CN211450944U - 一种生物质焚烧发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种生物质焚烧发电系统。包括焚烧炉，所述焚烧炉对生物质垃圾进行焚烧产生高温烟气，其中所述焚烧炉包括水冷往复式炉排，所述水冷往复炉排采用冷却水进行冷却，所述冷却水对所述水冷往复式炉排进行冷却后转换为热水；发电装置，所述发电装置利用所述高温烟气的热量进行发电，其中所述发电装置包括汽轮机和凝汽器，所述汽轮机利用所述高温烟气的热量做功后产生高温蒸汽，所述凝汽器将所述高温蒸汽转换为冷凝水；以及换热装置，所述换热装置将所述热水与所述冷凝水进行换热以生成所述冷却水，并将所述冷却水输入所述焚烧炉。根据本实用新型的生物质焚烧发电系统，充分利用冷却水余热，提高了生物质直燃电厂的发电效率。

Description

一种生物质焚烧发电系统

技术领域

本实用新型涉及垃圾处理领域，具体而言涉及一种生物质焚烧发电系统。

背景技术

生物质燃料具有含水率低，灰分少，热值高等特点，燃烧产生的火焰和烟气温度较高，炉排片上灰层较薄，炉排片易烧坏，因此较多采用水冷炉排。目前国内生物质水冷炉排有两种类型，水冷振动炉排和水冷往复炉排。水冷振动炉排是采用水冷壁进行冷却并通过振动实现燃料的扰动和炉渣的顺利排出。但这种水冷振动炉排由于靠振动来促进燃料燃烧，燃烬率低，且燃烧氧含量波动大，CO容易超标，给运行带来极大的难度。水冷往复炉排是通过调节滑动炉排片的滑动速度，控制燃料燃烧速度，提高燃料燃烬率，同时滑动炉排片和固定炉排片下部采用水进行冷却，可降低炉排片表面温度，延长炉排片使用寿命，但炉排片的冷却水会带走一部分热量，造成能量的浪费，降低生物质直燃电厂的发电效率。

为此，有必要提出一种新的生物质焚烧发电系统，用以解决现有技术中的问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本实用新型提供了一种生物质焚烧发电系统，包括：

焚烧炉，所述焚烧炉对生物质垃圾进行焚烧产生高温烟气，其中所述焚烧炉包括水冷往复炉排，所述水冷往复炉排采用冷却水进行冷却，所述冷却水对所述水冷往复炉排进行冷却后转换为热水；

发电装置，所述发电装置利用所述高温烟气的热量进行发电，其中所述发电装置包括汽轮机和凝汽器，所述汽轮机利用所述高温烟气的热量做功后产生高温蒸汽，所述凝汽器将所述高温蒸汽转换为冷凝水；以及

换热装置，所述换热装置将所述热水与所述冷凝水进行换热以生成所述冷却水，并将所述冷却水输入所述焚烧炉。

示例性地，所述发电装置包括余热锅炉，所述余热锅炉利用所述高温烟气的热量生成过热蒸汽，所述汽轮机利用所述过热蒸汽做功发电。

示例性地，所述换热装置包括换热器，所述热水与所述冷凝水在所述换热器中换热，所述热水转换为所述冷却水，所述冷凝水转换为加热水。

示例性地，所述换热器为板式换热器。

示例性地，所述换热装置还包括空气预热器，所述空气预热器利用所述加热水的热量加热输入所述焚烧炉的一次风。

示例性地，所述换热装置还包括设置在所述空气预热器和所述空气预热器之间的低压加热器、除氧器、高压加热器。

示例性地，在所述余热锅炉的尾部的烟道设置有烟冷器。

示例性地，所述烟冷器利用经由所述空气预热器利用后的所述加热水冷却所述高温烟气。

示例性地，经过所述烟冷器利用后的所述加热水和由所述高压加热器输出的所述加热水共同进入所述余热锅炉内的省煤器。

根据本实用新型的生物质焚烧发电系统，采用水冷往复炉排，通过调节滑动炉排片的滑动速度，控制燃料燃烧速度，提高燃料燃烬率；并且充分利用冷却水余热，替代一级低压加热器，利用换热器加热凝结水，减少了汽轮机抽汽量，提高了生物质直燃电厂的发电效率。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1为根据本实用新型的一个实施例的生物质焚烧发电系统的结构框图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本实用新型生物质焚烧发电系统。显然，本实用新型的施行并不限于垃圾处理领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。

