一种垃圾及生物质气化耦合发电系统的制作方法

本实用新型属于生物质和垃圾利用技术领域，涉及一种垃圾及生物质气化耦合发电系统。

背景技术：

随着经济的迅速发展以及国民生活水平的日益提高，焚烧生物质导致的环境问题日益突出，如何处理数量庞大的生物质已成为目前我国面临的严峻问题之一。生物质和垃圾的处理方式有两种：直接燃烧、填埋，目前直接燃烧是我国主要的生物质处理方法，其容易造成大气污染，而填埋需要耗费大量人力物力和时间，因此直接焚烧成为我国生物质处理的主流方式。生物质和垃圾在燃烧过程中，会产生大量的热量，将这部分热量用于发电，可实现余热回收及资源最大化使用。由此，对垃圾及生物质发电系统与常规的燃煤发电系统进行耦合，有望实现生物质燃烧所产生热量的高效利用，进而增加燃煤发电厂功能性，但是由于生物质具有较多的碱金属，直接将生物质掺烧至现有燃煤锅炉容易造成结渣、换热面腐蚀等影响机组安全性的问题，直接掺烧垃圾还会带来渗滤液的处理难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种垃圾及生物质气化耦合发电系统，该系统能够对垃圾及生物质气化产生燃气进行焚烧，同时实现该气化系统与常规燃煤发电系统的耦合，

为达到上述目的，本实用新型所述的垃圾及生物质气化耦合发电系统包括炉排式干化机、螺旋输送机、旋风气化炉、旋风分离器、引风机及换热器；

生物质和垃圾输送管道与炉排式干化机的入口相连通，炉排式干化机的物料出口与螺旋输送机的入口相连通，炉排式干化机的燃气出口与旋风分离器的燃气侧入口相连通，旋风分离器的燃气侧出口与引风机的入口相连通，旋风分离器的物料出口与炉排式干化机的物料入口相连通，引风机的燃气出口分为两路，其中一路与燃煤锅炉相连通，另外一路经过旁路阀门与换热器的燃气侧入口相连通，冷空气管道与换热器的空气入口相联通，换热器的空气出口与旋风气化炉的空气侧入口相连通，换热器的燃气出口与旋风气化炉的燃气侧入口相连通，旋风气化炉的燃气侧出口与炉排式干化机的燃气侧入口相连通。

炉排式干化机底部的物料出口处设置有出料螺旋。

旋风分离器底部的物料出口与炉排式干化机的入口相连通。

引风机的出口与换热器的燃气入口之间设置有旁路阀门。

冷空气管道通过送风机与换热器的空气入口相联通。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的垃圾及生物质气化耦合发电系统在具体操作时，生物质进入炉排式干化机，在热燃气的作用下进行干化，干化后的生物质进入旋风气化炉进行气化，产生的气化气进入炉排式干化机，炉排式干化机产生的气固混合物在旋风分离器的作用下，将气固混合物分离为燃气和颗粒，燃气在引风机的作用下，一部分进入燃煤锅炉燃烧，另外一部分进入换热器中，与冷空气换热；通过换热的燃气和空气共同进入旋风气化炉，气化干化后的生物质颗粒，旋风气化炉气化后的生物质则排出进行生物质灰的综合利用。本实用新型可以有效的利用生物质，并且产生燃气可以直接在燃煤锅炉中燃烧，有效避免燃煤锅炉直接燃烧生物质产生的受热面腐蚀等问题。在处理物为垃圾时，可以利用炉排式干化机干燥垃圾，这样可以有效提高燃烧物的热值，同时不用处理目前其他方法较难处理的垃圾渗滤液。

附图说明

图1为本实用新型的原理图。

其中，1为炉排式干化机、2为螺旋给料机、3为旋风气化炉、4为旋风分离器、5为引风机、6为旁路阀门、7为换热器、8为送风机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参考图1，本实用新型所述的垃圾及生物质气化耦合发电系统包括炉排式干化机1、螺旋输送机2、旋风气化炉3、旋风分离器4、引风机5及换热器7；生物质和垃圾输送管道与炉排式干化机1的入口相连通，炉排式干化机1的物料出口与螺旋输送机2的入口相连通，炉排式干化机1的燃气出口与旋风分离器4的燃气侧入口相连通，旋风分离器4的燃气侧出口与引风机5的入口相连通，旋风分离器4的物料出口与炉排式干化机1的物料入口相连通，引风机5的燃气出口分为两路，其中一路与燃煤锅炉相连通，另外一路经过旁路阀门6与换热器7的燃气侧入口相连通，冷空气管道与换热器7的空气入口相联通，换热器7的空气出口与旋风气化炉3的空气侧入口相连通，换热器7的燃气出口与旋风气化炉3的燃气侧入口相连通，旋风气化炉3的燃气侧出口与炉排式干化机1的燃气侧入口相连通。

