[发明专利]基于垃圾气化合成气回收的湿空气透平发电系统

权利要求书

1.一种基于垃圾气化合成气回收的湿空气透平发电系统，包括垃圾气化焚烧系统、锅炉系统、循环发电系统，所述锅炉系统具有汽包、过热器，其特征在于：所述循环发电系统包括混合器、低压空气压气机、高压空气压气机、涡轮机、发电机、空气汽气换热器、CO₂汽气换热器、CO₂风机、再循环风机、混合分离器、CO₂分离器、以及锅炉系统的给水输入系统，所述混合器的侧壁上设有第一入口、第二入口，所述混合器的底部设有出水口，所述混合器的顶部设有出汽口，所述混合器的第一入口连接汽包的饱和蒸汽出口，所述混合器的第二入口连接高压空气压气机的出气口，所述高压空气压气机的进气口连接低压空气压气机的出气口，所述低压空气压气机的进气口与大气连通，所述混合器的出水口连接汽包的进水口，所述混合器的出汽口连接过热器的进汽口，所述过热器的出汽口输出高压过热蒸汽，所述过热器的出汽口连接涡轮机的进气口，所述涡轮机与发电机动力连接，高压过热蒸汽推动涡轮机发电，所述锅炉系统的废气排放口连接CO₂风机的进气口，所述CO₂分离器连接于锅炉系统的废气排放口、CO₂风机的进气口之间，所述CO₂风机的出气口输出CO₂，所述涡轮机的出气口分别连接CO₂汽气换热器的加热通道、空气汽气换热器的加热通道，CO₂汽气换热器的加热通道、空气汽气换热器的加热通道并联后再连接再循环风机的进气口，再循环风机的出气口连接混合分离器，所述混合分离器分离出氮气排空或回收利用，剩余气体与CO₂风机输出的CO₂混合输入垃圾气化焚烧系统作为气化剂，所述CO₂风机的出气口与垃圾气化焚烧系统之间连接CO₂汽气换热器的受热通道，所述混合器的第二入口与高压空气压气机的出气口之间连接空气汽气换热器的受热通道；

还包括气水换热器，所述低压空气压气机、高压空气压气机之间连接气水换热器的受热通道，所述给水输入系统的出水口连接气水换热器的加热通道后对锅炉系统供水，所述给水输入系统包括通过管道依次串联的除氧器、水泵，所述除氧器的进水口连接水源，所述水泵的出水口为给水输入系统的出水口。

2.根据权利要求1所述的基于垃圾气化合成气回收的湿空气透平发电系统，其特征在于：所述CO₂分离器包括一级膜分离器以及第一二级膜分离器、第二二级膜分离器，所述一级膜分离器分离出H₂、CO₂排入第一二级膜分离器，其余气体排入第二二级膜分离器，所述第一二级膜分离器分离出CO₂输入CO₂风机，剩余的H₂回收再利用，所述第二二级膜分离器分离出N₂回收再利用，其余的气体回收再利用。

3.根据权利要求1所述的基于垃圾气化合成气回收的湿空气透平发电系统，其特征在于：所述锅炉系统包括锅炉本体，所述锅炉本体具有旋风除尘室、炉室a、炉室b，所述旋风除尘室的下端设置烟气入口，旋风除尘室的烟气入口与垃圾气化焚烧系统连接，旋风除尘室上端为第三烟气出口，旋风除尘室上端的第三烟气出口与炉室a的上端连通，所述炉室a、炉室b的下端连通，所述炉室b的上端设置废气出口，所述炉室a内设置有所述的过热器，炉室b内设置有蒸发器，锅炉本体的顶端设置所述的汽包，所述旋风除尘室、炉室a、炉室b均位于汽包下方，所述汽包上设有汽水进口，汽包内设有汽水分离装置，用于分离汽水混合物，汽包通过第一下降管连接水冷壁的进水口，用于输出汽水分离装置分离出的水，汽包通过第二下降管连接蒸发器的进水口，用于输出汽水分离装置分离出的水，所述水冷壁、蒸发器的出汽口分别通过汽管连接汽包的进汽口，用于回流高温蒸汽。

4.根据权利要求3所述的基于垃圾气化合成气回收的湿空气透平发电系统，其特征在于：所述锅炉本体具有炉室c，所述炉室c的上端与炉室b上端的废气出口连通，炉室c的下端设置废气排放口，所述炉室c的废气排放口与CO₂分离器之间连接烟气净化系统，所述烟气净化系统包括依次连接的粗净化系统、增压风机、精洗除尘器，净化后的烟气供入合成烟气压气机。