一种用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统的制作方法

1.本发明属于环保技术领域，具体地，涉及一种用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统。

背景技术：

2.我国在运行的垃圾焚烧发电机组大部分为中压机组，给水温度一般为105℃～130℃，排烟温度一般为190℃～200℃，机组配套空气预热器通常为蒸汽空预器，热源主要来自汽包抽汽或汽机抽汽，蒸汽耗量大问题突出。为达到更高比例的燃煤替代比，实现低热值、宽水分垃圾焚烧发电机组稳定运行，助力碳中和，目前垃圾焚烧配套发电机组的压力在不断提高，但其给水温度往往都高于150℃，作为垃圾焚烧锅炉的末级换热器，省煤器进水温度对排烟温度起决定作用，亟需新的蒸汽空预器装置及配套调节系统解决蒸汽空预器蒸汽耗量大以及省煤器进水温度高导致锅炉排烟温度高的问题。

技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统，在锅炉给水管路组件中设置闪蒸罐，将锅炉给水转变为低压闪蒸蒸汽和低压凝结水，与汽包抽汽、汽机抽汽共同组成四股热源，分别送入蒸汽空预器装置中各组换热器，通过调节各股热源的热源输入量，达到调节热空气温度、省煤器进水温度及降低锅炉蒸汽耗量的目的。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统，所述多热源调节系统包括空气预热器装置、汽包供热管路组件、汽机供热管路组件、锅炉给水管路组件、收集装置、垃圾焚烧锅炉，所述汽包供热管路组件、汽机供热管路组件、锅炉给水管路组件均与空气预热器装置连接，所述空气预热器装置与收集装置连接，所述空气预热器装置与垃圾焚烧锅炉连接。
5.进一步地，还包括：调节阀组、温度热电偶和plc控制器，所述汽包供热管路组件、汽机供热管路组件、锅炉给水管路组件上均设有调节阀组，所述空气预热器装置出口处、垃圾焚烧锅炉的出口处均设有温度热电偶，所述plc控制器分别与调节阀组、温度热电偶连接。
6.进一步地，所述空气预热器装置包括：高压段换热器、低压段换热器、第一闪蒸段换热器、第二闪蒸段换热器、空气进口、空气出口、冷风管道、热风管道，所述冷风管道与空气进口连接，所述空气进口、第二闪蒸段换热器的壳程口、第一闪蒸段换热器的壳程口、低压段换热器的壳程口、高压段换热器的壳程口、空气出口、热风管道依次连接，所述热风管道与垃圾焚烧锅炉连接。
7.进一步地，所述空气出口处的温度为220℃~240℃。
8.进一步地，所述高压段换热器、低压段换热器、第一闪蒸段换热器、第二闪蒸段换热器均为带鳍片的蛇形管结构。
9.进一步地，所述汽包供热管路组件包括：汽包、汽包抽汽管路、第一流量计、第一调节阀组，所述汽包与汽包抽汽管路连接，所述第一流量计设置在汽包抽汽管路上，所述第一调节阀组的一端通过汽包抽汽管路与第一流量计连接，另一端通过汽包抽汽管路与高压段换热器的管程入口连接。
10.进一步地，所述汽机供热管路组件包括：汽机、汽机抽汽管路、第二流量计、第二调节阀组，所述汽机与汽机抽汽管路连接，所述第二流量计设置在汽机抽汽管路上，所述第二调节阀组的一端通过汽机抽汽管路与第二流量计连接，另一端通过汽机抽汽管路与低压段换热器的管程入口连接。
11.进一步地，所述锅炉给水管路组件包括：主给水管路、主给水流量计、闪蒸罐进水管路、第三流量计、第三调节阀组、闪蒸罐、闪蒸罐供汽管路、闪蒸罐供水管路、给水混合集箱、省煤器进水管路、省煤器，所述闪蒸罐的工质进口通过闪蒸罐进水管路、主给水管路与给水操作台连接，主给水管路上设有主给水流量计，闪蒸罐进水管路上设有第三流量计和第三调节阀组，所述闪蒸罐产生的低压闪蒸蒸汽通过闪蒸罐供汽管路与第一闪蒸段换热器的管程入口连接，所述闪蒸罐产生的低压凝结水通过闪蒸罐供水管路与第二闪蒸段换热器的管程入口连接，所述第一闪蒸段换热器的管程出口、第二闪蒸段换热器的管程出口均与给水混合集箱连接，所述给水混合集箱与省煤器连接，所述省煤器设置于垃圾焚烧锅炉的尾部烟道中。