生物质燃料具有含水率低，灰分少，热值高等特点，燃烧产生的火焰和烟气温度较高，炉排片上灰层较薄，炉排片易烧坏，因此较多采用水冷炉排。目前国内生物质水冷炉排有两种类型，水冷振动炉排和水冷往复炉排。水冷振动炉排是采用水冷壁进行冷却并通过振动实现燃料的扰动和炉渣的顺利排出。但这种水冷振动炉排由于靠振动来促进燃料燃烧，燃烬率低，且燃烧氧含量波动大，CO容易超标，给运行带来极大的难度。水冷往复炉排是通过调节滑动炉排片的滑动速度，控制燃料燃烧速度，提高燃料燃烬率，同时滑动炉排片和固定炉排片下部采用水进行冷却，可降低炉排片表面温度，延长炉排片使用寿命，但炉排片的冷却水会带走一部分热量，造成能量的浪费，降低生物质直燃电厂的发电效率。

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种生物质焚烧发电系统，包括：

焚烧炉，所述焚烧炉对生物质垃圾进行焚烧产生高温烟气，其中所述焚烧炉包括水冷往复炉排，所述水冷往复炉排采用冷却水进行冷却，所述冷却水对所述水冷往复炉排进行冷却后转换为热水；

发电装置，所述发电装置利用所述高温烟气的热量进行发电，其中所述发电装置包括汽轮机和凝汽器，所述汽轮机利用所述高温烟气的热量做功后产生高温蒸汽，所述凝汽器将所述高温蒸汽转换为冷凝水；以及

换热装置，所述换热装置将所述热水与所述冷凝水进行换热以生成所述冷却水，并将所述冷却水输入所述焚烧炉。

下面参考图1对本实用新型的生物质焚烧发电系统进行示意性说明，其中图1为根据本实用新型的一个实施例的生物质焚烧发电系统的结构框图。

首先参看图1，根据本实用新型的一个实施例的生物质焚烧发电系统包括焚烧炉1、发电装置2和换热装置3。

焚烧炉1用以对生物质拉紧进行焚烧产生高温烟气，根据本实用新型，焚烧炉1包括水冷往复炉排，水冷往复炉排是通过调节滑动炉排片的滑动速度，控制燃料燃烧速度，提高燃料燃烬率，同时滑动炉排片和固定炉排片下部采用水进行冷却，可降低炉排片表面温度，延长炉排片使用寿命。水冷往复炉排采用冷却水对炉排进行冷却，所述冷却水对所述水冷往复炉排进行冷却后转换为热水。

发电装置2利用由焚烧炉1焚烧生物质垃圾之后产生的高温烟气的热量进行发电。根据本实用新型的生物质焚烧发电系统，发电装置 2包括汽轮机201和凝汽器202。汽轮机201往往以汽轮机组的形式存在，其利用高温烟气的热量做功后产生高温蒸汽，凝汽器202将所述高温蒸汽转换为冷凝水。

换热装置3将冷却水冷却炉排后形成的热水与凝汽器202产生的冷凝水进行换热，形成所述冷却水。所述冷却水再次输入焚烧炉1对水冷往复炉排进行冷却。

根据本实用新型的生物质焚烧发电系统，采用水冷往复炉排，通过调节滑动炉排片的滑动速度，控制燃料燃烧速度，提高燃料燃烬率；并且充分利用冷却水余热，替代一级低压加热器，利用换热器加热凝结水，减少了汽轮机抽汽量，提高了生物质直燃电厂的发电效率。

示例性的，继续参看图1，所述发电装置2包括余热锅炉203，所述余热锅炉203与所述高温烟气的热量生成所过热蒸汽，所述汽轮机201利用所述过热蒸汽做功发电。

示例性的，继续参看图1，所述换热装置3包括换热器301。换热器301将焚烧炉1中冷却水冷却炉排后形成的热水与由凝汽器202 排放的冷凝水进行换热，形成冷却水和加热冷凝水，所述冷却水再次输送至焚烧炉1中对水冷往复炉排进行冷却，从而使冷却水循环利用，提高冷却水利用率，避免水源浪费。

示例性的，所述换热器为板式换热器，其是由具有一定波纹形状的金属片叠装而成的液-液热交换器。替代一级低压加热器，利用板式换热器加热凝结水，减少汽机抽汽量，提高生物质直燃电厂的发电效率。

如图1所示，换热装置3还包括与焚烧炉相连的空气预热器302，空气预热器302利用换热器301对冷却水换热后的热量对空气进行加热，加热后的空气形成一次风以对焚烧炉焚烧生物质垃圾的过程起到助燃的效果。该过程进一步利用了冷却水冷却炉排之后的余热，提高了焚烧炉焚烧垃圾的效率，提高了燃料燃烬率。

进一步的，示例性的，如图1所示，在余热锅炉203的尾部还设置有烟冷器204。所述烟冷器204对从焚烧炉1排出的高温烟气进行冷却，以使其温度降低到适合于脱硫、脱硝等工艺的温度。

示例性的，所述烟冷器204与空气预热器302相连。所述烟冷器 204利用经由所述空气预热器302利用后的所述加热水冷却高温烟气。采用烟冷器204进一步利用空气预热器302利用后的所述加热水冷却高温烟气，从而进一步提升了冷却水余热回收的效率。

