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燃煤机组耦合生活垃圾焚烧发电系统的制作方法

发布时间:2019-09-01 07:15 来源:未知 编辑:admin

  本实用新型涉及一种燃煤机组耦合生活垃圾焚烧发电系统,属于火力发电与生活垃圾焚烧耦合发电技术领域。

  伴随我国经济、社会发展和城市化进程的加快,城镇生活垃圾产生量迅速增长,2016年全国城镇生活垃圾清运量已超过2亿吨。生活垃圾无害化处理方式主要有焚烧和卫生填埋等。2016年,我国城镇生活垃圾焚烧处理能力占无害化处理能力的比例37.5%,填埋占比60.3%,其他方式占比2.2%。

  《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》提出“到2020年底,具备条件的直辖市、计划单列市和省会城市(建成区)实现原生垃圾‘零填埋’,建制镇实现生活垃圾无害化处理能力全覆盖;设市城市生活垃圾焚烧处理能力占无害化处理总能力的50%以上,其中东部地区达到60%以上”的目标。

  经济发达地区和土地资源短缺、人口基数大的城市,将优先采用焚烧处理技术,以减少原生垃圾填埋量、节约土地资源。目前生活垃圾焚烧处理设施,由于邻避效应常造成项目选址困难重重,且投资、运行成本高,相比燃煤机组,生活垃圾焚烧处理设施能源利用水平低,污染物排放仍有提升的空间。

  随着我国全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作,发挥清洁高效燃煤机组的技术领先优势,依托现役燃煤机组高效发电系统和污染物集中治理设施,兜底消纳城镇生活垃圾,破解垃圾围城等社会治理难题,对于服务并促进城市可持续发展具有积极的意义。

  本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足,而,提出一种主要是依托清洁高效燃煤机组,显著降低了垃圾焚烧处理的投资、运行成本,提高了垃圾焚烧热能利用效率,提升了生活垃圾焚烧处理的资源化、无害化、减量化水平的燃煤机组耦合生活垃圾焚烧发电系统。

  本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的:一种燃煤机组耦合生活垃圾焚烧发电系统,包括垃圾焚烧系统、垃圾焚烧热能利用系统、垃圾焚烧烟气净化和排烟系统以及燃煤机组,所述垃圾焚烧系统包括一带有垃圾进料斗的垃圾焚烧炉;所述垃圾焚烧热能利用系统包括一与垃圾焚烧炉尾气通道相连的余热锅炉,该余热锅炉分别配置有相连的余热锅炉给水单元和余热锅炉主汽阀组;所述垃圾焚烧烟气净化和排烟系统包括一与垃圾焚烧炉尾气通道相连的半干法脱酸塔,依次连接在半干法脱酸塔后管道上的活性炭喷射吸附单元、干粉喷射脱酸单元、布袋除尘器、排烟引风机和烟气插板式隔绝门;所述燃煤机组包括一燃煤锅炉,所述燃煤锅炉的烟气通道上配套相接有燃煤机组SCR脱硝反应器、燃煤机组空预器以及燃煤机组除尘器;所述的燃煤机组还包括燃煤机组汽轮机二级抽汽和燃煤机组汽轮机一级抽汽,所述燃煤机组汽轮机二级抽汽和燃煤机组汽轮机一级抽汽分别连接燃煤机组2号高加和燃煤机组1号高加;所述余热锅炉主汽阀组通过一减温水单元和减温减压器与所述燃煤机组汽轮机一级抽汽并接。

  作为优选:所述的烟气插板式隔绝门后烟道与燃煤机组SCR脱硝反应器前烟道相连;燃煤机组SCR脱硝反应器后烟道与燃煤机组除尘器前烟道相连;所述垃圾焚烧烟气净化和排烟系统还包括一配置在垃圾焚烧炉上的SNCR脱硝单元;所述减温减压器出口蒸汽管道与燃煤机组汽轮机一级抽汽管道相连。

