱資源溫度可到80℃，這是常規發電技術不能做到的（常規發電要求熱源溫度在350℃以上），有機工質的閉式循環，真正實現零排放，高效汽輪機，能量轉換能力更強；有機朗肯循環發電系統的有機工質采用五氟丙烷R245fa，其沸點為15.3℃，臨界溫度為256.9℃，臨界壓力為461.1kPa，五氟丙烷為無色透明易流動液體，化學性質穩定，無毒、不燃、無閃點，破壞臭氧層潛值(ODP)為0；有機朗肯循環發電系統和冷卻系統間設有余熱在熱器，對有機朗肯循環發電系統經汽輪機的有機工質的余熱進行再次利用；煙氣換熱系統為2臺煙氣熱水換熱器并行運行；煙氣熱水換熱器的進出口分別入口擋板門和出口擋板門控制，煙氣熱水換熱器設有旁路管道，旁路管道上有旁路擋板門，當系統故障或溫度達不到系統要求時，通過旁路裝置直接排放；煙氣換熱系統的循環水為軟化脫鹽水，避免汽輪機及管道產生水垢。

本發明具有以下有益效果：

1.采用有機工質的閉式循環，真正實現零排放；

2.高效汽輪機，能量轉換能力更強；

3.變速變載發電，保持最佳循環效率；

4.模塊化設計，高度集成的設備。

附圖說明

圖1為垃圾焚燒發電廠低溫煙氣余熱發電系統圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明的內容做進一步的說明：

如圖所示為垃圾焚燒發電廠低溫煙氣余熱發電系統圖，