阅读说明：本技术 一种采用主蒸汽加热的生活垃圾焚烧余热锅炉蒸汽再热系统 (Household garbage incineration waste heat boiler steam reheating system adopting main steam for heating ) 是由 焦学军 王若飞 白力 曹阳 黄洁 瞿兆舟 王延涛 袁晓辰 王友东 沈咏烈 于 2019-03-30 设计创作，主要内容包括：本发明系一种通过提高垃圾焚烧炉蒸汽参数从而提高能源利用效率的蒸汽再热系统,包括余热锅炉、过热器、蒸汽再热器、汽水分离器、汽轮机高压缸和低压缸、凝汽器、除氧器、给水泵等主要组成部分。锅炉主蒸汽以两路分别进入汽轮机高压缸和蒸汽再热器。主蒸汽在汽轮机高压缸做功后进入汽水分离器,分出的水分进入除氧器,蒸汽进入蒸汽再热器并与另一路主蒸汽进行热交换,再热后的过热蒸汽通入汽轮机低压缸做功。该系统不仅提高了垃圾焚烧炉的能源利用效率,还避免了蒸汽再热的管道腐蚀,提高了垃圾焚烧厂的设备稳定性和经济效益。(The invention relates to a steam reheating system for improving energy utilization efficiency by improving steam parameters of a garbage incinerator, which comprises main components of a waste heat boiler, a superheater, a steam reheater, a steam-water separator, a high-pressure cylinder and a low-pressure cylinder of a steam turbine, a condenser, a deaerator, a feed pump and the like. The main steam of the boiler enters a high-pressure cylinder of the steam turbine and a steam reheater in two paths respectively. The main steam enters a steam-water separator after acting in a high-pressure cylinder of the steam turbine, the separated water enters a deaerator, the steam enters a steam reheater and exchanges heat with the other path of main steam, and the reheated superheated steam is introduced into a low-pressure cylinder of the steam turbine to act. The system not only improves the energy utilization efficiency of the waste incinerator, but also avoids the corrosion of a steam reheating pipeline, and improves the equipment stability and the economic benefit of the waste incineration plant.)

一种采用主蒸汽加热的生活垃圾焚烧余热锅炉蒸汽再热系统

技术领域

本发明涉及一种高蒸汽参数生活垃圾焚烧发电系统，是一种汽轮机高压缸排汽经汽水分离后，再于蒸汽再热器中由主蒸汽加热后进入汽轮机低压缸做功的系统，提高垃圾焚烧炉的能源利用效率，同时降低高蒸汽参数垃圾焚烧炉高温腐蚀的危害。

背景技术

生活垃圾焚烧能将城市生活垃圾无害化、减量化、资源化，是解决垃圾围城问题的最优方案，因而被广泛采用。在我国，生活垃圾处理补贴与售电是垃圾焚烧厂的重要收入来源，随着行业市场化程度越来越高，来源于政府的垃圾处理补贴越来越少，垃圾焚烧厂也越来越依赖于售电收入，因此提高发电效率是众多垃圾焚烧厂的首要任务。

生活垃圾焚烧炉通常采用参数为400℃、4MPa的主蒸汽发电，但是该蒸汽参数局限了垃圾焚烧炉的能源利用效率。采用上述参数的垃圾焚烧炉发电效率一般为23％。为了提高垃圾焚烧炉的发电效率，近年来，越来越多的垃圾焚烧厂通过在锅炉内增加过热器的换热比例，使蒸汽参数提高到450-485℃同时提高蒸汽压力以提高发电效率。然而，受到锅炉高温腐蚀、汽轮机末端叶片干度要求等客观条件的限制，如果继续采用传统的方式，蒸汽参数已无法进一步提高，因此可采取蒸汽再热的方式，在不提高蒸汽温度的情况下提高焚烧厂的整体热效率。

发明内容

为了进一步提高垃圾焚烧炉的发电效率，本发明综合采用了汽轮机高、低压缸，再热蒸汽汽水分离、炉外蒸汽中间再热、主蒸汽加热等方式，提高了垃圾焚烧率的能源利用效率，减少了锅炉的高温腐蚀和汽轮机末级叶片的干度限制。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种采用主蒸汽加热的生活垃圾焚烧余热锅炉蒸汽再热系统，锅炉主蒸汽以两路分别进入汽轮机高压缸和蒸汽再热器。主蒸汽在汽轮机高压缸做功后进入汽水分离器，分出的饱和水进入除氧器，饱和蒸汽则进入蒸汽再热器与另一路主蒸汽进行热交换，再热后的过热蒸汽通入汽轮机低压缸做功。

