CN202544941U - 垃圾衍生燃料组合式燃气-蒸汽联合循环发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型为垃圾衍生燃料组合式燃气-蒸汽联合循环发电装置，涉及一种垃圾衍生燃料热能清洁转换与利用装置。目的是解决现有技术热电转换利用率低，易产生二噁英等有毒有害气体的问题。包括垃圾分选装置、RDF-5制备装置、RDF-6制备装置、循环流化床锅炉、燃气轮发电机组、余热锅炉、蒸汽母管、蒸汽轮发电机组，垃圾分选装置后端连接RDF-5制备装置和RDF-6制备装置，RDF-5制备装置后端连接循环流化床锅炉，RDF-6制备装置后端连接燃气轮发电机组，燃气轮发电机组后端连接余热锅炉，循环流化床锅炉和余热锅炉通过蒸汽母管与蒸汽轮发电机组连接。本实用新型从源头上减少二噁英产生，更高效的实现垃圾热能转换利用。

Description

垃圾衍生燃料组合式燃气-蒸汽联合循环发电装置
技术领域
本实用新型涉及一种垃圾衍生燃料热能的清洁转换与利用装置，具体是涉及一种垃圾衍生燃料制备及垃圾燃料高效环保发电的热能转换利用装置。
背景技术
一、我国垃圾焚烧发电的现状：
     我国城市目前垃圾年产量达1.4亿吨、污泥已达2200万吨以上，并以每年约8％左右的增长率递增。由于国内主要的垃圾（污泥）处理技术一般都是采用卫生填埋及不处理即入炉焚烧等方式进行垃圾（污泥）处理，其中卫生填埋法需占用大量的土地，且易于发生二次污染，这种处理方法显然不适合。
 从二十世纪八十年代开始，我国开始引进应用焚烧技术处理生活垃圾，并利用余热发电的现代化垃圾焚烧发电厂。随着科学技术的进步，及垃圾焚烧技术的普遍应用，我国现有生活垃圾简单焚烧发电技术，不适应我国垃圾的特性，不仅热电转换效率低（为10%-20%），而且焚烧温度不够，容易产生二噁英等有毒有害气体等，引发了老百姓“凡垃圾焚烧必反”的社会问题。
二、我国垃圾衍生燃料（RDF）发展利用现状
二十世纪九十年代，由中国工程热物理所与日本 IHI公司合作建立了国内第一条 RDF 生产线，进行了国内垃圾中可燃物制备 RDF 的探索，对工艺的可行性、环境影响及运行的经济性进行了评价，并采用热重分析法对 RDF 的燃烧特性进行了初步研究，得出 RDF 技术在我国应用是可行的。
深圳市恒信华天环保科技有限公司，利用垃圾中全部可燃物制作RDF-5燃料，利用循环流化床锅炉焚烧发电，效率得到了较大提高（热电转换率达26%），同时二噁英的排放，得到较好抑制。该公司技术取得了浙江省桐庐盛运环保能源有限公司和江苏省太仓协鑫垃圾焚烧发电有限公司的“垃圾衍生燃料RDF-5发电工艺改造工程”。
以上技术利用垃圾中全部可燃物制备RDF-5燃料，并只采用循环流化床锅炉焚烧发电的方式，使垃圾发电的效率提升不太大；而且，由于RDF-5燃料中大量的塑料成分，在焚烧过程中二噁英仍有较大的合成机会；
三、综上所述：现有垃圾焚烧发电技术和垃圾衍生燃料RDF-5发电技术的热能转换利用，或热电转换利用率低，容易产生二噁英等有毒有害气体；或虽能较高效转换利垃圾热能，对二噁英的排放也有较好的抑制作用，但热电转换效率和二噁英的源头治理工艺，仍有很大的提升优化空间。而本实用新型提出的垃圾衍生燃料组合式燃气-蒸汽联合循环发电装置，是为普遍、环保、高效利用垃圾衍生燃料发电而开发的技术产品。
实用新型内容
本实用新型针对现有垃圾焚烧发电技术和垃圾衍生燃料RDF-5发电技术的热能转换利用，或热电转换利用率低，容易产生二噁英等有毒有害气体；或虽能较高效转换利垃圾热能，对二噁英的排放也有较好的抑制作用，但热电转换效率和二噁英的源头治理工艺，仍有很大的提升优化空间，提出一种垃圾衍生燃料组合式燃气-蒸汽联合循环发电装置，以克服现有技术存在的上述问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
垃圾衍生燃料组合式燃气-蒸汽联合循环发电装置，包括垃圾分选装置、RDF-5制备装置、RDF-6制备装置、循环流化床锅炉、燃气轮发电机组、余热锅炉、蒸汽母管、蒸汽轮发电机组，其中垃圾分选装置的后端分别连接RDF-5制备装置和RDF-6制备装置，RDF-5制备装置后端连接循环流化床锅炉，RDF-6制备装置后端连接燃气轮发电机组，燃气轮发电机组后端连接余热锅炉，所述循环流化床锅炉和余热锅炉分别通过蒸汽母管与蒸汽轮发电机组连接，其中：垃圾分选装置用于将混合生活垃圾分选为餐厨及其它可燃物、塑料、不可燃物，分别用于制备RDF-5和RDF-6燃料；RDF-5制备装置用于将垃圾分选出的餐厨及其它可燃物制备为RDF-5固态燃料；RDF-6制备装置用于将垃圾分选出的塑料制备为RDF-6液态燃料；循环流化床锅炉用于焚烧RDF-5燃料并产生高温高压蒸汽并将蒸汽通过蒸汽母管输送到蒸汽轮发电机组；燃气轮发电机组利用RDF-6燃料做功发电并排出高温燃气；余热锅炉利用燃气轮发电机组排出的高温燃气产生高温高压蒸汽并将蒸汽通过蒸汽母管输送到蒸汽轮发电机组；蒸汽轮发电机组利用循环流化床锅炉和余热锅炉产生的高温高压蒸汽做功发电。
在上述技术方案中，所述燃气轮发电机组和蒸汽轮发电机组与外界电网并网运行。
    本实用新型的有益效果表现在：
一、更有利于从源头上减少二噁英的产生
现有的RDF-5制备焚烧发电技术，虽然采取了抑制二噁英产生的燃料制备工艺，但由于所含有塑料均参与焚烧，产生的HCl成分，合成二噁英并造成环境污染。采用垃圾衍生燃料组合式燃气-蒸汽联合循环发电装置后，极大的避免了塑料参与直接焚烧，从源头上减少了二噁英的污染。
二、更高效的实现了垃圾热能的转换利用
现有垃圾焚烧发电的热电转换效率为10%-20%；而采用RDF-5制备发电的热电转换率也只能达到26%；垃圾衍生燃料组合式燃气-蒸汽联合循环发电装置，垃圾发电热电转换率可达30%以上，大大提高了垃圾发电的经济性。
三、采用本实用新型的技术指标：
a、吨/天垃圾可实现发电装机≥15KW；
b、吨垃圾发电≥360kwh；
c、二噁英排放＜0.1ng/m3；
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详细阐述。
附图说明
图1为本实用新型垃圾衍生燃料组合式燃气-蒸汽联合循环发电装置的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1所示的垃圾衍生燃料组合式燃气-蒸汽联合循环发电装置：
1、装置构成及作用：
垃圾衍生燃料组合式燃气-蒸汽联合循环发电装置，包括垃圾分选装置、RDF-5制备装置、RDF-6制备装置、循环流化床锅炉、燃气轮发电机组、余热锅炉、蒸汽母管、蒸汽轮发电机组，其中：
垃圾分选装置：其主要作用是将混合生活垃圾分选为餐厨及其它可燃物、塑料、不可燃物；分别用于制备RDF-5和RDF-6燃料；
RDF-5制备装置：其主要作用是将垃圾分选出的餐厨及其它可燃物制备为RDF5固态燃料；
RDF-6制备装置：其主要作用是将垃圾分选出的塑料制备为RDF6液态燃料；
循环流化床锅炉：其主要作用是焚烧RDF-5燃料并产生高温高压蒸汽；
燃气轮发电机组：其主要作用是利用RDF-6燃料做功发电并排出高温燃气；
余热锅炉：其主要作用是利用燃气轮机排出的高温燃气产生高温高压蒸汽；
蒸汽轮发电机组：其主要作用是利用循环流化床锅炉和余热锅炉产生的高温高压蒸汽做功发电。
2、工作原理：
由垃圾分选装置分选出来的餐厨及其它可燃物，在RDF-5制备装置的加工下，制备为RDF5固态燃料，进入循环流化床锅炉料仓备用；分选出来的塑料，经过RDF-6制备装置的加工，制备为RDF-6燃料，进入燃料油储罐备用；
首先启动循环流化床锅炉焚烧RDF-5燃料产生高温高压蒸汽，高温高压蒸汽通过蒸汽母管进入蒸汽轮发电机组蒸汽透平做功发电，所发电力并入电网；
其后启动燃气轮发电机组，使RDF-6燃料在燃气轮机燃烧室燃烧，产生的高温燃气在燃气轮机透平做功，带动发电机发电，所发电力并入电网；燃气轮机做功后排出的高温燃气进入余热锅炉，产生高温高压蒸汽，经过蒸汽母管与循环流化床锅炉产生的蒸汽一起进入蒸汽轮发电机组蒸汽透平做功发电，从而实现了组合式燃气-蒸汽联合循环发电。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (2)