  本实用新型采用燃煤机组耦合生活垃圾焚烧发电技术方案,其优点为:依托现役燃煤机组高效发电系统和污染物集中治理设施,显著降低了垃圾焚烧处理的投资、运行成本,提高了垃圾焚烧热能利用效率,提升了生活垃圾焚烧处理的资源化、无害化、减量化水平。

  附图标记是:1-垃圾进料斗,2-垃圾焚烧炉,3-SNCR脱硝单元,4-余热锅炉,5-半干法脱酸塔,6-活性炭喷射吸附单元,7-干粉喷射脱酸单元,8-布袋除尘器,9-排烟引风机,10-烟气插板式隔绝门,11-燃煤锅炉,12-燃煤机组SCR脱硝反应器,13-燃煤机组空预器,14-燃煤机组除尘器,15-余热锅炉给水单元,16-余热锅炉主汽阀组,17-减温水单元,18-减温减压器;19-燃煤机组汽轮机二级抽汽,20-燃煤机组2号高加,21-燃煤机组汽轮机一级抽汽,22-燃煤机组1号高加。

  下面结合附图对本实用新型作详细的介绍,图1所示,本实用新型所述的一种燃煤机组耦合生活垃圾焚烧发电系统,包括垃圾焚烧系统、垃圾焚烧热能利用系统、垃圾焚烧烟气净化和排烟系统以及燃煤机组,所述垃圾焚烧系统包括一带有垃圾进料斗1的垃圾焚烧炉2;所述垃圾焚烧热能利用系统包括一与垃圾焚烧炉2尾气通道相连的余热锅炉4,该余热锅炉4分别配置有相连的余热锅炉给水单元15和余热锅炉主汽阀组16;所述垃圾焚烧烟气净化和排烟系统包括一与垃圾焚烧炉2尾气通道相连的半干法脱酸塔5,依次连接在半干法脱酸塔5后管道上的活性炭喷射吸附单元6、干粉喷射脱酸单元7、布袋除尘器8、排烟引风机9和烟气插板式隔绝门10;所述燃煤机组包括一燃煤锅炉11,所述燃煤锅炉11的烟气通道上配套相接有燃煤机组SCR脱硝反应器12、燃煤机组空预器13以及燃煤机组除尘器14;所述的燃煤机组还包括燃煤机组汽轮机二级抽汽19和燃煤机组汽轮机一级抽汽21,所述燃煤机组汽轮机二级抽汽19和燃煤机组汽轮机一级抽汽21分别连接燃煤机组2号高加20和燃煤机组1号高加22;所述余热锅炉主汽阀组16通过一减温水单元17和减温减压器18与所述燃煤机组汽轮机一级抽汽21并接。

  图中所示,本实用新型所述的烟气插板式隔绝门10后烟道与燃煤机组SCR脱硝反应器12前烟道相连;燃煤机组SCR脱硝反应器12后烟道与燃煤机组除尘器14前烟道相连;所述垃圾焚烧烟气净化和排烟系统还包括一配置在垃圾焚烧炉2上的SNCR脱硝单元3;所述减温减压器18出口蒸汽管道与燃煤机组汽轮机一级抽汽21管道相连。