12.进一步地，所述给水混合集箱的出口温度为104℃~150℃。
13.进一步地，所述垃圾焚烧锅炉的额定压力为5.3mpa~13.7mpa。
14.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的多热源调节系统在锅炉给水管路组件中设置闪蒸罐，将锅炉给水转变为低压闪蒸蒸汽和低压凝结水，与汽包抽汽、汽机抽汽共同组成四股热源，分别送入蒸汽空预器装置中各组换热器。其中低压闪蒸蒸汽和低压凝结水为第一优先级输入热源，汽包抽汽和汽机抽汽为第二优先级输入热源，在加热冷空气过程中，通过调节阀组优先增加低压闪蒸蒸汽和低压凝结水的输入，其次增加汽包抽汽和汽机抽汽输入，可达到降低锅炉蒸汽耗量的目的；同时，主给水管路总流量保持不变，增加闪蒸罐进水后凝结水相应增加，使得给水混合集箱温度降低，达到降低省煤器进水温度的目的。
附图说明
15.图1为本发明用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统的结构示意图；标号说明：汽包1、汽包抽汽管路2、第一流量计3、第一调节阀组4、高压段换热器5、汽机6、汽机抽汽管路7、第二流量计8、第二调节阀组9、低压段换热器10、给水操作台11、主给水管路12、主给水流量计13、闪蒸罐进水管路14、第三流量计15、第三调节阀组16、闪蒸罐17、闪蒸罐供汽管路18、第一闪蒸段换热器19、第一凝结水管路20、第一增压水泵21、闪蒸罐供水管路22、第二闪蒸段换热器23、第二凝结水管路24、第二增压水泵25、给水混合集箱26、省煤器进水管路27、省煤器28、空气进口29、空气出口30、冷风管道31、热风管道32、收集装置33、垃圾焚烧锅炉34。
具体实施方式
16.下面结合附图对本发明的技术方案作进一步地详细说明。
17.如图1为本发明用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统的结构示意图，该多热源调节系统包括空气预热器装置、汽包供热管路组件、汽机供热管路组件、锅炉给水管路组件、收集装置33、垃圾焚烧锅炉34、调节阀组、温度热电偶和plc控制器，汽包供热管路组件、汽机供热管路组件、锅炉给水管路组件均与空气预热器装置连接，空气预热器装置与收集装置33连接，收集装置33为定排扩容器或其它类型的储罐，用于接收凝结水；空气预热器装置与垃圾焚烧锅炉34连接，空气预热器装置产生的热空气通过热风管道送至垃圾焚烧锅炉34中，作为一次风、二次风实现垃圾高温焚烧。汽包供热管路组件、汽机供热管路组件、锅炉给水管路组件上均设有调节阀组，空气预热器装置出口处、垃圾焚烧锅炉34的出口处均设有温度热电偶，plc控制器分别与调节阀组、温度热电偶连接，通过温度热电偶进行温度检测，并通过plc系统控制调节阀组的调节，使得温度检测达到要求。本发明通过锅炉给水管路组件将锅炉给水转变为低压闪蒸蒸汽和低压凝结水，与汽包抽汽、汽机抽汽共同组成四股热源，分别送入蒸汽空预器装置中各组换热器。其中，低压闪蒸蒸汽和低压凝结水为第一优先级输入热源，汽包抽汽和汽机抽汽为第二优先级输入热源，在加热冷空气过程中，通过调节阀组优先增加低压闪蒸蒸汽和低压凝结水输入，其次增加汽包抽汽和汽机抽汽输入，可达到降低锅炉蒸汽耗量的目的。
18.本发明中空气预热器装置包括：高压段换热器5、低压段换热器10、第一闪蒸段换热器19、第二闪蒸段换热器23、空气进口29、空气出口30、冷风管道31、热风管道32，冷风管道31与空气进口29连接，空气进口29与第二闪蒸段换热器23的壳程入口连接，第二闪蒸段换热器23的壳程出口与第一闪蒸段换热器19的壳程入口连接，第一闪蒸段换热器19的壳程出口与低压段换热器10的壳程入口连接，低压段换热器10的壳程出口与高压段换热器5的壳程入口连接，高压段换热器5的壳程出口与空气出口30连接，空气出口30与热风管道32连接，热风管道32与垃圾焚烧锅炉34连接，本发明中空气出口30处的温度为220℃~240℃，当空气出口30处的温度不在该范围时，通过plc系统控制调节阀组自动调节，使得空气出口30的温度稳定在220℃~240℃，本发明中高压段换热器5、低压段换热器10、第一闪蒸段换热器19、第二闪蒸段换热器23均为带鳍片的蛇形管结构，降低空气加热时的锅炉蒸汽耗量和省煤器28的进水温度，降低排烟温度。
