一种有机固体废弃物能源化热电联供应用系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种废弃物处理和再利用系统，尤其涉及一种有机固体废弃物处理和再利用系统，属于废弃物能源利用技术领域。
【背景技术】
[0002]有机固体废弃物，如药渣、洗煤泥、市政污泥、印染污泥、造纸污泥等，是伴随生产过程中产生的低热值固体废弃物，含有有机物、水、泥沙等物质。传统处理方法是将有机固体废弃物进行固化处理，然后露天堆放、掩埋等，这种方法有明显不足。将有机固体废弃物投入锅炉进行高效燃烧产生蒸汽或热水用于生产、供热是一种经济、有效的处理手段。但实际应用中，为满足处理大量有机固体废弃物的需要，所建锅炉的蒸发量或热水供给量往往大于实际所需的热能；另外，有机固体废弃物是随着生产的进行不断产生的，为有效处理废弃物，锅炉需持续运行。而春末、秋初或夏季，热能需求大大降低，锅炉只能起到处理固体废弃物的作用，所产生的水蒸气无法利用，并不能起到其能源化利用的目的，造成资源浪费；又因这类锅炉蒸发量大多小于35t/h，市场上很难找到与之匹配的汽轮机发电机组，且汽轮机存在对蒸汽品质要求高，运行维护成本高，小机组发电效率低等问题，无法有效利用过剩的水蒸气来发电。所以，锅炉将被迫停产而阶段性地采取其他固体废弃物处理方式，造成能源浪费，经济效益大大降低。这个问题的存在严重影响了有机固体废弃物锅炉燃用技术的推广和使用。
[0003]申请号CN201310139584.6的中国发明专利公开了一种有机固体废弃物的处理方法，将被处理的有机固体废弃物投入到复合循环流化床锅炉中燃烧，所产生的热能将工质水加热成热水或水蒸气。这种方式处理量大，处理效果好，但是不能解决锅炉处理量和所需热能的匹配问题，使过量蒸汽或热水无法利用，造成巨大能源浪费。
[0004]因此，在申请号CN201310139584.6的中国发明专利基础上，研宄开发一种新型有机固体废弃物能源化热电联供应用系统对有机固体废弃物燃烧利用技术的完善和能源利用效率的提尚具有重大意义。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有技术的不足，结合膨胀发电机配合小蒸发量、低参数的锅炉具有较高的发电效率且负载变化范围较大的优点，提出一种新型有机固体废弃物能源化热电联供应用系统。
[0006]本发明通过以下技术方案实现:一种有机固体废弃物能源化热电联供应用系统，包括锅炉、发电装置、换热装置、冷却装置；锅炉与发电装置之间通过第一管道连接；发电装置和换热装置之间通过第二管道连接，第二管道上设置有第一阀门；发电装置和冷却装置之间通过第三管道连接，第三管道上设置有第二阀门；换热装置和锅炉之间通过第四管道连接；冷却装置和锅炉之间通过第五管道连接。
[0007]优选地，锅炉是复合循环流化床锅炉。复合循环流化床锅炉为低参数，小蒸发量的蒸汽锅炉，既可以处理生产实际中产生的固体废弃物，又可以产生水蒸气，用于生产、供热。
[0008]优选地，发电装置是膨胀发电机组。通过调节膨胀发电机组的负载，在优先满足实际热能需求的前提下，利用过量的热能发电，实现热电联产。根据实际用能需求，调节膨胀发电机组的负载，高效利用水蒸气，并实现完全自主供热，余热发电。
[0009]优选地，换热装置是换热器。
[0010]优选地，冷却装置是冷却塔。
[0011]优选地，应用系统还包括并网柜和控制柜。膨胀发电机组所发电力经并网柜和控制柜调节后自用或出售。
[0012]优选地，使用有机固体废弃物作为主要燃料，有机固体废弃物是指药渣、洗煤泥、市政污泥、印染污泥、造纸污泥等。这些有机固体废弃物低热值、高危害。以有机固体废弃物为燃料，投入复合循环流化床锅炉内燃烧利用，产生水蒸气，实现固体废弃物减量化、资源化、能源化利用。
[0013]本发明还公开了上述有机固体废弃物能源化热电联供应用系统的使用方法，包括如下步骤:
[0014]第一步，准备燃料；
[0015]第二步，将燃料投入复合循环流化床锅炉燃烧，产生蒸汽；
[0016]第三步，蒸汽进入膨胀发电机组做功，驱动膨胀发电机组发电；所发电力经并网柜和控制柜调节后自用或出售；
[0017]第四步，根据供热量调节第三步中膨胀发电机组排出的蒸汽进入换热器加热供热循环水，供用户用热；
[0018]第五步，第四步中余下蒸汽进入冷却塔冷凝后返回锅炉，循环利用。
[0019]本发明的有益效果是:提供的一种新型有机固体废能源化热电联供应用系统对现有技术进行改进，可实现有机固体废弃物减量化、资源化、能源化利用。膨胀发电机组能完全适应用户用能情况的变化，在满足用热能的前提下，将余下热能做功发电，大大提高了能源利用率、增大了经济效益。较中小型汽轮机组，膨胀发电机组具有效率高、可靠性强、负载调节范围广、基建和人力成本低等优势，可降低成本、增大经济效益。