示例性的，继续参看图1，在换热器和空气预热器之间还设置有低压加热器304、305，除氧器306和高压加热器308。在除氧器306 和高压加热器308之间设置有给水泵307，低压加热器是利用汽轮机抽汽加热凝结水的装置，位于给水泵之前；除氧器与汽轮机抽汽进行热交换，对凝结水进行热力除氧；高压加热器利用汽轮机抽汽加热凝结水，位于给水泵之后。

示例性的，继续参看图1，经过所述烟冷器204利用后的所述加热水和由所述高压加热器308输出的所述加热水共同进入所述余热锅炉203内的省煤器。省煤器是安装于锅炉尾部烟道下部用于回收所排烟的余热的一种装置，将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，其吸收高温烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率。

下面参看图1，对根据本实用新型的生物质焚烧发电系统进行示例性说明。生物质垃圾供给装置将生物质垃圾输入焚烧炉1中，焚烧炉1采用水冷往复炉排对生物质垃圾进行焚烧，其中采用冷却水冷却所述水冷往复炉排。焚烧炉1焚烧生物质垃圾后产生高温烟气进入余热锅炉203，其中余热锅炉203利用高温烟气的热量形成过热蒸汽，过热蒸汽输入汽轮机201进行发电，汽轮机201排汽进入凝汽器202 形成冷凝水，冷凝水通过冷凝水给水泵303输入换热器301。同时，冷却水进行冷却后形成热水输入换热器301，热水与冷凝水在换热器301中进行换热，热水转换成冷却水继续输入焚烧炉1中冷却水冷往复炉排，冷凝水换热后形成加热水。加热水通过低压加热器304和 305进行加热，经过除氧器306除氧后通过给水泵307泵送至高压加热器308，高压加热器308对加热水进一步加热并输入空气预热器，空气预热器302利用前述高压加热器308加热后的加热水对由空气输入口3021输入的空气进行加热，以一次风的形式通入焚烧炉1，以辅助焚烧炉焚烧。同时，经过加热空气后的加热水输入烟冷器204以对高温烟气进行冷却。最后，经过高压加热器308加热后的加热水还和输入烟冷器204冷却高温烟气后的加热水混合后输入余热锅炉的省煤器中。

综上所述，根据本实用新型的生物质焚烧发电系统，采用水冷往复炉排，通过调节滑动炉排片的滑动速度，控制燃料燃烧速度，提高燃料燃烬率；并且充分利用冷却水余热，替代一级低压加热器，利用换热器加热凝结水，减少了汽轮机抽汽量，提高了生物质直燃电厂的发电效率。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (9)

1.一种生物质焚烧发电系统，其特征在于，包括：

焚烧炉，所述焚烧炉对生物质垃圾进行焚烧产生高温烟气，其中所述焚烧炉包括水冷往复炉排，所述水冷往复炉排采用冷却水进行冷却，所述冷却水对所述水冷往复炉排进行冷却后转换为热水；

发电装置，所述发电装置利用所述高温烟气的热量进行发电，其中所述发电装置包括汽轮机和凝汽器，所述汽轮机利用所述高温烟气的热量做功后产生高温蒸汽，所述凝汽器将所述高温蒸汽转换为冷凝水；以及

换热装置，所述换热装置将所述热水与所述冷凝水进行换热以生成所述冷却水，并将所述冷却水输入所述焚烧炉。

2.如权利要求1所述的生物质焚烧发电系统，其特征在于，所述发电装置包括余热锅炉，所述余热锅炉利用所述高温烟气的热量生成过热蒸汽，所述汽轮机利用所述过热蒸汽做功发电。

3.如权利要求2所述的生物质焚烧发电系统，其特征在于，所述换热装置包括换热器，所述热水与所述冷凝水在所述换热器中换热，所述热水转换为所述冷却水，所述冷凝水转换为加热水。

4.如权利要求3所述的生物质焚烧发电系统，其特征在于，所述换热器为板式换热器。

5.如权利要求3所述的生物质焚烧发电系统，其特征在于，所述换热装置还包括空气预热器，所述空气预热器利用所述加热水的热量加热输入所述焚烧炉的一次风。

6.如权利要求5所述的生物质焚烧发电系统，其特征在于，所述换热装置还包括设置在所述空气预热器和所述换热器之间的低压加热器、除氧器、高压加热器。

7.如权利要求6所述的生物质焚烧发电系统，其特征在于，在所述余热锅炉的尾部的烟道设置有烟冷器。

8.如权利要求7所述的生物质焚烧发电系统，其特征在于，所述烟冷器利用经由所述空气预热器利用后的所述加热水冷却所述高温烟气。

9.如权利要求7所述的生物质焚烧发电系统，其特征在于，经过所述烟冷器利用后的所述加热水和由所述高压加热器输出的所述加热水共同进入所述余热锅炉内的省煤器。

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