19.本发明中汽包供热管路组件由汽包1、汽包抽汽管路2、第一流量计3、第一调节阀组4组成，第一流量计3设置与汽包抽汽管路2上，第一调节阀组4的一端通过汽包抽汽管路2与第一流量计3连接，另一端通过汽包抽汽管路2与高压段换热器5的管程入口连接。本发明中汽包1与汽包抽汽管路2连接，高压段换热器5的管程出口与收集装置33连接，用于收集冷凝水。本发明中的第一调节阀组4由1个电动调节阀和2个手动截止阀组成，且电动调节阀设置于手动截止阀之间，第一调节阀组4可根据空气出口30的温度反馈自动调节汽包抽汽的输入流量。
20.本发明中汽机供热管路组件由汽机6、汽机抽汽管路7、第二流量计8、第二调节阀组9组成，第二流量计8设置在汽机抽汽管路7上，第二调节阀组9的一端通过汽机抽汽管路7与第二流量计8连接，另一端通过汽机抽汽管路7与低压段换热器10的管程入口连接。本发明中汽机6与汽机抽汽管路7连接，低压段换热器10的管程出口与收集装置33连接，用于收
集冷凝水。本发明中的第二调节阀组9由1个电动调节阀和2个手动截止阀组成，且电动调节阀设置于手动截止阀之间，通过设置第二调节阀组9可根据空气出口30的温度反馈自动调节汽机抽汽的输入流量。
21.本发明中锅炉给水管路组件包括：主给水管路12、主给水流量计13、闪蒸罐进水管路14、第三流量计15、第三调节阀组16、闪蒸罐17、闪蒸罐供汽管路18、闪蒸罐供水管路22、给水混合集箱26、省煤器进水管路27、省煤器28，本发明中闪蒸罐17的工质进口通过闪蒸罐进水管路14、主给水管路12与给水操作台11连接，主给水管路12上设有主给水流量计13，闪蒸罐进水管路14上设有第三流量计15和第三调节阀组16，第三调节阀组16由1个电动调节阀和2个手动截止阀组成，且电动调节阀设置于手动截止阀之间，通过设置第三调节阀组16可根据空气出口30的温度反馈自动调节锅炉给水热源的输入流量。本发明中闪蒸罐17产生的低压闪蒸蒸汽通过闪蒸罐供汽管路18与第一闪蒸段换热器19的管程入口连接，闪蒸罐17产生的低压凝结水通过闪蒸罐供水管路22与第二闪蒸段换热器23的管程入口连接，第一闪蒸段换热器19的管程出口通过第一凝结水管路20、第一增压水泵21与给水混合集箱26连接，第二闪蒸段换热器23的管程出口通过第二凝结水管路24、第二增压水泵25与给水混合集箱26连接。本发明中的闪蒸罐供水管路22从主给水管路12引出，作为主给水管路12的一个旁路，使得闪蒸罐17可将高温高压给水降压变成低压蒸汽和低压凝结水，分别将低压蒸汽和低压凝结水送入空气预热器装置中，利用其热量加热空气，通过闪蒸罐17将给水部分转换为蒸汽，可大幅度提高空气预热器装置的换热效率，同时可以减少汽包抽汽和汽机抽汽的蒸汽用量。同时，给水混合集箱26的进口通过主给水管路12与给水操作台11连接，给水混合集箱26的出口通过省煤器进水管路27与省煤器28连接，给水混合集箱26的出口温度为104℃~150℃，省煤器28设置于垃圾焚烧锅炉34的尾部烟道中。主给水管路12的总流量保持不变，增加闪蒸罐17进水后凝结水相应增加，使得给水混合集箱26温度降低，降低省煤器28进水温度，同时降低省煤器28的腐蚀。
22.本发明中的多热源调节系统适用于额定压力为5.3mpa~13.7mpa的垃圾焚烧锅炉，该压力下的垃圾焚烧锅炉的给水压力和给水温度很高，给水焓值高，利用价值高。
23.本发明用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统的工作过程为：常温空气通过冷风管道31由空气进口29进入空气预热器装置中，依次经过第二闪蒸段换热器23、第一闪蒸段换热器19、低压段换热器10、高压段换热器5共四股热源的加热，最后从空气出口30（温度tk）经由热风管道32送至垃圾焚烧锅炉34中；具体地，四股热源的产生过程分别为：（1）锅炉汽包抽汽从汽包1经汽包抽汽管路2（流量q1）进入高压段换热器5中，换热后变成凝结水进入收集装置33；（2）汽机抽汽从汽机6经汽机抽汽管路7（流量q2）进入低压段换热器10中，换热后变成凝结水进入收集装置33。
