一种煤粉锅炉和炉排炉联用的垃圾焚烧发电系统的制作方法

1.本实用新型属于燃煤发电与固废处置领域，具体涉及一种煤粉锅炉和炉排炉联用的垃圾焚烧发电系统。


背景技术：

2.随着社会不断发展进步，人均垃圾清运量逐年增长。焚烧法处置垃圾因具有处理速度快，减量化好等优势，增速较快。传统的垃圾焚烧电厂多使用炉排炉处置垃圾，但其燃烧温度低(约800℃)，容易产生剧毒的二噁英类物质，且新建这些炉排炉具有邻避效应，选址困难，投资大；传统的电站煤粉锅炉具有炉温高(1300～1500℃)、烟气处理设施完善等优势，但由于燃料市场的不确定性，实际运行中往往偏离设计煤种，导致汽温偏差大、燃烧器喷口易烧损、nox浓度高等问题。
3.面对垃圾产量日益增大与焚烧法处置垃圾能力尚不足的矛盾，已有一些燃煤电站锅炉开始掺烧垃圾等固废，但由于煤粉锅炉要求必须粉状入炉，一些难破碎的垃圾被排除在原料之外，限制了固废掺烧的适应范围。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的垃圾焚烧利用的问题，本实用新型提供一种煤粉锅炉和炉排炉联用的垃圾焚烧发电系统。
5.本实用新型是通过以下技术方案来实现：
6.一种煤粉锅炉和炉排炉联用的垃圾焚烧发电系统，包括炉排炉、煤粉锅炉和汽轮机；
7.所述炉排炉的尾部烟道连接设置有主管道，主管道接入煤粉锅炉炉膛内的燃尽风喷口上方；
8.所述煤粉锅炉包括设置在炉膛上方的前端过热器，以及设置在水平烟道的后端过热器；前端过热器接入汽轮机的高压缸，后端过热器和炉排炉的高温过热器汇流接入汽轮机的中压缸；
9.所述炉排炉和煤粉锅炉共用一组给煤装置，且炉排炉共用煤粉锅炉尾部的烟气处理设备。
10.进一步，所述尾部烟道还设置有与主管道并行多个支路管道，多个支路管道分别对应接入给煤装置连接煤粉燃烧器的供煤管道。
11.进一步，所述尾部烟道的主管道和支路管道均设置有烟气调节挡板、烟气温度计和流量计。
12.进一步，所述炉排炉燃烧段尾部设置有煤粉火炬稳燃器，煤粉火炬稳燃器的供煤端连接给煤装置的输出端。
13.进一步，所述高温过热器通过输水管道连接给水泵；输水管道上还连接有水冷壁入口集箱，水冷壁入口集箱依次连接前端过热器和后端过热器。
14.进一步，所述给水泵的输水管道部分设置于煤粉锅炉的尾段烟道。
15.进一步，所述后端过热器和高温过热器的蒸汽管道分别连接于汇流管道，汇流管道设置有中压主汽门。
16.进一步所述煤粉锅炉尾部的烟气处理设备包括依次设置有scr脱硝装置、除尘装置、引风机和脱硫装置。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
18.本实用新型一种煤粉锅炉和炉排炉联用的垃圾焚烧发电系统，将炉排炉和煤粉锅炉联用，炉排炉烟道接入煤粉锅炉燃尽风喷口上方，利用煤粉锅炉内部温度和二氧化硫可实现对炉排炉烟气中有害物质的分解和抑制；同时，炉排炉的高温过热器以及煤粉锅炉中和后端过热器的蒸汽管道汇流至汽轮机中压缸中做功，煤粉锅炉的前段过热器进入汽轮机的高压缸做功，合理的利用了垃圾燃烧和煤粉燃烧过程中产生的能量，提高了能源的利用率；最后，炉排炉和煤粉锅炉中的混合烟气通过煤粉锅炉尾部的烟气处理设备进行净化，实现烟气的净排放，降低烟气处理成本。
19.进一步，炉排炉中烟气管道的主管道和支路管道均设置有烟气调节挡板、烟气流量计和温度计，用以调节煤粉锅炉烟温，调整辐射型受热面和对流型受热面的吸热比例，辅助控制汽温；另一部分接入磨煤机的出粉管道，可以适当降低一次风率，降低nox生成量，且能够解决w型火焰锅炉燃用烟煤过程中导致的燃烧器喷口烧坏问题。
附图说明
