CN105627320B - 基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转换热效率损耗较小，热量的回收效率更高的机械炉排式垃圾气化焚烧炉及其双锅炉发电系统。包括气化焚烧炉、锅炉系统、循环供风系统、发电系统，气化焚烧炉包括可以密封或连通的气化炉和燃烬炉；锅炉系统包括锅炉本体a、b，锅炉本体a具有旋风燃烧室、炉室a、b，锅炉本体b具有炉室d、旋风除尘室，旋风燃烧室、旋风除尘室内设水冷壁，炉室a内设过热器，炉室b内设蒸发器，炉室d内设过热器、蒸发器，两锅炉本体的顶端设汽包，旋风燃烧室烟气入口连接气化炉烟气出口，旋风除尘室烟气入口连接燃烬炉烟气出口；发电系统包括蒸汽输入管、汽轮机、发电机，蒸汽输入管连接过热器a、b以及汽轮机。

Description

基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统

技术领域

本发明属于固体废弃物焚烧处理技术领域，尤其涉及基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统。

背景技术

现有的垃圾处理技术主要有焚烧、卫生填埋、堆肥、废品回收等。在垃圾处理常规技术中，焚烧处理具有减量效果明显，无害化彻底，占地量小，余热能得到利用，二次污染少等优点，符合我国可持续发展的战略要求。但随着国内外对环保要求的不断提高，如何增强对二次污染的控制尤为重要。因此，垃圾热解气化焚烧技术被逐渐推到工业化应用的道路上，特别是针对国内垃圾现在主要采用的是各类焚烧技术，气化焚烧技术广泛的工业化将带来国内垃圾处理行业的技术革新换代。

多年来，我国对生物质、垃圾等气化焚烧技术的科学研究，进展颇多，实验室的基础研究很多，也有应用研究，如：回转窑式、立式和流化床式的干馏气化或气化高温熔融技术等。但技术推广应用上还是存在一定限制，原料种类、垃圾处理量、二次污染控制和经济效益等是主要因素。

在现有的焚烧工艺和设备中，炉排型焚烧炉形式多样，其应用占全世界垃圾焚烧市场总量的80％以上，其中有在炉体内采用机械式逆推炉排、顺推炉排或组合炉排，也有采用链板式和滚筒式等炉排。在锅炉设备中，锅炉回收热量方式方法颇多，技术成熟；热源种类也多，如：太阳能、冶炼炉余热、燃煤炉、流化床、固定床、回转窑等热源，利用锅炉回收热量，用于发电、供热、供暖等。

综上所述，典型的气化焚烧和锅炉设备技术成熟，各有其自身优点，但在我国实际应用中需要解决的问题和不足：

1.对于我国生活垃圾含水量高、成分复杂等特性，移动炉床的技术使用，对垃圾的输送能力需要重点考虑。同时焚烧后的烟气中飞灰含量较高，锅炉积灰较重，清灰检修维护周期短。

2.随着垃圾产生量的不断增多，垃圾堆积如山，垃圾处理量必须得到有效的提高，才能适应市场需求。

3.面对严格的污染物排放要求，二次污染控制是技术上需要解决的核心问题。

4.为了有效的提高经济效益，垃圾热处理过程中，热量的回收效率需要提高。现有的垃圾热处理技术通常采用锅炉回收垃圾焚烧后的高温烟气热量，产生蒸汽推到汽轮机发电，整个转换热效率损耗较大，处理相同的垃圾量，相对减少热损耗和提高热交换效率就可以提高热效率。

现有的气化焚烧炉如以下两个发明专利：多列分段驱动复合式生活垃圾焚烧炉(ZL200710092508.9)和两段式垃圾焚烧炉(ZL201010268376.2)中未解决的问题：垃圾热处理模式比较落后，只是干燥-燃烧-燃烬，固体燃烧释放热量的过程；炉内热化学反应以氧化反应为主，还原反应辅助，易产生二次污染物；垃圾在炉内燃烧时，过氧系数大，一次风、二次风供入量大，烟气中粉尘含量较高，对热能回收系统和烟气处理系统影响较大，容易积灰，烟气量较大，降低了热转换效率；没有单独设置的气化炉和燃烬炉，只能分次处理垃圾，无法实现大规模的垃圾连续气化焚烧处理，垃圾处理量较小。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统。它的垃圾输送能力更强，垃圾处理量更大，能够减少热损耗和提高热交换效率，热量的回收效率较高，且能够有效地减少污染物排放量。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统，包括气化焚烧炉、锅炉系统、循环供风系统、发电系统，