24.（3）锅炉主给水从给水操作台11经主给水管路12进入给水混合集箱26；给水旁路经闪蒸罐进水管路14（流量q3）进入闪蒸罐17进行降压闪蒸过程，产生低压饱和蒸汽和低压饱和水，低压饱和蒸汽经闪蒸罐供汽管路18进入第一闪蒸段换热器19，换热后变成凝结水经第一增压水泵21加压后经第一凝结水管路20进入给水混合集箱26中；（4）低压饱和水经闪蒸罐供水管路22进入第二闪蒸段换热器23中，换热后变成凝结水经第二增压水泵25加压后经第二凝结水管路24进入给水混合集箱26；
给水混合集箱26将三路进水汇合后的出水（温度ts）经省煤器进水管路27进入省煤器28；本发明中四股热源协同调节的过程具体为：当锅炉给水混合集箱26出口给水温度ts超过150℃时，通过plc系统向第三调节阀组16发送调节信号，增大闪蒸罐进水管路14的流量q3，监测给水混合集箱26的出水温度ts，直至该温度ts降至104℃～150℃，即达到降低省煤器28进水温度的控制要求；监测空气出口30的热风温度tk，若该温度tk满足垃圾焚烧锅炉要求：220℃≤tk≤240℃，则无需增大汽包抽汽流量q1和汽机抽汽流量q2，可有效降低锅炉蒸汽耗量；若该空气出口30的热风温度tk低于垃圾焚烧锅炉要求，则通过plc系统向第二调节阀组9发送调节信号，增大汽机抽汽流量q2，若空气出口30的热风温度tk仍未达到锅炉要求，则继续通过plc系统向第一调节阀组4发送调节信号，增大汽包抽汽流量q1，直到达到设定要求。
25.本发明的多热源调节系统在主给水管路12中设置闪蒸罐17，将锅炉给水转变为低压闪蒸蒸汽和低压凝结水，与汽包抽汽、汽机抽汽共同组成四股热源，分别送入蒸汽空预器装置中各组换热器，通过调节各股热源的热源输入量，达到调节热空气温度、省煤器进水温度及降低锅炉蒸汽耗量的目的。
26.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施方式，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统，其特征在于，所述多热源调节系统包括空气预热器装置、汽包供热管路组件、汽机供热管路组件、锅炉给水管路组件、收集装置（33）、垃圾焚烧锅炉（34），所述汽包供热管路组件、汽机供热管路组件、锅炉给水管路组件均与空气预热器装置连接，所述空气预热器装置与收集装置（33）连接，所述空气预热器装置与垃圾焚烧锅炉（34）连接。2.根据权利要求1所述的用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统，其特征在于，还包括：调节阀组、温度热电偶和plc控制器，所述汽包供热管路组件、汽机供热管路组件、锅炉给水管路组件上均设有调节阀组，所述空气预热器装置出口处、垃圾焚烧锅炉（34）的出口处均设有温度热电偶，所述plc控制器分别与调节阀组、温度热电偶连接。3.根据权利要求1所述的用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统，其特征在于，所述空气预热器装置包括：高压段换热器（5）、低压段换热器（10）、第一闪蒸段换热器（19）、第二闪蒸段换热器（23）、空气进口（29）、空气出口（30）、冷风管道（31）、热风管道（32），所述冷风管道（31）与空气进口（29）连接，所述空气进口（29）、第二闪蒸段换热器（23）的壳程口、第一闪蒸段换热器（19）的壳程口、低压段换热器（10）的壳程口、高压段换热器（5）的壳程口、空气出口（30）、热风管道（32）依次连接，所述热风管道（32）与垃圾焚烧锅炉（34）连接。4.