20.图1为本实用新型具体实施例中一种煤粉锅炉和炉排炉联用的垃圾焚烧发电系统的示意图。
21.图中：垃圾输入装置1，垃圾接收仓2，炉排炉3，炉排4，出渣口5，尾部烟道7，煤粉火炬稳燃器8，烟气调节挡板9，给煤机10，热一次风12，磨煤机13，给水流量调节门14，水冷壁入口集箱15，煤粉锅炉16，煤粉燃烧器17，燃尽风喷口18，给水泵19，scr脱硝装置20，除尘装置21，引风机22，脱硫装置23，烟囱24，炉排炉主蒸汽门25，中压主汽门26，发电机28，汽轮机29，高压缸291，中压缸292。
具体实施方式
22.下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
23.本实用新型一种煤粉锅炉和炉排炉联用的垃圾焚烧发电系统，如图1所示，包括炉排炉3、煤粉锅炉16和汽轮机29；所述炉排炉3的尾部烟道7设置有主管道，主管道接入煤粉锅炉16的炉膛内的燃尽风喷口18上方；
24.煤粉锅炉16包括设置在炉膛上方的前端过热器，以及设置在水平烟道的后端过热器，其中，煤粉锅炉16的烟气首先经过前端过热器放热，在经过后端过热器放热，因此前端过热器的温度高于后端过热器的温度，煤粉锅炉16的前端过热器接入汽轮机29的高压缸291，煤粉锅炉16的后端过热器和炉排炉3的高温过热器合流后接入汽轮机29的中压缸292做功；炉排炉3和煤粉锅炉16共用一组给煤装置，且炉排炉3共用煤粉锅炉16尾部的烟气处理设备。
25.本实用新型提供的一种优选方案为，炉排炉3包括垃圾输入装置1、垃圾接收仓2、炉排4、出渣口5、煤粉火炬稳燃器8和尾部烟道7，具体的，垃圾输入装置1将垃圾投放至垃圾接收仓2内，炉排4带动垃圾至燃烧段进行燃烧过程，产生的燃烧废渣通过出渣口5排出；同时，粒径较大难以破碎和分选的垃圾进入炉排炉3中焚烧，灰渣经出渣口5排出，扩大了煤粉锅炉16处置固废的适应范围。
26.本实用新型提供的另一种优选方案为，煤粉锅炉16包括可以采用切圆锅炉、对冲燃烧煤粉锅炉或w燃烧型煤粉锅炉；具体的，煤粉锅炉16从下而上布置有水冷壁入口集箱15、煤粉燃烧器17、燃尽风喷口18和过热器；煤粉锅炉16烟道尾部设置有烟气处理设备，烟气处理设备包括依次连接的scr脱硝装置20、除尘装置21、引风机22和脱硫装置23，脱硫装置23将净烟气排至烟囱24实现烟气最终的净排放。
27.本实用新型提供的另一种优选方案为，煤粉锅炉16的尾部烟道7还设置有与主管道并行多个支路管道，多个支路管道分别对应接入给煤装置连接煤粉燃烧器17的供煤管道，为煤粉进入煤粉锅炉16提供动能，还设置有一路支路管道接入煤粉锅炉16的供煤管道，用以为煤粉提供动能和供应量的调节，具体的，可以在不增加或减少一次风量的情况下提高风粉混合物流速，比如应用于w型火焰锅炉由燃用无烟煤改为烟煤过程时，提高一次风粉混合物的流速，可以延迟煤粉气流的着火，有利于nox的控制和燃烧器喷口的保护；具体的，尾部烟道7的主管道和多个支路管道均设置有烟气调节挡板9、烟气温度计和流量计；通过烟气调节挡板9，可以调节管路内的烟量，在主管路中调节烟量，可以实现煤粉锅炉16内部温度的调节，调整辐射型受热面和对流型受热面的吸热比例，辅助控制汽温；或者对于切圆锅炉，可以增加反切动量，消除炉内残余旋转，减小热偏差。
28.本实用新型提供的另一种优选方案为，给煤装置包括给煤机10和磨煤机13，炉排炉3中尾部烟道7的支路管道还连接有磨煤机13的供煤管道，可以适当降低一次风率，较少能耗，降低nox生成量，且有利于w型锅炉烧烟煤过程中导致的燃烧器喷口烧坏问题。具体的，原煤经给煤机10进入磨煤机13后，在热一次风12的干燥和携带下，被分成两路，一路去往煤粉锅炉16的煤粉燃烧器17，另一路去往垃圾炉排炉3燃烧段尾部的煤粉火炬稳燃器8，煤粉火炬稳燃器8的供煤端连接给煤装置的输出端，煤粉火炬稳燃器8在炉排炉3燃烧不稳定时喷射煤粉火炬稳定燃烧，进而保证炉排炉3内部燃烧环境的稳定性；具体的，部分尾部烟道7可辅助热一次风12工作，进而减小能耗。
