[發明專利]一種垃圾熱解發電系統蒸汽負荷的控制系統

在審

• 申請號: 202010052347.6
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN113137292A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 劉建華;劉天虎;熊哲;杜閏萍;許杰;張彥軍;宋小飛;丁建亮
• 申請（專利權）人: 北京航天石化技術裝備工程有限公司
• 主分類號: F01K13/02
• 分類號: F01K13/02;F01K13/00;F01K21/00;F01K27/00;F01K11/00
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 呂巖甲

本發明屬于垃圾熱解技術領域，具體涉及一種垃圾熱解發電系統蒸汽負荷的控制系統。控制器與垃圾進料單元電機變頻器、返料單元電機變頻器、底部燃燒控制調節閥、側部燃燒控制調節閥、蒸汽流量調節閥、除鹽水泵電機變頻器連接；垃圾進料單元與熱解單元連接；返料單元與熱解單元、固體熱載體爐連接；風室與固體熱載體爐連接；煙氣除塵與熱解單元、固體熱載體爐、蒸汽過熱器連接；水冷壁與除鹽水泵、固體熱載體爐連接；底部熱解氣燃燒控制調節閥與底部燃燒器、熱解氣緩存和熱解單元連接；側部熱解氣燃燒控制調節閥與側部燃燒器、熱解氣緩存和熱解單元連接。既滿足蒸汽發電系統的高溫高壓蒸汽需求，又適用于垃圾熱解流程的系統特點。

技術領域

本發明屬于垃圾熱解技術領域，具體涉及一種垃圾熱解發電系統蒸汽負荷的控制系統。

背景技術

目前火力發電系統原理為將化學能轉換為高溫高壓蒸汽，通過汽輪機帶動發電機組發電，而發電機組的發電負荷通過調整蒸汽機及發電機組的工作來調整發電負荷，同時發電負荷的調節與用電負荷保持一致。

垃圾熱解發電工藝蒸汽負荷的調節，不僅要求蒸汽負荷的穩定調節，同時實現垃圾熱解的過程的連續穩定。垃圾熱解發電工藝系統則是通過固體熱載體爐將固體熱載體加熱至600～850℃，然后與有機垃圾在熱解單元中充分絕氧混合發生熱解反應，產生可燃熱解氣和剩余殘炭。熱解氣通過凈化系統凈化后在固體熱載體爐中進行燃燒，產生的高溫煙氣(850～1100℃)通過余熱回收鍋爐加熱飽和蒸汽從而實現蒸汽發電的工藝。垃圾熱解發電工藝系統相比焚燒發電工藝更加復雜、發電效率更高、排放指標更優，并且整個過程不產生二噁英。

垃圾發電市場目前主流為通過垃圾焚燒，即將垃圾簡單處理后輸送至垃圾焚燒爐或焚燒裝置，通過高溫煙氣與余熱鍋爐換熱將產生的蒸汽提升至高溫高壓過熱蒸汽發電。垃圾焚燒發電工藝的蒸汽量的壓力溫度調節通過根據垃圾熱值調整輸送量，同時比例調節風量、通過氧量二次修正風量，從而實現對高溫煙氣溫度和流量的調節，從而實現蒸汽壓力溫度的調節。垃圾焚燒發電工藝的蒸汽調節不能實現對垃圾熱解工藝及固體熱載體循環系統的良好調節和修正。

為保證垃圾熱解發電系統的穩定運行，必須研發一套可靠、穩定的蒸汽負荷調節系統以滿足垃圾熱解工藝蒸汽發電系統的需求，又要保證垃圾熱解系統的穩定運行，通過調整垃圾進料單元、返料單元、固體熱載體爐熱解氣燃燒負荷、除鹽水泵等實現垃圾熱解工藝的蒸汽負荷調節。

發明內容

本發明的目的在于提供一種垃圾熱解發電系統蒸汽負荷的控制系統，既滿足蒸汽發電系統的高溫高壓蒸汽需求，又適用于垃圾熱解流程的系統特點。

為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種垃圾熱解發電系統蒸汽負荷的控制系統，包括控制器、垃圾進料單元、電機變頻器、底部燃燒控制調節閥、側部燃燒控制調節閥、蒸汽流量調節閥、除鹽水泵電機變頻器、返料單元電機變頻器、熱解單元、固體熱載體爐單元、風室、水冷壁、煙氣除塵、蒸汽過熱器、熱解氣緩存、底部燃燒器、側部燃燒器；控制器與垃圾進料單元電機變頻器、返料單元電機變頻器、底部燃燒控制調節閥、側部燃燒控制調節閥、蒸汽流量調節閥、除鹽水泵電機變頻器連接；垃圾進料單元與熱解單元連接；返料單元與熱解單元、固體熱載體爐連接；風室與固體熱載體爐連接；煙氣除塵與熱解單元、固體熱載體爐、蒸汽過熱器連接；水冷壁與除鹽水泵、固體熱載體爐連接；底部熱解氣燃燒控制調節閥與底部燃燒器、熱解氣緩存和熱解單元連接；側部熱解氣燃燒控制調節閥與側部燃燒器、熱解氣緩存和熱解單元連接。

垃圾進料機單元將垃圾輸送至熱解單元，同時煙氣除塵將高溫固體熱載體輸送至熱解單元，垃圾與高溫固體熱載體發生熱解反應，產生熱解氣和殘炭；其中熱解氣進入熱解氣緩存并最終在固體熱載體爐單元底部燃燒器和側部燃燒器燃燒，殘炭和固體熱載體通過返料單元輸送至固體熱載體爐單元進行燃燒和加熱循環；固體熱載體爐單元外壁為水冷壁，水冷壁產生飽和蒸汽；固體熱載體爐單元產生的高溫煙氣經過煙氣除塵后進入蒸汽過熱器對飽和蒸汽進行二次加熱產生高溫高壓過熱蒸汽；高溫高壓過熱蒸汽滿足條件后進入發電單元。