1.垃圾衍生燃料组合式燃气-蒸汽联合循环发电装置，其特征在于包括垃圾分选装置、RDF-5制备装置、RDF-6制备装置、循环流化床锅炉、燃气轮发电机组、余热锅炉、蒸汽母管、蒸汽轮发电机组，其中垃圾分选装置的后端分别连接RDF-5制备装置和RDF-6制备装置，RDF-5制备装置后端连接循环流化床锅炉，RDF-6制备装置后端连接燃气轮发电机组，燃气轮发电机组后端连接余热锅炉，所述循环流化床锅炉和余热锅炉分别通过蒸汽母管与蒸汽轮发电机组连接，其中：垃圾分选装置用于将混合生活垃圾分选为餐厨及其它可燃物、塑料、不可燃物，分别用于制备RDF-5和RDF-6燃料；RDF-5制备装置用于将垃圾分选出的餐厨及其它可燃物制备为RDF-5固态燃料；RDF-6制备装置用于将垃圾分选出的塑料制备为RDF-6液态燃料；循环流化床锅炉用于焚烧RDF-5燃料并产生高温高压蒸汽并将蒸汽通过蒸汽母管输送到蒸汽轮发电机组；燃气轮发电机组利用RDF-6燃料做功发电并排出高温燃气；余热锅炉利用燃气轮发电机组排出的高温燃气产生高温高压蒸汽并将蒸汽通过蒸汽母管输送到蒸汽轮发电机组；蒸汽轮发电机组利用循环流化床锅炉和余热锅炉产生的高温高压蒸汽做功发电。
2.根据权利要求1所述的垃圾衍生燃料组合式燃气-蒸汽联合循环发电装置，其特征在于所述燃气轮发电机组和蒸汽轮发电机组与外界电网并网运行。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105370405A (zh) * 2014-08-20 2016-03-02 福建正仁环保有限公司 一种生活垃圾热解气化燃气发电工艺

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