根据权利要求3所述的用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统，其特征在于，所述空气出口（30）处的温度为220℃~240℃。5.根据权利要求3所述的用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统，其特征在于，所述高压段换热器（5）、低压段换热器（10）、第一闪蒸段换热器（19）、第二闪蒸段换热器（23）均为带鳍片的蛇形管结构。6.根据权利要求1或2所述的用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统，其特征在于，所述汽包供热管路组件包括：汽包（1）、汽包抽汽管路（2）、第一流量计（3）、第一调节阀组（4），所述汽包（1）与汽包抽汽管路（2）连接，所述第一流量计（3）设置在汽包抽汽管路（2）上，所述第一调节阀组（4）的一端通过汽包抽汽管路（2）与第一流量计（3）连接，另一端通过汽包抽汽管路（2）与高压段换热器（5）的管程入口连接。7.根据权利要求1或2所述用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统，其特征在于，所述汽机供热管路组件包括：汽机（6）、汽机抽汽管路（7）、第二流量计（8）、第二调节阀组（9），所述汽机（6）与汽机抽汽管路（7）连接，所述第二流量计（8）设置在汽机抽汽管路（7）上，所述第二调节阀组（9）的一端通过汽机抽汽管路（7）与第二流量计（8）连接，另一端通过汽机抽汽管路（7）与低压段换热器（10）的管程入口连接。8.根据权利要求1或2所述的用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统，其特征在于，所述锅炉给水管路组件包括：主给水管路（12）、主给水流量计（13）、闪蒸罐进水管路（14）、第三流量计（15）、第三调节阀组（16）、闪蒸罐（17）、闪蒸罐供汽管路（18）、闪蒸罐供水管路（22）、给水混合集箱（26）、省煤器进水管路（27）、省煤器（28），所述闪蒸罐（17）的工质进口通过闪蒸罐进水管路（14）、主给水管路（12）与给水操作台（11）连接，主给水管路（12）上设有主给水流量计（13），闪蒸罐进水管路（14）上设有第三流量计（15）和第三调节阀组（16），所述闪蒸罐（17）产生的低压闪蒸蒸汽通过闪蒸罐供汽管路（18）与第一闪蒸段换热器（19）的管程入口连接，所述闪蒸罐（17）产生的低压凝结水通过闪蒸罐供水管路（22）与第二闪蒸段换热器（23）的管程入口连接，所述第一闪蒸段换热器（19）的管程出口、第二闪蒸段换热器（23）
的管程出口均与给水混合集箱（26）连接，所述给水混合集箱（26）与省煤器（28）连接，所述省煤器（28）设置于垃圾焚烧锅炉（34）的尾部烟道中。9.根据权利要求8所述用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统，其特征在于，所述给水混合集箱（26）的出口温度为104℃~150℃。10.根据权利要求1所述用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统，其特征在于，所述垃圾焚烧锅炉（34）的额定压力为5.3mpa~13.7mpa。

技术总结

本发明公开了一种用于垃圾焚烧锅炉的多热源调节系统，属于环保技术领域。该多热源调节系统包括：空气预热器装置、汽包供热管路组件、汽机供热管路组件、锅炉给水管路组件、收集装置、垃圾焚烧锅炉，所述汽包供热管路组件、汽机供热管路组件、锅炉给水管路组件均与空气预热器装置连接，所述空气预热器装置与收集装置连接，所述空气预热器装置与垃圾焚烧锅炉连接。本发明在锅炉给水管路组件中设置闪蒸装置，将锅炉给水转变为低压闪蒸蒸汽和低压凝结水，与汽包抽汽、汽机抽汽共同组成四股热源，分别送入蒸汽空预器装置中各组换热器，通过调节各股热源的热源输入量，达到调节热空气温度、省煤器进水温度及降低锅炉蒸汽耗量的目的。省煤器进水温度及降低锅炉蒸汽耗量的目的。省煤器进水温度及降低锅炉蒸汽耗量的目的。