CN109838776A - 用于垃圾焚烧发电的汽水循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于垃圾焚烧发电的汽水循环系统。本发明包括凝泵，与凝泵连接的给水加热器，与给水加热器连接的蒸汽除氧器，与蒸汽除氧器出口连接的给水泵，与给水泵出口连接的垃圾焚烧锅炉，与垃圾焚烧锅炉主蒸汽出口连接的二次加热过热器，与二次加热过热器出口连接的汽轮机，与汽轮机蒸汽出口连接的凝汽器，凝泵入口与凝汽器出口相连接，二次加热过热器、给水加热器固设于沼气加热炉烟道内，还包括与蒸汽除氧器相连接的除氧蒸发器，除氧蒸发器固设于沼气加热炉烟道内。本发明具有系统配置合理、汽轮机出力和发电效率较高、沼气加热炉运行较经济等优点。

Description

用于垃圾焚烧发电的汽水循环系统

技术领域

本发明涉及一种用于垃圾焚烧发电的汽水循环系统，属于电站锅炉设备技术领域。

背景技术

随着中国城市化水平的不断提高，城市生活垃圾不断增多，垃圾焚烧锅炉应运而生并在热力发电领域得到了广泛的应用。由于垃圾焚烧产生的烟气中所含有的氯化物盐类会引起垃圾焚烧锅炉受热面产生高温腐蚀（高温腐蚀的活跃区为400-600℃），因此目前垃圾焚烧余热锅炉的过热蒸汽温度通常设计在450℃以下，而450℃以下的主蒸汽用于发电时，汽轮机的出力和发电效率较低。为了提高汽轮机的出力和发电效率，同时避免垃圾焚烧余热锅炉受热面出现高温腐蚀，现有的解决方案是：在垃圾焚烧余热锅炉外部设置用于主蒸汽二次加热的沼气加热炉，通过沼气加热炉受热面对主蒸汽进行二次加热。这种由垃圾焚烧余热锅炉、沼气加热炉及汽轮机共同组成的汽水循环系统（如附图1所示）在运行时，由垃圾焚烧锅炉5加热给水产生的450°C过热蒸汽通过固定于沼气加热炉9烟道内的二次加热过热器6进行二次加热，主蒸汽二次加热后升温至480℃以上再送入汽轮机7，以提高汽轮机7的出力和发电效率，做功后的蒸汽在凝汽器8成为凝结水回到凝泵1，垃圾焚烧锅炉5的给水入口前端设置给水加热器2和蒸汽除氧器3，给水加热器2和蒸汽除氧器3由汽轮机7提供热源，来自凝泵1的给水（凝结水＋补水）通过给水加热器2加热并经过蒸汽除氧器3除氧，再经给水泵4送入垃圾焚烧锅炉5，通过给水加热器2加热和蒸汽除氧器3除氧后的给水水温不低于130°C以避免垃圾焚烧锅炉5低温段受热面发生低温腐蚀。

上述汽水循环系统在用于垃圾焚烧发电时虽然有效地解决了主蒸汽温度较低导致汽轮机出力和发电效率降低的技术问题，但还存在以下缺陷：

1、给水加热器2和蒸汽除氧器3需从汽轮机7抽取蒸汽作为给水除氧和加热的热源，降低了汽轮机7的出力和发电效率。

2、沼气加热炉的排烟温度高达400℃，造成了能源的浪费。

发明内容

本发明主要在解决现有技术所存在的汽轮机出力和发电效率较低、沼气加热炉排烟温度较高运行不经济的技术缺陷，提供一种汽轮机出力和发电效率较高、沼气加热炉排烟温度较低运行较经济的用于垃圾焚烧发电的汽水循环系统。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括凝泵，入口与凝泵出口连接的给水加热器，入口与给水加热器出口连接的蒸汽除氧器，入口与蒸汽除氧器出口连接的给水泵，给水入口与给水泵出口连接的垃圾焚烧锅炉，入口与垃圾焚烧锅炉主蒸汽出口连接的二次加热过热器，蒸汽入口与二次加热过热器出口连接的汽轮机，入口与汽轮机蒸汽出口连接的凝汽器，沼气加热炉，凝泵入口与凝汽器出口相连接，二次加热过热器固设于沼气加热炉烟道内，其特征在于：还包括与蒸汽除氧器相连接的除氧蒸发器，除氧蒸发器和给水加热器固设于沼气加热炉烟道内。

作为优选，蒸汽除氧器包括除氧头，入口与除氧头出口连接的汽包，除氧头入口与给水加热器出口连接，汽包出口与给水泵入口连接，除氧蒸发器与汽包相连接，汽包内给水通过除氧蒸发器与烟气换热并在汽包与除氧蒸发器之间形成热循环。

作为优选，二次加热过热器位于沼气加热炉烟道的高温段，给水加热器位于沼气加热炉烟道的低温段，除氧蒸发器位于给水加热器和二次加热过热器之间。

因此，本发明结构简单，配置合理，具有以下优点：

在本发明中，给水加热器设置在沼气加热炉烟道内，给水加热器通过与烟道内的烟气换热提高给水水温，烟道内还设置除氧蒸发器为蒸汽除氧器提供除氧热源，从而避免了给水加热器和蒸汽除氧器需要从汽轮机抽取高品质的蒸汽作为给水除氧和升温的热源，实现了汽轮机的出力和发电效率的提高。

在本发明中，除氧蒸发器和给水加热器布置在沼气加热炉烟道内，通过除氧蒸发器和给水加热器与烟道内的烟气换热，使烟气温度大大降低，沼气加热炉的排烟温度最低能够降到80℃左右，从而大大提高了能源利用率，提升了沼气加热炉运行的经济性。