所述气化焚烧炉包括炉架，以及在炉架上沿进料方向依次设置的给料仓、气化炉和燃烬炉，气化炉的后方为气化炉的落渣口，燃烬炉位于气化炉落渣口的前下方，燃烬炉的后方为燃烬炉的出渣口，所述炉架上设有垃圾推料器，所述垃圾推料器位于给料仓的下方，用于将给料仓内的垃圾推入气化炉内，气化炉移动炉床的下方以及燃烬炉移动炉床的下方分别设有至少一个独立设置的一次风室，所述给料仓、气化炉之间设有堆料密封段，所述气化炉与燃烬炉之间的炉架部分上留有过渡落渣段，所述过渡落渣段设置有残渣推料器，用于将气化炉内落下的垃圾残渣推入燃烬炉内；所述气化炉、燃烬炉分别包括炉壳、移动炉床，所述气化炉的前、后方分别通过堆料密封段、过渡落渣段密封，所述过渡落渣段隔离气化炉、燃烬炉，使气化炉、燃烬炉相互独立；所述气化炉、燃烬炉分别呈拱起状，所述气化炉的前拱、后拱上分别设置二次供风口，所述气化炉的拱顶设置第一烟气出口，所述燃烬炉的拱顶设置第二烟气出口，所述气化炉、燃烬炉上分别设有点火助燃孔；

所述锅炉系统包括锅炉本体a、锅炉本体b，所述锅炉本体a具有旋风燃烧室、炉室a、炉室b，所述旋风燃烧室的下端设置烟气入口，旋风燃烧室的烟气入口与第一烟气出口连通，旋风燃烧室上端为第三烟气出口，所述旋风燃烧室上设有若干助燃风供风口，所述若干助燃风供风口位于烟气入口、第三烟气出口之间，旋风燃烧室上端的第三烟气出口与炉室a的上端连通，所述炉室a、炉室b的下端连通，所述炉室b的上端设置废气出口，所述旋风燃烧室内沿周向设有呈环形的水冷壁a，所述炉室a内设置有过热器a，炉室b内设置有蒸发器a，锅炉本体a的顶端设置汽包a，所述旋风燃烧室、炉室a、炉室b均位于汽包a下方，所述汽包a上设有汽水进口，汽包a通过汽水分离装置分离汽水混合物，汽包a的出水口分别通过管道连接水冷壁a、蒸发器a的进水口，用于输出汽水分离装置分离出的水，所述水冷壁a、蒸发器a的出汽口分别通过汽管连接汽包a的进汽口，用于回流高温蒸汽，所述汽包a的饱和蒸汽出口通过管道连接过热器a的进汽口，用于将回流的高温蒸汽输入过热器a内，所述过热器a的出汽口输出过热蒸汽；

所述锅炉本体b具有旋风除尘室、炉室d，所述旋风除尘器的下端与第二烟气出口连通，旋风除尘室的上端与炉室d的上端连通，所述旋风除尘室内沿周向设有呈环形的水冷壁b，所述炉室d内设置有过热器b、蒸发器b，所述过热器b位于蒸发器b的上方，锅炉本体b的顶端设置汽包b，所述旋风除尘室、炉室d均位于汽包b下方，所述汽包b上设有汽水进口，汽包b通过汽水分离装置分离汽水混合物，汽包b的出水口通过分别通过管道连接水冷壁b、蒸发器b的进水口，用于输出汽水分离装置分离出的水，所述水冷壁b、蒸发器b的出汽口分别通过汽管连接汽包b的进汽口，用于回流高温蒸汽，所述汽包b的饱和蒸汽出口通过管道连接过热器b的进汽口，用于将回流的高温蒸汽输入过热器b内，所述过热器b的出汽口输出过热蒸汽；

所述循环供风系统包括第一风机、第二风机，所述第一风机的进气端通过管道与炉室d的下端连接，所述第一风机的出气端通过管道与炉室b连通，所述第二风机的进气口与大气连通，所述第二风机的出气口分别连接第一歧管、第二歧管的总管，所述第一歧管的支管分别与气化炉移动炉床下方的各一次风室以及气化炉上的各二次供风口连通，所述第二歧管的支管分别与燃烬炉移动炉床下方的各一次风室以及旋风燃烧室的若干助燃风供风口连通；

所述发电系统包括蒸汽输入管、汽轮机以及与汽轮机动力连接的发电机，所述蒸汽输入管分别通过管道连接所述过热器a、过热器b的出汽口，蒸汽输入管的输出端连接汽轮机的蒸汽输入端，所述汽轮机的蒸汽输出端通过管道依次连接冷凝器、水泵、低压汽水加热器、除氧器、增压水泵、高压汽水加热器，所述低压汽水加热器的受热输入端与水泵连接，低压汽水加热器的受热输出端与除氧器连接，除氧器的输入端设有补水管道，所述高压汽水加热器的受热输入端与增压水泵连接，高压汽水加热器的受热输出端通过管道连接汽包a、汽包b的汽水进口，所述汽轮机上设有第一蒸汽取管、第二蒸汽取管分别向汽轮机的蒸汽输出端取蒸汽，所述第一蒸汽取管的输出端连接高压汽水加热器的加热输入端，所述第二蒸汽取管的输出端连接低压汽水加热器的加热输入端。

为了充分利用汽轮机未利用完的余热，还包括高压汽气换热器、低压汽气换热器，所述高压汽气换热器的受热通道通过管道连接于第一蒸汽取管、除氧器输入端之间，所述低压汽气换热器的受热通道通过管道连接于第二蒸汽取管、除氧器输入端之间，低压汽气换热器的加热通道、高压汽气换热器的加热通道串联于第一歧管的总管上，所述高压汽气换热器位于低压汽气换热器的下游端。