【附图说明】
[0020]图1为本发明一个较佳实施例的有机固体废弃物能源化热电联供应用系统工艺路线图。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示的一种有机固体废弃物能源化热电联供应用系统，包括锅炉1、发电装置2、换热装置3、冷却装置4 ;锅炉I与发电装置2之间通过第一管道21连接；发电装置2和换热装置3之间通过第二管道22连接，第二管道22上设置有第一阀门31 ;发电装置2和冷却装置4之间通过第三管道23连接，第三管道23上设置有第二阀门32 ;换热装置3和锅炉I之间通过第四管道24连接；冷却装置4和锅炉I之间通过第五管道25连接。根据需要，还可包括并网柜5、控制柜6。锅炉I优选复合循环流化床锅炉，发电装置2优选膨胀发电机组，换热装置6优选换热器，冷却装置5优选冷却塔。
[0022]有机固体废弃物能源化热电联供应用系统使用低热值、高危害的有机固体废弃物作为染料，包括但不限于药渣、洗煤泥、市政污泥、印染污泥、造纸污泥等。有机固体废弃物进行预处理后投入锅炉I燃烧，产生的蒸汽进入发电装置2做功发电，所发电能经并网柜5、控制柜6调节后，所发电能可自用或出售。从发电装置2排出的蒸汽经第一阀门31调节，使适量蒸汽进入换热装置3加热供热循环水对用户7供热，余下蒸汽经冷却装置4冷却后循环利用，进入冷却装置4的蒸汽量可通过第二阀门32调节。
[0023]以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种有机固体废弃物能源化热电联供应用系统，其特征在于，所述应用系统包括锅炉、发电装置、换热装置、冷却装置；所述锅炉与所述发电装置之间通过第一管道连接；所述发电装置和所述换热装置之间通过第二管道连接，所述第二管道上设置有第一阀门；所述发电装置和所述冷却装置之间通过第三管道连接，所述第三管道上设置有第二阀门；所述换热装置和所述锅炉之间通过第四管道连接；所述冷却装置和所述锅炉之间通过第五管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种有机固体废弃物能源化热电联供应用系统，其特征在于，所述锅炉是复合循环流化床锅炉。
3.根据权利要求1所述的一种有机固体废弃物能源化热电联供应用系统，其特征在于，所述发电装置是膨胀发电机组。
4.根据权利要求1所述的一种有机固体废弃物能源化热电联供应用系统，其特征在于，所述换热装置是换热器。
5.根据权利要求1所述的一种有机固体废弃物能源化热电联供应用系统，其特征在于，所述冷却装置是冷却塔。
6.根据权利要求1所述的一种有机固体废弃物能源化热电联供应用系统，其特征在于，所述应用系统还包括并网柜和控制柜。
7.根据权利要求1所述的一种有机固体废弃物能源化热电联供应用系统，其特征在于，所述有机固体废弃物是指药渣、洗煤泥、市政污泥、印染污泥、造纸污泥之中的一种或者多种组成混合物。
8.—种有机固体废弃物能源化热电联供系统的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括如下步骤: 第一步，准备燃料； 第二步，将所述燃料投入复合循环流化床锅炉燃烧，产生蒸汽； 第三步，所述蒸汽进入膨胀发电机组做功，驱动所述膨胀发电机组发电；所发电力通过并网柜和控制柜调节后自用或出售； 第四步，根据供热量调节第三步中膨胀发电机组排出的蒸汽进入换热器加热循环水，供用户用热； 第五步，第四步中余下蒸汽进入冷却塔冷凝后返回锅炉，循环利用。
【专利摘要】本发明公开了一种有机固体废弃物能源化热电联供应用系统，主要包括复合循环流化床锅炉、膨胀发电机组、换热器、冷却塔，还可包括并网柜和控制柜，以上各装置之间以管道连接，管道供蒸汽或水流通，其中部分管道上设有阀门。本发明以复合循环流化床锅炉和膨胀发电机组为主要设备，在处理有机固体废弃物的同时产生水蒸气，并利用水蒸气推动膨胀发电机组发电。通过调节膨胀发电机组的负载，平衡发电和供热需求，满足有机固体废弃物锅炉业主发电和供热的实际需求，既变废为宝产生了巨大经济效益和环境效益，又避免了由能量分配不均造成的浪费，是一种合理利用有机固体废弃物的新系统。
【IPC分类】F01K11-00, F24D1-04, F01K17-02, F22B1-00
【公开号】CN104819019
【申请号】CN201510141154
【发明人】韩向新, 姜秀民, 毛宏雷, 刘建国, 刘加勋
【申请人】上海交通大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月27日