29.本实用新型提供的另一种优选方案为，炉排炉3的高温过热器以及煤粉锅炉16的前段过热器和后端过热器的给水由给水泵19提供，具体的，高温过热器通过输水管道连接给水泵19；输水管道上还连接有水冷壁入口集箱15，水冷壁入口集箱15依次连接前端过热器和后端过热器；其中，给水泵19输水端的给水大部分去往煤粉锅炉16中，去往炉排炉3换热器的给水流量由给水流量调节门14控制，同时，给水泵19输出端的输水管道部分设置于煤粉锅炉16的尾段烟道，利用尾段烟道中烟气的余温预先加热供给水，能够提高利用率，降低能耗；给水流量调节门14与垃圾输入装置1的共同作用，将高温过热器中的过热蒸汽的出口参数作为被控量，当过热蒸汽参数低于或高于设计值时，通过增加或减少垃圾输入装置的出力，或者可配合的相应减少或增加给水流量调节门的开度，或者二者的共同作用使被控量保持稳定，保证炉排炉3中高温过热器出口的过热蒸汽满足与再热蒸汽热段相同的品质。
30.本实用新型提供的另一种优选方案为，炉排炉3的过热器蒸汽管道设置有炉排炉主蒸汽门25，煤粉锅炉16的后端过热器和炉排炉3中高温过热器的蒸汽管道汇流管道设置有中压主汽门26，通过炉排炉主蒸汽门25与中压主汽门26的配合，使混合蒸汽进入汽轮机29的中压缸292做功，煤粉锅炉16的前端过热器直接接入汽轮机29的高压缸291做功，之后汽轮机29带动发电机28旋转发电，将垃圾中的能量转换为电能。
31.本实用新型提供的另一种优选方案为，通往煤粉燃烧器17的炉排炉3的烟气也可以在磨煤机13前，以实现乏气送粉，提高高挥发分煤种的干燥温度。
32.本实用新型提供的另一种优选方案为，连接供煤管道的支路管道中的烟气量是可调节的，以此来调节热一次风12的风速，进而达到调整一次风粉混合物的动量，以适应煤粉锅炉16燃用不同煤种。
33.本实用新型一种煤粉锅炉和炉排炉联用的垃圾焚烧发电系统在使用时，垃圾输入装置1将垃圾投放至垃圾接收仓2内，炉排4带动垃圾至燃烧段进行燃烧过程，产生的燃烧废渣通过出渣口5排出，而其产生的烟气通过尾部烟道7的主管道和多个支路管道，排至煤粉锅炉16高位布置的燃尽风喷口18上方和下方煤粉燃烧器17内，具体的，主管道和多个支路管道上设置有烟气调节挡板9、流量计和温度计，通过烟气调节挡板9控制烟气流量和流速，进而降低煤粉锅炉16的烟温，调整辐射性受热面和对流型受热面的吸热比例，辅助控制气温，同时，由于此处的温度较高，炉排炉3烟气中含有的二噁英物质进入在1300～1500℃高温下瞬间分解，且燃煤产生的二氧化硫对二噁英的再生有明显抑制作用；具体的，300～400℃的scr脱硝装置20中的脱硝催化剂能协同降解二噁英，最大程度降低二噁英的排放。而通往磨煤机13的出粉管道的烟气，可以适当降低一次风率，降低nox生成量。
34.同时给水泵19不断的向水冷壁入口集箱15输送水，保证炉排炉3的高温过热器以及煤粉锅炉16的前段过热器和后端过热中水的充足，具体的，给水泵19出口的给水大部分去往煤粉锅炉16中，去往炉排炉3过热器的给水流量由给水流量调节门14控制；
35.其中炉排炉3的高温过热器产生的蒸汽通过蒸汽管道至炉排炉主蒸汽门25，后与煤粉锅炉16的后端过热器中的蒸汽汇流至中压主汽门26，进入汽轮机29的中压缸292内部做功，煤粉锅炉16的前端过热器中的蒸汽进入汽轮机29的高压缸291内部做功，从而带动发电机28转动发电，完成由热能转换为电能的过程。