为了对炉室b排出的烟气进行进一步的余热回收利用，提高热回收效率，优选地，所述锅炉本体a具有炉室c，所述炉室c的上端与炉室b上端的废气出口连通，炉室c的下端设置废气排放口。

进一步地，所述炉室c内设有空气预热器，所述第二风机的出气端连接空气预热器的进气口，空气预热器的出气口连接第一歧管、第二歧管的总管。

进一步地，所述炉室c内设有节热器，所述节热器的进水口与增压水泵的出水口连通，所述节热器的出水口分别通过管道与汽包a、汽包b的汽水进口连通。

为了对炉室c排出的烟气进行无害化处理，进一步地，所述炉室c的废气排放口连接烟气净化系统，所述烟气净化系统包括沿排气方向依次串联的洗气塔、除尘器、引风机、烟囱。

为了排出炉室a、炉室b内烟气沉积产生的废渣，且防止废渣逸出产生污染，优选地，所述炉室a、炉室b下方设有共同的出渣口，该共同的出渣口与气化炉的炉膛连通。

为了排出旋风燃烧室内烟气沉积产生的废渣，且防止废渣逸出产生污染，优选地，所述旋风燃烧室的下端设有从上到下半径变小的锥状出渣口，该锥状出渣口与气化炉的炉膛连通。

为了使燃烧后产生的高温烟气容易排出，以及利于管道的安装，优选地，所述烟气入口、第三烟气出口位于旋风燃烧室圆周壁的相反侧；所述第三烟气出口沿旋风燃烧室圆周壁径向或切向设置。

为了防止气化炉、燃烬炉之间窜风，优选地，所述过渡落渣段上设置有可开闭的隔离门，所述隔离门用于将气化炉、燃烬炉隔断。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

气化焚烧炉的气化炉、燃烬炉分开设置，气化炉的拱顶设置第一烟气出口，燃烬炉的拱顶设置第二烟气出口，利于根据烟气品质的不同分别处理烟气，同时有利于对烟气除尘，可以提供更高品质的烟气，使烟气的利用率更高，排出的废渣更少。

第一风机抽取从炉室d排出的废气，将其供入炉室b内，充分利用锅炉本体b未利用完的余热，还通过旋风除尘室达到除尘防止烟尘溢出的目的；第二风机通过空气预热器利用从炉室c排出的废气，充分利用锅炉本体a未利用完的余热。第二风机鼓出的风通过第一歧管为气化炉提供一次风、二次风，使气化炉内垃圾产生气化，气化炉内含有一定量合成气的烟气，从第一烟气出口排出，进入旋风燃烧室处理环节，旋风燃烧室提供高温烟气。第二风机鼓出的风通过第二歧管为燃烬炉提供一次风，以及为旋风燃烧室提供助燃风，使燃烬炉残渣充分燃烬，旋风燃烧室内的合成烟气充分燃烧。本结构的机械炉排式垃圾气化焚烧炉垃圾处理量大，垃圾料层可以在机械炉排上经历干燥、气化和残渣的燃烬阶段，适应我国生活垃圾含水量高、成分复杂等特性，提高了垃圾处理过程中的能量转化效率和降低烟气中污染物排放量，有效防止二次污染，且能够实现大规模的垃圾连续气化焚烧处理，保证垃圾气化焚烧效果和灰渣热灼减率，相对减少热损耗和提高热交换效率，提高了热效率。

本锅炉系统采用了两个锅炉的结构，充分燃烧第一烟气出口释放的合成烟气，利用烟气燃烧释放的热量，并充分利用第二烟气出口释放的热量，热传递损耗更少，热回收效率更高。合成气在旋风燃烧室内燃烧更为充分，燃烧产生的温度更高，将环形的水冷壁a安装在旋风燃烧室上，相对减少了热损耗和提高了热交换效率。本锅炉系统回收的热量来源于垃圾气化炉出口的高温合成气烟气，合成气烟气进入旋风燃烧室，同时向旋风燃烧室内切向供入空气助燃可燃性合成气，烟气依次经过旋风燃烧室、炉室a、炉室b、节热器和空气预热器。再利用节热器预热冷凝水，预热冷凝水进入两个锅炉，冷凝水在两个水冷壁和两个蒸发器中加热，形成饱和蒸汽进入两个汽包，汽水分离后饱和蒸汽进入两个过热器，再次加热形成过热蒸汽输出，可用于发电、供热、供暖等。本发明构思新颖，利用旋风燃烧方法，减少了烟气中飞灰含量；合成气燃烧温度高，烟气停留时间长，污染物得到有效分解，减少污染物排放，实现了垃圾连续气化后的合成气焚烧处理和热量回收利用。

