[發(fā)明專(zhuān)利]垃圾焚燒電廠低溫余熱回收系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810064173.8
• 申請(qǐng)日: 2018-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108105784B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉漢橋;劉芳;魏國(guó)俠;邱文路;馬永會(huì);劉桂升;曾桐童;周健華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津城建大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F23G5/46
• 分類(lèi)號(hào): F23G5/46;F01D15/10
• 代理公司: 天津創(chuàng)智睿誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12251
• 代理人: 王海濱

本發(fā)明公開(kāi)了垃圾焚燒電廠低溫余熱回收系統(tǒng)及方法，本系統(tǒng)采用熱管/管殼式換熱設(shè)備，高效利用煙氣的顯熱以及煙氣內(nèi)水蒸氣的潛熱，提高煙氣、底渣余熱的回收效率；煙氣余熱和底渣余熱提高了凝結(jié)水、一次風(fēng)的溫度，有利于降低焚燒爐的排煙損失、提高焚燒爐的熱效率和電廠的發(fā)電量；底渣余熱被回收的同時(shí)，底渣冷卻水溫度下降，可再次回用，減少了自來(lái)水的污染與浪費(fèi)；焚燒爐煙氣內(nèi)余熱被回收的同時(shí)，抑制了煙氣中Hg、As等重金屬污染物的排放，環(huán)保效果顯著，其次，煙氣利用自身顯熱升溫，降低了引風(fēng)機(jī)的工作壓力，更有利于煙氣經(jīng)煙囪排到大氣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于垃圾發(fā)電廠余熱回收領(lǐng)域，具體涉及垃圾焚燒電廠低溫余熱回收系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

焚燒能夠?qū)崿F(xiàn)垃圾的無(wú)害化、減量化、資源化處理，2016年底國(guó)內(nèi)生活垃圾焚燒電廠總建設(shè)規(guī)模接近54.15萬(wàn)t/d，其中已投運(yùn)的生活垃圾焚燒發(fā)電廠的垃圾焚燒處理量達(dá)到26.14萬(wàn)t/d。隨著人們對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題日益關(guān)注，垃圾焚燒過(guò)程中熱能的高效回收技術(shù)，越來(lái)越受到重視。

垃圾焚燒煙氣的排放溫度一般控制在150℃左右，但實(shí)際工程中，由于省煤器積灰等各種原因，垃圾焚燒煙氣的排放溫度通常高達(dá)180℃-200℃,煙氣內(nèi)含水量高達(dá)30％以上，大量顯熱和潛熱可被利用，同時(shí)煙囪出口經(jīng)常看到“白霧”現(xiàn)象，揮發(fā)性重金屬如As、Hg等會(huì)隨熱煙氣排到大氣中，據(jù)統(tǒng)計(jì)，排煙溫度每降低15℃，排煙熱損失將降低1％左右，垃圾焚燒爐煙氣露點(diǎn)溫度(約70℃)，且煙氣溫度降低有利于揮發(fā)性重金屬的分離，因此應(yīng)當(dāng)盡可能使煙氣溫度降至最低，在減少大氣污染的同時(shí)，盡可能回收煙氣中的余熱。另外，垃圾焚燒后產(chǎn)生15％左右溫度高達(dá)600℃的底渣，傳統(tǒng)工藝下，這些底渣被自來(lái)水冷卻后撈出，該過(guò)程產(chǎn)生的70℃-80℃的廢水被直接排放，造成大量的廢熱損失。

如果利用垃圾焚燒爐排煙余熱、底渣余熱加熱一次風(fēng)、凝結(jié)水，不僅降低了垃圾電廠的排煙損失和排渣損失，降低了暖風(fēng)器(蒸汽加熱)和低壓加熱器的抽汽量，而且使每噸垃圾發(fā)電量和全廠的運(yùn)行效率得到提高，垃圾焚燒電廠的上網(wǎng)電價(jià)是0.65元/度，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

專(zhuān)利CN101956986B公開(kāi)了一種垃圾焚燒煙氣的低溫余熱回收方法，通過(guò)采用該方法，能夠在不降低煙氣自身通風(fēng)能力的前提下回收煙氣的潛熱；專(zhuān)利CN102444901B公開(kāi)了一種煤電廠組合式熱管余熱回收系統(tǒng)及方法，解決了煤電廠煙道內(nèi)熱量以及水汽的余熱回收問(wèn)題；專(zhuān)利CN102759096B公開(kāi)了一種煙氣余熱利用系統(tǒng)。

綜上所述，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中仍存在以下幾點(diǎn)缺陷：

(1)節(jié)能性差：煙氣的低溫余熱回收過(guò)程中，煙氣在換熱設(shè)備內(nèi)因受到不同程度的局部阻力損失，同等條件下大大增加了送風(fēng)機(jī)的輸出功率；

(2)可靠性差：煙氣內(nèi)含有較多酸性氣體，容易造成設(shè)備腐蝕，此外煙氣余熱回收過(guò)程中，溫度降低程度較難控制在露點(diǎn)溫度以上，仍有可能造成設(shè)備不同程度的腐蝕，傳統(tǒng)的整體式換熱器一旦發(fā)現(xiàn)腐蝕，必須停止整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行；

(3)余熱回收不全面：在垃圾焚燒底渣余熱回收方面，目前研究甚少，垃圾焚燒底渣冷卻水如果能夠回用，將在一定程度上提高垃圾焚燒發(fā)電廠的環(huán)保及經(jīng)濟(jì)效益；

(4)危害環(huán)境：煙氣內(nèi)含有Hg、As等揮發(fā)性重金屬，排放到大氣中勢(shì)必造成環(huán)境污染；

(5)靈活性差：傳統(tǒng)余熱回收系統(tǒng)往往只可以將回收余熱用于凝結(jié)水或者空氣的升溫，較少有兩者兼?zhèn)涞脑O(shè)備；同時(shí)，由于傳統(tǒng)熱管換熱器冷凝端與蒸發(fā)端連在一起，造成了布置上的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種垃圾焚燒電廠低溫余熱回收系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：