[发明专利]耦合等离子体裂解的垃圾焚烧炉渣余热利用装置及方法

说明书

本发明公开了一种耦合等离子体裂解的垃圾焚烧炉渣余热利用装置及方法，装置包括余热锅炉、第一汽轮机、第一换热器、第三换热器、第五换热器、等离子体裂解炉和生活垃圾运输线；本发明提供的垃圾焚烧炉渣余热利用装置，将垃圾焚烧炉炉渣作为热源，通过蒸汽朗肯循环和有机朗肯循环发电，实现炉渣热量的梯级回收。

技术领域

本发明属于余热利用技术领域，具体涉及一种耦合等离子体裂解的垃圾焚烧炉渣余热利用装置及方法。

背景技术

垃圾焚烧发电是通过焚烧释放储存在生活垃圾内部的化学能，将其转化为热能并加以利用。相较于填埋，垃圾焚烧产生的污染气体排放量要低得多，同时其产生的电力和供热还可以减小不可再生能源的消耗，实现了节能减排，目前正逐渐成为我国处理城市生活垃圾的主流。虽然焚烧在城市生活垃圾无害化处理中有着显著的优势，但是也存在一些有待解决的关键问题，最广泛的问题是垃圾焚烧电厂的整体能量效率偏低，存在较大的低品位能量损失，主要原因是锅炉燃烧的热损失和尾气排烟的低温热损失。

另外，垃圾焚烧发电厂焚烧炉底部的底灰颗粒也蕴含着较大的余热能，但目前的垃圾焚烧电厂极少利用到这部分热量。余热回收利用需要考虑地区的能源产品需求，因为余热资源不仅可以用来发电，也可以用来进行区域供热，提供生活热水。现有技术对垃圾焚烧电厂焚烧炉底部的炉渣中的热量尚未利用，而只是利用了烟气中的余热，同时生活垃圾仅用来焚烧发电，碳最终还是以二氧化碳的形式释放到了大气中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耦合等离子体裂解的垃圾焚烧炉渣余热利用装置及方法，以解决现有技术中，垃圾焚烧电厂焚烧炉底部的炉渣中的热量未利用的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供了一种耦合等离子体裂解的垃圾焚烧炉渣余热利用装置，包括余热锅炉、第一汽轮机、第一换热器、第三换热器、第五换热器、等离子体裂解炉和生活垃圾运输线；

所述余热锅炉的过热蒸汽出口连接所述第一汽轮机，所述第一汽轮机的乏汽出口连接所述第一换热器的换热蒸汽进口，所述第一换热器的换热蒸汽出口连接所述第三换热器的换热蒸汽进口，所述第三换热器的换热蒸汽出口连接所述余热锅炉的循环水进口；

所述第一汽轮机的电能输出端通过电线连接所述等离子体裂解炉的电能输入端；

所述余热锅炉的固体颗粒出口连接至所述第五换热器，所述生活垃圾运输线经第五换热器换热后连接所述等离子体裂解炉的进料口，所述等离子体裂解炉的进气口连接有工作气体管路。

可选的，所述余热锅炉的进料口连接炉渣运输线，所述炉渣运输线连接垃圾焚烧电厂焚烧炉底部的炉渣出口。

可选的，等离子体裂解炉的气固混合物出口连接有气固分离装置，所述气固分离装置的高温残焦出口连接至所述余热锅炉的进料口；所述气固分离装置的轻质气体出口连接有气体净化分离装置。

可选的，所述气体净化分离装置的乙炔出口连接有乙炔储罐，所述气体净化分离装置的其他轻质气体出口连接至所述垃圾焚烧电厂焚烧炉的燃烧气体进口。

可选的，还包括第二换热器、第二汽轮机和冷凝器，所述第二换热器的烟气换热进口连接所述垃圾焚烧电厂焚烧炉的烟气尾气输出管路，所述第一换热器的循环有机工质换热出口连接所述第二换热器的循环有机工质换热进口，所述第二换热器的循环有机工质换热出口连接至第二汽轮机，所述第二汽轮机的做工后有机工质出口连接所述冷凝器，所述冷凝器经过循环有机工质管路连接所述第一换热器的循环有机工质换热进口。

可选的，所述第二汽轮机的电能输出端通过电线连接所述等离子体裂解炉的电能输入端。

可选的，还包括热网回水管路，所述热网回水管路连接至所述第三换热器，用于在第三换热器中换热升温。