冷凝器可以将汽轮机未利用完的蒸汽全部转换为水，并吸收蒸汽释放的热量，除氧器的主要作用就是用它来除去锅炉给水中的氧气及其他气体，保证给水的品质，增压水泵可以提高水压，保证给水输入系统的供水能力，发电系统通过用高品位蒸汽加热低品位蒸汽和冷凝水，提高余热利用率，减少热量损耗。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为旋风燃烧室的结构示意图；

图3为图2的俯视示意图；

图4为发电系统的结构示意图；

图5为烟气净化系统的结构示意图；

图6为气化焚烧炉的结构示意图。

附图标记

1为气化焚烧炉，101为炉架，102为给料仓，103为气化炉，104为燃烬炉，105为炉床，106为垃圾推料器，107为一次风室，108为堆料密封段，109为过渡落渣段，110为残渣推料器，111为隔离门，112为第一烟气出口，113为第二烟气出口，114为点火助燃孔，115为二次供风口，116为出渣口，117为落渣口；

202为第一风机，203为第二风机，204为第一歧管，205为第二歧管；

3为旋风燃烧室，301为燃烧室点火助燃孔，302为锥状出渣口，303为烟气入口，304为第三烟气出口，305为助燃风供风口；

4为锅炉本体a，402为炉室a，403为炉室b，404为炉室c，405为水冷壁a，406为过热器a，407为蒸发器a，408为汽包a，418为节热器，419为烟气净化系统，420为洗气塔，421为除尘器，422为引风机，423为烟囱，424为空气预热器；

5为锅炉本体b，501为炉室d，502为旋风除尘室，503为水冷壁b，504为过热器b，505为蒸发器b，506为汽包b；

6为发电系统，601为蒸汽输入管，602为汽轮机，603为发电机，604为冷凝器，605为水泵，606为低压汽水加热器，607为除氧器，608为增压水泵，609为高压汽水加热器，610为补水管道，611为第一蒸汽取管，612为第二蒸汽取管，613为高压汽气换热器，614为低压汽气换热器。

具体实施方式

参见图1至图6，为基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统的一种较佳的实施例，包括气化焚烧炉、锅炉系统、循环供风系统。

参见图6，为机械炉排式垃圾气化焚烧炉，包括炉架101，以及在炉架101上沿进料方向依次设置的给料仓102、气化炉103和燃烬炉104，燃烬炉104的后方为燃烬炉104的出渣口116，所述燃烬炉104上设有落渣口117，所述燃烬炉104的出渣口116位于燃烬炉落渣口117的正下方，本结构密封效果好，可以有效容减少污染物排放量。气化炉103主要是对垃圾的含炭部分进行气化，并排出可燃的气化烟气和垃圾残渣，燃烬炉104主要进行残炭的燃烧处理，并排出无害化的灰渣。气化炉103和燃烬炉104的炉床105均采用分段独立驱动的机械炉排式移动炉床105，机械炉排式移动炉床105的炉排是由活动炉排板与固定炉排板前后重叠，相间排列汇集而成，相邻的多组活动炉排板通过拉杆连接，采用一套驱动装置驱动。机械炉排式移动炉床105作为输送垃圾的载体，其实施方式可以是各类型移动炉床105，如链板式、滚筒式、多段式炉排系统等。

所述炉架101上设有垃圾推料器106，所述垃圾推料器106位于给料仓102的下方，用于将给料仓102内的垃圾推入气化炉103内，气化炉103移动炉床105的下方以及燃烬炉104移动炉床105的下方分别设有至少一个独立设置的一次风室107，本实施例中，与气化炉103前半部的一次风室107对应的炉排、驱动装置，作为气化炉103炉床105的干燥段，与气化炉103后半部的一次风室107对应的炉排、驱动装置作为气化炉103炉床105的气化段。气化炉103炉床105的干燥段、气化段可以分别采用1-2个独立的一次风室107供风，也可以分别采用3-4个独立的一次风室107供风。当然，炉排、驱动装置和一次风室107也可不对应设置，更好的调节移动炉床105上料层移动和配风关系。燃烬炉104可以采用1-4个独立的一次风室107供风，燃烬后灰渣从出渣口排除，进入下一步处理工序。

所述给料仓102、气化炉103之间设有堆料密封段108，垃圾推料器106工进到位处于堆料密封段108内，垃圾原料从给料仓102放入落下，垃圾推料器106后退，再推进，往复多次推料在堆料密封段108形成堆料，使气化炉103入口处于堆料密封状态，增强气化炉103密封效果，解决垃圾推料器106和给料仓102容易漏气问题。需要完全清炉处理掉所有垃圾时，垃圾推料器106再往前推进一半行程，将垃圾完全推入气化炉103内，使气化炉103入口失去堆料密封效果。所述气化炉103与燃烬炉104之间的炉架101部分上留有过渡落渣段109，所述过渡落渣段109设置有残渣推料器110，用于将气化炉103内落下的垃圾残渣推入燃烬炉104内，过渡落渣段109在堆积垃圾残渣时可处于堆料密封状态，增强气化炉103密封效果，解决气化炉103、燃烬炉104之间串风的问题。本实施例中，所述过渡落渣段109上设置有可开闭的隔离门111，所述隔离门111用于将气化炉103、燃烬炉104隔断。在起炉初期或需要控制气化炉103与焚烧炉之间窜风时，关闭隔离门111，当落渣段堆放一定量的残渣形成堆料密封后，可以保持隔离门111打开，与下方设置的残渣推料器110协调使用，以实现垃圾连续气化焚烧处理。

