CN215489671U - 一种由城市固态垃圾等离子气化段和煤电段组成的混合*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种由城市固态垃圾等离子气化段和煤电段组成的混合***，主要包括等离子气化***、合成气冷却***、锅炉、汽轮机及回热***、再热***、发电机、烟气净化及排放***。本***采用等离子气化炉将垃圾转化为合成气，冷却后的合成气送入燃煤锅炉燃烧，通过煤电段的蒸汽循环将热能转化为电能。此外，合成气冷却所释放的热能被输送到煤电段的给水加热***，节省了抽汽，增加了发电量。通过将合成气利用过程集成到燃煤蒸汽动力循环中，可实现较高的垃圾能源转化效率，并可大幅降低垃圾能源转化项目的资金成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及垃圾等离子气化技术领域，特别涉及一种由城市固态垃圾等离子气化段和煤电段组成的混合***。
背景技术
目前垃圾焚烧无疑是最受欢迎的废物处理方案，垃圾焚烧可使垃圾的质量和体积分别减少70％和90％，被认为是处理垃圾和节省堆填区面积的最具成本效益的方法。但是，在城市生活垃圾焚烧过程中，会产生含有有毒无机和有机化合物的底灰和飞灰，特别是城市生活垃圾中的重金属不能被降解或销毁，而是转移到焚烧残留物中。因此，如果焚烧所产生的灰烬没有得到适当处理和在焚烧设施内安装有效的控制，焚烧就有可能对环境和人类健康构成危险。
本实用新型是建立垃圾等离子气化***与大型燃煤电厂之间的耦合关系，采用等离子气化炉将生活垃圾转化为合成气，净化后的合成气送入燃煤锅炉燃烧进而转化为电能。合成气冷却所释放的热能被输送到煤电段的给水加热***，节省了抽汽，增加了发电量。此外，垃圾中的无机成分被熔化后从反应器中取出、冷却并凝固，形成惰性玻璃样渣，对环境保护和人类健康大有裨益。
实用新型内容
本实用新型提出一种由城市固态垃圾等离子气化段和煤电段组成的混合***，建立了垃圾气化***与大型燃煤电厂之间的耦合关系，将垃圾等离子气化生成的合成气与煤粉混合燃烧，进行发电，可以提高资源利用率。其特征在于：所述由城市固态垃圾等离子气化段和煤电段组成的混合***包括垃圾等离子气化炉、垃圾入口、空气入口、等离子炬、合成气冷却器、燃煤锅炉、高压缸、中压缸、低压缸、凝汽器、凝水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器、发电机、电除尘器、烟气脱硫装置、烟囱。所述***中垃圾在等离子气化炉中采用等离子气化处理方式，垃圾中主要含有的有机物质被分解成合成气，可以作为燃煤锅炉高质量燃料。无机成分被熔化后从等离子气化炉中取出、冷却并凝固，形成惰性玻璃样渣后安全处理。垃圾气化产生的高温合成气在进入燃煤锅炉前先进行初步冷却，用于冷却的给水由2号高压加热器排水端抽取，被加热的给水输送至1号高压加热器排水端。等离子气化炉出口的合成气进入燃煤锅炉与煤粉一起燃烧，加热给水形成蒸汽驱动汽轮机进而推动发电机发电。燃煤锅炉生成的高温蒸汽一部分在汽轮机做功后进入凝汽器形成凝结水，一部分从汽轮机中抽出，在高压加热器、除氧器、低压加热器中加热锅炉给水。燃煤锅炉尾部烟气依次通过电除尘器、烟气脱硫装置、烟囱安全排放。
综上所述，本实用新型具有以下优点及有益效果：
1.本实用新型采用等离子气化垃圾的方式，有机成分转化成的合成气热值高，有害的无机成分融化后凝固成玻璃样渣，方便处理；
2.从燃煤电厂的2#高压加热器出口中抽取的给水被输送到合成气冷却器，并从合成气中获得热量，再将给水输送回1#高压加热器出口，减少了汽轮机抽汽量；
3.等离子气化炉出口的合成气进入燃煤锅炉与煤粉一起燃烧，加热给水形成蒸汽驱动汽轮机进而推动发电机发电，既对垃圾进行了合理的处置，也回收利用了垃圾所含有的热量，提高了资源的利用率。
附图说明
图1为一种由城市固态垃圾等离子气化段和煤电段组成的混合***。