炉排式干化机1底部的物料出口处设置有出料螺旋。

旋风分离器4底部的物料出口与炉排式干化机1的入口相连通。

引风机5的出口与换热器7的燃气入口之间设置有旁路阀门6。

冷空气管道通过送风机8与换热器7的空气入口相联通。

本实用新型的具体工作过程为：

当处理物为生物质时，将生物质送入炉排式干化机1中，生物质在炉排式干化机1中干化，干化后的生物质通过螺旋给料机2进入旋风气化炉3中，旋风气化炉3产生的生物质气化气体进入炉排式干化机1中进行冷却并干燥，再降温后进入旋风分离器4中进行分离，其中，分离出来的燃气经过引风机5后分为两路，其中一路进入燃煤锅炉中燃烧，另外一路进入换热器7中，并在换热器7中与送风机8输出的冷空气进行换热，产生的冷燃气及热空气同时进入旋风气化炉3，干化后的生物质在旋风气化炉3中在热空气、冷燃气的作用下共同气化，产生的热燃气进入炉排式干化机1中，产生的生物质灰排出；

当处理物为垃圾时，将垃圾送入到炉排式干化机1中，垃圾在炉排式干化机1中干化，干化后的垃圾通过螺旋给料机2进入旋风气化炉3，产生的生物质气化气体进入炉排式干化机1中进行冷却并干燥，再降温后进入旋风分离器4中进行分离，其中，分离出来的燃气经过引风机5分为两路，其中，一路进入燃煤锅炉中燃烧，另一路进入换热器7中，与送风机8输出的冷空气进行换热，产生的冷燃气及热空气同时进入旋风气化炉3中，干化后的垃圾在旋风气化炉3中在热空气、冷燃气的作用下共同气化，产生的热燃气进入炉排式干化机1，旋风气化炉3产生的灰渣单独排放。

本实用新型能够将垃圾及生物质与燃煤电站系统耦合，将产生的生物质或垃圾气用于发电，实现余热回收及资源的最大化使用，通过对生物质气化处理系统与常规的燃煤发电系统进行耦合，实现生物质气化焚烧所产生热量的高效利用。利用本实用新型，不仅能够实现生物质及垃圾有效焚烧利用，而且能够避免直接燃烧生物质产生腐蚀锅炉受热面等安全问题，解决垃圾渗滤液的处理难题，也不会造成环境二次污染，对实现生物质和垃圾的减量化、无害化、资源化和规模化处置，具有重要意义。

技术特征：

1.一种垃圾及生物质气化耦合发电系统，其特征在于，包括炉排式干化机(1)、螺旋输送机(2)、旋风气化炉(3)、旋风分离器(4)、引风机(5)及换热器(7)；

生物质和垃圾输送管道与炉排式干化机(1)的入口相连通，炉排式干化机(1)的物料出口与螺旋输送机(2)的入口相连通，炉排式干化机(1)的燃气出口与旋风分离器(4)的燃气侧入口相连通，旋风分离器(4)的燃气侧出口与引风机(5)的入口相连通，旋风分离器(4)的物料出口与炉排式干化机(1)的物料入口相连通，引风机(5)的燃气出口分为两路，其中一路与燃煤锅炉相连通，另外一路经过旁路阀门(6)与换热器(7)的燃气侧入口相连通，冷空气管道与换热器(7)的空气入口相联通，换热器(7)的空气出口与旋风气化炉(3)的空气侧入口相连通，换热器(7)的燃气出口与旋风气化炉(3)的燃气侧入口相连通，旋风气化炉(3)的燃气侧出口与炉排式干化机(1)的燃气侧入口相连通。

2.根据权利要求1所述的垃圾及生物质气化耦合发电系统，其特征在于，炉排式干化机(1)底部的物料出口处设置有出料螺旋。

3.根据权利要求1所述的垃圾及生物质气化耦合发电系统，其特征在于，旋风分离器(4)底部的物料出口与炉排式干化机(1)的入口相连通。

4.根据权利要求1所述的垃圾及生物质气化耦合发电系统，其特征在于，引风机(5)的出口与换热器(7)的燃气入口之间设置有旁路阀门(6)。

5.根据权利要求1所述的垃圾及生物质气化耦合发电系统，其特征在于，冷空气管道通过送风机(8)与换热器(7)的空气入口相联通。

技术总结
本实用新型公开了一种垃圾及生物质气化耦合发电系统，生物质或垃圾输送管道与炉排式干化机的入口相连通，炉排式干化机的物料出口与螺旋输送机的入口相连通，炉排式干化机的燃气出口与旋风分离器的燃气侧入口相连通，旋风分离器的燃气侧出口与引风机的入口相连通，旋风分离器的物料出口与炉排干化机的物料入口相联通，引风机的燃气出口分为两路，一路去燃煤锅炉，另外一路经过旁路阀门与换热器的燃气侧入口相连通，冷空气通过送风机与换热器的空气侧入口相联通，换热器的空气出口与旋风气化炉的空气侧入口相连通，换热器的燃气出口与旋风气化炉的燃气侧入口相连通，旋风气化炉的物料出口产生的灰进行综合利用。

技术研发人员：魏星;王一坤;柳宏刚;张广才;聂鑫;成汭珅
受保护的技术使用者：华能国际电力股份有限公司;西安热工研究院有限公司;西安西热锅炉环保工程有限公司
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2021.07.23