所述气化炉103的上端、燃烬炉104的上端分别呈拱起状，所述气化炉103的前拱为平直结构，或者，气化炉103的前拱为后端向上倾斜结构。所述气化炉103的拱顶设置第一烟气出口112，所述燃烬炉104的拱顶设置第二烟气出口113，所述气化炉103上端的拱起、燃烬炉104上端的拱起上分别设有点火助燃孔114。气化烟气从第一烟气出口112、第二烟气出口113排除，气化炉103炉膛空间与传统的垃圾焚烧炉相比，相对减小；前、后拱与移动炉床105相对位置变小，减少了焚烧炉占用的空间，也更易于保温，减少了热量的泄露量，有利于垃圾充分气化。所述气化炉103的前拱、后拱上分别设置二次供风口115。

参见图1至图3，所述锅炉系统包括锅炉本体a4、锅炉本体b5，所述锅炉本体a4具有旋风燃烧室3、炉室a402、炉室b403、炉室c404，所述旋风燃烧室3的下端设置烟气入口303，所述旋风燃烧室3的烟气入口303通过管道与气化炉103的第一烟气出口112连通，旋风燃烧室3上端为第三烟气出口304，所述烟气入口303、第三烟气出口304位于旋风燃烧室3圆周壁的相反侧，旋风燃烧室3的顶部设置燃烧室点火助燃孔301。为了使烟气、助燃风在旋风燃烧室3内充分混合、燃烧后从第三烟气出口304排出，所述旋风燃烧室3上设有若干助燃风供风口305，所述若干助燃风供风口305位于烟气入口303、第三烟气出口304之间。所述烟气入口303、第三烟气出口304、助燃风供风口305沿旋风燃烧室3圆周壁径向或切向设置。旋风燃烧室3上端的第三烟气出口304与炉室a402的上端连通，所述炉室a402、炉室b403的下端连通，所述炉室b403的上端设置废气出口，所述旋风燃烧室3的下端设有从上到下半径变小的锥状出渣口302，该锥状出渣口302与气化炉103的炉膛连通。所述炉室a402、炉室b403下方设有共同的出渣口，该共同的出渣口与气化炉103的炉膛连通。本实施例中，该共同的出渣口以及锥状出渣口302均与气化炉103炉膛的尾部过渡段连通。

所述旋风燃烧室3内沿内壁周向设有呈环形的水冷壁a405，所述炉室a402内设置有过热器a406，炉室b403内设置有蒸发器a407，锅炉本体4的顶端设置汽包a408，所述旋风燃烧室3、炉室a402、炉室b403均位于汽包a408下方，所述汽包a408上设有汽水进口，用于输入汽水混合物，汽包a408内设有汽水分离装置，用于分离汽水混合物，汽包a408的出水口通过分别通过管道连接水冷壁a405、蒸发器a407的进水口，用于输出汽水分离装置分离出的水，所述水冷壁a405、蒸发器a407的出汽口分别通过汽管连接汽包a408的进汽口，用于回流高温蒸汽，所述汽包a408的饱和蒸汽出口通过管道连接过热器a406的进汽口，用于将回流的高温蒸汽输入过热器a406内，所述过热器a406的出汽口输出过热蒸汽。

所述锅炉本体b5具有旋风除尘室502、炉室d501，所述旋风除尘器的下端与第二烟气出口连通，旋风除尘室502的上端与炉室d501的上端连通，所述旋风除尘室502内沿周向设有呈环形的水冷壁b503，所述炉室d501内设置有过热器b504、蒸发器b505，所述过热器b504位于蒸发器b505的上方，锅炉本体b5的顶端设置汽包b506，所述旋风除尘室502、炉室d501均位于汽包b506下方，所述汽包b506上设有汽水进口，汽包b506通过汽水分离装置分离汽水混合物，汽包b506的出水口通过分别通过管道连接水冷壁b503、蒸发器b505的进水口，用于输出汽水分离装置分离出的水，所述水冷壁b503、蒸发器b505的出汽口分别通过汽管连接汽包b506的进汽口，用于回流高温蒸汽，所述汽包b506的饱和蒸汽出口通过管道连接过热器b504的进汽口，用于将回流的高温蒸汽输入过热器b504内，所述过热器b504的出汽口输出过热蒸汽；所述旋风除尘室502、炉室d501的下端设有共同的出渣口，该出渣口与燃烬炉的落渣口117通过管道连通。