图中：1-垃圾等离子气化炉；2-空气入口；3-等离子炬；4-合成气冷却器；5-燃煤锅炉；6-高压缸；7-中压缸；8-低压缸；9-凝汽器；10- 凝水泵；11-7#低压加热器；12-6#低压加热器；13-5#低压加热器；14- 4#低压加热器；15-除氧器；16-给水泵；17-3#高压加热器；18-2#高压加热器；19-1#高压加热器；20-发电机；21-电除尘器；22-烟气脱硫装置；23-烟囱。
具体实施方式
本实用新型提供了一种由城市固态垃圾等离子气化段和煤电段组成的混合***，下面结合附图和具体实施方式对本***工作原理做进一步说明。
图1所示为一种由城市固态垃圾等离子气化段和煤电段组成的混合***的示意图。***主要包括垃圾等离子气化炉1、垃圾入口2、空气入口3、等离子炬4、合成气冷却器5、燃煤锅炉6、高压缸7、中压缸8、低压缸9、凝汽器10、凝水泵11、低压加热器12、除氧器13、给水泵14、高压加热器15、发电机16、电除尘器17、烟气脱硫装置18、烟囱19。
垃圾等离子气化炉1中，垃圾输入速约2kg/s，空气输入速率约 0.3kg/s，氧气输入速率约0.4kg/s，空气、氧气温度约25℃，生成的合成气温度达到1300～1400℃，离开等离子气化炉1的合成气通入合成气冷却器5被初步冷却。垃圾中有害的无机成分融化后凝固成玻璃样渣，安全处理。燃煤锅炉5中，煤粉输入速率约62kg/s，加热给水生成的主蒸汽，主蒸汽在汽轮机高压缸6中膨胀做功，其中一部分进入再热管道，另一部分抽出加热给水，蒸汽通过再热管道依次在汽轮机中压缸7和汽轮机低压缸8中膨胀做功。乏汽进入凝汽器9直接冷凝，冷凝水依次经过凝水泵10、7#低压加热器11、6#低压加热器 12、5#低压加热器13、4#低压加热器14、除氧器15、给水泵16、3# 高压加热器17、2#高压加热器18、1#高压加热器19后进入燃煤锅炉 5。锅炉排烟依次经过电除尘器21、烟气脱硫装置22、烟囱23后安全排至大气。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (2)
1.一种由城市固态垃圾等离子气化段和煤电段组成的混合***，它主要包括垃圾等离子气化炉(1)、空气入口(2)、等离子炬(3)、合成气冷却器(4)、燃煤锅炉(5)、汽轮机高压缸(6)、汽轮机中压缸(7)、汽轮机低压缸(8)、凝汽器(9)、凝水泵(10)、7#低压加热器(11)、6#低压加热器(12)、5#低压加热器(13)、4#低压加热器(14)、除氧器(15)、给水泵(16)、3#高压加热器(17)、2#高压加热器(18)、1#高压加热器(19)、发电机(20)、电除尘器(21)、烟气脱硫装置(22)、烟囱(23)；其特征是等离子气化炉(1)中，垃圾气化产生的合成气通过合成气冷却器(4)被初步冷却，释放的热量由2#高压加热器(18)排水中抽出的给水①吸收，排至1#高压加热器(19)排水②处；合成气进入燃煤锅炉(5)，与煤粉一起燃烧，加热给水产生蒸汽，驱动汽轮机高压缸(6)、汽轮机中压缸(7)、汽轮机低压缸(8)做功；垃圾中无机成分被熔化后从反应器中取出、冷却并凝固，形成惰性玻璃样渣以安全处理，燃煤锅炉(5)排烟依次经过电除尘器(21)、烟气脱硫装置(22)、烟囱(23)安全排放。
2.根据权利要求1所述的一种由城市固态垃圾等离子气化段和煤电段组成的混合***，其特征是燃煤锅炉(5)生成的高温蒸汽一部分在汽轮机高压缸(6)、汽轮机中压缸(7)、汽轮机低压缸(8)做功后进入凝汽器(9)形成凝结水，一部分从汽轮机高压缸(6)、汽轮机中压缸(7)、汽轮机低压缸(8)中抽出，在7#低压加热器(11)、6#低压加热器(12)、5#低压加热器(13)、4#低压加热器(14)、除氧器(15)、3#高压加热器(17)、2#高压加热器(18)、1#高压加热器(19)中加热锅炉给水。
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