在本发明的优选方案中，蒸汽除氧器包括除氧头和汽包，除氧蒸发器与汽包相连接，汽包内给水进入除氧蒸发器与烟气换热后回到汽包，汽包内给水在汽包与除氧蒸发器之间形成热循环并产生蒸汽，蒸汽上升至除氧头用于除氧，来自给水加热器的给水通过除氧头除氧后进入汽包，再通过给水阀送入垃圾焚烧锅炉。

因此，本发明相较于现有技术，具有系统简单合理，汽轮机出力和发电效率高，运行节能高效的优点。

附图说明

附图1是现有技术的示意图；

附图2是本发明一种优选实施例的示意图。

附图标记说明：1.凝泵；2.给水加热器；3.蒸汽除氧器；31.除氧头；32.汽包；4.给水泵；5.垃圾焚烧炉；6.二次加热过热器；7.汽轮机；8.凝汽器；9.沼气加热炉； 10.除氧蒸发器。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：如附图2所示，本发明包括凝泵1，入口与凝泵1出口连接的给水加热器2，入口与给水加热器2出口连接的蒸汽除氧器3，入口与蒸汽除氧器3出口连接的给水泵4，给水入口与给水泵4出口连接的垃圾焚烧锅炉5，入口与垃圾焚烧锅炉5主蒸汽出口连接的二次加热过热器6，蒸汽入口与二次加热过热器6出口连接的汽轮机7，入口与汽轮机7蒸汽出口连接的凝汽器8，沼气加热炉9，凝泵1入口与凝汽器8出口相连接，还包括固设于沼气加热炉9烟道内的除氧蒸发器10，除氧蒸发器10与蒸汽除氧器3相连接；

二次加热过热器6固设于沼气加热炉9烟道的高温段；

给水加热器2位于沼气加热炉9烟道的低温段，除氧蒸发器10位于给水加热器2和二次加热过热器6之间；

蒸汽除氧器3包括除氧头31，入口与除氧头31出口连接的汽包32，除氧头31入口与给水加热器2出口连接，汽包32出口与给水泵4入口连接；

除氧蒸发器10通过连接管与汽包32相连接，汽包32内给水通过除氧蒸发器10与烟气换热并在除氧蒸发器10与汽包32之间形成热循环。

当机组运行时，来自凝汽器8的45℃左右凝结水及补水经过凝泵1进入给水加热器2通过与烟气换热加热到100℃左右后进入除氧头31进行除氧，除氧后的给水进入汽包32，汽包32内给水通过除氧蒸发器10与烟气换热升温至130°C并产生蒸汽，汽包32内蒸汽上升至除氧头31用于给水除氧，除氧升温后的给水通过给水泵4送入垃圾焚烧锅炉5，在垃圾焚烧炉5吸收热量后形成450℃的主蒸汽，主蒸汽通过二次加热过热器6加热到480~540℃后送入汽轮机7做功发电，做功后的蒸汽经过凝汽器8形成凝结水并加入补水后回到凝泵1，形成热力循环。

在机组运行过程中，除氧蒸发器10和给水加热器2在沼气加热炉9烟道内与烟气换热，大大降低了烟气温度，沼气加热炉9的排烟温度最低能够降到80℃左右，极大地提高了能源利用率，因而沼气加热炉9的运行更为经济；同时，给水加热器2和除氧蒸发器10通过与沼气加热炉9内烟气换热获取给水升温和除氧所需要的热量，避免了从汽轮机7抽汽，较好地提升了汽轮机7的出力和发电效率。

当然上述附图和实施例仅为了用于解释和说明本发明，并不能作为本发明的不当限定。凡本领域技术人员依据本发明做出等效调整与变化而得到的技术方案均落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于垃圾焚烧发电的汽水循环系统，包括凝泵（1），入口与所述凝泵（1）出口连接的给水加热器（2），入口与所述给水加热器（2）出口连接的蒸汽除氧器（3），入口与所述蒸汽除氧器（3）出口连接的给水泵（4），给水入口与所述给水泵（4）出口连接的垃圾焚烧锅炉（5），入口与所述垃圾焚烧锅炉（5）主蒸汽出口连接的二次加热过热器（6），蒸汽入口与所述二次加热过热器（6）出口连接的汽轮机（7），入口与所述汽轮机（7）蒸汽出口连接的凝汽器（8），沼气加热炉（9），所述凝泵（1）入口与所述凝汽器（8）出口相连接，所述二次加热过热器（6）固设于所述沼气加热炉（9）烟道内，其特征在于：还包括与所述蒸汽除氧器（3）相连接的除氧蒸发器（10），所述除氧蒸发器（10）和所述给水加热器（2）固设于所述沼气加热炉（9）烟道内。

2.根据权利要求1所述的一种用于垃圾焚烧发电的汽水循环系统，其特征在于：所述蒸汽除氧器（3）包括除氧头（31），入口与所述除氧头（31）出口连接的汽包（32），所述除氧头（31）入口与所述给水加热器（2）出口相连接，所述汽包（31）出口与所述给水泵（4）入口连接，所述除氧蒸发器（10）与所述汽包（31）相连接，所述汽包（32）内给水通过所述除氧蒸发器（10）与烟气换热并在所述汽包（32）与所述除氧蒸发器（10）之间形成热循环。

3.根据权利要求2所述的一种用于垃圾焚烧发电的汽水循环系统，其特征在于：所述二次加热过热器（6）位于所述沼气加热炉（9）烟道的高温段，所述给水加热器（2）位于所述沼气加热炉（9）烟道的低温段，所述除氧蒸发器（10）位于所述给水加热器（2）和所述二次加热过热器（6）之间。