参见图4，所述发电系统6包括蒸汽输入管601、汽轮机602以及与汽轮机602动力连接的发电机603，所述蒸汽输入管601分别通过管道连接所述过热器a、过热器b的出汽口，蒸汽输入管601的输出端连接汽轮机602的蒸汽输入端，所述汽轮机602的蒸汽输出端通过管道依次连接冷凝器604、水泵605、低压汽水加热器606、除氧器607、增压水泵608、高压汽水加热器609，所述低压汽水加热器606的受热输入端与水泵605连接，低压汽水加热器606的受热输出端与除氧器607连接，除氧器607的输入端设有补水管道610，所述高压汽水加热器609的受热输入端与增压水泵608连接，高压汽水加热器609的受热输出端通过管道连接汽包a、汽包b的汽水进口，所述汽轮机602上设有第一蒸汽取管611、第二蒸汽取管612分别向汽轮机602的蒸汽输出端取蒸汽，所述第一蒸汽取管611的输出端连接高压汽水加热器609的加热输入端，所述第二蒸汽取管612的输出端连接低压汽水加热器606的加热输入端。还包括高压汽气换热器613、低压汽气换热器614，所述高压汽气换热器613的受热通道通过管道连接于第一蒸汽取管611、除氧器607输入端之间，所述低压汽气换热器614的受热通道通过管道连接于第二蒸汽取管612、除氧器607输入端之间，低压汽气换热器614的加热通道、高压汽气换热器613的加热通道串联于第一歧管的总管上，所述高压汽气换热器613位于低压汽气换热器614的下游端。

参见图1，所述循环供风系统包括第一风机202、第二风机203，所述第一风机202的进气端通过管道与炉室d的下端连接，所述第一风机202的出气端通过管道与炉室b连通，所述第二风机203的进气口与大气连通，所述第二风机203的出气口分别连接第一歧管204、第二歧管205的总管，所述第一歧管204的支管分别与气化炉移动炉床下方的各一次风室以及气化炉上的各二次供风口连通，所述第二歧管205的支管分别与燃烬炉移动炉床下方的各一次风室以及旋风燃烧室的若干助燃风供风口连通，所述第一歧管204的各支管上分别设置第一调节阀，所述第二歧管205的各支管上分别设置第二调节阀。

参见图1、图5，本实施例中，所述炉室c404的上端与炉室b403上端的废气出口连通，炉室c404的下端设置废气排放口，所述炉室c404内设有节热器418，所述节热器418的进水口与增压水泵的出水口连通，所述节热器418的出水口与汽包a408的汽水进口连通。炉室c404的废气排放口连接烟气净化系统419，所述烟气净化系统419包括沿排气方向依次串联的洗气塔420、除尘器421、引风机422、烟囱423。所述炉室c内设有空气预热器，所述第二风机203的出气端连接空气预热器的进气口，空气预热器的出气口连接第一歧管204、第二歧管205的总管。

锅炉本体a回收的热量来源于垃圾气化炉出口的高温合成气烟气，合成气烟气进入旋风燃烧室，同时向旋风燃烧室内切向供入空气助燃可燃性合成气，烟气依次经过旋风燃烧室、炉室a、炉室b、节热器和空气预热器。

锅炉本体b回收的热量来源于垃圾气化后残渣燃烧后的高温烟气，烟气进入旋风除尘室，切向进入，切向出口，烟气依次经过旋风除尘室、炉室d，然后通过高温风机将烟气引入炉室b。

再利用节热器预热冷凝水，预热冷凝水进入锅炉a和锅炉b，冷凝水在水冷壁和蒸发器中加热，形成饱和蒸汽进入汽包，汽水分离后饱和蒸汽进入过热器，再次加热形成过热蒸汽输出发电，也可供热、供暖等。)

汽轮机节能发电系统：来自锅炉过热器的过热蒸汽进入蒸汽汽缸推动汽轮机发电；在蒸汽汽缸中取第一蒸汽进入高压汽水加热器和高压汽气加热器，加热冷凝水和后形成冷凝水回除氧器；在蒸汽汽缸中取第二蒸汽进入低压汽水加热器和低压汽气加热器，加热冷凝水和空气后形成冷凝水回除氧器。

蒸汽汽缸蒸汽出口连接冷凝器，蒸汽经冷凝后由水泵加压进入低压汽水加热器，加热后的冷凝水形成进入除氧器；除氧后冷凝水利用增压水泵加压，供入高压汽水加热器，加热的冷凝水进入节热器再次加热，再进入锅炉部分。