进一步的，余热锅炉1中，垃圾焚烧产生的热量通过换热器被水吸收；来自汽包2的饱和蒸汽在过热器12中吸收更多能量，成为高温高压的系统主蒸汽；来自过热器12的主蒸汽以两路分别进入汽轮机高压缸5和蒸汽再热器4；主蒸汽在汽轮机高压缸5做功后进入汽水分离器10；汽水分离器10将饱和水与饱和蒸汽分离，其中饱和蒸汽进入蒸汽再热器4，与来自过热器2的主蒸汽进行热交换，加热至过热蒸汽后进入汽轮机低压缸6膨胀做功发电；汽水分离器10分离得到的饱和水进入除氧器9；汽轮机低压缸6的乏汽进入凝汽器8冷凝；凝汽器8得到的饱和水随后经过除氧器9、给水泵11、省煤器3等进入汽包2，开始下一个汽水循环过程。

本发明的有益效果是，使用了蒸汽再热技术，提高了垃圾焚烧炉的能源利用效率；避免了将换热效果较差的再热器管束放置在具有高温腐蚀危害的余热锅炉烟道内，减少了蒸汽再热系统的管道腐蚀，增加了垃圾焚烧厂的设备稳定性和经济效益；余热锅炉通过蒸汽管道向汽轮发电机组(每套汽轮发电机组包括了一套汽水分离器和蒸汽再热器)仅提供主蒸汽，因而本再热系统可用于母管制、多汽机(2个及以上)的焚烧发电系统。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种采用主蒸汽加热的生活垃圾焚烧余热锅炉蒸汽再热系统示意图。

图中1.余热锅炉，2.汽包,3.省煤器，4.蒸汽再热器，5.汽轮机高压缸，6.汽轮机低压缸，7.发电机，8.凝汽器，9.除氧器，10.汽水分离器，11.给水泵。

具体实施方式

本发明系一种通过提高垃圾焚烧炉蒸汽参数从而提高能源利用效率的蒸汽中间再热系统，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

系统由余热锅炉1、汽包2、省煤器3、蒸汽再热器4、汽轮机高压缸5、汽轮机低压缸6、发电机7、凝汽器8、除氧器9、汽水分离器10、给水泵11等主要设备组成。

(1)余热锅炉1中，垃圾焚烧产生的热量通过换热器被水吸收；

(2)来自汽包2的饱和蒸汽在过热器12中吸收更多能量，成为高温高压的系统主蒸汽；

(3)来自过热器12的主蒸汽以两路分别进入汽轮机高压缸5和蒸汽再热器4；

(4)主蒸汽在汽轮机高压缸5做功后进入汽水分离器10；

(5)汽水分离器10将饱和水与饱和蒸汽分离，其中饱和蒸汽进入蒸汽再热器4，与来自过热器2的主蒸汽进行热交换，加热至过热蒸汽后进入汽轮机低压缸6膨胀做功发电；

(6)汽水分离器10分离得到的饱和水进入除氧器9；

(7)汽轮机低压缸6的乏汽进入凝汽器8冷凝；

(8)凝汽器8得到的饱和水随后经过除氧器9、给水泵11、省煤器3等进入汽包2，开始下一个汽水循环过程。

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

余热锅炉1的一烟道内耐火浇筑料以上水冷壁面及二烟道水冷壁使用了Inconel625堆焊保护。来自过热器12的主蒸汽温度和压力分别为485℃、13MPa，该主蒸汽进入汽轮机高压缸5做功后，温度和压力分别下降到195℃、1.4MPa；在蒸汽再热器4中，来自过热器12的485℃、13MPa的主蒸汽将从高压缸5回流而来的195℃、1.4MPa的蒸汽的温度和压力分解提升至320℃、1.4MPa，成为过热蒸汽，该过热蒸汽(320℃、1.4MPa)进入汽轮机低压缸6做功，在凝汽器8中汽轮机低压缸6的排汽被冷却为25℃、0.003MPa的过饱和水，过饱和水经过除氧器9、省煤器3、汽包2进入下一个汽水循环过程。