  实施例: 生活垃圾在垃圾贮坑堆酵沥水或干化分选等经预处理系统处理后,经由垃圾抓斗吊车给料至垃圾进料斗1,随后进入进料溜槽和在推料器的作用均匀定量地进入炉排垃圾焚烧炉2。进入垃圾焚烧炉2的垃圾,先后经历干燥、燃烧、燃烬过程,垃圾焚烧炉2炉膛内高温燃烧区域烟气温度不低于850℃,炉膛内烟气停留时间不少于2秒。以尿素或氨水等为还原剂的SNCR脱硝单元3,将尿素溶液或氨水溶液喷入焚烧炉烟气温度850℃至1100℃的区域内,脱除NOx。焚烧炉高温烟气进入中温中压、中温次高压或次高温次高压余热锅炉4,烟气热量由余热锅炉吸收后烟温降至190~240℃。余热锅炉出口烟气先后经半干法脱酸塔5脱除HCl、HF、SO2等酸性物质,活性炭喷射吸附单元6向烟道中喷入活性炭吸附重金属和二噁英类物质,干粉喷射脱酸单元7向烟道中喷入干粉(消石灰Ca(OH)2、碳酸氢钠等碱性粉末)进一步与烟气中酸性物质反应,布袋除尘器8过滤烟气中的飞灰颗粒、脱酸碱性药剂及其生成物、吸附重金属和二噁英类物质的活性炭等,在滤袋表面形成一层滤饼,烟气中酸性物质可与过量的碱性药剂进一步反应,进一步提高脱酸效率。布袋除尘器出口烟气中污染物限值达到或优于GB18485规定,经排烟引风机9增压后,引入燃煤机组SCR脱硝反应器12前的烟道,利用燃煤机组超低排放设施,对垃圾焚烧产生的烟气进一步净化,达到超低排放标准经由燃煤机组排烟设施排放,即依托清洁燃煤机组污染物集中治理设施实现垃圾焚烧烟气侧与燃煤机组的耦合。垃圾焚烧产生的烟气,在引入燃煤锅炉11配套的SCR脱硝反应器12前的烟道上设置烟气插板式隔绝门10,在垃圾炉或燃煤机组停运时或其它必要情况下,可切断烟气侧的连接解除垃圾焚烧烟气侧与燃煤机组的耦合。

  给水经余热锅炉给水单元15,进入余热锅炉吸收垃圾焚烧产生的高温烟气热量产生中温中压蒸汽(典型参数400℃/4.0MPa)、中温次高压蒸汽(典型参数450℃/6.5MPa)或次高温次高压蒸汽(典型参数520℃/7.9MPa),余热锅炉出口蒸汽引接至燃煤机组汽轮机一级抽汽21,与燃煤机组汽轮机一级抽汽21耦合进入燃煤机组热力系统。为使余热锅炉出口蒸汽与燃煤机组不同负荷工况下汽轮机一级抽汽参数相匹配,设置减温水单元17和减温减压器18对余热锅炉出口蒸汽进行调节,以实现不同负荷工况下燃煤耦合垃圾焚烧发电。余热锅炉出口主蒸汽管线上设有主汽阀组,在垃圾炉或燃煤机组停运时或其它必要情况下,可切断蒸汽侧的连接解除垃圾焚烧蒸汽侧与燃煤机组的耦合。

  本实用新型所述垃圾焚烧炉在垃圾焚烧过程中产生的高温烟气先经SNCR脱硝单元脱硝处理后,进入余热锅炉降温,随后依次经半干法脱酸塔、活性炭喷射吸附单元、干粉喷射单元和布袋除尘器净化,烟气中污染物限值达到或优于GB18485规定,由排烟引风机增压后引入燃煤锅炉选择性催化还原(SCR)脱硝反应器前烟道,利用燃煤机组超低排放设施,对烟气中污染物限值达到或优于GB18485规定的垃圾焚烧产生的烟气进一步净化,达到超低排放标准经由燃煤机组排烟设施排放。垃圾焚烧产生的烟气,在引入燃煤锅炉SCR脱硝反应器前的烟道上设置烟气插板式隔绝门,在垃圾炉或燃煤机组停运时或其它必要情况下,可解除垃圾焚烧烟气侧与燃煤机组的耦合。

  本实用新型所述垃圾焚烧炉烟气经半干法脱酸塔、活性炭喷射吸附单元、干粉喷射单元和布袋除尘器等烟气净化设施净化,除NOx外其它污染物限值达到或优于GB18485规定,由排烟引风机增压后引入燃煤机组SCR脱硝反应器前烟道。

  所述垃圾焚烧炉烟气经烟气净化设施净化污染物限值达到或优于GB18485规定,由排烟引风机增压后引入燃煤锅炉炉膛。

  所述垃圾焚烧炉烟气经烟气净化设施净化污染物限值达到或优于GB18485规定,由排烟引风机增压后引入燃煤锅炉除尘器前烟道。

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