用高品位蒸汽加热空气和冷凝水，提高余热利用率，减少损耗。

循环供风系统对机械炉排式垃圾气化焚烧炉供风后的垃圾处理方法，该方法按以下步骤进行：

步骤A、关闭机械炉排式垃圾气化焚烧炉1与大气通风的闸门，启动机械炉排式垃圾气化焚烧炉1，将垃圾原料投入给料仓102，垃圾推料器106往复多次推料，将从给料仓102落下的垃圾原料推入给料仓102、气化炉103之间的堆料密封段108，使堆料密封段108形成堆料密封状态，多余的垃圾落入气化炉103的移动炉床105，气化炉103的移动炉床105工作，将垃圾输送入过渡落渣段109，残渣推料器110往复多次推料，将过渡落渣段109上的垃圾推入燃烬炉104内，燃烬炉104的移动炉床105工作输送垃圾，直到垃圾在气化炉103、燃烬炉104的移动炉床105堆积至所需的厚度：0.6-0.8m，，烘炉时，所堆积的垃圾可以保护移动炉床105，防止烧损炉床105。停止向给料仓102投料，气化炉103和燃烬炉104的移动炉床105停止工作，然后，用点火燃烧器通过气化炉103和燃烬炉104的点火助燃孔114分别与气化炉103和燃烬炉104的炉膛相通，在点火燃烧器的作用下，对气化炉103和燃烬炉104进行起炉、烘炉，待这一过程稳定完成，使气化炉103和燃烬炉104炉膛达到预定温度600-700℃；烘炉的目的是为了脱除衬里中的自然水和结晶水，以免在开工时由于炉温上升太快，水份大量膨胀造成炉体胀裂、鼓泡或变形甚至炉墙倒塌，影响加热炉炉墙的强度和使用寿命。

步骤B、启动调节循环供风系统，调节气化炉103、燃烬炉104以及循环供风系统的工艺参数(推料器速度、炉排速度、一次风温、风压和风量、二次风温、风压和风量、炉温、炉内负压、料层厚度等)，向给料仓102投料，气化炉103的移动炉床105工作输送垃圾，垃圾在气化炉103的炉膛内开始进行燃烧，垃圾残渣在过渡落渣段109处堆积形成堆料密封，使气化炉103的炉膛内燃烧状态温度稳定到850℃以上，燃烬炉104的移动炉床105工作输出燃烬后的垃圾残渣。

步骤C、调节气化炉103、燃烬炉104以及循环供风系统的各工艺参数(推料器速度、炉排速度、一次风温、风压和风量、二次风温、风压和风量、炉温、炉内负压、料层厚度等)，气化炉103逐渐对垃圾进行气化，气化温度稳定在700-800℃之间，使气化炉103稳定产生含10％-20％合成气的高温烟气，气化炉103气化状态稳定进行低温、中温或高温气化均可。使燃烬炉104燃烧状态温度稳定到850℃以上，实现垃圾连续气化焚烧处理；需同时调节旋风燃烧室3的各工艺参数，使旋风燃烧室3第三烟气出口304温度稳定到850℃以上。

步骤D、需检修或停炉时，停止投料，调节气化炉103、燃烬炉104以及循环供风系统的工艺参数，使气化炉103逐渐恢复到燃烧状态，待垃圾和垃圾残渣燃烬后，关闭机械炉排式垃圾气化焚烧炉1以及循环供风系统。需同时调节旋风燃烧室3的各工艺参数，使气化炉103逐渐恢复到燃烧状态。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统，包括气化焚烧炉、锅炉系统、循环供风系统、发电系统，其特征在于：

所述气化焚烧炉包括炉架，以及在炉架上沿进料方向依次设置的给料仓、气化炉和燃烬炉，气化炉的后方为气化炉的落渣口，燃烬炉位于气化炉落渣口的前下方，燃烬炉的后方为燃烬炉的出渣口，所述炉架上设有垃圾推料器，所述垃圾推料器位于给料仓的下方，用于将给料仓内的垃圾推入气化炉内，气化炉移动炉床的下方以及燃烬炉移动炉床的下方分别设有至少一个独立设置的一次风室，所述给料仓、气化炉之间设有堆料密封段，所述气化炉与燃烬炉之间的炉架部分上留有过渡落渣段，所述过渡落渣段设置有残渣推料器，用于将气化炉内落下的垃圾残渣推入燃烬炉内；所述气化炉、燃烬炉分别包括炉壳、移动炉床，所述气化炉的前、后方分别通过堆料密封段、过渡落渣段密封，所述过渡落渣段隔离气化炉、燃烬炉，使气化炉、燃烬炉相互独立；所述气化炉、燃烬炉分别呈拱起状，所述气化炉的前拱、后拱上分别设置二次供风口，所述气化炉的拱顶设置第一烟气出口，所述燃烬炉的拱顶设置第二烟气出口，所述气化炉、燃烬炉上分别设有点火助燃孔；

所述锅炉系统包括锅炉本体a、锅炉本体b，所述锅炉本体a具有旋风燃烧室、炉室a、炉室b，所述旋风燃烧室的下端设置烟气入口，旋风燃烧室的烟气入口与第一烟气出口连通，旋风燃烧室上端为第三烟气出口，所述旋风燃烧室上设有若干助燃风供风口，所述若干助燃风供风口位于烟气入口、第三烟气出口之间，旋风燃烧室上端的第三烟气出口与炉室a的上端连通，所述炉室a、炉室b的下端连通，所述炉室b的上端设置废气出口，所述旋风燃烧室内沿周向设有呈环形的水冷壁a，所述炉室a内设置有过热器a，炉室b内设置有蒸发器a，锅炉本体a的顶端设置汽包a，所述旋风燃烧室、炉室a、炉室b均位于汽包a下方，所述汽包a上设有汽水进口，汽包a通过汽水分离装置分离汽水混合物，汽包a的出水口分别通过管道连接水冷壁a、蒸发器a的进水口，用于输出汽水分离装置分离出的水，所述水冷壁a、蒸发器a的出汽口分别通过汽管连接汽包a的进汽口，用于回流高温蒸汽，所述汽包a的饱和蒸汽出口通过管道连接过热器a的进汽口，用于将回流的高温蒸汽输入过热器a内，所述过热器a的出汽口输出过热蒸汽；

