[实用新型]利用城市垃圾高温气化联合循环发电的系统

权利要求书

1.一种利用城市垃圾高温气化联合循环发电的系统，其特征在于：该系统包括垃圾储存及输送单元、干燥单元、破碎单元、空分单元、气化单元、洗涤单元、烟气净化单元以及燃气-蒸汽联合循环发电单元；

所述的垃圾储存及输送单元包括垃圾输送管线(1)，垃圾储仓(2)入口与垃圾输送管线(1)相连接；垃圾通过垃圾输送管线(1)进入垃圾储仓(2)；

所述的干燥单元包括干燥装置(5)，干燥装置(5)的入口通过管路与垃圾储仓(2)出口相连接，过热蒸汽进气管路(3)和饱和蒸汽输出管路(4)分别与干燥装置(5)的入口和出口相连接；过热蒸汽经由过热蒸汽进气管路(3)输送至干燥装置(5)，对进入干燥装置(5)内的垃圾进行干燥，然后所得饱和蒸汽经由饱和蒸汽输出管路(4)输出；

所述的破碎单元包括破碎装置(6)，破碎装置(6)的入口通过管路与干燥装置(5)的出口相连接；干燥后的垃圾进入破碎装置(6)内进行破碎；

所述的空分单元包括用于将空气中的氧气分离出来的空分装置(8)，空分装置(8)的入口与空气输送管路(7)相连接，空分装置(8)的出口通过氧气输送管路(9)与焚烧气化炉的入口相连接；空气进入空分装置(8)分离出氧气，氧气经由氧气输送管路(9)输送至焚烧气化炉的上段气化段(10)参与助燃；

所述的气化单元包括上段为气化段(10)、下段为急冷段(11)的焚烧气化炉，焚烧气化炉的上段气化段(10)的一个顶部入口通过管路与破碎装置(6)的出口连接，另一个顶部入口与氧气输送管路(9)连接；焚烧气化炉的下段急冷段(11)中部入口连接工业水管路(12)，底部出口连接渣及灰水排放管路(13)，中部出口连接合成气输送管路(14)；破碎后的垃圾在上段气化段(10)内高温不完全燃烧，燃烧温度为1000～1250℃，压力在微正压～4MPa；燃烧生成的合成气进下段入急冷段(11)内，被雾化工业水急冷并被水饱和，熔渣迅速固化并通过渣及灰水排放管路(13)排出，然后合成气再经合成气输送管路(14)送至合成气洗涤单元(15)； 

所述的洗涤单元包括洗涤装置(15)，洗涤装置(15)的入口通过合成气输送管路(14)与焚烧气化炉的下段急冷段(10)中部出口连接；冷却后的合成气在洗涤装置(15)内用水进一步润湿洗涤，以除去残余的飞灰；

所述的烟气净化单元包括净化装置(16)，净化装置(16)的入口通过管路与洗涤装置(15)的出口连接；洗涤后的合成气在净化装置(16)内脱硫和脱HCl；

所述的燃气-蒸汽联合循环发电单元包括通过管路与净化装置(16)出口连接的燃气轮机(17)，与燃气轮机(17)连接的蒸汽锅炉(18)，与蒸汽锅炉(18)连接的蒸汽轮机(19)；从净化装置(16)出来的合成气在燃气轮机(17)中燃烧产生的高温烟气首先推动燃气轮机(17)的叶轮转动带动发电装置工作，之后的烟气进入蒸汽锅炉(18)，通过能量进一步回收换热产生过热蒸汽推动蒸汽轮机(19)进行发电工作；回收热量之后的烟气经由烟囱排空管路(20)排放至大气中。

2.根据权利要求1所述的一种利用城市垃圾高温气化联合循环发电的系统，其特征在于：所述的空分装置(8)包括与空气输送管路(7)相连接的给空气增压的罗茨鼓风机，罗茨鼓风机出口连接吸附器底部入口，吸附器顶部出口连接氧气平衡罐，氧气平衡罐出口连接氧气输送管路(9)；在吸附器内部装填活性氧化铝吸附剂，活性氧化铝吸附剂上部装填沸石分子筛；其中，空气被罗茨鼓风机增压至0.3～0.5barg后从吸附器底部入口进入，空气中的水分、二氧化碳、及少量其它气体组分被活性氧化铝所吸附，随后氮气被装填于活性氧化铝上部的沸石分子筛所吸附；氧气从吸附器顶部出口进入氧气平衡罐。

3.根据权利要求1所述的一种利用城市垃圾高温气化联合循环发电的系统，其特征在于：所述的焚烧气化炉的气化段(10)连接余热锅炉(21)，该余热锅炉(21)采用立式冷壁结构，充分回收利用烟气中的热量，产生的饱和蒸汽供生产生活需要。