所述锅炉本体b具有旋风除尘室、炉室d，所述旋风除尘器的下端与第二烟气出口连通，旋风除尘室的上端与炉室d的上端连通，所述旋风除尘室内沿周向设有呈环形的水冷壁b，所述炉室d内设置有过热器b、蒸发器b，所述过热器b位于蒸发器b的上方，锅炉本体b的顶端设置汽包b，所述旋风除尘室、炉室d均位于汽包b下方，所述汽包b上设有汽水进口，汽包b通过汽水分离装置分离汽水混合物，汽包b的出水口通过分别通过管道连接水冷壁b、蒸发器b的进水口，用于输出汽水分离装置分离出的水，所述水冷壁b、蒸发器b的出汽口分别通过汽管连接汽包b的进汽口，用于回流高温蒸汽，所述汽包b的饱和蒸汽出口通过管道连接过热器b的进汽口，用于将回流的高温蒸汽输入过热器b内，所述过热器b的出汽口输出过热蒸汽；

所述循环供风系统包括第一风机、第二风机，所述第一风机的进气端通过管道与炉室d的下端连接，所述第一风机的出气端通过管道与炉室b连通，所述第二风机的进气口与大气连通，所述第二风机的出气口分别连接第一歧管、第二歧管的总管，所述第一歧管的支管分别与气化炉移动炉床下方的各一次风室以及气化炉上的各二次供风口连通，所述第二歧管的支管分别与燃烬炉移动炉床下方的各一次风室以及旋风燃烧室的若干助燃风供风口连通；

所述发电系统包括蒸汽输入管、汽轮机以及与汽轮机动力连接的发电机，所述蒸汽输入管分别通过管道连接所述过热器a、过热器b的出汽口，蒸汽输入管的输出端连接汽轮机的蒸汽输入端，所述汽轮机的蒸汽输出端通过管道依次连接冷凝器、水泵、低压汽水加热器、除氧器、增压水泵、高压汽水加热器，所述低压汽水加热器的受热输入端与水泵连接，低压汽水加热器的受热输出端与除氧器连接，除氧器的输入端设有补水管道，所述高压汽水加热器的受热输入端与增压水泵连接，高压汽水加热器的受热输出端通过管道连接汽包a、汽包b的汽水进口，所述汽轮机上设有第一蒸汽取管、第二蒸汽取管分别向汽轮机的蒸汽输出端取蒸汽，所述第一蒸汽取管的输出端连接高压汽水加热器的加热输入端，所述第二蒸汽取管的输出端连接低压汽水加热器的加热输入端。

2.根据权利要求1所述的基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统，其特征在于：还包括高压汽气换热器、低压汽气换热器，所述高压汽气换热器的受热通道通过管道连接于第一蒸汽取管、除氧器输入端之间，所述低压汽气换热器的受热通道通过管道连接于第二蒸汽取管、除氧器输入端之间，低压汽气换热器的加热通道、高压汽气换热器的加热通道串联于第一歧管的总管上，所述高压汽气换热器位于低压汽气换热器的下游端。

3.根据权利要求1所述的基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统，其特征在于：所述锅炉本体a具有炉室c，所述炉室c的上端与炉室b上端的废气出口连通，炉室c的下端设置废气排放口。

4.根据权利要求3所述的基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统，其特征在于：所述炉室c内设有空气预热器，所述第二风机的出气端连接空气预热器的进气口，空气预热器的出气口连接第一歧管、第二歧管的总管。

5.根据权利要求3所述的基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统，其特征在于：所述炉室c内设有节热器，所述节热器的进水口与增压水泵的出水口连通，所述节热器的出水口分别通过管道与汽包a、汽包b的汽水进口连通。

6.根据权利要求3所述的基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统，其特征在于：所述炉室c的废气排放口连接烟气净化系统，所述烟气净化系统包括沿排气方向依次串联的洗气塔、除尘器、引风机、烟囱。

7.根据权利要求1所述的基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统，其特征在于：所述炉室a、炉室b下方设有共同的出渣口，该共同的出渣口与气化炉的炉膛连通。

8.根据权利要求1所述的基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统，其特征在于：所述旋风燃烧室的下端设有从上到下半径变小的锥状出渣口，该锥状出渣口与气化炉的炉膛连通。

9.根据权利要求1所述的基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统，其特征在于：所述烟气入口、第三烟气出口位于旋风燃烧室圆周壁的相反侧；所述第三烟气出口沿旋风燃烧室圆周壁径向或切向设置。

10.根据权利要求1所述的基于机械炉排式垃圾气化焚烧炉的双锅炉发电系统，其特征在于：所述过渡落渣段上设置有可开闭的隔离门，所述隔离门用于将气化炉、燃烬炉隔断。